ГОСТ Р МЭК 61191-1-2017. Национальный стандарт Российской Федерации. Печатные узлы. Часть 1. Поверхностный монтаж и связанные с ним технологии. Общие технические требования

10 Требования к печатному узлу

 

10.1 Общие требования

Платы, компоненты и технологические процессы, описанные и заданные в разделах 1 - 8, предусматривают паяные межсоединения, которые превосходят по качеству минимальные требования, изложенные в данном разделе. Рекомендуется, чтобы технологические процессы и их элементы управления были способны воспроизводить изделие, удовлетворяющее или превышающее критерии допустимости для изделия класса C. Тем не менее паяные соединения должны удовлетворять критериям соответствия в зависимости от класса изделия (A, B или C), заданного заказчиком.

10.2 Требования качества

10.2.1 Управление технологическим процессом

Изготовитель должен:

a) либо иметь план управления технологическим процессом в соответствии с 13.3;

b) либо проводить 100%-ный контроль по требованиям 10.3. Если дефекты и индикаторы технологического процесса превышают пределы корректирующих действий, заданных в 10.2.2 для соответствующего класса (см. 10.2.3), то изготовитель должен выполнить корректирующее действие для уменьшения частоты их появления. Для подсчета корректирующих действий каждому отдельному типу межсоединения (например, вывод/контактная площадка, переходное отверстие, вывод/сквозное отверстие) должно приписываться не более одной характеристики дефекта (см. таблицу 2, раздел 12) или индикатора технологического процесса.

Если пределы соответствуют установленным в настоящем стандарте, то существует вероятность, что надежность соединения имеет высокую вероятность соответствовать метаматематическому ожиданию надежности печатного узла. Однако заказчик несет ответственность за определение истинных требований по надежности конечного изделия на основе расчетов и опыта эксплуатации.

10.2.2 Пределы корректирующих воздействий

Корректирующее воздействие должно инициироваться, если:

a) дефекты, перечисленные в таблице 2, превышают 0,3% вероятности их появления;

b) индикаторы технологического процесса (см. 4.4) превышают 3% общей вероятности их появления;

c) как минимум, должны контролироваться следующие индикаторы технологических процессов:

1) маркировки (см. 10.3.3);

2) поры, раковины отверстий, кратеры (см. 10.3.5);

3) различимость контура вывода (см. 10.3.5);

4) смачиваемость сквозного переходного отверстия (см. 10.3.6);

5) другие индикаторы технологического процесса, заданные в технических требованиях;

6) количество припоя.

10.2.3 Определение пределов управления

Общее число мест межсоединений должно использоваться как мера, по которой определяется процентное содержание дефектов или индикаторов технологического процесса. Данные расчеты учитывают каждое соединение поверхностного монтажа, каждое соединение в сквозном отверстии и каждое соединение с контактом как одну возможность для определения общего количества возможных дефектов для данного печатного узла.

10.3 Общие требования к печатному узлу

10.3.1 Повреждение печатного узла

Все изделия должны удовлетворять требованиям сборочного чертежа. Электрическая и механическая целостность и надежность всех компонентов и печатных узлов должны сохраняться после воздействия всех технологических процессов, выполняемых во время изготовления и сборки (например, транспортировки, крепления, пайки и очистки).

10.3.2 Повреждение печатного узла

10.3.2.1 Требования к печатному узлу

Повреждение печатных узлов для электронных и механических устройств не должны превышать требований, заданных в настоящем стандарте и в МЭК 61191-2 - МЭК 61191-4. На печатных платах не должны проявляться следы обгорания, вздутий или расслоения, как они представлены в МЭК 62326-1. Царапины на ламинате должны рассматриваться как обнаженный тканый материал.

10.3.2.2 Недопустимые дефекты печатных узлов

На печатных узлах возможно появление следующих дефектов: мизлинг, точечные расслоения, пузырение, обнажение ткани, ореолы, краевое расслоение, отслоения контактных площадок и проводников.

Следующие состояния являются недопустимыми:

a) печатные узлы с дефектами в виде образования белых пятен и трещин, влияющих на их функциональность;

b) вздутие или расслоение, которое создает перемычки между металлизированными сквозными отверстиями или между внутренними проводниками или которое простирается под поверхностными проводниками или над и под внутренними проводниками.

10.3.3 Маркировка

Маркировки не должны преднамеренно меняться, стираться или удаляться изготовителем, если это не требуется сборочным чертежом. Не рекомендуется, чтобы дополнительная маркировка (типа меток, добавленных в процессе производства) закрывала исходную маркировку поставщика. Если происходит потеря части маркировки компонента, то она должна записываться как индикатор технологического процесса для отслеживания и определения причины (является ли это проблемой маркировки поставщика), а также для определения класса корректирующего действия, например новые материалы, новые технологические процессы, повторное маркирование и т.д.

10.3.4 Плоскостность (изгиб и скручивание)

Изгиб и скручивание после пайки не должны превышать:

- 0,5% или 1,5 мм для поверхностного монтажа изделий класса C;

- 0,75% или 2 мм для поверхностного монтажа изделий класса B;

- 1,0% или 2,5 мм для поверхностного монтажа изделий класса A;

- 1,5% или 2,5 мм для печатных плат с монтажом в сквозные отверстия (изделий всех классов).

Печатные узлы смешанного монтажа (технологии поверхностного монтажа, технологии монтажа в сквозные отверстия и т.д.) должны удовлетворять требованиям к печатным узлам поверхностного монтажа (см. МЭК 61191-2, МЭК 61189-3, МЭК 61188-1-1).

10.3.5 Паяное соединение

10.3.5.1 Угол смачивания припоем

Допустимое паяное соединение должно проявлять признак смачивания и сцепления, если припой соединяется с паяемой поверхностью, образуя краевой угол смачивания 90 °C или меньше, за исключением случаев, когда количество припоя приводит к контуру, который заходит за края контактной площадки (рисунок 1). Рекомендуется, чтобы паяные соединения имели в основном глянцевый вид.

 

 

Рисунок 1 - Варианты краевого угла смачивания припоя ,

виды состояний

 

Припой без свинца, как правило, приводит к более шероховатой поверхности соединения (зернистой или матовой) и большим краевым углам смачивания. Данные паяные соединения являются допустимыми.

Плавный переход от контактной площадки к поверхности соединения или выводу должен быть очевидным. Линия разделения или зона перехода, где нанесенный припой смешивается с покрытием из припоя, пластиной припоя или другим поверхностным материалом, приемлемы, если смачивание очевидно. В случае расплавленных финишных покрытий наличия припоя над ободком отверстия не требуется, если стенки отверстия и вывод компонента имеют хорошее смачивание (см. рисунок 2). Рубцы или царапины на паяных соединениях не должны ухудшать целостность соединения.

 

 

Допустимые отверстия, покрытые припоем, имеют смоченные

стенки отверстий (a - f)

 

Рисунок 2 - Варианты смачивания припоем металлизированных

сквозных отверстий без выводов: допустимые состояния

 

10.3.5.2 Дефекты

Следующие состояния являются недопустимыми и должны считаться дефектами (см. 12.2):

a) треснувшие и поврежденные паяные соединения;

b) холодное паяное соединение;

c) свыше 5% паяного соединения (за исключением переходных отверстий) показывают признаки несмачивания или недостаточного смачивания;

d) избыток припоя, который контактирует с корпусом компонента;

e) охрупчивание из-за недостаточного удаления золота (см. 6.3.3);

f) образование пустот, из-за которых объем припоя в соединении уменьшается ниже допустимого минимального значения.

10.3.5.3 Индикаторы технологического процесса

Следующие состояния являются допустимыми, но должны рассматриваться как индикаторы технологического процесса, должны документироваться и быть доступными для рассмотрения:

a) пустоты и кратеры, когда смачивание очевидно и они не уменьшают объем припоя ниже допустимого минимума;

b) контур или вывод неразличимы в паяном соединении из-за избытка припоя.

10.3.6 Межповерхностные соединения

Неметаллизированные отверстия с контактными площадками или металлизированные сквозные отверстия, не подвергавшиеся групповой пайке и применяемые для межповерхностных соединений, заполнять припоем не требуется. Металлизированные сквозные отверстия, защищенные от припоя постоянными или временными маскирующими покрытиями и применяемые для межповерхностных соединений, заполнять припоем не требуется. Металлизированные сквозные отверстия без выводов, включая переходные отверстия, после воздействия процессов пайки волной припоя, погружением или протягиванием должны удовлетворять требованиям к допустимости (см. рисунок 2). Невыполнение данного требования должно рассматриваться как индикатор технологического процесса в соответствии с разделом 13. Смачивание верхней стороны контактных площадок применяемым припоем является допустимым, но не требуемым состоянием (см. рисунки 2c, 2e и 2f). Повреждение сквозного металлизированного отверстия вследствие растворения меди является дефектом (см. таблицу 2).