ISO 16525-5:2014
(Main)Adhesives — Test methods for isotropic electrically conductive adhesives — Part 5: Determination of shear fatigue
Adhesives — Test methods for isotropic electrically conductive adhesives — Part 5: Determination of shear fatigue
ISO 16525-5:2014 specifies test methods using miniature specimens to measure shear fatigue of a glued joint that consists of isotropic electrically conductive adhesives and rigid adherends in specified conditions.
Adhésifs — Méthodes d'essai pour adhésifs à conductivité électrique isotrope — Partie 5: Détermination de la fatigue par cisaillement
L'ISO 16525-5:2014 spécifie des méthodes d'essai utilisant des éprouvettes miniatures pour mesurer la fatigue en cisaillement d'un joint collé composé d'adhésifs à conductivité électrique isotrope et de supports rigides dans des conditions spécifiées.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16525-5
First edition
2014-05-15
Adhesives — Test methods for
isotropic electrically conductive
adhesives —
Part 5:
Determination of shear fatigue
Adhésifs — Méthodes d’essai pour adhésifs à conductivité électrique
isotrope —
Partie 5: Détermination de la fatigue par cisaillement
Reference number
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ISO 2014
© ISO 2014
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Apparatus and materials. 2
5 Specimen . 2
6 Tests . 3
6.1 Atmospheric conditions . 3
6.2 Procedure . 3
6.3 Judgment . 4
7 Test report . 4
Annex A (normative) Apparatus for shear fatigue tests . 5
Annex B (normative) Procedure of shear fatigue tests . 7
Bibliography .11
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 11, Products.
ISO 16525 consists of the following parts, under the general title Adhesives — Test methods for isotropic
electrically conductive adhesives:
— Part 1: General test methods
— Part 2: Determination of electric characteristics for use in electronic assemblies
— Part 3: Determination of heat-transfer properties
— Part 4: Determination of shear strength and electrical resistance using rigid-to-rigid bonded assemblies
— Part 5: Determination of shear fatigue
— Part 6: Determination of pendulum-type shear impact
— Part 7: Environmental test methods
— Part 8: Electrochemical-migration test methods
— Part 9: Determination of high-speed signal-transmission characteristics
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16525-5:2014(E)
Adhesives — Test methods for isotropic electrically
conductive adhesives —
Part 5:
Determination of shear fatigue
SAFETY STATEMENT — Persons using this part of ISO 16525 should be familiar with normal
laboratory practice. This part of ISO 16525 does not purport to address all of the safety problems,
if any, associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety
and health practices and to ensure compliance with any regulatory conditions.
IMPORTANT — Certain procedures specified in this part of ISO 16525 might involve the use or
generation of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental
hazard. Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal
after use.
1 Scope
This part of ISO 16525 specifies test methods using miniature specimens to measure shear fatigue of a
glued joint that consists of isotropic electrically conductive adhesives and rigid adherends in specified
conditions.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 431, Copper refinery shapes
ISO 472, Plastics — Vocabulary
ISO 10365, Adhesives — Designation of main failure patterns
ISO 17212, Structural adhesives — Guidelines for the surface preparation of metals and plastics prior to
adhesive bonding
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO 472 and the following apply.
3.1
shear fatigue life
number of cycles of shear strain applied to the test specimen until adhesion layer failure is observed
3.2
maximum load
force generated through shear deformation of the specimen at the maximum test positions in each cycle
3.3
minimum load
force generated through shear deformation of the specimen at the minimum test positions in each cycle
3.4
displacement range
distance between the actuator’s maximum and minimum positions
3.5
shear strain
shear strain is determined, dividing shear displacement by thickness of the adhesive layer
Note 1 to entry: Displacement measured by the test apparatus is not consistent with shear displacement of the
adhesive layer, containing deformation of both the adherend and the test apparatus. Therefore, determine the
rigidity of both the adherend and the test apparatus in advance, and take deformation of both the adherend and
the test apparatus into account when calculating test results.
3.6
shear strain range
algebraic sum of maximum shear strain and minimum shear strain generated in the isotropic electrically
conductive adhesive layer
3.7
non-linear shear strain range
algebraic sum of the maximum non-linear shear strain and minimum non-linear shear strain generated
in the isotropic electrically conductive adhesive layer, equivalent to the maximum width at zero stress
of the cyclic shear stress-shear strain curve in a cycle
3.8
displacement rate
crosshead speed of the test machine, i.e. a jig, that applies the load to the isotropic electrically conductive
adhesive layer during the shear strength test
4 Apparatus and materials
4.1 Apparatus for shear strength tests, consisting of a tensile machine, a specimen-holder jig, an
ohmmeter, and a recorder. The specifications shall comply with the specifications of test apparatus
specified in Annex A.
4.2 Ohmmeter, to measure electrical resistance of specimens, based on the fall-of-potential method
(four-terminal operation) or equivalent.
4.3 Shearing jig, for shear strength testing of specimens, as specified in Annex A, unless otherwise
specified in the product specifications.
4.4 Stereoscopic microscope, with magnification from 50x to 250x or so and with a light that
illuminates the specimen at luminance around 2 000 lx.
4.5 Adherend, class-2 oxygen-free copper as specified in ISO 431, unless otherwise specified in the
product specifications.
5 Specimen
Use a specimen that is consistent with the adherend in form and dimensions, as shown in Figure 1.
NOTE If the dimensions of the specimen are different from those shown in Figure 1, interpretation of results
might be difficult because adhesion strength cannot be directly compared.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
Details of the test procedure for measuring the shear strength of an assembly bonded with an isotropic
electrically conductive adhesive are given in Annex B.
a) Fix the specimen to the fixing jig and connect it to the ohmmeter.
b) Set a rate of loading (or displacement rate) and test temperature.
c) Continue the fatigue test until a fracture is detected and record changes in the maximum shear
force, electrical resistance, and shear fatigue life.
d) Observe the fracture, if necessary, to confirm and record the fracture mode.
6.3 Judgment
The specimen is judged to have reached its fatigue life when the maximum shear load has decreased
to a specific value, for example, 20 % from the initial value, or the electrical resistance has increased
to a specific value, for example, 20 % from the initial value. Note that the shear force is influenced by
changes in the resin characteristics due to heating. Therefore, when increasing temperature to or higher
than the glass transition point during a test, it is preferable to use electrical resistance to judge the
specimen’s fatigue life.
7 Test report
The test report shall contain the following items. Some items may be selected from items b) to m) upon
agreement between the delivering and receiving parties:
a) a reference to this part of ISO 16525, i.e. ISO 16525-5;
b) the name of the isotropic electrically conductive adhesive and its data, including kinds of resin, filler
material, manufacturer’s code and lot number;
c) requirements of the adherend, including material and surface treatment;
d) application method of the isotropic electrically conductive adhesive, curing time or setting time,
temperature, and pressure of the adhesive procedure;
e) dimensions of the specimens and the form and dimensions of the adhesive layer after bonding;
f) model numbers of the shear fatigue test apparatus and ohmmeter;
g) details of fixation of specimens (illustration preferred);
h) any adjustment of the pretest conditions and test atmospheric conditions;
i) the displacement rate and test temperature;
j) the displacement range or shear strain range;
k) the number of cycles to failure and electrical resistance;
l) modes of fracture after the test in accordance with ISO 10365;
m) the date, institution and atmospheric conditions of the test.
4 © ISO 2014 – All rights reserved
Annex A
(normative)
Apparatus for shear fatigue tests
A.1 General
This annex specifies the apparatus for shear fatigue testing of specimens specified in Clause 4, and
specifies its detailed requirements.
A.2 Apparatus for shear fatigue tests
A.2.1 Apparatus for fatigue tests
For fatigue tests, use apparatus meeting the following requirements unless otherwise specified in the
product specifications:
a) having a function of moving the specimen-fixing jig, using ramp waves;
The test apparatus should preferably be equipped with a linear DC motor or piezoelectric actuator, so
that displacement can be controlled within the micrometer range.
The test apparatus should preferably be able to control sine and trapezoidal waves, in addition to
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16525-5
Première édition
2014-05-15
Adhésifs — Méthodes d’essai pour
adhésifs à conductivité électrique
isotrope —
Partie 5:
Détermination de la fatigue par
cisaillement
Adhesives — Test methods for isotropic electrically conductive
adhesives —
Part 5: Determination of shear fatigue
Numéro de référence
©
ISO 2014
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Appareillage et matériaux . 2
5 Éprouvette . 3
6 Essais . 4
6.1 Conditions atmosphériques . 4
6.2 Mode opératoire . 4
6.3 Jugement (décision) . 4
7 Rapport d’essai . 4
Annexe A (normative) Appareillage d’essai de fatigue par cisaillement . 6
Annexe B (normative) Mode opératoire d’essai de fatigue par cisaillement .8
Bibliographie .12
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 11,
Produits.
L’ISO 16525 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Adhésifs — Méthodes d’essai
pour adhésifs à conductivité électrique isotrope:
— Partie 1: Méthodes d’essai générales
— Partie 2: Détermination des propriétés électriques pour utilisation dans des assemblages électroniques
— Partie 3: Détermination des propriétés de transfert de chaleur
— Partie 4: Détermination de la résistance au cisaillement et de la résistance électrique des assemblages
collés rigide sur rigide
— Partie 5: Détermination de la fatigue par cisaillement
— Partie 6: Détermination de la résistance au choc du type pendule
— Partie 7: Méthodes d’essai environnemental
— Partie 8: Méthodes d’essai de migration électrochimique
— Partie 9: Détermination des propriétés de transmission de signal à haute vitesse
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NORME INTERNATIONALE ISO 16525-5:2014(F)
Adhésifs — Méthodes d’essai pour adhésifs à conductivité
électrique isotrope —
Partie 5:
Détermination de la fatigue par cisaillement
AVERTISSEMENT — Il convient que l’utilisateur de la présente partie de l’ISO 16525 connaisse
bien les pratiques courantes de laboratoire. La présente partie de l’ISO 16525 n’a pas pour but de
traiter tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe
à l’utilisateur d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité, et de
s’assurer de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
IMPORTANT — Certains modes opératoires spécifiés dans la présente partie de l’ISO 16525
peuvent impliquer l’utilisation ou la génération de substances ou de déchets pouvant représenter
un danger environnemental localisé. Il convient de se référer à la documentation appropriée
concernant la manipulation et l’élimination après usage en toute sécurité.
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16525 spécifie des méthodes d’essai utilisant des éprouvettes miniatures
pour mesurer la fatigue en cisaillement d’un joint collé composé d’adhésifs à conductivité électrique
isotrope et de supports rigides dans des conditions spécifiées.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d’essai
ISO 431, Formes brutes d’affinage du cuivre
ISO 472, Plastiques — Vocabulaire
ISO 10365, Adhésifs — Désignation des principaux faciès de rupture
ISO 17212, Adhésifs structuraux — Lignes directrices pour la préparation de surface de métaux et de
plastiques avant le collage par adhésif
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 472 ainsi que le
suivants s’appliquent.
3.1
durée de vie de fatigue par cisaillement
nombre de cycles de déformation de cisaillement appliqués à l’éprouvette jusqu’à ce que la rupture de la
couche d’adhésif soit observée
3.2
charge maximale
force générée par la déformation en cisaillement de l’éprouvette à la position d’essai maximale au cours
de chaque cycle
3.3
charge minimale
force générée par la déformation en cisaillement de l’éprouvette à la position d’essai minimale au cours
de chaque cycle
3.4
étendue de déplacement
distance entre les positions maximale et minimale de l’actionneur
3.5
déformation de cisaillement
déformation déterminée en divisant le déplacement dû au cisaillement par l’épaisseur de la couche
d’adhésif
Note 1 à l’article: Le déplacement mesuré par l’appareillage d’essai ne concorde pas avec le déplacement dû
au cisaillement de la couche d’adhésif, comprenant la déformation du support et de l’appareillage d’essai. En
conséquence, il convient de déterminer préalablement la rigidité du support et de l’appareillage d’essai, et de tenir
compte de la déformation du support et de l’appareillage d’essai lors du calcul des résultats d’essai.
3.6
étendue de déformation de cisaillement
somme algébrique de la déformation de cisaillement maximale et de la déformation de cisaillement
minimale générées dans l’adhésif à conductivité électrique isotrope
3.7
étendue de déformation de cisaillement non linéaire
somme algébrique de la déformation de cisaillement non linéaire maximale et de la déformation de
cisaillement non linéaire minimale générées dans l’adhésif à conductivité électrique isotrope, équivalente
à la largeur maximale, à contrainte nulle, de la courbe contrainte de cisaillement-déformation en
cisaillement au cours d’un cycle
3.8
vitesse de déplacement
vitesse de traverse de la machine d’essai, à savoir un gabarit qui applique la charge à l’adhésif à
conductivité électrique isotrope durant l’essai de résistance au cisaillement
4 Appareillage et matériaux
4.1 Appareillage d’essai de fatigue par cisaillement, comprenant une machine de traction, un
gabarit porte-éprouvette et un dispositif d’enregistrement. Les spécifications doivent être conformes à
celles de l’appareillage d’essai spécifié dans l’Annexe A.
4.2 Ohmmètre, utilisé pour mesurer la résistance électrique des éprouvettes, basé sur la méthode de
la chute de potentiel (méthode à quatre bornes) ou une méthode équivalente.
4.3 Gabarit de cisaillement, pour les essais de résistance au cisaillement des éprouvettes, tel que
spécifié dans l’Annexe A, sauf indication contraire dans les spécifications des produits.
4.4 Microscope stéréoscopique, d’un grossissement de ×50 à ×250, avec une lumière éclairant
l’éprouvette à une luminance d’environ 2 000 lux.
4.5 Support, en cuivre de classe 2 exempt d’oxygène tel que spécifié dans l’ISO 431, sauf indication
contraire dans les spécifications des produits.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
6 Essais
6.1 Conditions atmosphériques
Utiliser, autant que possible, les conditions atmosphériques spécifiées dans l’ISO 291. Si d’autres
conditions atmosphériques sont utilisées sur accord mutuel entre les parties émettrices et destinataires,
consigner dans le rapport d’essai, la température et l’humidité utilisées.
6.2 Mode opératoire
Après le traitement préalable, observer à l’aide d’un microscope stéréoscopique (4.4) la couche d’adhésif
afin de vérifier l’absence de toute fissure ou autres défauts. Sauf indication contraire, suivre le mode
opératoire ci-dessous. Les détails du mode opératoire de mesure de la résistance au cisaillement d’un
assemblage collé à l’aide d’un adhésif à conductivité électrique isotrope sont donnés dans l’Annexe B.
a) Fixer l’éprouvette sur le gabarit et la raccorder à l’ohmmètre.
b) Choisir une vitesse de mise en charge ou une vitesse de déplacement et une température d’essai.
c) Poursuivre l’essai de fatigue jusqu’à ce qu’une rupture soit détectée, puis consigner les variations
dans la force de cisaillement maximale, la résistance électrique et la durée de vie de fatigue par
cisaillement.
d) Observer la rupture, si nécessaire, pour confirmer et consigner le mode de rupture.
6.3 Jugement (décision)
On juge que l’éprouvette a atteint la limite de sa durée de vie en fatigue lorsque la charge maximale de
cisaillement a diminué jusqu’à une valeur spécifique, par exemple 20 % de la valeur initiale, ou lorsque
la résistance électrique a augmenté jusqu’à une valeur spécifique, par exemple 20 % de la valeur initiale.
Il convient de noter que la force de cisaillement est influencée par les variations des caractéristiques
des résines dues à l’échauffement. En conséquence, lorsque la température augmente jusqu’à une valeur
supérieure ou égale à la température de transition vitreuse, il est préférable d’utiliser la résistance
électrique pour évaluer la durée de vie en fatigue de l’éprouvette.
7 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les éléments suivants. Certains éléments peuvent être sélectionnés à
partir des points b) à m) sur accord entre les parties émettrices et destinataires:
a) une référence à la présente partie de l’ISO 16525, c’est-à-dire l’ISO 16525-5;
b) le nom de marque de l’adhésif à cond
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.