IEC 60068-3-13:2016

Environmental testing - Part 3-13: Supporting documentation and guidance on Test T - Soldering

IEC 60068-3-13:2016 provides background information and guidance for writers and users of specifications for electric and electronic components, containing references to the test standards IEC 60068-2-20, IEC 60068-2-58, IEC 60068-2-69, IEC 60068-2-83, and to IEC 61760-1, which defines requirements to the specification of surface mounting components. This first edition cancels and replaces IEC 60068-2-44:1995 and constitutes a technical revision. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
- information for lead-free solders are added;
- technical update and restructuring.

Essais d'environnement - Partie 3-13: Documentation d'accompagnement et guide sur les essais T - Brasage

L'IEC 60068-3-13:2016 donne des informations de base et des lignes directrices aux rédacteurs et utilisateurs de spécifications relatives aux composants électriques et électroniques, avec des références aux normes d'essai IEC 60068-2-20, IEC 60068-2-58, IEC 60068-2-69 et IEC 60068-2-83, ainsi qu'à l'IEC 61760-1 qui définit les exigences pour la spécification des composants pour montage en surface. L'IEC 60068-3-13 annule et remplace la deuxième édition de l'IEC 60068-2-44. Cette norme constitue une révision technique. Ce document inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'IEC 60068-2-44:
- ajout d'informations sur les brasages sans plomb;
- mise à jour technique et restructuration.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 12-May-2016
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 19.040 - Environmental testing
• Technical Committee: TC 91 - Electronics assembly technology
• Drafting Committee: WG 3 - TC 91/WG 3
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 15-Jun-2016
• Completion Date: 13-May-2016

Relations

• Replaces: IEC 60068-2-44:1995 - Environmental testing - Part 2-44: Tests - Guidance on test T: Soldering
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 60068-3-13 ®
Edition 1.0 2016-05
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Environmental testing –
Part 3-13: Supporting documentation and guidance on Test T – Soldering

Essais d'environnement –
Partie 3-13: Documentation d'accompagnement et guide sur les essais T –
Brasage
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Spécifications techniques, Rapports techniques et autres
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IEC 60068-3-13 ®
Edition 1.0 2016-05
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Environmental testing –
Part 3-13: Supporting documentation and guidance on Test T – Soldering

Essais d'environnement –
Partie 3-13: Documentation d'accompagnement et guide sur les essais T –

Brasage
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 19.040 ISBN 978-2-8322-3359-7

– 2 – IEC 60068-3-13:2016  IEC 2016
CONTENTS
FOREWORD . 4
1 Scope . 6
2 Normative references. 6
3 Terms, definitions and abbreviations . 6
3.1 Terms and definitions . 6
3.2 Abbreviations . 7
4 Overview . 7
4.1 Factors influencing the formation and reliability of solder joints (ability to be
soldered) . 7
4.2 Physics of surface wetting . 8
4.3 Quality and reliability of solder joints . 10
5 Component soldering – Processes . 10
5.1 General considerations . 10
5.1.1 Components' ability to be soldered . 10
5.1.2 Soldering processes . 12
5.1.3 Soldering defects . 12
5.1.4 Geometrical factors which may influence the soldering result . 12
5.1.5 Process factors . 12
5.1.6 Material factors . 12
5.2 Solder . 13
5.3 Grouping of soldering conditions . 13
5.4 Ability to be soldered . 13
5.5 Moisture sensitivity of components . 13
5.6 Relation between storage time/storage conditions and solderability . 14
5.6.1 Natural and accelerated ageing . 14
5.6.2 Oxidation . 14
5.6.3 Growth of intermetallic layers . 14
5.6.4 Effect of ageing to wetting characteristics . 14
5.6.5 Test conditions for accelerated ageing . 15
5.7 Place of soldering tests in testing . 16
6 Soldering tests . 17
6.1 General . 17
6.2 Solder . 18
6.3 Fluxes . 18
6.4 Test equipment . 18
6.5 Evaluation methods . 18
6.5.1 Criteria for visual inspection . 18
6.5.2 Criteria for quantitative evaluation of the wetting characteristic . 19
6.5.3 Special cases . 19
6.6 Acceptance criteria . 19
7 Soldering tests – Methods . 19
7.1 General principles . 19
7.2 Survey of test methods . 19
7.3 Bath test . 22
7.4 Reflow test . 23
7.4.1 With/without solder land . 23

7.4.2 Selection of solder paste (flux system and activity grade) . 23
7.5 Soldering iron test . 23
7.6 Resistance to dissolution of metallization and soldering heat . 23
7.6.1 General . 23
7.6.2 Limitations . 23
7.6.3 Choice of severity . 24
7.7 Wetting balance test . 24
7.7.1 General . 24
7.7.2 Test methods available . 25
7.7.3 Limitations . 25
8 Requirements and statistical character of results . 25
Bibliography . 27

Figure 1 – Sessile drop of solder on oxidised copper . 8
Figure 2 – Sessile drop of solder plus flux on clean copper . 9
Figure 3 – Sessile drop equilibrium forces . 9
Figure 4 – Typical soldering processes . 12
Figure 5 – Soldering tests for devices with leads . 21
Figure 6 – Soldering tests for SMDs . 22

Table 1 – Solder process groups . 13

– 4 – IEC 60068-3-13:2016  IEC 2016
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ENVIRONMENTAL TESTING –
Part 3-13: Supporting documentation and guidance on Test T – Soldering

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a world
...