План за изпитване за безоловен спой SAE USCAR 40-2

Стандартът „SAE USCAR 40-2 План за изпитване за проверка на безоловен припой“, разработен от Обществото на автомобилните инженери (SAE) , описва план за изпитване на съществуващи продукти за производство на оловно-припой, преминаващи към безоловен припой, за да отговарят на изискванията на Изключение 8B от Директива 2000/53/ЕО за излезли от употреба превозни средства. Този стандарт се прилага за подобни продукти, използвани от множество производители на оригинално оборудване (OEM) със същите производствени процеси или оборудване. Целта на този стандарт е да улесни изпитванията на доставчиците за въздействие върху околната среда чрез съвместна квалификация, за да се намалят времето, количествата и разходите.

Накратко, планът за валидиране на безоловен припой се използва за проверка на механичните, електрическите и екологичните характеристики на безоловен припой, използван в електронни сглобки, и за осигуряване на съответствие с регулаторните изисквания и стандартите за надеждност. Този план за тестване се отнася и за всички печатни платки (PCB), които използват безоловен припой за повърхностен монтаж и компоненти за монтаж през отвори. Този план включва главно създаване на прототипи, вземане на проби от производството и процеси на преработка.

Стандартът USCAR-40-2 определя процедурите за изпитване на надеждността и критериите за квалификация на безоловен припой, използван в автомобилната електроника. Този стандарт е част от по-голям набор от стандарти, насочени към осигуряване на здрави и дълготрайни спояващи съединения в тежки автомобилни условия.

Целите на стандарта USCAR-40-2 могат да бъдат изброени, както следва:

• Да се ​​провери надеждността на безоловни спояващи сплави и процеси за автомобилна употреба.
• Да се ​​установи стандартен метод за сравняване на производителността на спойката под напрежение.
• Осигуряване на съответствие с директивата за ограничаване на опасните вещества (RoHS) и други екологични разпоредби, като същевременно се поддържа безопасност и дълготрайност.

Някои от типичните аспекти на стандартния план за изпитване USCAR-40-2 включват:

• Оценка на споени съединения: Фокус върху механичната и термичната надеждност на споени съединения без олово.
• Термично циклиране: Твърди профили, които симулират температурни промени под капака или в кабината.
• Вибрационен тест: За проверка на целостта на съединението при вибрации на пътя и двигателя.
• Механични изпитвания: Изпитвания на опън и срязване за измерване на якостта.
• Микроструктурен анализ: Растеж на метални съединения, разпространение на кухини и пукнатини.
• Критерии за повреда: Въз основа на загуба на електрическа непрекъснатост, образуване на пукнатини или повреда.

Стандартът USCAR-40-2 се основава на стандарта USCAR-40-1, който включва първия план за валидиране на безоловен спой. Този стандарт обикновено включва по-строги тестове за екологично и механично натоварване за по-високи класове надеждност, като например електрониката под капака.

Стандартът USCAR-40-2 е необходим, защото запълва критична празнина в надеждността и производителността при квалификацията на безоловни спойки за автомобилната индустрия, която е изправена пред много по-предизвикателни условия от общата електроника. Ето няколко примера защо е важно:

• Автомобилните среди са предизвикателство. А именно,
  • Високи температури (често над 125 градуса) се появяват под капака.
  • Има бърз температурен цикъл от стартирането и спирането на двигателя.
  • Има силни вибрации и механични удари, причинени от пътните условия.
  • Влажността, корозията и химическото излагане са високи.

Тези напрежения могат да ускорят умората на спойката, напукването и растежа на интерметални съединения, което води до преждевременна повреда.

• Безоловният припой е по-малко толерантен. Калаено-сребърно-медните припои, използвани в безоловни сглобки, обикновено са:
  • Имат по-високи точки на топене (по-голямо напрежение върху компонентите).
  • Създава по-дебели интерметални слоеве.
  • По-крехки от калаено-оловните припои.

Преходът към материали, съвместими с RoHS, въведе нови рискове за надеждността, които не са напълно разгледани от традиционните стандарти IPC или JEDEC. Стандартът USCAR-40-2 е създаден, за да тества и проверява стриктно тези материали за дългосрочна употреба в превозни средства.

• Настоящите стандарти не са достатъчни. Стандарти като IPC-9701 или J-STD-001 са отлични, но са насочени предимно към търговска или промишлена електроника. Всъщност им липсва:
  • Агресивни профили на термично циклиране
  • Строги механични и вибрационни тестове
  • Реалистични симулации на автомобилна употреба

Доставчиците на автомобили се нуждаят от общ, последователен, одобрен от OEM метод за тестване на безоловни връзки в най-лошите сценарии.

• Намалява гаранционните повреди и разходи. Преждевременните повреди на полето в спойките могат да доведат до:
  • Скъпи изтегляния от пазара
  • Гаранционни рекламации
  • Загуба на доверие от страна на клиентите

Стандартът USCAR-40-2 има за цел проактивно да елиминира слабите процеси преди производството.

Стандартът USCAR-40-2 е необходим, за да се гарантира, че спойките с автомобилен клас са надеждни, постоянни и обстойно тествани за натоварване при реални условия, които не са напълно обхванати от традиционните стандарти за електроника.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „SAE USCAR 40-2 План за тестване на безоловен спойков материал“.