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質問：温湿度加速試験のハンダ付阻害原因と保管期間の影響について教えてください
2023/10/19 16:33
- 質問者は、黄銅にスズめっきした試験片へのハンダ付けができない問題を抱えています。EPMA解析により、スズめっきの上に拡散したZnとCuの腐食がハンダ付阻害の原因であることが判明しました。ZnとCuの拡散はめっきの質、保管環境、保管期間によって進行するため、温湿度加速試験を行いたいと考えています。
- 質問者はJEDECのJ-STD-020Bに基づき、1ヶ月と1年の保管期間を模擬するための試験を行うことを検討しています。具体的には、1ヶ月保管を想定した場合には60℃，60％RHで120時間の試験を行い、1年保管を想定した場合には85℃，60％RHで168時間の試験を行います。
- 質問者はさらに3ヶ月と6ヶ月の試験を行いたいと考えています。一般的な考え方では、温湿度加速試験の時間は温度と相対湿度の関係から算出されますが、この場合は単純に時間を増やすだけでなく、温度や湿度を変化させる方法も検討する必要があります。また、JEDECの規格以外の加速試験を検討することも選択肢の一つとなります。
温湿度加速試験
2017/10/18 13:33
以前、黄銅（Cu65：Zn35）の5mm×5mm×0.5mmtにスズめっき3μmしたものに、ハンダ付できないと、投稿したものです。
みなさんのアドバイスのおかげで、特にZnがめっきの上に拡散しCuも拡散しているており、腐食（酸化、水酸化）していることでハンダ付が阻害されていることが、EPMAで良品と比較してわかりました。
ハンダ付阻害の原因となった、Zn、Cuの拡散の進行は、めっきの質、保管環境、保管期間 この3つがポイントになると思います。
30℃，60％RHの環境にどのくらいの期間おいても、ハンダ付ができるか試験をしたいのですが、JEDECのJ-STD-020B モイスチャーセンシティブレベルの表、レベル1、2、2a、3、4、5、5a、6から引用して、1ヶ月、1年の保管を想定しています。
・1ヶ月保管を想定して、60℃，60％RHに120時間入れて、ハンダ付確認
・1年保管を想定して、85℃，60％RHに168時間入れて、ハンダ付確認
これで保管期間を想定したいと思います。
3ヶ月、6ヶ月の試験を実施したいのですが、単純に60℃，60％RH，120時間の3倍、6倍にして3ヶ月、6ヶ月になるのか。
85℃，60％RHの42時間（168/4）、84時間（168/2）で3ヶ月、6ヶ月になるのか。
そもそも考え方として、この規格を使うべきでなく、他の加速試験の考え方を使う方が適切なのか。
ご存じであればご教授ください。
回答 （1件中 1～1件目)
はんだ付けを阻害する要因の分析結果は、
すずめっき層についてCu及びZnの拡散、表面の水酸化のいずれが律速なのか
結論が出ているでしょうか？
物理現象の拡散が律速であれば、温度によって加速係数がきまると思います。
化学変化を伴う表面の水酸化が律速であれば、温度・湿度双方を考慮する
必要がありそうです。
物理的な拡散が律速であれば、試験温度を上げることで、試験時間を短縮
できる可能性があると思います。
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