ГОСТ Р 56427-2022 Пайка электронных модулей радиоэлектронных средств. Автоматизированный смешанный и поверхностный монтаж с применением бессвинцовой и традиционной технологии. Требования к технологии сборки и монтажа.

  ГОСТ Р 56427-2022

 НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 Пайка электронных модулей радиоэлектронных средств

 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СМЕШАННЫЙ И ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕССВИНЦОВОЙ И ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

 Требования к технологии сборки и монтажа

 Soldering of electronic modules of radio-electronic means. Automated mixed and surface mounting using lead-free and conventional technology. Requirements for assembly and installation technology

ОКС 31.190

Дата введения 2022-12-01

 Предисловие

1 Разработан Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр технологической стандартизации и сертификации" (ООО "Авангард-ТехСт"), Открытым акционерным обществом "Авангард" (ОАО "Авангард") и Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 420 "Базовые несущие конструкции, печатные платы, сборка и монтаж электронных модулей"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 мая 2022 г. N 378-ст

4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 56427-2015

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

      1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электронные модули радиоэлектронных средств и устанавливает технические требования к выполнению технологических операций пайки электронных модулей радиоэлектронных средств при поверхностном монтаже, монтаже в сквозные отверстия и смешанном монтаже с применением бессвинцовой и традиционной технологий.

Требования настоящего стандарта предназначены для использования всеми производителями и распространяются на изделия, поставляемые контрагентами.

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 23752 Платы печатные. Общие технические условия

ГОСТ 29137 Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования

ГОСТ IEC 61340-5-1 Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования

ГОСТ Р 53429 Платы печатные. Основные параметры конструкции

ГОСТ Р 53432 Платы печатные. Общие технические требования к производству

ГОСТ Р 54849 (IPC-SM-840E:2010) Маска паяльная защитная для печатных плат. Общие технические условия

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

ГОСТ Р МЭК 61191-2 Печатные узлы. Часть 2. Поверхностный монтаж. Технические требования

ГОСТ Р МЭК 61192-1 Печатные узлы. Требования к качеству. Часть 1. Общие технические требования

ГОСТ Р МЭК 61192-2 Печатные узлы. Требования к качеству. Часть 2. Поверхностный монтаж

ГОСТ Р МЭК 61192-3 Печатные узлы. Требования к качеству. Часть 3. Монтаж в сквозные отверстия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

      3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 автоматизированный монтаж: Сборка и монтаж электронной компонентной базы на печатные платы с применением технологических материалов, выполняемые с помощью специального оборудования.

3.1.2 автоматизированный смешанный монтаж: Автоматизированный монтаж с возможностью установки компонентов в отверстия.

3.1.3 бессвинцовая технология монтажа: Монтаж электронной компонентной базы с применением припоев, финишных покрытий печатных плат и выводов компонентов, не содержащих свинец.

3.1.4 гарантийный срок хранения: Период времени, в течение которого изготовитель гарантирует сохраняемость всех установленных стандартами эксплуатационных показателей и потребительских свойств продукции при условии соблюдения потребителем правил ее хранения.

3.1.5 комбинированная технология монтажа: Поверхностный монтаж радиоэлектронных изделий в корпусах с матрично расположенными бессвинцовыми шариковыми выводами (BGA) по традиционной технологии.

3.1.6 монтаж в сквозные отверстия: Монтаж изделий электронной техники в отверстия печатной платы.

3.1.7 неэвтектическое соединение: Оловянно-свинцовое паяное соединение, образованное припоями системы олово - свинец и содержащее менее 30% свинца в составе.

3.1.8 околоэвтектическое соединение: Оловянно-свинцовое паяное соединение, образованное припоями системы олово - свинец и содержащее от 30% до 40% свинца в составе.

3.1.9 поверхностный монтаж: Монтаж поверхностно-монтируемых изделий на поверхность печатной платы.

3.1.10 реболлинг: Технология удаления и последующего восстановления шариковых выводов компонентов в корпусах с матрично расположенными шариковыми выводами (BGA).

3.1.11 смешанный монтаж: Установка на одну печатную плату компонентов в корпусах для поверхностного монтажа и монтажа в отверстие.

3.1.12 срок годности: Время, в течение которого чувствительные к влаге поверхностно-монтируемые изделия или печатные платы, упакованные в сухом состоянии, могут храниться в закрытом влагонепроницаемом пакете с сохранением требуемого уровня влажности внутри упаковки.

3.1.13 температура пайки: Температура в контакте соединяемых электромонтажных элементов и расплавленного припоя, при которой обеспечивается формирование паяного соединения.

3.1.14 традиционная [оловянно-свинцовая] технология пайки: Монтаж электронной компонентной базы с применением припоев, содержащих не менее 30% свинца.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ИМС - интегральная микросхема;

ИЭТ - изделия электронной техники;

КТЛР - коэффициент теплового линейного расширения;

НД - нормативные документы;

ПМИ - поверхностно-монтируемые изделия;

ПП - печатная плата;

ПУ - печатный узел;

РЭС - радиоэлектронные средства;

ТУ - технические условия;

ЭКБ - электронная компонентная база;

ЭМ - электронный модуль;

BGA - компонент с матричным расположением выводов (Ball Grid Array);

CSP - корпус с размерами кристалла (Chip Scale Package);

ENEPIG - иммерсионное золото, поверх подслоя химического никеля и палладия (Electroless Ni/Electroless Pd/lmmersion Au);

ENIG - покрытие иммерсионным золотом по подслою никеля (Electroless nickel/immersion gold);

QFN - квадратный плоский безвыводной корпус (Quad-flat no-leads);

HASL - горячее лужение с выравниванием воздушным ножом (Hot Air Solder Leveling);

IMAG - иммерсионное серебро (Immersion argentum);

IMSN - иммерсионное олово (Immersion stannum);

MSL - уровень чувствительности к влаге (Moisture Sensitivity Level);

OSP - органическое защитное покрытие (Organic solderability preservative).

      4 Основные положения

4.1 Производственный персонал, занятый на технологических операциях пайки, должен проходить периодическую аттестацию в соответствии с действующими на предприятиях положениями.

4.2 На всех этапах производства, а также на складах и непосредственно на рабочих местах, в том числе при любых операциях с ЭКБ, следует руководствоваться мероприятиями по защите от влияния статического электричества в соответствии с ГОСТ IEC 61340-5-1.

4.3 В зависимости от конструкции ПУ и ЭМ, их области применения и типа используемого оборудования разрабатывают технологический процесс сборки и монтажа. Типовые схемы технологического процесса сборки и монтажа ПУ и ЭМ различных конструкций приведены на рисунках 1-5.

Рисунок 1 - Типовая структурная схема технологического процесса изготовления ЭМ одностороннего поверхностного монтажа

Рисунок 2 - Типовая структурная схема технологического процесса изготовления электронных модулей двустороннего поверхностного монтажа

Рисунок 3 - Типовая структурная схема технологического процесса изготовления ЭМ смешанного совмещенного монтажа

Рисунок 4 - Типовая структурная схема технологического процесса изготовления ЭМ сложного смешанного монтажа

а - без применения клея

б - с применением клея

Примечание - Для схемы б не допускается применять компоненты с матричными выводами типа BGA, компоненты типа QFN и компоненты в металлокерамических корпусах.

Рисунок 5 - Типовые структурные схемы технологического процесса изготовления ЭМ смешанного разнесенного монтажа

      5 Общие требования к технологии пайки электронных модулей радиоэлектронных средств

      5.1 Общие требования

5.1.1 Общие требования к технологии пайки электромонтажных соединений ЭМ РЭС - в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61191-1.

5.1.2 Требования к технологии пайки электромонтажных соединений ЭМ РЭС различаются в зависимости от классификации электронных и электрических сборок в соответствии с их назначением в РЭС по ГОСТ Р МЭК 61191-1:

- класс А - электронные изделия общего применения;

- класс В - специализированная электронная аппаратура;

- класс С - электронная аппаратура ответственного назначения.

Ответственным за определение класса электронных и электрических сборок, к которому принадлежит изделие, является заказчик. Реальные требования к РЭС могут находиться между приведенными классами. Класс задается в контракте, в котором указываются исключения или дополнительные требования к параметрам изделия.

      5.2 Общие требования к применяемым материалам

5.2.1 Общие требования к применяемым сплавам

5.2.1.1 При пайке ЭМ РЭС класса С по традиционной технологии должны быть использованы только сплавы, содержащие не менее 30% свинца (ПОС-61, ПОСК 50-18 и аналогичные).

Примечание - При необходимости ступенчатой пайки электронных модулей РЭС допускается применение низкотемпературных припоев с температурой плавления ниже 179°С и указанных в НД и технической документации.

5.2.1.2 При пайке ЭМ РЭС классов А и В для Российской Федерации должны быть использованы содержащие свинец сплавы. По требованию заказчика допускается использовать бессвинцовые сплавы.

5.2.1.3 Для пайки ЭМ РЭС классов А и В, предназначенных для продажи за пределами Российской Федерации, а также при работе по бессвинцовой технологии, следует применять бессвинцовые сплавы, если иное не предусмотрено контрактом.

5.2.1.4 При работе по комбинированной технологии (при пайке РЭС классов А и В) должны быть использованы сплавы, содержащие не менее 30% свинца (ПОС-61, ПОСК 50-18 и аналогичные).

5.2.2 Общие требования к применяемым флюсам

5.2.2.1 Флюсы для пайки электромонтажных соединений ЭМ РЭС должны быть классифицированы по следующим признакам:

- температурному интервалу активности (низкотемпературные до 450°С и высокотемпературные свыше 450°С);

- природе растворителя (водные и неводные);

- природе активатора определяющего действия (для низкотемпературных флюсов: канифольные, кислотные, галогенидные, гидразиновые, фторборатные, анилиновые и стеариновые; для высокотемпературных флюсов: галогенидные, фторборатные и боридно-углекислые);

- механизму действия (защитные, химического действия, электрохимического действия и реактивные);

- агрегатному состоянию (твердые, жидкие и пастообразные);

- классам активности (класс L - низкая активность флюса или отсутствие активности остатков флюса, класс M - средняя активность флюса/остатков флюса, класс H - высокая активность флюса/остатков флюса).

Примечания

1 В наименовании флюса, содержащего несколько активаторов, необходимо называть все активаторы (канифольно-галогенидный флюс, фторборатно-галогенидный флюс и т.п.).

2 Допускается применять флюсы, указанные в НД и технической документации.

5.2.2.2 Классы флюсов для пайки электромонтажных соединений ЭМ РЭС по 5.2.2.1 должны дополнительно характеризоваться добавлением индекса 0 или 1, который показывает соответственно отсутствие или наличие во флюсе галогенов.

5.2.2.3 Для пайки электромонтажных соединений ЭМ РЭС класса С должны быть использованы только флюсы класса L0. Отмывка изделий от остатков флюса после пайки обязательна.

5.2.2.4 Для пайки электромонтажных соединений ЭМ РЭС классов А и В по традиционной и бессвинцовой технологиям, допускается использовать флюсы любого класса. Рекомендуется отмывка изделий от остатков флюса после пайки.

5.2.2.5 Для пайки электромонтажных соединений ЭМ РЭС класса В по комбинированной технологии рекомендовано применять флюсы классов M0 и H0 с последующей обязательной отмывкой изделий от остатков флюса после пайки.

      5.3 Общие требования к применяемой электронной компонентной базе

5.3.1 При пайке ЭМ РЭС класса С по традиционной технологии допускается применение выводных и безвыводных компонентов поверхностного монтажа, выводных компонентов, монтируемых в отверстия, с финишными покрытиями выводов, приведенными в 6.2, при условии их качественного смачивания оловянно-свинцовым припоем, а также допускается применение компонентов в корпусах типа BGA с шариковыми выводами из оловянно-свинцового припоя. Во всех указанных случаях при пайке должны образовываться традиционные оловянно-свинцовые паяные соединения околоэвтектического состава.

5.3.2 При пайке ЭМ классов А и В по бессвинцовой технологии допускается применение выводных и безвыводных компонентов поверхностного монтажа, выводных компонентов, монтируемых в отверстия, с финишными покрытиями выводов, приведенными в 6.2, при условии их качественного смачивания бесссвинцовым припоем, а также допускается применение компонентов в корпусах типа BGA с шариковыми выводами из бессвинцового припоя. Покрытия выводных компонентов, монтируемых в отверстие, а также выводных и безвыводных компонентов поверхностного монтажа, не должны содержать свинец в своем составе.

5.3.3 При пайке ЭМ классов А и В оловянно-свинцовым припоем компонентов в корпусах типа BGA с шариковыми выводами из бессвинцового припоя допускается проводить монтаж по комбинированной технологии, если иное не предусмотрено контрактом. При монтаже должны образовываться оловянно-свинцовые паяные соединения неэвтектического состава.

      5.4 Общие требования к финишным покрытиям контактных площадок печатных плат

5.4.1 При пайке ЭМ РЭС класса С по традиционной технологии следует применять ПП с финишным покрытием контактных площадок из оловянно-свинцового припоя (HASL Sn-Pb), иммерсионного золота (ENIG) или иммерсионного олова (IMSN).

5.4.2 Для пайки ЭМ классов А и В по традиционной технологии, по согласованию с заказчиком, допускается использование в качестве покрытия контактных площадок ПП иммерсионное серебро (IMAG), химическое олово и органическое финишное покрытие.

5.4.3 При пайке ЭМ классов А и В по бессвинцовой технологии не допускается применение ПП с финишным покрытием контактных площадок, содержащим свинец. Допускается применять любые финишные покрытия контактных площадок ПП, не содержащие свинец, при условии обеспечения ими хорошей смачиваемости припоем используемого сплава.

5.4.4 При пайке ЭМ классов А и В с применением комбинированной технологии допускается использование ПП с любыми финишными покрытиями контактных площадок (кроме бессвинцового HASL), при условии обеспечения ими хорошей смачиваемости припоем используемого сплава.

      6 Требования к электронной компонентной базе

      6.1 Требования к механической обработке выводов компонентов

6.1.1 Требования к механической обработке выводов компонентов, монтируемых в сквозные отверстия, такие как: формовка, обрезка, загиб выводов - в соответствии с ГОСТ 29137 и ГОСТ Р МЭК 61192-3.

6.1.2 Требования к формовке компонентов поверхностного монтажа - в соответствии с ГОСТ 29137 и ГОСТ Р МЭК 61191-2.

6.1.2.1 Компоненты в корпусах типа BGA, чип-компоненты и ПМИ, имеющие форму выводов в виде торцевых контактных поверхностей, не требуют предварительной механической подготовки выводов.

6.1.3 Компоненты в корпусах типа BGA, чип-компоненты и большинство компонентов для поверхностного монтажа зарубежного производства не требуют предварительной механической подготовки выводов.

      6.2 Требования к предварительному лужению и финишным покрытиям выводов компонентов

6.2.1 Требования к предварительному лужению выводов компонентов - в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61192-3.

6.2.1.1 Требования к предварительному лужению выводов компонентов, монтируемых в отверстия - в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61192-3.

Примечание - Допускается руководствоваться требованиями к лужению, приведенными в НД и технической документации.

6.2.2 Компоненты в корпусах типа BGA, чип-компоненты и большинство компонентов для поверхностного монтажа не требуют предварительного лужения выводов.

6.2.2.1 При необходимости лужение поверхностно монтируемых компонентов - в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61191-1.

6.2.2.2 При автоматизированной установке ЭРИ и групповом монтаже с использованием паяльной пасты допускается лужение не проводить.

6.2.3 При пайке ЭМ классов А и В по традиционной, бессвинцовой или комбинированной технологии допускается использование компонентов без предварительного лужения или финишного покрытия выводов при условии использования высокоактивных флюсов класса М или Н. При пайке ЭМ класса С лужение компонентов, монтируемых в сквозные отверстия, - в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61191-1, ГОСТ Р МЭК 61192-3.

6.2.4 Финишные покрытия выводов, монтируемых в отверстие, выводных и безвыводных компонентов поверхностного монтажа (кроме BGA и аналогичных) и их область применения приведены в таблице 1.

Таблица 1