Einführungsbeitrag

Dieser Teil von IEC 61189 dient zur Bewertung der Veränderungen des Oberflächenisolationswiderstandes von zuvor ausgewählten Materialien bei einer repräsentativen Prüfprobe sowie zur Quantifizierung der schädlichen Auswirkungen von nicht ordnungsgemäß verwendeten Materialien und Prozessen, die zu geringeren elektrischen Widerständen führen können. Ein Montageprozess umfasst eine Reihe verschiedener Prozessmaterialien wie Lötflussmittel, Lotpaste, Lotdraht, Unterfüllmaterial, Klebstoffe, Befestigungskitt, Material zur vorübergehenden Abdeckung, Reinigungsmittel, Beschichtungswerkstoffe und mehr. Bei der Prüfung werden zwei verschiedene Prüfbedingungen eingesetzt: 85 °C und 85 % relative Luftfeuchte bei einem Prozess, der eine Reinigung umfasst, oder 40 °C und 90 % relative Luftfeuchte bei Prozessen, die keine Reinigung umfassen. Die Prüfung richtet sich nach dem/den verwendeten Material(ien) und nach dem Prozess beziehungsweise den Prüfvorrichtungen. Qualifizierungen müssen mit den für die Produktion vorgesehenen Prüfvorrichtungen, Prozessen und Materialien durchgeführt werden. Das Messinstrument muss aus einem Messgerät zur Messung des Isolationswiderstands im Bereich von mindestens 10⁶ Ω bis 10¹² Ω bestehen. Es muss jedes einzelne Prüfbild einer Prüfleiterplatte/-baugruppe IPC-B-52 messen und aufzeichnen können. Das System muss über einen 1-MΩ-Strombegrenzungswiderstand in jedem Strompfad verfügen. Das System muss im erforderlichen Zeitintervall Messungen vornehmen können. Die Prüfvorrichtungen müssen über geeignete Messfunktionen verfügen, um die Widerstandsmessung zumindest 20 min auf allen Kanälen zu wiederholen. Die Messleistung des Messsystems muss geprüft werden, indem die Prüfprobe durch eine Widerstandskontrollprobe ersetzt wird, während sie sich unter Umgebungs- und erhöhten Bedingungen in der Prüfkammer befindet. Diese Prüfprobe sollte mit wenigstens 4 Widerständen mit bekannten Werten ausgestattet sein. Die Widerstandskontrollprobe sollte mit einer Metallschutzabdeckung (Edelstahl) ausgestattet sein, die mit nichtrostenden Befestigungsmitteln an den geerdeten Befestigungslöchern auf der Probe angebracht wird, um die Widerstände vor Verunreinigung oder Beschädigungen während der Handhabung zu schützen. Anstelle der Widerstandskontrollprobe IPC-B-52 dürfen andere Arten von Prüfproben verwendet werden, da diese Probe nur verwendet wird, um vor Beginn der Prüfung auf Durchgang zu überprüfen. Die Prüfprobe muss eine IPC-B-52 sein. Die erforderlichen Herstellungsdaten und Graphiken für diese Prüfprobe können im IPC-Onlineshop unter der Referenznummer IPC-A-52-English-D beschafft werden. Die Prüfleiterplatte muss vom bevorzugten Leiterplattenlieferanten unter Verwendung der gleichen Prozesse hergestellt werden, wie sie auch für das Endprodukt des Anwenders vorgesehen sind. Die Leiterplattenbaugruppe IPC-B-52 besteht aus mehreren Bauelementen mit Prüfbildern neben und unter den Bauelementen. Vor der Beanspruchung werden die Bauelemente mit Methoden auf die Leiterplatte gelötet, die den vorgeschlagenen Produktionsverfahren so genau wie möglich entsprechen. Mit der Prüfung des Oberflächenisolationswiderstands (SIR) soll gezeigt werden, dass ein vorgeschlagener Herstellungsprozess oder eine Prozessänderung zur Produktion von Hardware mit akzeptabler Endproduktleistung führen kann. Die Ergebnisse aus den Prüfungen mit Flussmitteln oder anderen Prozessmaterialien, die unter Umständen unerwünschte Rückstände hinterlassen, welche folglich entfernt werden müssen, sind nicht nur abhängig von den Kennwerten des Rückstands, sondern auch von der Wirksamkeit des Reinigungsvorgangs bei Herstellung beziehungsweise Montage. Es sollte anerkannt werden, dass das Reinigungsverfahren für bestückte Leiterplatten möglicherweise aggressiver sein muss als das bei unbestückten Leiterplatten der Fall ist. Die Prozessänderungen können eine Änderung an einem der Prozessschritte umfassen. Es kann sich auch auf eine Änderung des Lieferanten der unbestückten Leiterplatten, der Lötstoppmaske oder der Metallisierung beziehen. Die Prüfleiterplattenkonstruktion wird je nach zu beurteilender Änderung unterschiedlich sein. Eine geeignete Prüfprobe kann ebenso in die Vorbereitung der unbestückten Prüfproben einbezogen werden. Sofern der Platz es zulässt, kann auch ein Prüfbild einer IPC-B-52-Prüfleiterplatte bei einer Produktionsbaugruppe verwendet werden, um eine regelmäßige Überprüfung zu ermöglichen. Obwohl bei diesem Prüfverfahren verschiedene Dummy-Bauelemente und die Prüfleiterplatte beschrieben werden, ist es nicht erforderlich, alle Bauelemente für die Prüfungen zu verwenden. Der Anwender darf nur die Bauelemente wählen, die repräsentativ für das Endprodukt sind. Die anderen Bauelemente und Kamm-Muster, die nicht dem Endprodukt entsprechen, sind bei der Prüfung optional. Während der SIR-Prüfung können sich die Widerstandswerte innerhalb weniger Minuten ändern. Diese stimmen oft vorübergehend mit den SIR-Werten überein, die sich am Ende der Prüfung wieder einstellen. Dieses Absinken des Oberflächenisolationswiderstands kann zu Ausfällen in den realen Produkten führen. Moderne Instrumente für häufige Messungen können bis zu 128 SIR-Muster in weniger als 20 min überwachen und somit diese Art von kurzen Ereignissen feststellen. Es wird empfohlen, die Messwerte so häufig wie möglich zu erfassen, um schnelle Änderungen im Oberflächenisolationswiderstand zu erkennen.

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