5200TN 可焊性测试仪

产品详情

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

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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