DIN EN 62137-1-1-2008 Surface mounting technology - Environmental and endurance test methods for surface mount solder joint - Part 1-1 Pull strength test (IEC 62137-1-1 2007) Germa.pdf

1、Februar 2008DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 31

2、020!$K.S“1401148www.din.deDDIN EN 62137-1-1Oberflchenmontage-Technik Verfahren zur Prfung auf Umgebungseinflsse und zur Prfung derHaltbarkeit von Oberflchen-Ltverbindungen Teil 1-1: Zugfestigkeitsprfung (IEC 62137-1-1:2007);Deutsche Fassung EN 62137-1-1:2007Surface mounting technology Environmental

3、 and endurance test methods for surface mount solder joint Part 1-1: Pull strength test (IEC 62137-1-1:2007);German version EN 62137-1-1:2007Technique du montage en surface Mthodes dessai denvironnement et dendurance des joints de soudure pour montage ensurface Partie 1-1: Essai de force darrachemen

4、t (CEI 62137-1-1:2007);Version allemande EN 62137-1-1:2007Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 18 SeitenDIN EN 62137-1-1:2008-02 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2007-08-01 angenommene EN 62137-1-1 gilt als DIN-Norm ab 2008-02-01. Nationale

5、s Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62137-1-1:2005-10. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 682 Montageverfahren fr elektronische Baugruppen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-

6、Publikation wurde vom TC 91 Electronics assembly technology“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Z

7、u diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Absch

8、nittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zit

9、ierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenomme

10、n. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62137-1-1 August 2007 ICS 31.190 Deutsche Fassung Oberflchenmontage-Technik Verfahren zur Prfung auf Umgebungseinflsse und zur Prfung der Haltbarkeit von Oberflchen-Ltverbindungen Teil 1-1: Zugfestigkeitsprfung (IEC 62137-1-1:2007) Surface moun

11、ting technology Environmental and endurance test methods for surface mount solder joint Part 1-1: Pull strength test (IEC 62137-1-1:2007) Technique du montage en surface Mthodes dessai denvironnement et dendurance des joints de soudure pour montage en surface Partie 1-1: Essai de force darrachement

12、CEI 62137-1-1:2007) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2007-08-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu g

13、eben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassun

14、g in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komit

15、ees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Rep

16、ublik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2007 CENELEC Alle Rechte der Ver

17、wertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62137-1-1:2007 DDIN EN 62137-1-1:2008-02 EN 62137-1-1:2007 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 91/681/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62137-1-1, ausgearbeitet von dem IEC T

18、C 91 Electronics assembly technology“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2007-08-01 als EN 62137-1-1 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm o

19、der durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2008-05-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2010-08-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62137-1-1:2007 wurde von C

20、ENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung ist unter Literaturhinweise“ zu der aufgelisteten Norm die nachstehende Anmerkung einzutragen: IEC 60068-2-21 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60068-2-21:2006 (nicht modifiziert). DIN EN 62137-1-1:2008-02 EN 621

21、37-1-1:2007 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe .5 4 Allgemeine Bemerkungen 6 5 Prfeinrichtungen und -werkstoffe .7 5.1 Einrichtung zum Schwall-Lten7 5.2 Einrichtung zum Aufschmelz-Lten7 5.3 Einrichtung fr die Zugfestigkeitsprfung.7 5.4 Licht-Mikrosk

22、op 7 5.5 Prf-Substrat 7 5.6 Lotlegierung8 5.7 Flussmittel fr das Schwall-Lten 8 5.8 Lotpaste8 6 Montageverfahren 8 6.1 Schwall-Lten.8 6.2 Aufschmelz-Lten.9 7 Prfbedingungen10 7.1 Prfung: Schneller Temperaturwechsel.10 7.2 Zugfestigkeitsprfung.10 8 Prfablauf.10 8.1 Reihenfolge der Prfungen 10 8.2 Vor

23、behandlung.11 8.3 Anfangsmessung der Zugfestigkeit11 8.4 Schneller Temperaturwechsel11 8.5 Nachbehandlung 11 8.6 Zwischen-/Abschlussmessung der Zugfestigkeit.11 9 Angaben, die im Prfbericht enthalten sein mssen11 10 Angaben, die in der Produktspezifikation enthalten sein mssen .12 Anhang A (normativ

24、) Zugfestigkeitsprfung Einzelheiten 13 A.1 Zweck .13 A.2 Prfverfahren13 A.2.1 Vorbehandlung.13 A.2.2 Befestigen der Prf-Leiterplatte .13 A.2.3 Anlegen der Zugkraft13 A.2.4 Zugfestigkeit.13 A.2.5 Wiederholungsverfahren 13 Literaturhinweise 15 DIN EN 62137-1-1:2008-02 EN 62137-1-1:2007 4 SeiteAnhang Z

25、A (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 16 Bilder Bild 1 Bauteil mit s-frmiger Anschlusszuleitung 6 Bild 2 Der bei der Zugfestigkeitsprfung zu bewertende Bereich 7 Bild 3 Beispiel eines Schwall-Ltprofils (Effektivmessu

26、ng fr Doppel-Schwall-Lten). 9 Bild 4 Typisches Aufschmelz-Profil. 10 Bild 5 Prfablauf 11 Bild A.1 Zugfestigkeitsprfung 14 Bild A.2 Beispiel fr die Form vom Ende einer Ziehvorrichtung . 14 Bild A.3 Ausfallarten bei der Zugfestigkeitsprfung 14 DIN EN 62137-1-1:2008-02 EN 62137-1-1:2007 5 1 Anwendungsb

27、ereich Das in dieser Norm beschriebene Prfverfahren gilt fr oberflchenmontierbare Bauteile mit s-frmig gebogenem Anschluss (Gullwing-Anschluss). Das Verfahren wurde entwickelt, um die Haltbarkeit der Ltverbindung zwischen den Bauteilanschlssen und Anschlussflchen eines Trgerwerkstoffes (Substrates)

28、mit Hilfe einer mechanischen Zugbelastung zu messen und zu bewerten. Diese Prfung ist fr die Bewertung der Auswirkungen von mehrmaligem Temperaturwechsel auf die Festigkeit der Ltverbindungen zwischen Bauteilanschlusspunkten und Anschlussflchen auf einem Substrat geeignet. 2 Normative Verweisungen D

29、ie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60068-1, Environmental

30、 testing Part 1: General and guidance IEC 60068-2-14, Environmental testing Part 2: Tests Test N: Change of temperature IEC 60194, Printed board design, manufacture and assembly Terms and definitions IEC 61188-5-5, Printed boards and printed board assemblies Design and use Part 5-5: Sectional requir

31、ements Attachment (land/joint) considerations Components with gull-wing leads on four sides1) IEC 61190-1-1, Attachment materials for electronic assembly Part 1-1: Requirements for soldering fluxes for high-quality interconnections in electronics assembly IEC 61190-1-2, Attachment materials for elec

32、tronic assembly Part 1-2: Requirements for solder pastes for high-quality interconnections in electronics assembly IEC 61190-1-3, Attachment materials for electronic assembly Part 1-2: Requirements for electronic grade solder alloys and fluxed and non-fluxed solid solders for electronic soldering ap

33、plications IEC 61249-2-7, Materials for printed boards and other interconnecting structures Part 2-7: Reinforced base materials clad and unclad Epoxide woven E-glass laminated sheet of defined flammability (vertical burning test), copper clad 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die f

34、olgenden Begriffe. ANMERKUNG Grundbegriffe, die in dieser Norm verwendet werden, wurden grtenteils IEC 60194 und IEC 60068-1 entnommen. 3.1 s-frmige Anschlusszuleitung (Gullwing-Anschluss) Anschlusszuleitung, die aus einem oberflchenmontierbaren Bauteil herausragt, wie in Bild 1 dargestellt 1)In Vor

35、bereitung DIN EN 62137-1-1:2008-02 EN 62137-1-1:2007 6 Bild 1 Bauteil mit s-frmiger Anschlusszuleitung 3.2 Zugfestigkeit grte Kraft, mit der die Anschlussstelle einer Verbindung zur Leiterplatte unterbrochen wird, wenn ein Gullwing-Anschluss eines oberflchenmontierbaren Bauteils unter Verwendung ein

36、er Ziehvorrichtung in einem Winkel von 45 zur Leiterplattenoberflche gezogen wird 3.3 Ziehgeschwindigkeit die sich verndernde Geschwindigkeit der Ziehvorrichtung, die whrend der Zugfestigkeitsprfung den Gullwing-Anschluss eines auf der Leiterplatte befestigten Bauteils festhlt 4 Allgemeine Bemerkung

37、en Hinsichtlich der unterschiedlichen Zusammensetzung der Lote unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften der Verbindung zwischen Anschlusspunkten und Anschlussflchen auf einer Leiterplatte, fr die ein bleifreies Lot verwendet wird, von denen der Verbindung, fr die ein Weichlot verwendet wird

38、 Deshalb ist es wichtig, die mechanischen Eigenschaften von Ltverbindungen, fr die unterschiedliche Lotlegierungen verwendet werden und die besonders dauerhaften thermischen Spannungen ausgesetzt waren, zu prfen. In diesem Prfverfahren werden die Prflinge entweder mittels Schwall-Lten oder Aufschme

39、lz-Lten auf einem Substrat befestigt. Die Stabilitt der Ltverbindungen wird bewertet, indem die elektronischen Bauteile zunchst schnellen Temperaturwechseln ausgesetzt werden und die Ltverbindung anschlieend einer Zugspannung ausgesetzt wird. Fr die Bauelemente mit Gullwing-Anschlssen, die diesen Pr

40、fungen unterzogen werden, sollten die Anwender unter Beachtung von Masse des Bauelements, Anzahl der Anschlsse sowie der festgelegten mechanischen Umgebung der elektronischen Baugruppe, fr die das Bauelement vorgesehen ist, ber-prfen, ob die Ergebnisse eine ausreichende Reserve hinsichtlich der Verb

41、indungsfestigkeit sichern. ANMERKUNG 1 Die bei dieser Prfung auftretenden Temperaturen knnen den Bemessungstemperaturbereich der einzelnen elektronischen Bauteile bersteigen. ANMERKUNG 2 Diese Prfung dient jedoch nicht dazu, die Festigkeit der elektronischen Bauteile selbst zu messen. Das Prfverfahr

42、en fr die Bewertung der Robustheit der Verbindungsstelle zu einer Leiterplatte ist in IEC 60068-2-21 beschrieben. ANMERKUNG 3 Wurden diese Prfungen an einem Bauelement an mehr als einem Anschluss durchgefhrt, sollte fr die Berechnung der Gesamtverbindungsfestigkeit die niedrigste Festigkeitszahl fr

43、alle Anschlsse angenommen werden. Der Bereich der zu bewertenden Verbindungsstelle ist in Bild 2 dargestellt. DIN EN 62137-1-1:2008-02 EN 62137-1-1:2007 7 Bild 2 Der bei der Zugfestigkeitsprfung zu bewertende Bereich 5 Prfeinrichtungen und -werkstoffe 5.1 Einrichtung zum Schwall-Lten Die fr das Schw

44、all-Lten verwendete Einrichtung ist ein Ltbad, das das in 6.1 beschriebene Temperatur-profil realisieren kann. Ein Beispiel des Temperaturprofils ist in Bild 3 dargestellt. 5.2 Einrichtung zum Aufschmelz-Lten Der Aufschmelz-Ltofen muss das in 6.2 beschriebene Temperaturprofil realisieren knnen. Ein

45、Beispiel des Temperaturprofils ist in Bild 4 dargestellt. 5.3 Einrichtung fr die Zugfestigkeitsprfung Sofern nichts anderes festgelegt ist, muss fr den Zugversuch eine Einrichtung mit den folgenden Merkmalen verwendet werden. Die Zugfestigkeits-Prfeinrichtung besteht aus einer Zugfestigkeits-Prfmasc

46、hine, einer Ziehvorrichtung, einer Haltevorrichtung zum Befestigen des Substrats und einem elektronischen Aufzeichnungsgert. Die Zugfestigkeits-Prfmaschine muss die in Anhang A festgelegte Ziehgeschwindigkeit realisieren. Die Halte-vorrichtung zum Befestigen des Substrats muss so konstruiert sein, d

47、ass auf einen Anschlusszuleitungs-Prfling eine Zugkraft in einem Winkel von 45 gegenber dem Substrat ausgebt werden kann. Das Aufzeichnungsgert muss die grte Kraft, die auf eine Anschlusszuleitung ausgebt wird, um die Ltverbindung zu zerstren, aufzeichnen knnen. Die Genauigkeit der aufgezeichneten W

48、erte muss grer als 1 % der gemessenen Werte sein. 5.4 Licht-Mikroskop Mit dem Mikroskop muss man einen Gegenstand mit einer etwa 50fachen bis 250fachen Vergrerung beobachten knnen. Darber hinaus muss es mit einem Leuchtmittel bestckt sein, das auf dem Gegenstand eine Beleuchtungsstrke von etwa 2 000 lx erzeugt. 5.5 Prf-Substrat Sofern in der entsprechenden Spezifikation nichts anderes festgelegt ist, muss die Prfung an einem Prfling (einer Prfeinrichtung) durchgefhrt werden, der (die) auf die bliche Weise an dem folgenden Substrat befestigt ist. a) Werkstoff: Kupferkaschierte Epoxidharz-Glas