IEC 60068-2-82:2019

Environmental testing - Part 2-82: Tests - Test Xw1: Whisker test methods for components and parts used in electronic assemblies

IEC 60068-2-82:2019 specifies tests for the whiskering propensity of surface finishes of electric or electronic components and mechanical parts such as punched/stamped parts (for example, jumpers, electrostatic discharge protection shields, mechanical fixations, press‑fit pins and other mechanical parts used in electronic assemblies) representing the finished stage, with tin or tin-alloy finish. Changes of the physical dimensions of mould compounds, plastics and the like during the required test flow are not considered or assessed. The test methods have been developed by using a knowledge-based approach.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
– extension of the scope of the test standard from electronic to electromechanic components and press-fit pins, which are used for assembly and interconnect technology;
– significant reduction of the testing effort by a knowledge-based selection of test conditions i.e. tests not relevant for a given materials system can be omitted (see Annex D);
– harmonization with JESD 201A by omission of severities M, N for temperature cycling tests;
– highly reduced test duration (1 000 h instead of 4 000 h) for damp-heat test by introducing test condition at elevated humidity of 85 % R.H. and a temperature of 85 °C providing increased severity.

Essais d'environnement - Partie 2-82: Essais - Essai Xw1: Méthodes de vérification des trichites pour les composants et les pièces utilisés dans les ensembles électroniques

L'IEC 60068-2-82:2019 spécifie des essais de vérification de la propension au développement des trichites pour les finis de surface des composants électriques ou électroniques et des pièces mécaniques comme les pièces embouties/estampées (par exemple cavaliers, écrans de protection contre les décharges électrostatiques, fixations mécaniques, contacts insérés à force et autres pièces mécaniques utilisées dans les ensembles électroniques) qui représentent la phase de finition, avec un fini en étain ou en alliage d'étain. Les modifications des dimensions physiques des composants moulés, des plastiques et autres pendant le flux d'essai exigé ne sont pas prises en compte ni évaluées. Les méthodes d'essai ont été mises au point en utilisant une approche fondée sur la connaissance.
Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:
– extension du domaine d'application de la norme d'essai des composants électroniques aux composants électromécaniques et aux contacts insérés à force qui sont utilisés pour la technologie d'assemblage et d'interconnexion;
– réduction significative de l'effort d'essai par une sélection de conditions d'essai fondée sur la connaissance, c'est-à-dire que les essais non applicables à un système de matériaux donné peuvent être omis (voir Annexe D);
– harmonisation avec la JESD 201A par omission des sévérités M et N pour les essais de cycle thermique;
– réduction considérable de la durée d'essai (1 000 h au lieu de 4 000 h) pour l'essai de chaleur humide par l'introduction d'une condition d'essai à humidité élevée de 85 % H.R. et d'une température de 85 °C assurant une plus grande sévérité.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 13-May-2019
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 19.040 - Environmental testing
• Technical Committee: TC 91 - Electronics assembly technology
• Drafting Committee: WG 3 - TC 91/WG 3
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 24-May-2019
• Completion Date: 14-May-2019

Relations

• Revises: IEC 60068-2-82:2007/COR1:2009 - Corrigendum 1 - Environmental testing - Part 2-82: Tests - Test XW1: Whisker test methods for electronic and electric components
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 60068-2-82:2007 - Environmental testing - Part 2-82: Tests - Test XW1: Whisker test methods for electronic and electric components
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 60068-2-82 ®
Edition 2.0 2019-05
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STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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Environmental testing –
Part 2-82: Tests – Test Xw1: Whisker test methods for components and parts
used in electronic assemblies
Essais d'environnement –
Partie 2-82: Essais – Essai Xw1: Méthodes de vérification des trichites
pour les composants et les pièces utilisés dans les ensembles électroniques

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Essais d'environnement –
Partie 2-82: Essais – Essai Xw : Méthodes de vérification des trichites
pour les composants et les pièces utilisés dans les ensembles électroniques

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 19.040 ISBN 978-2-8322-6863-6

– 2 – IEC 60068-2-82:2019 © IEC 2019
CONTENTS
FOREWORD . 4
1 Scope . 6
2 Normative references . 6
3 Terms and definitions . 7
4 Test equipment . 9
4.1 General . 9
4.2 Desiccator . 9
4.3 Humidity chamber . 9
4.4 Thermal cycling chamber . 9
4.5 Equipment for visual inspection . 9
4.5.1 Scanning electron microscope . 9
4.5.2 Optical microscope/Confocal laser microscope . 9
4.6 Fixing jig . 9
5 Preparation for test . 10
5.1 Selection of relevant tests . 10
5.1.1 General . 10
5.1.2 Storage conditions prior to testing . 11
5.1.3 Pre-aging (storage in the supply chain) before testing . 12
5.2 Handling of the specimens . 12
5.3 Sample size . 12
5.4 Surface and base materials for test selection . 12
5.5 Preconditioning of test specimen not intended for soldering/welding . 13
5.5.1 Preconditioning of test specimen intended for press-fit applications . 13
5.5.2 Preconditioning of test specimen intended for mechanical loads other
than press fit . 14
5.6 Preconditioning of test specimen intended for soldering/welding . 14
5.6.1 General . 14
5.6.2 Mechanical pretreatment . 14
5.6.3 Heat pre-treatment . 15
6 Test conditions . 15
6.1 General . 15
6.2 Ambient test . 15
6.3 Damp heat test . 15
6.4 Temperature cycling test . 16
6.5 Ambient test for press-fit applications . 16
7 Monitoring and technological similarity . 17
7.1 Monitoring . 17
7.2 Technological similarity . 17
8 Test and assessment . 18
8.1 Whisker investigation . 18
8.2 Initial measurement . 18
8.3 Test . 18
8.4 Recovery . 18
8.5 Intermediate or final assessment for each test condition . 18
8.5.1 Fixed threshold length for pass/fail classification . 18
8.5.2 Statistical assessment of whisker lengths . 19

9 Technology or manufacturing process changes . 19
10 Content of final report . 20
Annex A (normative) Measurement of whisker length . 22
Annex B (informative) Examples of whiskers . 23
Annex C (informative) Guidance on acceptance criteria . 25
C.1 Risks attributed to whiskers . 25
C.2 Acceptance criteria for whisker length . 25
C.3 Acceptance criteria for whisker density . 26
C.4 Statistical evaluation of number and length of whiskers. 26
C.5 Example of statistic evaluation . 26
Annex D (informative) Technical background of whisker growth . 29
Annex E (normative) Transition scenarios for the changeover of the damp-heat test
conditions . 30
Bibliography . 32

Figure 1 – Cross-sectional views of component termination surface finishes . 8
Figure 2 – Selection of test methods . 11
Figure 3 – . 14
Flow for treatment and/or bending and heat treatment
Figure A.1 – Estimation of whisker length . 22
Figure A.2 – Example for whisker length measurement . 22
Figure B.1 – Nodule . 23
Figure B.2 – Column whisker . 23
Figure B.3 – Filament whisker . 24
Figure B.4 – Kinked whisker . 24
Figure B.5 – Spiral whisker . 24
Figure C.1 – Smallest distance of compo
...