光伏助焊剂怎么测？一文理清标准体系、测试方法和三层验证
导读
上一篇讲了助焊剂该看哪些指标，这一篇讲这些指标怎么测。我们先梳理国内外主要的助焊剂标准体系（GB/T 9491-2021、IPC J-STD-004 与 IPC-TM-650、ISO 9454/9455、JIS Z 3197），再逐项说明核心测试项目的原理和对应方法，然后把测试分成来料检验、型式测试、导入验证三个层级，最后给出工厂实验室能自己做的简易测试。核心观点是：这些都是通用锡焊标准，光伏特有的风险，必须由组件厂自己补上。这是光伏助焊剂系列的第四篇。
上一篇我们读懂了 TDS 和 COA 上的指标。但很多同事接着就会问：这些数是怎么测出来的？依据哪本标准？我们自己的实验室能测哪些？这一篇就来回答这些问题。先说结论：助焊剂的标准体系很成熟，但它们都不是为光伏写的。
01标准地图：四套主要体系
和助焊剂相关的标准，主要有四套体系。它们的测试思路大同小异，区别更多在于组织方式和使用习惯。
图1 助焊剂相关的主要标准体系
- GB/T 9491-2021《锡焊用助焊剂》：国内现行国家标准，2021 年底发布，代替了 2002 版。旧版名称是《锡焊用液态焊剂（松香基）》，新版去掉了“松香基”的限定，覆盖范围更广。新版的分类方式与国际通行做法接近，也按松香、树脂、有机、无机分主成分，再按活性和卤素含量细分。它的特点是分类、技术要求、试验方法和检验规则都写在一本标准里，比较“自成体系”。
- IPC J-STD-004 + IPC-TM-650：J-STD-004 规定助焊剂的分类和要求，具体怎么测则引用 IPC-TM-650 测试方法手册中的各个方法。国际供应商的技术资料大多按这套体系标注，例如前几篇提到的 ORL0。需要补充的是，IPC 已于 2023 年底发布了 J-STD-004 的 D 版（J-STD-004D），而目前多数供应商资料仍按 B 版或 C 版标注，对比数据时要留意版本。
- ISO 9454 / ISO 9455：ISO 9454 负责分类，ISO 9455 是一个系列标准，按测试项目分成很多部分，例如酸值测定、焊后残留溶解性、飞溅、残留黏性、铜腐蚀试验等各占一部分。
- JIS Z 3197：日本的助焊剂试验方法标准，日系材料和设备供应链中比较常见。
实际工作中，国内供应商的报告多按 GB/T 9491 出具，国际品牌多按 J-STD-004 出具。对比两家供应商的数据时，第一步是确认它们用的是不是同一本标准、同一个版本，否则数字之间没有可比性。
02核心测试项目怎么测
我们以 IPC-TM-650 为例，把助焊剂的核心测试项目和对应方法整理成下表。GB/T 9491 中也有对应的测试项目，原理基本相同。
| 测试项目 | 测什么 / 怎么测 | IPC-TM-650 方法 |
|---|---|---|
| 固含量 | 称量后烘干，计算不挥发物占比 | 2.3.34 |
| 酸值 | 用氢氧化钾溶液滴定，电位法或指示剂法 | 2.3.13 |
| 卤素（定性） | 用铬酸银试纸快速判断有无氯、溴 | 2.3.33 |
| 卤素（定量） | 离子色谱测定卤化物含量 | 2.3.28.1 |
| 氟化物 | 点滴试验定性判断 | 2.3.35.1 |
| 铜镜腐蚀 | 真空镀铜玻璃片上滴助焊剂，观察铜膜是否被穿透 | 2.3.32 |
| 铜板腐蚀 | 焊接后在湿热环境中放置，观察腐蚀产物 | 2.6.15 |
| 扩展率 | 试片上熔化焊料，测量铺展程度 | 2.4.46 |
| 润湿平衡 | 测润湿力随时间的变化，判断润湿快慢 | 2.4.14.2 |
| 表面绝缘电阻（SIR） | 梳状电极、加湿加热、施加偏压，持续测电阻 | 2.6.3.7 |
| 电化学迁移（ECM） | 长时间偏压下观察是否生长枝晶 | 2.6.14.1 |
| 残留干燥度 | 焊后残留是否发黏 | 2.4.47 |
表1 助焊剂核心测试项目与 IPC-TM-650 方法
这些项目里，铜镜和 SIR 最能说明问题，也最容易被误读，我们单独解释一下。
图2 铜镜腐蚀和 SIR 测试的原理示意
- 铜镜腐蚀：铜膜很薄，对腐蚀非常敏感，所以它是一个“放大镜”式的快速筛选。通过铜镜，说明残留的短期腐蚀倾向较低；但它不模拟长期湿热，也不涉及银、ITO 等光伏常见的电极材料。
- SIR：它考察的是残留在湿热和偏压下会不会变成“导电通路”，本质上是一个电子行业的可靠性测试。它的可选条件 85℃/85%RH 和组件湿热测试相同，有一定参考意义，但测试载体是 PCB 梳状电极，和电池片表面不是一回事。
标准测试回答的是“这款助焊剂属于哪一类、批次是否一致”，回答不了“它在我的电池片和胶膜体系里能不能扛住二三十年”。
03三个层级：谁来测、测什么、什么时候测
把所有测试项目都放在来料检验里做，既不现实也没必要。我们建议把助焊剂的测试分成三个层级：
图3 助焊剂测试的三个层级
| 层级 | 谁来做 | 主要项目 | 什么时候做 |
|---|---|---|---|
| 来料检验 | 组件厂 IQC | 外观、比重、酸值，固含量抽检，核对 COA | 每批次 |
| 型式测试 | 供应商或第三方实验室 | 按标准全项测试：卤素、铜镜、腐蚀、SIR、ECM、扩展率等 | 新品导入、配方或工艺变更、定期复核 |
| 导入验证 | 组件厂研发/工艺/可靠性 | 焊接拉力、EL、胶膜相容性、电池级湿热、组件级可靠性 | 新品导入、电池或焊带体系切换 |
表2 助焊剂测试的三个层级
这里有两点经验：
- 型式测试要“有日期、有版本”：供应商提供的第三方报告要注明测试标准版本和测试日期。配方、原料来源或生产地点发生变化时，旧报告就不再有效，需要通过变更通知（PCN）重新提供。
- 来料检验要“有基线”：导入时用自己的方法、自己的设备，对验证合格的那几批助焊剂建立酸值、比重、固含量的基线和控制范围。之后每一批都和基线比，而不只是和 TDS 比。
04工厂实验室能自己做的简易测试
并不是所有测试都需要送第三方。下面几项，一般组件厂的实验室花不多的投入就能做起来，适合用于来料复核和产线异常排查：
- 酸值滴定：称取一定量助焊剂，用醇类溶剂溶解，以氢氧化钾标准溶液滴定到终点，按消耗体积计算酸值。手动指示剂法成本很低，自动电位滴定仪的重复性更好。上一篇提到，对低固含助焊剂来说，它是最有用的浓度监控手段。
- 固含量：称量后按规定的温度和时间烘干至恒重，计算不挥发物占比。注意每次采用相同的条件，才能和基线比较。
- 比重：用比重计或数显密度计测量，测量快，适合做初筛，但要同时记录温度。
- 卤素定性：用铬酸银试纸做快速判断，几分钟出结果，适合抽查“无卤”产品有没有异常。
- 铜镜腐蚀：铜镜片可以直接采购，在恒温恒湿箱中按规定条件放置后观察，操作简单。
- 焊后残留观察：用实际的焊带和电池片在产线上或实验台上焊接，在显微镜下观察焊点周围残留的形态、范围和颜色，并拍照存档，作为后续批次和异常对比的依据。
简易测试的意义不在于“精确”，而在于“快速发现批次之间的异常”。一旦简易测试发现偏离，再送第三方或要求供应商复测也不迟。
05光伏特有的验证：通用标准管不到的部分
就我们公开检索所见（截至 2026 年 11 月），目前还没有专门针对光伏组件用助焊剂的国家或行业标准。行业的普遍做法是以 GB/T 9491 或 J-STD-004 作为通用基础，再由组件厂通过技术协议和内部验证补上光伏特有的要求。主要包括：
- 胶膜相容性：用实际的助焊剂、焊带、电池片和 EVA/POE 做层压小样，经过紫外和湿热老化后，观察焊带周围是否出现黄变、气泡、脱层。
- 电池级湿热：UNSW 的研究建议，在组件封装前，用不封装的电池片做湿热测试，快速筛查助焊剂对 TOPCon、HJT 电池金属接触和透明导电膜的腐蚀风险。这类测试周期短、成本低，适合作为导入早期的筛选手段。该团队 2025 年底的工作采用 85℃/85%RH、45 小时的裸电池加速条件，几十小时内就能拉开不同助焊剂和工艺之间的差距；韩国 KETI 团队对 HJT 的研究也显示，湿热 45 小时后 EL 就出现了暗斑。
- 组件级可靠性：最终仍要落到组件层面，按 IEC 61215 做湿热（DH）、热循环（TC）、湿冻（HF）等测试，并视需要做加严测试，通过 EL 和功率衰减来判断助焊剂体系是否可靠。
标准测试是“入场券”，证明助焊剂属于哪一类、质量是否稳定；光伏特有的相容性和湿热验证才是“通行证”，证明它在你的电池和封装体系里能长期可靠。
06写在最后
关于助焊剂的测试，可以记住三点：
- 标准要对齐：GB/T 9491 和 J-STD-004 是最常用的两套，对比数据之前先确认标准和版本；
- 测试分层级：来料检验管批次一致，型式测试管分类合规，导入验证管光伏场景下的长期可靠；
- 光伏要自己补：通用标准管不到胶膜相容性和电池湿热敏感性，这部分必须由组件厂自己验证。
到这里，我们关于助焊剂“是什么、看什么、怎么测”的基础部分就告一段落了。下一篇进入工艺篇：在串焊机上，助焊剂是怎么涂上去的？用量怎么控制？挥发和补加怎么管理？它又如何与红外、电磁等焊接方式和温度曲线相匹配？
你们公司目前对助焊剂做哪些内部验证？有没有发现过“标准测试全通过、组件老化却出问题”的案例？欢迎与我们交流。
参考资料
- GB/T 9491-2021《锡焊用助焊剂》，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会，2021
- IPC J-STD-004D, Requirements for Soldering Fluxes, IPC, 2023/2024；IPC J-STD-004C with Amendment 1, 2022
- IPC-TM-650 Test Methods Manual（2.3.13、2.3.28.1、2.3.32、2.3.33、2.3.34、2.3.35.1、2.4.14.2、2.4.46、2.4.47、2.6.3.7、2.6.14.1、2.6.15），https://www.ipc.org/sites/default/files/test_methods_docs/2.4.46a.pdf
- ISO 9454 / ISO 9455 Soft soldering fluxes（系列标准），ISO/TC 44/SC 12
- JIS Z 3197:2021 はんだ付用フラックス試験方法（Test methods for soldering fluxes）
- 唯特偶：助焊剂分类与测试标准（基于 GB/T 9491-2021），技术科普文章
- Indium Corporation：Breakdown of SIR Standards，https://www.indium.com/blog/breakdown-of-sir-standards/
- pv magazine：UNSW study shows impact of soldering flux on TOPCon solar cell degradation，2025，https://www.pv-magazine-india.com/2025/08/18/unsw-study-shows-impact-of-soldering-flux-on-topcon-solar-cell-degradation
- A. Li 等：Elucidating the Impact of Soldering Flux-Induced Degradation on the Reliability of TOPCon Solar Cells…，APVI Solar Research Conference，2025 年 12 月，https://apvi.org.au/solar-research-conference/wp-content/uploads/2025/12/48.pdf
- G. Park 等：Soldering flux causes corrosion of indium tin oxide electrode in heterojunction solar cells，Cell Reports Physical Science，2025，https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666386425002188
- IEC 61215-2:2021 Terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval — Part 2: Test procedures
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