Der jetzt vorliegende Teil 1 der Normreihe Luftfahrtelektronik-Prozessmanagement - Elektronische Systeme der Luft- und Raumfahrt und Verteidigung mit bleifreiem Lot legt die Ziele für und die Anforderungen an die Dokumentation von Prozessen fest, die Kunden und regelsetzenden Stellen versichern, dass elektronische ADHP (Aerospace, Defence and High Performance)-Systeme, die bleifreies Lot, bleifreie Bauelemente und Leiterplatten enthalten, die entsprechenden Anforderungen an das Leistungsverhalten, die Zuverlässigkeit, die Lufttüchtigkeit, die Sicherheit und die Zertifizierbarkeit über die gesamte festgelegte Betriebslebensdauer erfüllen.
Die Anforderungen an einen Überwachungsplan Bleifrei (LFCP), im Folgenden als Plan bezeichnet, werden beschrieben, auch um Planinhaber bei der Entwicklung ihrer eigenen Pläne zu unterstützen. Der Plan dokumentiert die Prozesse des Planinhabers, die dessen Kunden und allen beteiligten Parteien versichern, dass die Produkte des Planinhabers in Anbetracht der in der Einleitung angegebenen Risiken ihre Anforderungen weiterhin erfüllen.
Diese Spezifikation enthält keine eingehende Beschreibung der zu dokumentierenden Prozesse, sondern führt höchste Anforderungen an diese Prozesse sowie die in den Prozessen zu behandelnden Bereiche auf, die für die ADHP-Industrie von Belang sind.
Die Europäische Union (EU) hat zwei Richtlinien erlassen, die Richtlinie 2002/95/EG zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten (RoHS) und die Richtlinie 2002/96/EG über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (WEEE), die die Verwendung verschiedener Stoffe in vielfältigen, nach Juli 2006 in den Verkehr gebrachten Produkten beschränken oder unterbinden.
Auch andere Länder haben eine ähnliche Gesetzgebung erlassen. Einer der von der Beschränkung betroffenen Hauptstoffe ist Blei (Pb), das breite Verwendung in Elektroniklot und in den Anschlüssen elektronischer Bauelemente findet. Diese regionalen Regelungen haben Auswirkungen auf den Weltmarkt. Aufgrund des geringen Marktanteils der ADHP-Industrien aber ändern zahlreiche Unterlieferanten dieser Industrien ihre Produkte zugunsten ihrer primären, anderen als ADHP-Märkte. Außerdem haben mehrere US-Staaten ähnliche „grüne“ Gesetze erlassen und zahlreiche asiatische Elektronikhersteller haben unlängst vollständig grüne Produktgruppen angekündigt. Da die ADHP-Industrie einer der wenigen Hauptindustriesektoren ist, die Leiterplattenbaugruppen (CCAs) noch instand setzen, und bleifreie Werkstoffe und Verfahren relativ unausgereift und nicht vollständig verstanden sind, ist ein für die gesamte Luft- und Raumfahrtindustrie gemeinsamer Ansatz für ihre Anwendung wünschenswert.
ADHP-Unternehmen können bleifreie elektronische Einheiten entwickeln und/oder handhaben und deren Produkte fallen in eine der nachstehend aufgeführten fünf Kategorien:
(1) Produkte, die mit elektronischen Bauelementen und Werkstoffen aus traditionellem Zinn-Blei (SnPb) sowie mit SnPb-Montageverfahren konstruiert und qualifiziert wurden und bei denen die SnPb-Konfiguration erhalten bleiben muss;
(2) Produkte, die mit elektronischen Bauelementen und Werkstoffen aus traditionellem Zinn-Blei sowie mit SnPb-Montageverfahren konstruiert und qualifiziert wurden und die bleifreie elektronische Bauelemente enthalten;
(3) Produkte, die mit Werkstoffen aus SnPb konstruiert und qualifiziert wurden und die mit bleifreien Werkstoffen neu konstruiert und requalifiziert wurden;
(4) Produkte, die mit bleifreien elektronischen Bauelementen, Werkstoffen und Montageverfahren konstruiert und qualifiziert wurden und bei denen die bleifreie Konfiguration erhalten bleiben muss;
(5) handelsübliche (COTS-)Baugruppen, die aus bleifreien Werkstoffen gefertigt wurden.
Zu den mit der bleifreien Technologie verbundenen Risiken zählen:
1. Im Verhältnis zu traditionellen Loten kann die Verwendung bleifreien Lotes unter einigen Betriebsbedingungen aufgrund möglicher Unterschiede im Ermüdungsverhalten bei Temperaturwechseln oder Schwingungsbeanspruchungen die elektrische Verbindungsleistung beeinträchtigen.
2. Die Verwendung bleifreier Oberflächenbeschichtungen, z. B. aus reinem Zinn, kann zur Bildung von Zinnwhiskern führen, die wiederum unterschiedliche Produkt- und Systemfehler bewirken können.
3. Höhere Verarbeitungstemperaturen in Verbindung mit bleifreien Loten.
Diese Spezifikation ist vorgesehen für die Anwendung durch Kunden von elektronischen Systemen für Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Hochleistungsanwendungen [d. h. Integratoren, Betreiber und regelsetzende Organisationen der Luft- und Raumfahrt und Verteidigung] sowie durch ihre Lieferanten [d. h. Systemhersteller (Erstausrüster, OEMs) und System-Instandhaltungseinrichtungen], deren Produkte bleifreies Lot, bleifreie Bauelemente- und Leiterplattenbeschichtungen enthalten.
Diese Spezifikation wurde in erster Linie für Produkte der Luft- und Raumfahrt entwickelt; sie kann aber auch, nach Ermessen des Anwenders, für andere Produkte mit ähnlichen Merkmalen angewendet werden. Zu diesen Merkmalen zählen Kleinserienanwendungen in rauen Betriebsumgebungen sowie Anforderungen an eine hohe Zuverlässigkeit, eine lange Lebensdauer und Instandsetzbarkeit. Ein Beispiel ist die bodengestützte missionskritische Militärelektronik. Andere Industrien können diese Spezifikation verwenden, indem sie das Wort „Luft- und Raumfahrt“ in dieser Spezifikation durch ihren Namen ersetzen.
Zuständig ist das K 684 „Process Management for Avionics“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.
