【概述】
中国材料与试验团体(Chinese Standards for Testing and Materials) （简称 CSTM）标准委员会在2022年12月发布了团体标准T/CSTM 00908-2022《高速印制板用阻焊油墨试验方法》，并于2023年03月27日正式实施。本文是针对标准内容进行解读。
【标准制定背景】
阻焊油墨作为印制板的基础材料，其各项性能均影响着印制板的可靠性和信号完整性。尤其随着5G通信的快速发展，电子产品信号朝着更高频率和更高速度发展，特别是高速印制板上外层传输线的阻抗和损耗受阻焊油墨性能的影响变得更大，对所用阻焊油墨的性能也提出了新要求，相应的测试方法和验证方法需要进行制定。
【目的、意义/重要性】
国内外针对阻焊油墨的测试标准较少，相对健全的产品标准是IPC-SM-840《永久性阻焊剂和挠性覆盖材料的鉴定和性能规范》和SJ/T 10309-2016《印制板用阻焊剂》，这两份产品标准更多关注产品性能的评判，对测试方法的描述较少，对5G通信阻焊油墨新要求的测试及验证方法未见提及；同时这两份标准作为通用性的性能规范，不能满足5G通信对阻焊的更高性能要求。因此，非常有必要编制能满足5G通信需求的阻焊油墨测试及验证方法标准，填补该领域的空白，为5G通信用阻焊油墨提供基础依据，促进行业的发展。
【标准介绍】
标准规定了高速印制板用阻焊油墨在印制板上的外观、尺寸、硬度、附着力、耐试剂和溶剂、模拟无铅回流焊、介电强度、湿热绝缘电阻、热冲击、介电常数和介质损耗角正切值、特性阻抗和插入损耗等性能试验方法。适用于高速印制板用阻焊油墨，其他行业印制板用阻焊油墨可参考使用。标准中的模拟无铅回流焊条件为升温到217℃时的斜率:（0-3）℃/s；恒温时间:从150℃升到210℃：60s～150s；液相线（≥217℃）以上总时间：60s-150s；回流峰值温度：260℃±3℃；峰温以下5℃总时间:10s～30s，回流次数：3次；阻焊介电常数和损耗因子采用SPDR测试法，频率范围为1 GHz ~20GHz；介电强度测试条件为：升压速率500VDC/S，其他项目相关指标均具有较强的针对性和可操作性。
【标准特点】
标准基于高速印制板对信号完整性更为严格的控制要求，首次在标准中提出阻焊介电常数/损耗因子、特性阻抗、插入损耗等信号完整性相关的测试方法。同时针对常规的阻焊性能，如外观、尺寸、耐试剂和溶剂性、介电强度等，细化了测试方法，提高了方法的可操作性。此外增加了模拟无铅回流焊的可靠性测试方法，为印制板的后续可靠性提供了验证方法。
目前，国内外针对阻焊油墨的测试标准较少，相对健全的产品标准是IPC-SM-840《永久性阻焊剂和挠性覆盖材料的鉴定和性能规范》和SJ/T 10309-2016《印制板用阻焊剂》，这两份产品标准更多关注产品性能的评判，对测试方法的描述较少，对高速印制板阻焊油墨新要求的测试及验证方法未见提及；同时这两份标准作为通用性的性能规范，不能满足高速印制板对阻焊的更高性能要求。标准在充分研究消化和充分吸收SJ/T 10309-2016和IEC 61189-2-271等标准的基础上，结合高速印制板实际特点，同时考虑各项试验方法标准的“科学性”、“前瞻性”、“适用性”、实施检测的可行性，研究制订了《高速印制板用阻焊油墨试验方法》团体标准。相关标准的对比结果见表1。
表1 标准对比表
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标准号 |
SJ/T 10309-2016 |
IPC-SM-840E 2010 |
IEC 61189-2-721：2015 |
TCSTM 00908-2022《高速印制板用阻焊油墨试验方法》 |
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标准名称 |
印制板用阻焊剂 |
永久性阻焊剂和挠性覆盖材料的鉴定和性能规范 |
电气材料, 印制板和其他互连结构和组合装置的试验方法 第2-721部分：互连结构材料试验方法 微波频段下覆铜箔层压板的相对介电常数和介质损耗角正切测试方法-分离介质谐振器法 |
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范围 |
本规范规定了印制板用阻焊剂的性能要求、试验方法、检验规则及包装、运输和贮存等。 本规范适用于印制板用液体型的阻焊剂，但不包括可剥性阻焊剂（可剥胶） |
本规范应当定义评估时采用最少冗余测试，获取关于已固化的永久性阻焊剂和覆盖材料最多信息和最大可信度的方法和标准。 |
IEC 61189的这部分概述了一种方法来确定相对介电常数(εr)和损失正切(tanδ)(也称为介电常数(Dk)和损耗系数(Df)，在微波频率(从1.1GHz到20GHz)，使用一个分离介质谐振器(SPDR)。 IEC 61189的这部分适用于铜包层和介质基材料。 |
本文件规定了高速印制板用阻焊油墨在印制板上的外观、尺寸、硬度、附着力、耐试剂和溶剂、模拟无铅回流焊、介电强度、湿热绝缘电阻、热冲击、介电常数和介质损耗角正切值、特性阻抗和插入损耗等性能试验方法。 本文件适用于高速印制板用阻焊油墨，其他行业印制板用阻焊油墨可参考使用。 |
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外观检查 |
3~10倍放大观察，仲裁10倍观察 |
1.75倍~10倍放大观察 |
/ |
10倍放大观察 |
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尺寸测量 |
无 |
无 |
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表面尺寸使用10倍~50倍的显微镜测量阻焊相关表面尺寸 厚度、侧蚀量使用切片方法测量，给出了测量位置示意图 |
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阻焊硬度 |
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6B~6H铅笔硬度测试 |
/ |
6B~6H铅笔硬度测试 |
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阻焊附着力 |
直接粘接胶带测试 |
直接粘接胶带测试 |
/ |
划格后测试，条件更严 |
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耐试剂和溶剂性 |
异丙醇、硫酸、氢氧化钠 |
异丙醇、75%异丙醇+25%去离子水（V/V）、10%碱性洗涤剂、乙醇胺、D-柠檬酸 |
/ |
异丙醇、75%异丙醇+25%去离子水（V/V）、10%碱性洗涤剂、乙醇胺、D-柠檬酸、硫酸、氢氧化钠，涵盖SJ和IPC标准所用试剂 |
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模拟无铅回流焊 |
无 |
260±5℃浮焊10s/次，5次 |
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使用回流炉，回流条件：升温到217℃时的斜率:（0-3）℃/s；恒温时间:从150℃升到210℃：60s～150s；液相线（≥217℃）以上总时间：60s-150s；回流峰值温度：260℃±3℃；峰温以下5℃总时间:10s～30s，回流次数：3次；模拟回流曲线受热，更贴近实际工艺条件 |
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介电强度 |
在阻焊两侧加载电压，直流电压 |
在阻焊两侧加载电压，直流，500V/25μm |
/ |
在阻焊两侧加载电压，直流，给出了接线方式，不限最高电压，直至击穿为止 |
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湿热和绝缘电阻 |
恒定温度65℃或25℃~65℃交变温度，87%RH~93%RH，湿热试验后测试电阻 |
恒定温度65℃或25℃~65℃交变温度，90%RH，湿热试验后测试电阻 |
/ |
25℃~65℃交变温度，90%RH，湿热试验后测试阻值，基本等同SJ/IPC方法中的交变湿热方法 |
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热冲击 |
低温温度：-65 ℃±5 ℃；高温温度：125 ℃±5 ℃；高低温停留时间：15 min；高低温转变时间：≤2min；循环次数：100个循环 |
低温温度：-65 ℃±5 ℃；高温温度：125 ℃±5 ℃；高低温停留时间：15 min；高低温转变时间：≤2min；循环次数：100个循环 |
/ |
低温温度：-65 ℃±5 ℃；高温温度：125 ℃±5 ℃；高低温停留时间：15 min；高低温转变时间：≤2min；循环次数：100个循环或由供需双方协商确定，增加了可协商的循环数。 |
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介电常数和介质损耗角正切值 |
无 |
无 |
SPDR方法 |
SPDR方法，与IEC 61189-2-721：2015等同 |
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特性阻抗 |
无 |
无 |
/ |
本标准给出了验证阻焊层对特性阻抗影响的验证方法，目前无相关国内外标准支撑。 |
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插入损耗 |
无 |
无 |
/ |
本标准给出了验证阻焊层对插入损耗影响的验证方法，目前无相关国内外标准支撑。 |
【标准应用】
标准自正式实施以来，受行业内相关企业关注。标准的主要参编单位将本标准应用到相关产品的质量控制、检验检测中，大大提高了产品生产过程中产品检测的效率，提升了产品的可靠性。此外作为主要起草单位，充分利用国家新材料测试评价平台-电子材料行业中心对该标准进行了推广，推动了行业内阻焊检测技术的提升。
【标准制定单位构成】
标准起草单位：工业和信息化部电子第五研究所、中兴通讯股份有限公司、博敏电子股份有限公司、广合科技（广州）有限公司、深南电路股份有限公司、广东生益科技股份有限公司。