SIR-Prüfungen – also Prüfungen des Oberflächen- und Isolationswiderstands – gibt es schon seit einiger Zeit. Warum? (Lesen Sie dazu diesen Blogbeitrag!) Und warum sollten wir Prüfungen durchführen wollen, die noch anspruchsvoller sind als die derzeitige Norm J-STD-004B?
Nun, bei Leiterplatten (PCBAs) spielt es keine große Rolle, wie leistungsfähig eine sorgfältig ausgewählte und äußerst zuverlässige Lötlegierung auch sein mag, wenn elektrischer Strom an Stellen fließt, an denen er nicht sein sollte. Dies kann in großem Umfang bei einem „Kurzschluss“ passieren, wenn Metall an Stellen gelangt, an denen es nicht sein sollte (verursacht durch einen Dendriten, einen Zinnwhisker oder eine Lötperle), aber es kann auch subtiler sein. Ein metallischer Kurzschluss kann zwar einen SEHR geringen Widerstand aufweisen, doch bereits Flussmittelrückstände allein können– wenn auch nur in geringem Maße – Strom leiten, was den Widerstand verringert und die Leistung beeinträchtigt.
Okay, wir haben also „No-Clean“-Flussmittel, die so konzipiert sind, dass sie nicht leitfähig sind. Wir haben Prozessempfehlungen für diese Flussmittel, um den Herstellern den Einsatz dieser Flussmittel zu erleichtern. Und wir haben den J-STD-004B-SIR-Test, um nachzuweisen, dass der elektrische Widerstand der Flussmittel nach Anwendung der empfohlenen Verfahren sehr hoch bleibt (über 100 Megaohm). Was ist also diese „erweiterte“ Version von SIR?
Warum führen wir die Tests noch einmal unter den anspruchsvolleren Bedingungen durch?
- Wir testen hochzuverlässige Materialien wie Indium8.9HF unter zwei verschiedenen Umgebungsbedingungen, da wir eine gute Leistungsfähigkeit über einen breiten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich hinweg sicherstellen müssen. Während 40 °C für die meisten Elektronikanwendungen eine „realistischere“ Temperatur darstellt, muss hochzuverlässige Elektronik unter Umständen deutlich höhere Temperaturen aushalten. Die Umgebungsbedingung von 85 °C/85 % r. F. stammt aus dem früheren Prüfkonzept J-STD-004A.
- Die Verlängerung der SIR-Prüfdauer auf 1000 Stunden ist für Elektronik mit langer erwarteter Lebensdauer, insbesondere für Automobilelektronik, von entscheidender Bedeutung. Durch die Verlängerung der Prüfdauer auf 1000 Stunden (6 Wochen!) können wir sicher sein, dass sich die Leistung im Laufe der Zeit nicht verändert. Zudem hilft uns die zusätzliche Zeit dabei, sicherzustellen, dass keine verzögerten Reaktionen auftreten.
- Je kleiner die Abstände zwischen den Leiterbahnen sind, desto leichter kann Strom zwischen den Leiterbahnen entweichen. Da die Bauteile im Laufe der Jahre immer kleiner geworden sind, müssen wir sicherstellen, dass unsere Flussmittelträger dieser Herausforderung gewachsen sind.
- Prüfungen mit höheren Spannungen sind besonders wichtig, wenn es sich um neue Baugruppen handelt, wie beispielsweise solche für Elektrofahrzeuge, bei denen für systemkritische Elektronik höhere Spannungen zum Einsatz kommen.
- Und schließlich kann bereits die Festlegung eines höheren Bestehenskriteriums für mehr Sicherheit sorgen und ein größeres Prozessfenster bieten, wenn es um die Entwicklung hochzuverlässiger Systeme geht.
Sollten Sie Fragen zur Leistung und zu den Tests von SIR haben, wenden Sie sich bitte an mich oder an ein Mitglied des Teams der Indium Corporation.
