JIS C 62137-4:2016 電子実装技術―第４部：エリアアレイ形表面実装部品のはんだ接合部耐久性試験方法

                                                               C 62137-4 : 2016 (IEC 62137-4 : 2014)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語,定義及び略語・・・・[2]
•  3.1 用語及び定義・・・・[2]
•  3.2 略語・・・・[2]
•  4 一般事項・・・・[3]
•  5 試験装置及び材料・・・・[3]
•  5.1 供試品・・・・[3]
•  5.2 リフローソルダリング装置・・・・[3]
•  5.3 温度サイクル試験槽・・・・[4]
•  5.4 抵抗測定器・・・・[4]
•  5.5 試験用プリント配線板・・・・[4]
•  5.6 ソルダペースト・・・・[4]
•  6 供試品の作製・・・・[4]
•  7 温度サイクル試験・・・・[6]
•  7.1 前処理・・・・[6]
•  7.2 初期測定・・・・[6]
•  7.3 試験・・・・[6]
•  7.4 試験終了基準・・・・[7]
•  7.5 後処理・・・・[7]
•  7.6 最終測定・・・・[8]
•  8 温度サイクル寿命・・・・[8]
•  9 関連する製品規格に規定する事項・・・・[8]
•  附属書A(参考)はんだ接合部の温度サイクル試験の加速性・・・・[9]
•  附属書B(参考)パッケージのはんだ接合部の導通性判定による試験方法・・・・[14]
•  附属書C(参考)パッケージ及び試験用プリント配線板のランドのリフローはんだ付け性試験方法・・・・[16]
•  附属書D(参考)試験用プリント配線板の設計指針・・・・[20]
•  附属書E(参考)試験用プリント配線板のリフローはんだ耐熱性試験・・・・[24]
•  附属書F(参考)試験用プリント配線板のランドの引きがし強度試験 26附属書G(参考)パッケージの標準実装プロセス・・・・[29]
•  附属書H(参考)パッケージの機械的ストレス・・・・[32]
•  参考文献・・・・[33]

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――――― [JIS C 62137-4 pdf 1] ―――――

C 62137-4 : 2016 (IEC 62137-4 : 2014)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人電子情報技術産業協会(JEITA)
及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出
があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS C 62137の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS C 62137-1-1 第1-1部 : 引きはがし強度試験方法
    JIS C 62137-1-2 第1-2部 : 横押しせん断強度試験方法
    JIS C 62137-1-3 第1-3部 : 繰返し落下試験方法
    JIS C 62137-1-4 第1-4部 : 繰返し曲げ試験方法
    JIS C 62137-1-5 第1-5部 : せん断疲労試験方法
    JIS C 62137-3 第3部 : はんだ接合部耐久性試験方法の選定指針
    JIS C 62137-4 第4部 : エリアアレイ形表面実装部品のはんだ接合部耐久性試験方法

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――――― [JIS C 62137-4 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                         C 62137-4 : 2016
                                                                          (IEC 62137-4 : 2014)

電子実装技術−第4部 : エリアアレイ形表面実装部品のはんだ接合部耐久性試験方法

Electronics assembly technology-Part 4: Endurance test methods for solder joint of area array type package surface mount devices

序文

  この規格は,2014年に第1版として発行されたIEC 62137-4を基に,技術的内容及び構成を変更するこ
となく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にはない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,エリアアレイ形パッケージをプリント配線板に表面実装した状態で受ける熱−機械的スト
レスに対するパッケージのはんだ接合部の耐久性試験方法について規定する。
  また,この規格は,主として一般産業用及び民生用の電子機器に用い,周辺だけに端子列をもつ(SON
及びQFN)パッケージを含む,エリアアレイ形(FBGA,BGA,FLGA及びLGA)パッケージ(以下,パ
ッケージという。)の表面実装半導体部品に適用する。
  実装状態のパッケージが熱ストレスを受ける場合の,はんだ接合部の劣化に関する加速性は,附属書A
に記載する。
  実装状態のパッケージが機械的ストレスを受けることを予想する場合の例を附属書Hに記載する。
  この規格は,実装状態のパッケージの試験方法であるため,半導体部品単体には適用しない。
    注記1 この規格は,実装方法,実装条件,プリント配線板,はんだ材料などによって,試験結果に
            大きく影響を受けるため,表面実装半導体部品の基板実装の信頼性を保証するものではない。
    注記2 実使用状態及び基板実装後の取扱いにおいて機械的ストレスなどが加えられることがない場
            合は,この試験を実施する必要がない。
    注記3 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
            IEC 62137-4:2014,Electronics assembly technology−Part 4: Endurance test methods for solder joint
                of area array type package surface mount devices(IDT)
              なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”
            ことを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格のうちで,西暦年を付記してあるものは,記載の年の版を適用し,その後の改正版(追補を含む。)
は適用しない。西暦年の付記がない引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。

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2
C 62137-4 : 2016 (IEC 62137-4 : 2014)
    JIS C 6484 プリント配線板用銅張積層板−耐燃性ガラス布基材エポキシ樹脂
      注記 対応国際規格 : IEC 61249-2-7,Materials for printed boards and other interconnecting structures−
             Part 2-7: Reinforced base materials clad and unclad−Epoxide woven E-glass laminated sheet of
             defined flammability (vertical burning test), copper-clad及びIEC 61249-2-8,Materials for printed
             boards and other interconnecting structures−Part 2-8: Reinforced base materials clad and unclad−
             Modified brominated epoxide woven fibreglass reinforced laminated sheets of defined flammability
             (vertical burning test), copper-clad(全体評価 : MOD)
    JIS C 60068-2-14 環境試験方法−電気・電子−第2-14部 : 温度変化試験方法(試験記号 : N)
      注記 対応国際規格 : IEC 60068-2-14,Environmental testing−Part 2-14: Tests−Test N: Change of
             temperature(IDT)
    JIS C 62137-3:2014 電子実装技術−第3部 : はんだ接合部耐久性試験方法の選定指針
      注記 対応国際規格 : IEC 62137-3:2011,Electronics assembly technology−Part 3: Selection guidance of
             environmental and endurance test methods for solder joints(IDT)
    IEC 60191-6-2,Mechanical standardization of semiconductor devices−Part 6-2: General rules for the
        preparation of outline drawings of surface mounted semiconductor device packages−Design guide for
        1.50 mm, 1.27 mm and 1.00 mm pitch ball and column terminal packages
    IEC 60191-6-5,Mechanical standardization of semiconductor devices−Part 6-5: General rules for the
        preparation of outline drawings of surface mounted semiconductor device packages−Design guide for
        fine-pitch ball grid array (FBGA)
    IEC 60194,Printed board design, manufacture and assembly−Terms and definitions
    IEC 61190-1-3,Attachment materials for electronic assembly−Part 1-3: Requirements for electronic grade
        solder alloys and fluxed and non-fluxed solid solders for electronic soldering applications

3 用語,定義及び略語

3.1 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,IEC 60191-6-2,IEC 60191-6-5及びIEC 60194によるほか,次
による。
3.1.1
温度サイクル寿命(temperature cycling life)
  温度サイクル試験を行うことによって,受渡当事者間で定める性能を損なう状態に達する期間。
3.1.2
瞬断検出器(momentary interruption detector)
  デイジーチェーン回路での電気的不連続性(破断に伴う瞬断)を検出できる装置。
    注記 はんだ接合部の電気的連続性試験は,附属書B参照。デイジーチェーンとは,JIS C 62137-3の
          箇条3を参照。

3.2 略語

  この規格で用いる主な略語は,次による。
    略語        正式名
    FBGA        Fine-pitch ball grid array
    BGA         Ball grid array

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                                                                                              3
                                                               C 62137-4 : 2016 (IEC 62137-4 : 2014)
    FLGA        Fine-pitch land grid array
    LGA         Land grid array
    SON         Small outline non-leaded package
    QFN         Quad flat-pack non-leaded package
    SMD         Surface mounting device
    OSP         Organic solderability preservative
    FR-4        Flame retardant type 4
    FEA         Finite element method analysis
    CGA         Column grid array

4 一般事項

  この規格で評価するはんだ接合部の耐久性試験の評価領域を,図1に示す。試験方法は,パッケージ本
体に対する機械的強度を求める試験方法ではなく,プリント配線板に実装したパッケージのはんだ接合部
(接合界面)の,熱応力に対する耐久性を評価することを目的としている。
  このため,そのはんだ接合部(接合界面)の評価に用いる温度サイクル試験による加速ストレス条件は,
パッケージの保証温度範囲を超えた条件となる可能性がある。
  この規格に規定するパッケージの実装状態での試験方法は,主に,プリント配線板のランドとパッケー
ジとのはんだ接合部を対象とする。ただし,この場合の試験結果は,実装時の実装方法,実装条件,材料,
プリント配線板などに強く依存する(附属書C附属書G参照)。
       表面実装部品
       (アレイ形) パッケージ本体    プリント配線板
                                                          パッケージ本体
                                     はんだ合金
                                                          プリント配線板     電極材料
                                             評価領域                        めっき層
                                                           はんだ合金        反応層
            プリント配線板                     拡大
                                                                             ランドパターン
                                                          プリント配線板
                            図1−はんだ接合部の耐久性試験の評価領域

5 試験装置及び材料

5.1 供試品

  供試品には,パッケージを試験用プリント配線板に実装したものを用いる(供試品の作製は,箇条6参
照)。

5.2 リフローソルダリング装置

  リフローソルダリング装置は,箇条6に規定するリフローソルダリングの温度プロファイルが実現でき
る装置とする。温度プロファイルの例を,図2及び図3に示す。
    注記 パッケージの標準実装プロセスは,附属書G参照。

――――― [JIS C 62137-4 pdf 5] ―――――

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