DIN EN 62137-1-3-2009 Surface mounting technology - Environmental and endurance test methods for surface mount solder joint - Part 1-3 Cyclic drop test (IEC 62137-1-3 2008) German .pdf

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1、Juli 2009DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 15DIN 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 31.02

2、0!$W$“1522501www.din.deDDIN EN 62137-1-3Oberflchenmontage-Technik Verfahren zur Prfung auf Umgebungseinflsse und zur Prfung derHaltbarkeit von Oberflchen-Ltverbindungen Teil 1-3: Zyklische Fallprfung (IEC 62137-1-3:2008);Deutsche Fassung EN 62137-1-3:2009Surface mounting technology Environmental and

3、 endurance test methods for surface mount solder joint Part 1-3: Cyclic drop test (IEC 62137-1-3:2008);German version EN 62137-1-3:2009Technologie de montage en surface surface Partie 1-3: Essai de chute cyclique (CEI 62137-1-3:2008);Version allemande EN 62137-1-3:2009Alleinverkauf der Normen durch

4、Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 24 SeitenMthodes dessais denvironnement et dendurance des joints brass monts enDIN EN 62137-1-3:2009-07 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2009-02-01 angenommene EN 62137-1-3 gilt als DIN-Norm ab 2009-07-01. Nationales Vorwort Vorausgeg

5、angener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62137-1-3:2006-12. 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-Publikation wurde v

6、om 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. Zu diesem Zeitpunkt

7、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 Abschnittsnummer, eine T

8、abelle, 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 zitierten Normen mit d

9、en 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 aufgenommen. EUROPISCHE NORM

10、EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62137-1-3 Februar 2009 ICS 31.020 Deutsche Fassung Oberflchenmontage-Technik Verfahren zur Prfung auf Umgebungseinflsse und zur Prfung der Haltbarkeit von Oberflchen-Ltverbindungen Teil 1-3: Zyklische Fallprfung (IEC 62137-1-3:2008) Surface mounting technology En

11、vironmental and endurance test methods for surface mount solder joint Part 1-3: Cyclic drop test (IEC 62137-1-3:2008) Technologie de montage en surface Mthodes dessais denvironnement et dendurance des joints brass monts en surface Partie 1-3: Essai de chute cyclique (CEI 62137-1-3:2008) Diese Europi

12、sche Norm wurde von CENELEC am 2009-02-01 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 geben ist. Auf dem letzten Stand b

13、efindliche 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 Fassung in einer anderen Sprache, die v

14、on 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 Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnema

15、rk, 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 Republik, Ungarn, dem Vereinigten Kn

16、igreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2009 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und

17、 in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62137-1-3:2009 DDIN EN 62137-1-3:2009-07 EN 62137-1-3:2009 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 91/802/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62137-1-3, ausgearbeitet von dem IEC TC 91 Electronics assembly technolog

18、y“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2009-02-01 als EN 62137-1-3 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen wer

19、den muss (dop): 2009-11-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2012-02-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62137-1-3:2008 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung al

20、s Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60068-2-27 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60068-2-27:200X1)(nicht modifiziert). IEC 60068-2-31 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60068-2-31:200

21、8 (nicht modifiziert). 1)Wird angenommen DIN EN 62137-1-3:2009-07 EN 62137-1-3:2009 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe .5 4 Allgemeine Bemerkungen 6 5 Prfeinrichtung und Werkstoffe6 5.1 Aufschmelzltofen6 5.2 Prfeinrichtung fr die Fallstoprfung6 5.3

22、Prfsubstrat7 5.4 Lotlegierung7 5.5 Lotpaste7 5.6 Prfbauteile 7 5.7 Dehnungsmessstreifen 7 6 Befestigungsverfahren .8 7 Prfverfahren und Beurteilungsbedingungen 8 7.1 Prfverfahren8 7.2 Beurteilungsbedingungen 9 8 Angaben, die im Prfbericht enthalten sein mssen9 9 Angaben, die in der Produktspezifikat

23、ion enthalten sein mssen .9 Anhang A (normativ) Prfeinrichtung fr die Fallstoprfung.10 A.1 Zweck .10 A.2 Prfeinrichtung fr die Fallstoprfung10 A.2.1 Prfgert.10 A.2.2 Substrathaltevorrichtung 10 A.2.3 Messgerte.11 Anhang B (normativ) Prfverfahren.12 B.1 Zweck .12 B.2 Prfverfahren12 Anhang C (informat

24、iv) Beispiel fr eine Prfeinrichtung und ein Prfverfahren15 C.1 Zweck .15 C.2 Beispiel fr ein Prfgert15 C.3 Prfanweisung15 Anhang D (informativ) Beispiel fr ein Befestigungsverfahren des Dehnungsmessstreifens.17 D.1 Zweck .17 D.2 Materialien fr die Anwendung.17 D.3 Verfahren fr die Befestigung des De

25、hnungsmessstreifens18 D.4 Fhrungsmarken fr den Dehnungsmessstreifen19 DIN EN 62137-1-3:2009-07 EN 62137-1-3:2009 4 SeiteLiteraturhinweise 21 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 22 Bilder Bild 1 Bewertungsbe

26、reich fr die zyklische Fallprfung . 6 Bild 2 Typischer Verlauf fr das Aufschmelzlten 8 Bild A.1 Schematische Darstellung einer Substrathaltevorrichtung (Bezug) . 11 Bild B.1 Beispiel fr die Befestigung eines Dehnungsmessstreifens und die Fhrungsmarke 12 Bild B.2 Dehnungswellenform und andere Wellenf

27、ormen (Beispiel) 13 Bild B.3 Beispiele fr Brucharten 13 Bild B.4 Korrelation zwischen der Anzahl Fehler und der maximalen Dehnung 14 Bild C.1 Beispiel fr eine Prfeinrichtung fr die Fallstoprfung und die Verbindungen fr die Prfung 15 Bild D.1 Materialien fr die Anwendung . 17 Bild D.2 Verfahren fr di

28、e Befestigung des Dehnungsmessstreifens. 19 Bild D.3 Kompensation des Messfaktors 19 Bild D.4 Beispiel fr die Befestigung des Dehnungsmessstreifens und Mae der Fhrungsmarken 20 DIN EN 62137-1-3:2009-07 EN 62137-1-3:2009 5 1 Anwendungsbereich Die vorliegende Norm gilt fr zyklische Fallprfungen fr Ltv

29、erbindungen zwischen Anschlssen von ober-flchenmontierbaren Bauelementen (nachfolgend mit SMD bezeichnet) und Anschlussflchen auf Leiter-platten (PWB). Diese Prfung dient der Bewertung der Widerstandsfhigkeit der Ltverbindungen von groen Bauelementen mit Mehrfachanschlssen und anderen Bauteilen in G

30、erten (z. B. ortsvernderlichen Handgerten) fr das Ereignis, dass das Gert herunterfllt. Die Eigenschaften der Ltverbindung (z. B. Lotlegierung, Substrat, montiertes Bauelement oder die Konstruktion usw.) werden bewertet, damit sie einen Beitrag fr die Ver-besserung der Festigkeit der Ltverbindungen

31、leisten. 2 Normative Verweisungen Die 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 nde

32、rungen). IEC 60068-1, Environmental testing Part 1: General and guidance IEC 60194, Printed boards design, manufacture and assembly Terms and definitions IEC 61249-2-7, Materials for printed boards and other interconnecting structures Part 2-7: Reinforced base materials clad and unclad Epoxide woven

33、 E-glass laminated sheet of defined flammability (vertical burning test), copper clad IEC 61185-5 (alle Teile), Printed boards and printed boards assemblies Design and use Part 5: Attachment (land-joint) considerations IEC 61190-1-2, Attachment materials for electronic assembly Part 1-2: Requirement

34、s for soldering pastes for high-quality interconnections in electronics assembly IEC 61192-1, Workmanship requirements for soldered electronic assemblies Part 1: General IEC 61760-1, Surface mount technology Part 1: Standard method for the specification of surface mounting components (SMDs) 3 Begrif

35、fe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC 60068-1 und IEC 60194 und die folgenden Begriffe. 3.1 Fallstofestigkeit Festigkeit eines Prfsubstrates, das in eine Vorrichtung eingespannt ist, das aus einer willkrlichen Hhe fallen gelassen wird; die Festigkeit wird angegeben als di

36、e Anzahl zyklischer Fallvorgnge, die schlielich zu einem Bruch an der Verbindungsstelle zwischen einem SMD und der Kupferanschlussflche auf einer PWB fhrt 3.2 Dehnung Oberflchendehnung des Substrates wird an einem Dehnungsmessstreifen abgelesen, der auf der Oberflche des Prfsubstrates befestigt ist

37、ANMERKUNG Es handelt sich um eine numerische, dimensionslose Gre, die den Grad der beobachteten Dehnung angibt, wenn das Prfsubstrat deformiert wird. DIN EN 62137-1-3:2009-07 EN 62137-1-3:2009 6 3.3 maximale Dehnung maximale Dehnung auf der Zugseite (+) der gemessenen Dehnungswellenform 3.4 Momentan

38、unterbrechungsdetektor Gert, das extrem kurze elektrische Unterbrechungen (Momentanunterbrechungen) in einer verketteten Schaltung erkennt 4 Allgemeine Bemerkungen Hinsichtlich der unterschiedlichen Zusammensetzung der Lote unterscheiden sich die mechanischen Eigen-schaften der Verbindung zwischen e

39、inem Anschlusspunkt und einer Anschlussflche auf einer Leiterplatte, fr die ein bleifreies Lot verwendet wird, von denen der Verbindung, fr die ein Weichlot verwendet wird. Deshalb ist es wichtig, die mechanischen Eigenschaften von Ltverbindungen zu prfen, fr die unterschied-liche Lotlegierungen ver

40、wendet werden. Diese Prfung dient der Bewertung der Haltbarkeit von Verbindungen, die durch Aufschmelzlten zwischen SMD-Stiften/Elektroden und Anschlussflchen des Substrates hergestellt werden, im Verhltnis zu den Fallhhen. Die Bewertung des Fallstoes, dem die Verbindungen eines Prflings ausgesetzt

41、sind, kann mit Hilfe der Dehnung als Anzeige fr den Sto und einer quantitativen Messung mit einem Dehnungs-messstreifen erfolgen. ANMERKUNG Diese Fallstoprfung gilt nicht fr die Bauteile selbst. Fr die Bauteilprfung ist auf IEC 60068-2-27 und IEC 60068-2-31 Bezug zu nehmen. Bild 1 enthlt eine schema

42、tische Darstellung des Bewertungsbereiches der Festigkeit der Verbindungen fr diese Prfung. Bild 1 Bewertungsbereich fr die zyklische Fallprfung 5 Prfeinrichtung und Werkstoffe 5.1 Aufschmelzltofen Sofern nichts anderes festgelegt ist, muss der Aufschmelzltofen den im Bild 2 angegebenen Temperatur-v

43、erlauf realisieren knnen. 5.2 Prfeinrichtung fr die Fallstoprfung Die Prfeinrichtung muss aus einem Prfgert, einer Substrathaltevorrichtung und einem Messgert beste-hen. Wenn es nicht anders angegeben ist, gelten folgende Festlegungen: DIN EN 62137-1-3:2009-07 EN 62137-1-3:2009 7 a) Prfgert: Es ist

44、ein Prfgert zu verwenden, das die in A.2 festgelegten Anforderungen erfllt. b) Substrathaltevorrichtung: Es ist eine Substrathaltevorrichtung zu verwenden, die die in A.2.2 festge-legten Anforderungen erfllt. c) Messgert: Es ist ein Messgert zu verwenden, das die in A.2.3 festgelegten Anforderungen

45、erfllt. 5.3 Prfsubstrat Sofern in der entsprechenden Spezifikation nichts anderes vorgeschrieben ist, muss die Prfung an einem Prfling (einer Prfeinrichtung) durchgefhrt werden, der (die) mit bestimmungsgemen Mitteln an dem folgenden Substrat befestigt ist (sind) a) Werkstoff: Das Substrat muss eine

46、 doppelseitige Leiterplatte fr allgemeine Anwendungszwecke nach IEC 61249-2-7 sein. b) Dicke: Die Dicke des Substrates muss entweder 1,0 mm betragen oder den Festlegungen in IEC 61249-2-7 entsprechen. c) Gre: Das Substrat muss eine Gre besitzen, mit der eine Prfung unter Anwendung der in 5.2 b) ange

47、gebenen Vorrichtung mglich ist. ANMERKUNG Wenn das Substrat an seinen Rndern eingespannt wird, sollten sich dort keine Anschlussflchen (z. B. Prfanschlussflchen) befinden. d) Geometrie der Anschlussflche: Form und Gre der Anschlussflche mssen der Normenreihe IEC 61188-5 oder den Festlegungen des Bau

48、teilherstellers entsprechen. e) Oberflchenschutz: Die ltbaren Bereiche des Substrates (Anschlussflchen) mssen mit geeigneten Mitteln wie z. B. einer organischen Oberflchenschutzschicht gegen Oxidation geschtzt sein. Diese Schutzschicht darf sich unter den Ltbedingungen nach Abschnitt 6 nicht nachteilig auf die Ltbarkeit der Anschlussflchen auswirken. 5.4 Lotlegierung Sofern nichts anderes festgelegt ist, muss das bei dieser Prfung verwendete Lot Sn96,5Ag3,0Cu0,5 sein. 5.5 Lotpaste Sofern nichts anderes festgelegt ist, muss die bei dieser Prfung verwende