T/CPIA 0110-2025 晶体硅光伏组件用锡膏

　　团 体 标 准

　　T/CP IA 0110—2025

　　晶体硅光伏组件用锡膏

　　Solder paste for crystalline silicon photovoltaic modules

　　2025 - 03 - 15 发布 2025 - 03 - 30 实施

　　中国光伏行业协会 发 布

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出。

　　本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口。

　　本文件起草单位：隆基绿能科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、有研纳微新材料 (北京)有限公司、华能国际电力股份有限公司河北清洁能源分公司、国家能源集团新能源技术研究院有限公司、中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司新能源工程公司、中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司、中国电能成套设备有限公司、深圳市唯特偶新材料股份有限公司、浙江爱旭太阳能科技有限公司、通威太阳能(成都)有限公司、天合光能股份有限公司、苏州宇邦新型材料股份有限公司、常熟阿特斯阳光电力科技有限公司、一道新能源科技股份有限公司、晶澳(扬州)太阳能科技有限公司、正泰新能科技股份有限公司、浙江润海新能源有限公司、江苏正能电子科技有限公司、杭州华光焊接新材料股份有限公司、苏州优诺电子材料科技有限公司、苏州晶银新材料科技有限公司。

　　本文件主要起草人：张义宾、陈军、王赶强、杨冬生、李广、张旭敏、朱捷、马聪永、乔加飞、王兵兵、陈川洪、赵健、张宇阳、资春芳、谭理想、谭小春、帅莉芳、柴晓娇、王志刚、介雷、杨大鹏、金叶义、连维飞、张阳、徐华侨、罗登俊、梁少杰、孟勃、陈维强、常骞、杨铭。

　　晶体硅光伏组件用锡膏

　　1 范围

　　本文件规定了晶体硅光伏组件用锡膏(以下简称“锡膏 ”)的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标识、储存和运输。

　　本文件适用于p型或n型晶体硅光伏组件，其它类似结构的光伏组件可参考本文件。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

　　GB/T 10574(所有部分) 锡铅焊料化学分析方法

　　GB/T 31474-2015 电子装联高质量内部互连用助焊剂

　　GB/T 31475-2015 电子装联高质量内部互连用焊锡膏

　　GB/T 31476 电子装联高质量内部互连用焊料

　　YS/T 746(所有部分) 无铅锡基焊料化学分析方法

　　IEC 61215-1 地面光伏组件 设计鉴定和定型 第1部分：试验要求(Terrestrial photovoltaic (PV) modules—Design qualification and type approval—Part 1: Test requirements)

　　IEC 61215-2:2021 地面光伏组件 设计鉴定和定 型 第2部分 ：试验程序(Terrestrial photovoltaic (PV) modules—Design qualification and type approval—Part 2: Test procedures)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　高温锡膏 high reflow temperature solder paste

　　锡膏合金液相线大于180 ℃的锡膏。

　　3.2

　　低温锡膏 low reflow temperature solder paste

　　锡膏合金液相线在130 ℃~180 ℃的锡膏。

　　3.3

　　触变指数 thixotropic index

　　反映锡膏在剪切力的作用下结构被破坏后恢复原有结构能力的指标。

　　3.4

　　坍塌 collapse

　　锡膏的一种特性，在进行锡膏涂覆试验时，印刷在承印物上的锡膏图形发生形状变化的现象。

　　3.5

　　粘性维持 viscosity maintenance

　　锡膏在钢网上面连续印刷的条件下，粘度能够维持的时间。

　　4 技术要求

　　4.1 锡膏技术要求

　　锡膏的技术要求见表1。

　　表 1 锡膏技术要求

　　4.2 锡膏可靠性要求

　　锡膏可靠性要求见表2。

　　表 2 锡膏可靠性要求

　　5 试验方法

　　5.1 试验环境

　　没有特别指定的情况下，试验环境为：温度：23 ℃±2 ℃ , 相对湿度：40%～60%。

　　5.2 外观检查

　　产品外观应在800 lux～1200 lux的照度下，目视检查，要求观察者视力正常或矫正视力0.8及以上，将锡膏试样静置在工作台上，观察者眼睛距离观察试样不超过0.6m。

　　5.3 印刷性

　　可满足0.08 mm～0.3 mm厚度的钢网板印刷要求，网孔大小为1mm×1 mm，钢网印刷图形见图1。

　　印刷机参数设置为常规生产用参数，印刷流畅，无堵网，粘板现象，与基底具有良好的浸润性，印刷后用10倍放大镜在光照强度800 Lux～1200 Lux的环境下进行外观检查。

　　图 1 钢网开孔示意图

　　5.4 合金成分

　　按GB/T 10574或YS/T 746规定。

　　5.5 锡粉球径

　　按GB/T 31475-2015中6.2规定。

　　5.6 金属比例

　　按GB/T 31475-2015中6.3规定。

　　5.7 粘度

　　将在0 ℃~10 ℃冷藏的锡膏样品回温到23 ℃±2 ℃, 使用量程10 Pa · s～400 Pa · s的粘度计测试粘度，温度设定温度25 ℃, 将转子和测温热电偶浸在锡膏中，按表3要求开始测试锡膏粘度。

　　表 3 粘度测试要求

　　5.8 触变指数

　　500g罐装锡膏样品回温到23 ℃±2 ℃, 使用量程10 Pa · s～400 Pa · s的粘度计测试温度设定温度25 ℃ , 将转子和测温热电偶浸在锡膏中，开始测试锡膏粘度;按照表3测试锡膏粘度值，触变指数按式(1)计算。

　　TI = Log V2 ······················································· (1)

　　式中：

　　TI——触变系数;

　　V1 ——3 rpm转时的粘度，单位为帕斯卡秒(Pa · s);

　　V2 ——30 rpm转时的粘度，单位为帕斯卡秒(Pa · s)。

　　5.9 粘性维持

　　将回温到23 ℃±2 ℃的锡膏样品加在印刷机无开孔钢网上，用245 mm长度刮刀， 印刷速度调整为400 mm/s，刮刀压力调整为5kg，刮刀角度为60 ° , 持续印刷，每隔2 h测试锡膏试样粘度，并记录锡膏粘度波动超过5.7测试粘度值20 %的时间。

　　5.10 坍塌性

　　按GB/T 31475-2015中6.5规定。

　　5.11 润湿性

　　按GB/T 31475-2015中6.8规定。

　　5.12 卤素含量

　　5.12.1 试剂

　　5.12.1.1 甲醇：AR 级。

　　5.12.1.2 淋洗液：0.3 mol/L 的氢氧化钾溶液。

　　5.12.1.3 去离子水： 电导率大于 10 M Ω ·cm，水中无气泡。

　　5.12.1.4 超纯水： 电导率大于 18 MΩ ·cm。

　　5.12.1.5 氧气：纯度 99.999 %。

　　5.12.2 仪器设备

　　5.12.2.1 离子色谱仪。

　　5.12.2.2 容量瓶：1000 ml。

　　5.12.2.3 氧弹燃烧装置。

　　5.12.2.4 无油真空泵。

　　5.12.2.5 C18 色谱柱。

　　5.12.2.6 H 柱保护柱。

　　5.12.2.7 抽滤装置：22 μm。

　　5.12.3 试验步骤

　　5.12.3.1 称量样品

　　5.12.3.1.1 称量 0.3 g 锡膏样品放于坩埚中。

　　5.12.3.1.2 将已称好的样品，添加助燃剂酒精(AR)，待测样品与助燃剂总量不超过 1 g。

　　5.12.3.2 氧弹准备-连接燃烧丝

　　5.12.3.2.1 丝不应碰及坩埚壁及底部。

　　5.12.3.2.2 吸收杯中添加 20ml 淋洗液，置于氧弹中，旋紧氧弹盖。

　　5.12.3.3 充入氧气

　　5.12.3.3.1 燃烧将氧弹燃烧装置与充氧器连接在一起，打开氧气总阀。

　　5.12.3.3.2 调节充氧器上减压阀压力至 1.5MPa～3 MPa，压下手柄，待充氧器压力标准指针停止时充氧结束，氧压指示值即为氧弹桶内压力。

　　5.12.3.3.3 用泄气阀进行泄气后再次充氧气，如此反复 2 次～3 次，使氧弹桶内达到纯氧环境。

　　5.12.3.4 点火

　　5.12.3.4.1 在冷却桶中装 3000ml 水，将氧弹装置置于水中。

　　5.12.3.4.2 连接点火线，打开点火控制器电源，接入点火线，点火指示灯亮后按下点火开关，并保持灯亮十秒左右后熄灭。

　　注：点火指示灯亮说明燃烧丝连接情况良好，如无显示或闪烁，则燃烧连接不良或断线。

　　5.12.3.5 收集卤化物

　　5.12.3.5.1 点火成功后，静置 30 min。

　　5.12.3.5.2 拆除点火连接线，擦干外表面，关闭微量泄气阀，锁紧氧弹桶。在烧杯中放入 20 ml 吸收液，插入毛细管。调节微量泄压阀泄气，待无气泡溢出，气体吸收完成。

　　5.12.3.6 转移样品至容量瓶

　　5.12.3.6.1 打开氧弹，取出吸收杯，卸下电极及陶瓷盖板，用去离子水对其氧弹内壁、电极及陶瓷盖板进行润洗，将清洗后溶液用无油真空泵抽滤装置收集在锥形瓶中。

　　5.12.3.6.2 将坩埚置于烧瓶中用超声波清洗，用水润洗烧杯内壁，将清洗后溶液用抽滤装置收集在锥形瓶中，将锥形瓶中溶液完全转移到 1000 ml 容量瓶后用去离子水定容至 1000ml。

　　5.12.3.7 清洗氧弹燃烧装置

　　用热水清洗氧弹内表面、样品杯和燃烧盖的内表面，再用去离子水清洗、烘干或晾干。

　　5.12.3.8 C18 柱，H 柱保护柱活化与净化

　　5.12.3.8.1 C18 保护柱活化：依次用注射器将 5 ml 甲醇和 10ml 去离子水过柱进行活化，然后放置10 min 使之充分平衡。

　　5.12.3.8.2 C18 保护柱净化：用注射器将样品液推过柱，流速为4 ml/min，使用时柱体应垂直。

　　注：进样前弃去一定体积的过柱样品液，弃去部分体积与柱规格有关，1 ml规格柱需弃3 ml样品液。

　　5.12.3.8.3 H 保护柱活化：用注射器将 10ml 超纯水过柱进行活化，然后放置 10 min 使之充分活化。 5.12.3.8.4 H 保护柱净化：用注射器将样品液推过柱，流速为 2 ml/min，使用时柱体应垂直。

　　注：为了避免残留在柱体内的活化液对样品液的稀释，需要弃去一定体积的过柱样品液，弃去部分体积与柱规格有关，1 ml规格柱需弃3 ml样品液，2.5 ml规格柱需弃去6 ml样品液。

　　5.12.3.9 进样分析

　　5.12.3.9.1 待测液体分别经过 C18，H 柱保护柱，液体收集在干净的烧杯或一次性透明塑料杯中。

　　5.12.3.9.2 淋洗液配制：吸取 10ml 淋洗储备液至 1000ml 烧杯中，用去离子水定容至 1000ml。

　　5.12.3.9.3 离子色谱仪器开启电源，30min 内不能进样，基线走稳后，进去离子水样进行分析，确认水中是否含有卤素。

　　5.12.3.9.4 对已知浓度标准样品进行测试，确认机台测试性能。

　　5.12.3.9.5 用超纯水将进样器，针头清洗干净。

　　5.12.3.9.6 用洗瓶将进样口清洗 2 次～3 次。

　　5.12.3.9.7 将阀扳到进样位置，用注射器每次吸取 2 ml 样品将进样清洗 3 次。

　　注1：注射器中不能有气泡。

　　注2：进样过程中手不要触及针头。

　　5.12.3.9.8 注入 1 ml 样品，1 s 内将阀扳至“分析 ”位置，开始采集样品谱图。

　　5.12.3.9.9 样品谱图采集完毕后保存谱图。

　　5.12.3.9.10 在软件操作界面查看测试浓度。

　　5.12.3.9.11 打印报告，输入样品信息后存档。

　　5.12.3.9.12 试样中 Cl 和 Br 含量按式(2)计算。

　　式中：

　　Xi——试样中i元素含量，单位为百万分之一(ppm);

　　Ci——吸收溶液中i元素浓度，单位为摩尔每升(mol/L);

　　V ——去离子水体积，单位为升(L);

　　W ——试样重量，单位为克( g)。

　　注： i代表Cl、Br。

　　5.13 助焊剂腐蚀测试

　　5.13.1 概述

　　对放在铜板上的试剂用高出锡膏合金液相线50 ℃±2 ℃的条件下进行熔化，然后放在恒温恒湿槽中，加温、加湿96h，观察铜板上有无因助焊剂残留引起的腐蚀的现象。

　　5.13.2 试验装置及材料

　　5.13.2.1 试剂：一级异丙醇(IPA)。

　　5.13.2.2 试验片：(30～50) mm×(30～50) mm×0.5 mm 磷脱脂铜板，牌号为 C1220P 或 TP1。

　　5.13.2.3 器具： 电热板，恒温恒湿箱。

　　5.13.2.4 其它：研磨纸(600 目)、剪钳、尖嘴钳、秒表、药勺、30 倍以上放大镜，一般试验器具。

　　5.13.3 试验步骤

　　5.13.3.1 铜板研磨 (各种试料共同)

　　5.13.3.1.1 除去铜板表面的氧化膜，需一边注入纯水，一边用 600 目研磨纸，按图 2 的 4 个方向，每个方向各 5 次，4 个方向一个循环，共研磨 2 个循环。

　　图 2 铜板研磨方向示意图

　　5.13.3.1.2 研磨后，将铜板用纯水清洗再用异丙醇洗净。

　　注：为了方便拿铜板，铜板的一角约5 mm用剪钳折弯成直角，操作时不应接触铜板表面。

　　5.13.3.2 准备试验片

　　5.13.3.2.1 从冰箱取出，不开盖放置在常温 2 h。

　　5.13.3.2.2 将恢复至常温的锡膏，用经过异丙醇洗净的勺子充分搅拌。

　　5.13.3.2.3 在天平上放铜板，归零。在铜板中央堆放约 0.5 g 的锡膏。

　　注：粘度低的锡膏容易塌落，要微量逐次取量。

　　5.13.3.2.4 将载有试料的铜板，用钳子夹着放在高出锡膏合金液相线 50 ℃±2 ℃的电热台上，锡膏熔化后 5 s 轻轻地拿开，也可以先在静止焊锡槽上覆盖聚酰亚胺膜，注意不要混入空气，若混入空气，可压平薄膜赶出空气，将铜板从静止锡槽上拿起。

　　注：注意烧伤，必须戴好保护眼镜。

　　5.13.3.2.5 将试验片放在托盘上，先放在 40 ℃±2 ℃ , 90 %RH～95%RH 的恒温恒湿箱中，连续放置96 h。也可以和绝缘电阻试验片同时放在恒温恒湿箱中 (从 25 ℃ , 75 %RH 开始投入)，剩下一枚空白版试验片放置在常温常湿中。对放置在恒温恒湿箱前后的试验片分别拍照记录。

　　5.13.3.3 腐蚀确认

　　放置96 h后，从恒温恒湿箱中取出铜板，用20倍～30倍放大镜对加温加湿的铜板与常温常湿的空白板进行观察比较。

　　注：铜板触摸容易腐蚀，注意不要接触。

　　5.14 铜镜腐蚀

　　按GB/T 31474-2015中6.10规定。

　　5.15 锡球测试

　　按GB/T 31475-2015中6.6规定。

　　5.16 表面绝缘电阻

　　按GB/T 31474-2015中6.11规定。

　　5.17 电子迁移试验

　　按GB/T 31474-2015中6.12规定。

　　5.18 高低温循环试验

　　5.18.1 按 IEC 61215-1:2021 规定制样，按 IEC 61215-2:2021 中 MQT 11 规定执行，应排除非电池片因素干扰。

　　5.18.2 最终测量按 IEC 61215-2:2021 中 MQT01、MQT15 规定和 EL 的试验，并对比组件高低温试验前的 EL 影像，EL 前后测试对可比参考图 3。

　　5.19 湿热试验

　　5.19.1 按 IEC 61215-1:2021 规定制样，按 IEC 61215-2:2021 中 MQT13 规定执行，应排除非电池片因素干扰。

　　5.19.2 最终测量按 IEC 61215-2:2021 中 MQT01、MQT15 规定和 EL 的试验，并对比组件湿热试验前的EL 影像，EL 前后测试对可比参考图 3。

　　5.20 湿冻试验

　　5.20.1 按 IEC 61215-1:2021 规定制样，按 IEC 61215-2:2021 中 MQT12 规定执行，应排除非电池片因素干扰。

　　5.20.2 最终测量按 IEC 61215-2:2021 中 MQT01、MQT15 规定和 EL 的试验，并对比组件湿冻试验前的EL 影像，EL 前后测试对可比参考图 3。

　　5.21 机械载荷试验

　　5.21.1 按 IEC 61215-1:2021 规定制样，按 IEC 61215-2:2021 中 MQT16 规定执行，应排除非电池片因素干扰。

　　5.21.2 最终测量按 IEC 61215-2:2021 中 MQT01、MQT15 规定和 EL 的试验，并对比组件机械载荷试验前的 EL 影像，EL 前后测试对比示意图参见图 3。

　　a) 组件可靠性测试前 b) 组件可靠性测试后

　　图 3 组件可靠性测试前后 EL 示意图

　　6 检验规则

　　6.1 检验分类

　　检验分为出厂检验和型式检验。

　　6.2 出厂检验

　　出厂检验项目抽样方案按GB/T 2828.1中的规定进行，其检测项目、抽样方案，检查水平、接收质量限(AQL)按照表4规定执行。

　　6.3 型式检验

　　6.3.1 对已经评估合格的锡膏，型式检验每年进行一次，有下列情况之一时，在投产之前则必须进行型式检验：

　　a) 当结构、材料或工艺有重大改变时;

　　b) 停产半年以上重新恢复生产时;

　　c) 其它认为有必要的情况下。

　　6.3.2 在锡膏批产品中随机抽取样品，按 IEC 61215-1:2021规定制样要求封装 9 个组件，按表 2 规定的项目进行型式检验。

　　6.3.3 型式检验检测项目按照表 4 规定，当任何一项不合格时，则判定型式试验不合格。

　　表 4 检验项目

　　7 包装、标识、储存和运输

　　7.1 包装

　　产品为胶状流动粘稠状液体，应使用罐装包装、密封，不宜倒置放置，应保证产品不会在运输期间破裂、被沾污。

　　7.2 标识

　　产品外包装箱应标明“朝上、轻搬正放、防潮 ”等标记，产品内包装应标有产品名称、规格型号、产品批号、生产日期、执行标准、储存条件有效期、检验合格标识、使用说明、净含量、认证标识等。

　　7.3 储存

　　产品贮存在干燥、通风的环境，避免阳光直射，远离热源及灰尘，远离火源及不相容物质。在规定的包装容器内于0 ℃~10 ℃温度贮存， 自生产之日起贮存期为6个月，标签与实物相符合。

　　7.4 运输

　　产品须在规定的包装容器内于0 ℃~10 ℃温度运输，搬运规则、条件等应符合国家有关规定。运输时，纸箱不得倒置。运输完成后，包装不允许有破损。