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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Verfahren

Vornorm

Einführungsbeitrag

Der vorliegende Teil 1 der Normenreihe IEC 62647 legt die Ziele für und die Anforderungen an die Dokumentation von Prozessen fest, die Kunden und regelsetzenden Stellen versichern, dass elektronische ADHP-Systeme, die bleifreies Lot, bleifreie Bauelemente und bleifreie Leiterplatten enthalten, die entsprechenden Anforderungen an das Leistungsverhalten, die Zuverlässigkeit, die Lufttüchtigkeit, die Sicherheit und die Zertifizierbarkeit über die gesamte festgelegte Betriebslebensdauer erfüllen. Diese Spezifikation beschreibt Anforderungen an einen Überwachungsplan Bleifrei (LFCP) und soll Planinhaber bei der Entwicklung ihrer eigenen Pläne unterstützen. Der Plan dokumentiert die Prozesse des Planinhabers, die dessen Kunden und allen anderen beteiligten Parteien versichern, dass die Produkte des Planinhabers in Anbetracht der in der Einleitung angegebenen Risiken ihre Anforderungen weiterhin erfüllen. Diese Spezifikation enthält keine eingehende Beschreibung der zu dokumentierenden Prozesse, sondern führt wichtigste Anforderungen an diese Prozesse sowie die in den Prozessen zu behandelnden Bereiche auf, die für die Industrien der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Hochleistungsanwendungen (ADHP) von Belang sind. Die Überwachung der Bleifrei-Tätigkeiten erfolgt durch den Planinhaber unter Berücksichtigung der Anforderungen seines Kunden. Diese Tätigkeiten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die Tätigkeiten des Systemintegrators, des Herstellers von Originalausrüstungen/-geräten (OEM) und deren entsprechende Lieferketten bis zur möglichst untersten Ebene. Dies sollte in dem Wissen geschehen, dass die Luft- und Raumfahrtindustrie auf der Bauelementeebene unter Umständen keinen großen Einfluss auf diese Lieferanten hat. In diesen Fällen übernimmt der Planinhaber die Verantwortung. Für einige Anwendungen können besondere Anforderungen gelten, die außerhalb des Anwendungsbereichs dieser Spezifikation liegen. Der erweiterte Anwendungsbereich sollte gesondert behandelt werden. Die Anforderungen dieser Spezifikation können auf einzelne/spezielle Programmbedürfnisse zugeschnitten werden. Wenn eine Anpassung erfolgt, erhält der Anwender eine dokumentierte Zustimmung des Kunden. Anhang A enthält eine Vorlage für die Anpassung, die verwendet werden kann. Dieses Dokument kann auch von anderen Industrien für Hochleistungs- und hochzuverlässige Systeme nach eigenem Ermessen angewendet werden. Die Europäische Union (EU) hat zwei Richtlinien erlassen, die Richtlinie 2002/95/EG zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten (RoHS) und die Richtlinie 2002/96/EG über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (WEEE), die die Verwendung verschiedener Stoffe in vielfältigen, nach Juli 2006 in den Verkehr gebrachte Produkte beschränken oder unterbinden. Auch andere Länder haben eine ähnliche Gesetzgebung erlassen. Einer der von der Beschränkung betroffenen Hauptstoffe ist Blei (Pb), das breite Verwendung in Elektroniklot und in den Anschlüssen elektronischer Bauelemente findet. Diese regionalen Regelungen haben Auswirkungen auf den Weltmarkt. Aufgrund des geringen Marktanteils der ADHP-Industrien aber ändern zahlreiche Unterlieferanten dieser Industrien ihre Produkte zugunsten ihrer primären, anderen Märkte. Außerdem haben mehrere US-Staaten ähnliche "grüne" Gesetze erlassen und zahlreiche asiatische Elektronikhersteller haben unlängst vollständig grüne Produktgruppen angekündigt. Da die ADHP-Industrie einer der wenigen Hauptindustriesektoren ist, die Leiterplattenbaugruppen (CCAs) noch instand setzen, und bleifreie Werkstoffe und Verfahren relativ unausgereift und nicht vollständig verstanden sind, ist ein für die gesamte Luft- und Raumfahrtindustrie gemeinsamer Ansatz für ihre Anwendung wünschenswert. Die Produkte der ADHP-Unternehmen, die Elektronikgeräte entwickeln und/oder handhaben, fallen in eine der nachstehend aufgeführten fünf Kategorien: 1) Produkte, die mit elektronischen Bauelementen und Werkstoffen aus traditionellem Zinn-Blei (SnPb) sowie mit SnPb-Montageverfahren konstruiert und qualifiziert wurden und bei denen die SnPb-Konfiguration erhalten bleiben muss; 2) Produkte, die mit elektronischen Bauelementen und Werkstoffen aus traditionellem Zinn-Blei sowie mit SnPb-Montageverfahren konstruiert und qualifiziert wurden und die bleifreie elektronische Bauelemente enthalten; 3) Produkte, die mit Werkstoffen aus SnPb konstruiert und qualifiziert wurden und die mit bleifreien Werkstoffen neu konstruiert und requalifiziert wurden; 4) Produkte, die mit bleifreien elektronischen Bauelementen, Werkstoffen und Montageverfahren konstruiert und qualifiziert wurden und bei denen die bleifreie Konfiguration erhalten bleiben muss; 5) handelsübliche (COTS-)Baugruppen, die aus bleifreien Werkstoffen gefertigt wurden. Zu den mit der bleifreien Technologie verbundenen Risiken zählen: 1) Im Verhältnis zu traditionellen Loten kann die Verwendung bleifreier Lote unter einigen Betriebsbedingungen aufgrund möglicher Unterschiede im Ermüdungsverhalten bei Temperaturwechseln und Schwingungsbeanspruchungen die Qualität der elektrischen Verbindung beeinträchtigen. 2) Die Verwendung bleifreier Oberflächenbeschichtungen, zum Beispiel aus reinem Zinn, kann zur Bildung von Zinnwhiskern führen, die wiederum unterschiedliche Produkt- und Systemfehler bewirken können. 3) Die Verwendung der bleifreien Technologie kann zu höheren Verarbeitungstemperaturen in Verbindung mit bleifreien Loten führen. Zuständig ist das K 684 "Process Management for Avionics" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 682 - Aufbau- und Verbindungstechnik für elektronische Baugruppen