1 产品概述
5200TN 是 RHESCA CO., LTD.(日本)推出的高性能可焊性测试仪,可对助焊剂、焊锡等焊接材料以及各类电子元器件、PCB 的可焊性进行定量评价。该设备由日本 RHESCA 研制生产。
5200TN 的多功能平台凭借优越的设计与品质,在微小样品的分析性能上极为卓越。其采用全新的电路与控制系统,配合新型微量电子天平(电子平衡传感器 EBS),对润湿力具有极佳的响应与重复性,并成功实现了极高的分辨率——**力值分辨率达 0.003 mN,应力精度为满量程的 ±0.1%(10 mN 满量程时为 0.01 mN,50 mN 满量程时为 0.05 mN)**,能够在第一时间检测到焊料的润湿现象,对微小样品的润湿力具有充分的鉴别能力。
设备支持焊锡槽平衡法(标配)、焊锡小球法、急速加热法、阶梯升温法(回流焊模拟)共 4 种测试方式,并通过专用软件对单个或多个测试数据进行自动判断、统计分析、波形显示、数据保存与报告导出,全面覆盖电子元器件、SMD、PCB 等各类样品的可焊性评价需求。
2 核心特点
● 高灵敏、高精度:采用电子平衡传感器(EBS),力值分辨率 0.003 mN,应力精度 ±0.1% FS(10 mN 满量程 0.01 mN;50 mN 满量程 0.05 mN),对润湿力具有极佳的响应,能在第一时间检测到焊料的润湿现象;
● 高通用性:可对助焊剂、焊锡等焊接材料以及各类电子元器件、PCB 进行可焊性测试;
● 四法一体:标配焊锡槽平衡法,可选配焊锡小球法、急速加热法、阶梯升温法(回流焊模拟),满足行业全部测试需求;
● 数据分析完备:通过专用软件对单个或多个测试数据进行自动判断、统计分析、波形显示、数据保存与报告导出;
● 测试等待功能:在测试动作开始前使测试物体充分预热并保持充分静止,提升测试重复性;
● XY 轴微调平台:可通过控制系统将 X、Y 轴各自移动最大 10 mm(平台行程 ±5 mm),便于焊锡小球法测试时样品与焊锡小球的位置调整;
● 高清工业相机(选配):实时观察测试过程,便于分析;另可选配 240 fps 高速摄像系统与减震台;
● 符合国际标准:支持 IEC、IPC、MIL、JIS、JEITA 等标准,并可设定自定义判定规格。
3 测试原理
5200TN 基于润湿平衡法(Wetting Balance)原理,测量焊料润湿到组件表面或测试片表面时,润湿力与时间的关系。样品以设定的速度与深度浸入保持于设定温度的焊锡槽(或焊锡小球、焊锡膏),设备通过高灵敏度电子微量天平(电子平衡传感器 EBS)连续检测样品在垂直方向上的受力变化。
润湿开始前,样品主要受焊锡表面张力与浮力作用,受力为负值;润湿开始后样品浸入熔融焊料,受力转为正值。按时间轴跟踪记录润湿前后的受力变化并经函数分析,即可获得样品的可焊性数据。由于润湿力的大小取决于样品尺寸,重复性测试必须使用相同大小的样品,并严格控制焊锡、电极材料表面状态、助焊剂种类与用量、焊锡合金种类及焊接条件等全部因素。
4 测试动作与数据评价
图 4-1 5200TN 测试动作图例 / 润湿力—时间曲线示意 图
4.1 评价数据含义
参数 | 含义说明 |
Fmax | 最大润湿力,润湿过程中润湿力的最大值 |
Fend | 最终润湿力,测试终了时的润湿力 |
t0 | 润湿开始时间(切零时间),从测试开始作用力由负转正并跨过零线的时间 |
t1 | 润湿力上升时间,从跨过零线起至达到 2/3 最大润湿力为止的时间 |
t | 从测试开始(样品接触焊锡)至达到 2/3 最大润湿力的时间 |
Sb | 润湿稳定性,最终润湿力与最大润湿力的百分比(Fend / Fmax × 100%) |
F2 | 从测试开始到 2 s 时的润湿力 |
F5 | 从测试开始到 5 s 时的润湿力 |
AA | 从测试开始后润湿曲线区域的积分面积 |
4.2 建议评定标准(IPC J-STD-002E)
参数 | 说明 | A 组(严格) | B 组 |
t0 | 浮力校正为零的时间 | ≤ 1 s | ≤ 2 s |
F2 | 从测试开始到 2 s 时的润湿力 | ≤ 2 s 时,≥ 50% 的最大理论润湿力 | ≤ 2 s 时,为正值 |
F5 | 从测试开始到 5 s 时的润湿力 | 不小于 F2 值的 90% | 不小于 F2 值的 90% |
AA | 润湿曲线区域的积分值 | ≥ 浮力与 50% 最大理论润湿力计算的积分值 | > 零(0) |
注:A 组较 B 组更严格,符合 A 组的元器件具有更大的焊接工艺窗口;满足 B 组标准的元器件亦可接受,用户应根据自身工艺选择匹配的标准组。
5 测试方式与条件
5.1 四种测试方式
测试方式 | 标配/选配 | 说明 |
焊锡槽平衡法 | 标配 | 对元器件端子、引脚、SMD 等的传统测试方式,样品按设定速度、深度浸入焊锡槽,EBS 检测垂直方向力值变化 |
焊锡小球法 | 选配 | 面向微小 SMD,采用 Φ1 / 2 / 3.2 / 4 mm 焊锡小球治具,在自动控制的 XY 平台上预先设定高度原点 |
急速加热法 | 选配 | 适用于 SMD,将涂布焊锡膏的微型坩埚浸入熔融焊锡急速升温熔化并润湿,检测润湿力(含 Dip-only / Dip GAP 两模式) |
阶梯升温法 | 选配 | 模拟回流炉内部状态,阶梯升温加热熔化焊锡膏评价润湿力,含模式 A、模式 B 与回流焊模拟 3 种模式 |
5.2 测试条件(焊锡槽平衡法,依据 IPC J-STD-002E / 003D)
参数 | 设定说明 |
测试温度 | 有铅:215 ± 5 ℃(元器件)/ 235 ± 5 ℃(PCB);无铅:245 ± 5 ℃ / 255 ± 5 ℃ |
浸入速度 | 1 ~ 5 mm/s(元器件);双面 PCB:10 ~ 25 mm/s |
浸入深度 | ≥ 0.1 mm(元器件);双面 PCB:0.5 ~ 0.6 mm,不超过测试部位 1/3 |
浸入时间 | 5 ± 0.5 s(大元件 / 大热容件 10 ± 0.5 s;PCB 为 10 ± 0.5 s) |
提出速度 | 1 ~ 5 mm/s(双面 PCB:10 ~ 25 mm/s) |
浸入角度 | 双面 PCB 90°、单面 PCB 20~40°、通孔 PCB 水平浸入 |
6 主要技术指标
6.1 主要规格
项目 | 规格 |
测试方式 | 焊锡槽平衡法(标配)、焊锡小球法 / 急速加热法 / 阶梯升温法·回流焊模拟(选配) |
测试原理 | 电子平衡传感器(EBS) |
测定范围(负重) | ± 50 mN(± 5 g)/ ± 10 mN(± 1 g),两种量程由电脑切换 |
测定精度(负重) | 满量程的 ±0.1%(10 mN 满量程:0.01 mN;50 mN 满量程:0.05 mN) |
力值分辨率 | 0.003 mN |
温度传感器范围 | 室温 ~ 450 ℃ |
温度精度 | ± 2 ℃(245 ℃ 时) |
浸入时间 | 1 ~ 999 s,1 ~ 999 min |
浸入深度 | 0.01 ~ 20 mm,步进 0.01 mm |
浸入速度 | 0.1 ~ 30 mm/s,步进 0.1 mm/s |
测试等待 | 有(1 ~ 99 s) |
测试标准 | IEC 60068-2-54/69/83、MIL-STD-883、IPC J-STD-002/003、JEITA ET-7401/7404/7411、JIS C0053/C0099、JIS Z 3198 等,可设自定义规格 |
锡槽尺寸 | Φ 60 mm |
锡槽容量 | 约 1 kg |
器件定位方式 | 电导通、力量感应 |
锡球尺寸(小球法) | Φ 4、Φ 3.2、Φ 2、Φ 1 mm |
平台行程 | X 轴 ± 5 mm,Y 轴 ± 5 mm |
样品重量 | 小于 10 g |
主机尺寸 | 467(W)× 475(D)× 556(H)mm |
重量 | 约 42 kg |
电源 | AC 110 ~ 220 V,50 / 60 Hz,约 600 W |
注:力值分辨率(0.003 mN)指仪器可识别的润湿力最小变化量;测定精度(±0.1% FS)指测量结果与真值的偏差上限。二者为不同维度的指标,不可直接比较。上述量程、精度、分辨率均引自 RHESCA 5200TN 原厂规格表(Accuracy:±0.1% of full scale;Resolution:0.003 mN)。
6.2 选购件
选购件 | 说明 |
数据分析软件 第二许可证 | 支持在第二台 PC 上安装运行 |
焊锡小球套件 | Φ 1、2、4(3.2)mm 治具 + 热电偶 + 微小样品取样套件 |
急速加热装置 | 急速加热法所需组件(含小铜锅、F 型夹具) |
温度曲线单元 | 阶梯升温法(回流焊模拟)所需组件(含铜片、F 型夹具) |
240 fps 高速摄像系统 | 含工作站与显示器 |
调整用相机 | 位置调整用相机 |
主动隔振台 | 降低环境振动对微力测量的影响 |
氮气流量罩 | N₂ 环境下测试(O₂ ≤ 500 ppm) |
高温选件 | 最高可设定至 450 ℃ |
预热炉 + 氮气流量罩 | 回流焊模拟配套 |
7 专用分析软件
5200TN 的数据采集、数据分析以及仪器的控制与操作,均由 RHESCA 可焊性测试系统软件支持,只需普通配置的电脑及系统即可运行,完全满足可焊性测试业界的需求。标准页面内置 IEC、IPC、MIL、JIS、JEITA 标准,并可设定自定义标准。
● 测试模式选择(四种测试方式切换);
● 按时间轴获取润湿力力值数据,并可叠加、缩放或取平均值;
● 自动保存测试数据,生成含测试条件的测试报告;
● 自动判断测试数据的 PASS / FAIL;
● 将数据导出为 CSV 文件;
● 样品位置调整、平台原点设置与复归;
● 环境振动显示;
● 打印测试报告或导出为 PDF 文件。
8 随机附件
名称 | 说明 |
主机 | 5200TN 高性能可焊性测试仪 1 台 |
焊锡槽 / 焊锡槽盖 | 标配 1 套 |
调节砝码 / 校准工具 | 用于传感器校准 1 套 |
夹具 | Clip A / B / 45° 等 1 套 |
热电偶 | 温度检测用 1 支 |
刮勺 | 焊锡表面清理用 1 支 |
电源线 | 标配 1 根 |
专用分析软件(选配) | 可焊性测试系统软件 |
9 应用领域
● 电子元器件:电阻、电容、电感、LED、钽电容、SOT、SOIC、QFP、QFN、BGA、CSP、LGA 等各类片式 / 引脚器件的可焊性评价;
● PCB 与电子组装:双面 / 单面 / 通孔印制板的焊盘可焊性检测;
● 焊接材料:助焊剂、焊锡、焊锡膏、焊锡球等材料的润湿性能评价;
● 表面处理工艺:ENIG、ENEPIG、I-Sn、I-Ag、HT-OSP、HASL 等镀层的可焊性与可靠性研究;
● 第三方检测、来料检验(IQC)与失效分析实验室。
10 关于广州领达科技有限公司
广州领达科技有限公司(LeadTest)创立于 2019 年,是一家以电子元器件测试系统为基础产品,为多行业提供定制化测试解决方案的综合性测试仪器装备公司。公司聚焦客户需求,以“创新测试技术,成就产品质量升级”为使命,通过先进、可靠的测试仪器装备,帮助客户实现产品性能验证及质量升级。
11 联系方式
● 代理公司:广州领达科技有限公司(Guangzhou LeadTest Technology Co., Ltd.)
● 公司地址:广州市天河区柯木塱南路 22 号智派云巢 4 栋 303 室
● 制造商:RHESCA CO., LTD.(日本)
● 联系电话:13825062139
● 官网:https://www.gzleadtest.com