GB/T 41275.2-2022
基本信息
标准号:
GB/T 41275.2-2022
中文名称:航空电子过程管理 含无铅焊料航空航天及国防电子系统 第2部分:减少锡有害影响
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Process management for avionics—Aerospace and defence electronic systems containing lead-free solder—Part 2:Mitigation of deleterious effects of tin
标准状态:现行
发布日期:2022-03-09
实施日期:2022-10-01
出版语种:简体中文
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相关标签:
航空
电子
过程
管理
无铅
焊料
航空航天
电子系统
有害
影响
标准分类号
标准ICS号:航空器和航天器工程>>航空航天制造用材料>>49.025.01航空航天制造用材料综合
中标分类号:航空、航天>>航空器与航天器零部件>>V25电子元器件
关联标准
采标情况:IEC/TS 62647-2:2012
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:64页
标准价格:100.0
相关单位信息
起草人:喻波、邵文韬、刘站平、乔书晓、王合龙、李维俊、王刚、吴晓鸣、胡梦海、靳婷、邹永纯
起草单位:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所、中国航空综合技术研究所、广州兴森快捷电路科技有限公司、深圳市唯特偶新材料股份有限公司、中国电子科技集团第五十八研究所、哈尔滨工业大学
归口单位:全国航空电子过程管理标准化技术委员会(SAC/TC 427)
提出单位:全国航空电子过程管理标准化技术委员会(SAC/TC 427)
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件规定了在为减少电子系统无铅锡有害影响所采取缓解措施的过程中,对锡须的控制等级选择、各控制等级要求、实施方法、减少无铅锡影响的方法、零件选择过程、风险和缓解措施有效性评估和记录等技术要求。
标准内容
ICS 49.025.01
CCS V 25
中华人民共和国国家标准國
GB/T41275.2—2022
航空电子过程管理
含无铅焊料航空航天及国防电子系统第 2 部分:减少锡有害影响
Process management for avionicsAerospace and defence electronic systemscontaining lead-free solderPart 2:Mitigation of deleterious effects of tin(IEC/TS 62647-2:2012,MOD)
2022-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-10-01实施
华人民共
国家标准
航空电子过程管理
含无铅焊料航空航天及国防电子系统第2部分:减少锡有害影响
GB/T 41275.2—2022
中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址:www.spc.org.cn
服务热线:400-168-0010
2022年3月第一版
书号:155066·1-69334
版权专有bZxz.net
侵权必究
规范性引用文件
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
4技术要求
4.1控制等级选择
自制件控制等级
COTS控制等级
其他控制等级选择信息
4.2各控制等级要求
1级控制要求
2A级控制要求
2B级控制要求.
4.2.42C级控制要求·
3级控制要求
缓解焊点锡须风险的要求·
4.3实施方法
GB/T 41275.2—2022
向低控制等级的供应商下达要求(适用于2B级控制要求、2C级控制要求和3级控制要求)
检测和控制无铅锡镀层的引入
样本监测计划(适用于2B级和2C级控制)4.3.3
批次监测要求(适用于3级控制)4.4减少无铅锡影响的方法(适用于2B级和2C级控制)4.4.1
硬灌封和包封
物理屏障
覆形涂层和其他涂层·
覆盖范围经过验证的SnPb焊接工艺电路和设计分析
零件选择过程
4.6风险和缓解有效性的评估和记录4.6.1
评估要素
GB/T41275.2—2022
4.6.3其他风险分析问题.:
附录A(资料性)
附录B(资料性)
附录C(资料性)
附录D(资料性)
附录E(资料性)
附录F(资料性)
附录G(资料性)
参考文献
控制等级、风险评估和环节评估指南检测方法、缓解方法和限制锡有害影响方法的技术指南锡须检测
分析和风险评估指南
从焊角和焊锡块材生长的锡须
减少PCB浸锡锡须危害的验证报告本文件与IEC/TS62647-2:2012技术差异及其原因13
GB/T41275.2—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则厂第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41275《航空电子过程管理含无铅焊料航空航天及国防电子系统》的第2部分。GB/T41275已经发布了以下部分:——第2部分:减少锡有害影响;一第3部分:含无铅焊料和无铅管脚的系统性能试验方法;第21部分:向无铅电子过渡指南。本文件修改采用IEC/TS62647-2:2012《航空电子过程管理含无铅焊料航空航天及国防电子系统第2部分:减少锡有害影响》,文件类型由ISO的技术规范调整为我国的国家标准本文件与IEC/TS62647-2:2012相比,存在较多技术差异,在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直单线(I)进行了标示。这些技术差异及其原因一览表见附录G。本文件做了下列编辑性改动:
增加了附录F(资料性)减少PCB浸锡锡须危害的验证报告。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国航空电子过程管理标准化技术委员会(SAC/TC427)提出并归口。本文件起草单位:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所、中国航空综合技术研究所、广州兴森快捷电路科技有限公司、深圳市唯特偶新材料股份有限公司、中国电子科技集团第五十八研究所、哈尔滨工业大学。
本文件主要起草人:喻波、邵文韬、刘站平、乔书晓、王合龙、李维俊、王刚、吴晓鸣、胡梦海、靳婷、邹永纯。
GB/T41275.2—2022
GB/T41275规定了航空航天、国防和高性能电子系统实现无铅化的管理要求与技术要求,拟由3个部分构成。
第2部分:减少锡有害影响。目的在于规定航空航天、国防和高性能电子系统为减少锡有害影响而采取的技术方法。
第3部分:含无铅焊料和无铅管脚的系统性能试验方法。目的在于规定含无铅焊料和无铅管脚的航空航天、国防和高性能电子系统的性能试验方法与试验规程。一第21部分:向无铅电子过渡指南。目的在于规定航空航天、国防电子系统项目管理层或系统工程管理层管理向无铅电子过渡的工作指南,铅(Pb)广泛应用于电子焊料和电子零件端子以及印制电路板中。在电子系统中,无铅锡镀层会受到晶体结构自然生长一“锡须”的影响,锡须的生长会造成参数偏差、短路、烧毁等各种电气故障,经过数十年的研究,人们仍然没有完全弄清晶体结构生长背后的原理。欧盟(EU)已经颁布了两项指令:2002/95/EC《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS)和2002/96/EC《报废电子电气设备指令》(WEEE),用于限制或禁止2006年6月以后生产的产品中使用铅(Pb)等有害物质。多个亚洲国家和美国的几个州也颁布了类似的“环保”法律,许多亚洲电子产品制造商宣布完全采用“环保”生产线。含铅物质的禁用使众多零件和电路板供应商经历了从铅-锡(SnPb)表面镀层到纯锡或其他无铅镀层的过渡,本文件供采购、设计、制造和维修使用无铅锡镀层产品的电子组装件使用,用以记录其确保组装件性能、可靠性、适航性、安全性以及认证可靠性的过程。本文件提供了顾客和供应商关于电子系统控制锡须风险的沟通和协商框架。
对于本文件的用户,锡须产生的“风险”性质和含义可能大不相同。与任何风险评估相同,在任何应用中都需要考虑发生风险和失效的可能性以及发生风险和失效的后果。在选择/决定采用何种控制等级时,必须认真考虑某特定硬件/系统的潜在锡须失效模式。本文件重点讲述锡须的风险。但是,对锡须风险的研究现状仍然无法对此风险和可靠性进行准确的定量评估。对锡须风险给予关注程度分为对锡料使用无限制、部分限制和禁用三种。本文件旨在与IEC/TS62647-1、IEC/PAS62647-21和IEC/PAS62647-22配合使用。建议书、征求建议书、工作说明书、合同和其他文件中均可引用本文件。本文件可独立使用,也可作为IEC/TS62647-1的一部分。
1范围
航空电子过程管理
含无铅焊料航空航天及国防电子系统第2部分:减少锡有害影响
GB/T41275.2—2022
本文件规定了在为减少电子系统无铅锡有害影响所采取缓解措施的过程中,对锡须的控制等级选择、各控制等级要求、实施方法、减少无铅锡影响的方法、零件选择过程、风险和缓解措施有效性评估和记录等技术要求。
本文件适用于航空航天、国防和高性能电子应用领域,其他高性能和高可靠性电子行业可参考使用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注明日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的弓引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IPC-CC-830印制板组装件用电绝缘复合材料的鉴定与性能(Qualificationandperformanceofelectrical insulating compounds for printed wiring assemblies)IPCJ-STD-oo1焊接的电气和电子组件要求(Requirements for soldered electrical and electronicassemblies)
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
组装件assemblies
需要进行电气连接的电子产品,包括导线或元器件引出端的焊接。示例:印制电路板和连接线。
[来源:IEC/TS62647-12012,3.13.1.2
关键特性
critical
如有故障,可能危及人身安全、导致武器系统或完成所要求使命的主要系统失效的特性。[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.2]3.1.3
controllevel
控制等级
对锡须风险宜给予的关注程度(即对锡料使用无限制、部分限制和禁用)。GB/T41275.2—2022
覆形涂层conformal coat
-种绝缘的保护性覆盖涂层,其外形与被涂覆的物体(例如印制电路板、印制电路板组装件)一致,为防止环境条件的有害影响提供保护隔离层3.1.5
货架产品
commercial-off-the-shelf:COTS设计和外形由制造商确定、用户无控制权利的产品。注:产品可能是部件、分组件、组件或系统。3.1.6
SCOTSassembliesorsub-assembly组装件类COTS
供应商为多个顾客开发的组装件或分组装件,其设计和外形按供应商要求或行业规范管理。[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.4]3.1.7
customer
包括以下三种实体或组织:
a)将零件、焊接组件、单元或系统集成到更高控制等级的系统的实体或组织;b)运行更高控制等级的系统的实体或组织;c)证明系统使用功能的实体或组织示例:可包括最终产品用户、集成商、监管机构、经营商、原始设备制造商(OEMs)和分包商L来源:IEC/TS62647-1:2012,3.53.1.8
(X-射线)能谱法
energydispersive(X-ray)spectroscopy;EDs材料成分分析方法。
包封encapsulation
采用液体树脂包裹元器件或组装件的工艺3.1.10
不同电势下镀锡表面与最邻近的导体之间的最小视线距离。注:指任何导体(引线、焊盘、连接器、接触件等)。3.1.11
高压highvoltage
引发等离子体现象所需的电平。3.1.12
高性能highperformance
在可能极其恶劣的最终使用环境中,故障时间是不能接受的,在需要的时候应用(产品、设备、电子产品、系统、程序)必须运行其持续性能或需求性能。示例:高性能应用包括生命维持或其他关键系统[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.73.1.13
lead-free
电子产品中含铅量(重量计)低于0.1%的状态。[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.82
mitigation
缓解几年内锡须失效风险或后果的方法注:这并非指将风险降低至零,而只是以某些有效方式降低风险或后果3.1.15
无铅锡Pb-freetin
纯锡或任何铅(Pb)含量(重量计)低于3%的锡合金。GB/T41275.2—2022
注:在本文件中,纯锡以外的某些无铅镀层,如锡铋和锡铜也视为“锡”,但尚未对这些合金进行锡须性能评估。[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.113.1.16
无铅锡镀层
Pb-freetinfinish
器件、电路板或其他硬件(包括有涂层的、封装的或以任何方式未暴露的所有引线和表面)内外部的最终镀层或底镀层。
注:可包括电气零件、机械零件和电路板上的镀层。不包括无铅散装焊料、组装件材料、焊球或无铅锡镀层被完全替换掉的器件(符合ANSI/GEIA-STD-0006的要求)。[来源:IEC/TS62647-1:20123.12]3.1.17
等离子体现象
plasmaevent
根据电压和电流电平,从海平面到空中等不同高度发生的破坏性飞弧现象。3.1.18
piecepart
零件(元器件)piececomponent在没有破坏的情况下,通常不拆卸的电子元器件,通常与印制电路板连接执行电气功能L来源:IEC/TS62647-1:2012,3.143.1.19
fpotting
采用会固化的液体树脂在容器内包裹元器件或组装件的包封工艺。注:该容器通常成为系统的组成部分,所以需要保持的关键特性为固化树脂体系与容器基质和关键元器件之间的界面粘结力,从而形成最佳的持久可靠的密封器。3.1.20
返工rework
使单元(SRU/LRU/系统)恢复至满足所有工程图纸要求所采取的措施,包括通过维修恢复功能性和物理结构。
注:通过使用原来的工艺或变更的等效工艺,使不合格产品符合适用图纸要求或技术规范的操作[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.16]3.1.21
repair
用一种符合适用图纸要求或技术规范的排除故障方法,排除故障,恢复有缺陷产品的功能的操作。L来源:IEC/TS62647-1:20123.173.1.22
风险risk
锡须导致失效的可能性。
注:不用于指已经存在的锡须或结瘤产生的风险。GB/T41275.2—2022
分包商sub-contractor
在指定高可靠性行业内,负责电子系统供应、维护、维修或支撑的组织,并非此类系统的顾客或用户的直接供应商。
L来源:IEC/TS62647-1:20123.223.1.24
5supplier
供应商
设计、制造、维修或维护零件、单元或系统的实体或组织。注:供应商包括原始设备制造商(OEMs)、修理厂、分包商和零件制造商。[来源:IEC/TS62647-1:20123.23]3.1.25
system
实现电气功能的一个或多个单元。[来源:IEC/TS62647-1:20123.24]3.1.26
锡须tin whisker
锡(Sn)表面自然生长的晶体,可能是圆柱形、扭结状或扭曲状。注:典型的锡须纵横比(长/宽)大于2,生长的较短的锡须称为结瘤或不规则状喷发。[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.26]3.1.27
在机箱或更高等级系统内实现电气功能的一个或多个组装件。[来源:IEC/TS62647-1:2012,3.27]3.1.28
X-rayfluorescence;XRF
X射线荧光光谱法
材料成分分析方法。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ADHP:航空航天、国防和高性能(aerospace,defenceandhighperformance)COTS:货架产品(commercialofftheshelf)EDX:X射线能谱法(energy-dispersiveX-rayspectroscopy)FMEA:失效模式及后果分析(failuremodeeffectsanalysis)FMECA:失效模式、影响及危害性分析(failuremodeeffectsandcriticalityanalysis)FOD:异物损伤(foreignobjectdamage)IMC:金属间化合物(intermetalliccompound)iNEMI:国际电子生产商联盟(internationalElectronicsManufacturingInitiative)JEDEC:电子工程设计发展联合协会(jointElectronDeviceEngineeringCouncil)OEM:原始设备制造商(original equipmentmanufacturer)Pb:铅(lead)
PLCC:塑封有引线片式载体(plasticleadedchipcarrier)PQFP:塑料方形扁平封装(plasticquadflatpack)QFP:方形扁平封装(quadflatpack)REE:稀土元素(rareearthelements)SEM:扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope)Sn:锡(tin)
Sn-Pb:锡/铅(tin/lead)
SOIC:小外型集成电路(small outlineintegratedcircuit)TQFP:薄型方形扁平封装(thinquadflatpack)TSOP:薄型小外形封装(thinsmalloutlinepackage)XRF:X射线荧光光谱法(X-rayfluorescence)4技术要求
4.1控制等级选择
4.1.1概述
GB/T41275.2—2022
供应商应提出锡须控制等级的建议,并记录顾客同意的事项。顾客负责确定控制等级,并在合同等文件中确认。
锡须风险仅是与元器件选择和组件设计相关联的众多风险类型中的一种,对锡须实施的控制措施宜与管理此类其他风险所实施的措施相协调。各类计划或系统应明确其产品适用的控制等级。在选择控制等级时,宜考虑下列问题:系统性能异常导致的后果有哪些:预期锡须是否会导致等离子体现象;局部异常是否影响系统性能;
失效是否会引起严重失效或失败完余:异常是否能够检测和修复。
附录A给出了如何利用这些问题选择合适控制等级的更多信息锡须控制方法一般分为以下3种:锡规避措施;
缓解锡须风险;
锡须风险验收。
不同控制等级的控制方法与应用范围见表1。表1不同控制等级的控制方法与应用范围控制等级
控制方法与应用范围
可以接受处于1级控制要求的锡须风险。要求主要对不在外场使用的开发模型、试验设备和其他装置使用此控制等级
可以接受处于2级控制要求的无铅锡。锡须风险主要通过结合设计规则、缓解锡须风险和锡规避措施管理。2级控制要求下的子级控制决定了对各个策略的控制方法。如果在控制文件中仅含2级控制要求,没有子级控制要求,则默认等级为2A级在2A级控制下,锡须风险主要通过锡须风险验收管理,较依赖于设计规则的使用。设计此控制等级主要用于具有较低危害性的应用。锡可在特别限制之外的所有应用中使用在2B级控制下,锡须风险主要通过设计规则管理,较依赖于锡规避措施。设计此控制等级主要用于非关键电路板或单元,或失效后果从中度到重度不等的各系统中使用的完余良好的电路板和单元5
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