DIN EN 60749-17-2003 Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 17 Neutron irradiation (IEC 60749-17 2003) German version EN 60749-17 2003《半导体器件 机械和气候试验方法 .pdf

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1、DEUTSCHE NORM September 2003HalbleiterbauelementeMechanische und klimatische PrfverfahrenTeil 17: Neutronenbestrahlung(IEC 60749-17:2003) Deutsche Fassung EN 60749-17:2003EN 60749-17ICS 31.080.01Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 17: Neutron irradiation (IEC 60749-17:200

2、3);German version EN 60749-17:2003Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques etclimatiques Partie 17: Irradiation aux neutrons (CEI 60749-17:2003);Version allemande EN 60749-17:2003Die Europische Norm EN 60749-17:2003 hat den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 60749-17

3、 wurde am 2003-04-01 angenommen.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente der DKEDeutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN EN 60749-17:2002-05.Die enth

4、altene IEC-Publikation wurde vom TC 47 Semiconductor devices erarbeitet. Sie ergnzt die inden bisher verffentlichten Normen der Reihe IEC 60749 enthaltenen Prfverfahren um ein bisher nichtfestgelegtes Prfverfahren. Nach Abschluss der von IEC/TC 47 beschlossenen kompletten berarbei-tung der IEC 60749

5、 und der Aufteilung in jeweils einen Teil der Reihe IEC 60749 je Prfverfahren wirddie Reihe der Normen voraussichtlich aus 36 Teilen bestehen.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2007 unverndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entsch

6、eidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fortsetzung Seite 2und 5 Seiten ENDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch a

7、uszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN EN 60749-17:2003-09Preisgr. 06 Vertr.-Nr. 2506NormCD Stand 2004-03DIN EN 60749-17:2003-092Fr den Fall einer undatierten Verweisung

8、 im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text

9、 bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068

10、 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummernwird jeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.NormCD Stand 2004-03

11、EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 60749-17April 2003ICS 31.080.01 Deutsche FassungHalbleiterbauelementeMechanische und klimatische PrfverfahrenTeil 17: Neutronenbestrahlung(IEC 60749-17:2003)Semiconductor devicesMechanical and climatic test methodsPart 17: Neutron irradiation(IEC 607

12、49-17:2003)Dispositifs semiconducteursMthodes dessais mcaniques et climatiquesPartie 17: Irradiation aux neutrons(CEI 60749-17:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2003-04-01 angenommen. DieCENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zuerfllen, in der die Bedingungen

13、 festgelegt sind, unter denen dieser EuropischenNorm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren biblio-graphischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mit-glied auf Anfrage erhltl

14、ich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch,Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache ge-macht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gl

15、eichen Status wiedie offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden,der Schweiz, der Slo

16、wakei, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn und demVereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2003 CENE

17、LEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 60749-17:2003 DNormCD Stand 2004-03EN 60749-17:20032VorwortDer Text des Schriftstcks 47/1668/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60749-17, ausgearbeitet vo

18、n demIEC TC 47 Semiconductor devices, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und vonCENELEC am 2003-04-01 als EN 60749-17 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder du

19、rch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2004-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2006-04-01AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 60749-17:2003 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderungals Europische Norm ange

20、nommen.NormCD Stand 2004-03EN 60749-17:200331 AnwendungsbereichDas Prfverfahren mit Neutronenbestrahlung wird angewandt, um die Empfindlichkeit von Halbleiterbauele-menten bezglich Degradationen in Neutronenumgebungen zu ermitteln. Die in dieser Norm festgelegtenPrfbeanspruchungen sind sowohl auf in

21、tegrierte Schaltungen als auch auf Einzelhalbleiterbauelementeanwendbar. Dieses Prfverfahren ist fr Militr- und Raumfahrtanwendungen bestimmt. Das Prfverfahren istzerstrend.Der Zweck dieses Prfverfahrens ist:a) Ermitteln und Messen der Degradation der kritischen Kenngren von Halbleiterbauelementen a

22、lsFunktion des Neutronenflusses;b) Bestimmen, ob ausgewhlte Kenngren innerhalb der festgelegten Grenzwerte sind, nachdem dieHalbleiterbauelemente durch einen festgelegten Neutronenfluss beansprucht wurden (siehe Abschnitt 4).2 Prfeinrichtung2.1 Prf- und MessgerteDie beim Prfverfahren Neutronenbestra

23、hlung verwendeten Prf- und Messgerte mssen elektronischeStandardlaborgerte, wie Stromversorgungsgerte, Digitalvoltmeter, Piko-Amperemeter usw., sein, mit denenman in der Lage ist, die geforderten elektrischen Kenngren zu messen.2.2 StrahlungsquelleDie in diesem Prfverfahren verwendete Strahlungsquel

24、le muss in einem gepulsten Reaktor sein.2.3 Dosimetrie-Einrichtungena) Schwellwert-Aktivierungsfolie fr schnelle Neutronen wie 32S, 54Fe oder 58Ni;b) CaF2-Thermolumineszenz-Dosimeter (TLD);c) geeignete Einrichtungen fr Aktivierungsfolienzhlung und TLD-Anzeigen.2.4 Dosimetrische Messungen2.4.1 Neutro

25、nenflussDer anzuwendende Neutronenfluss fr die Bauelementebestrahlung ist durch das Messen der Radioaktivittzu bestimmen, die in einer Schwellwert-Aktivierungsfolie fr schnelle Neutronen wie 32S, 54Fe oder 58Ni indu-ziert wird, wobei diese Folie simultan mit dem Bauelement bestrahlt wird.Es ist ein

26、standardisiertes Verfahren zu verwenden, mit dem die gemessene Radioaktivitt in der verwen-deten festgelegten Aktivierungsfolie in einen Neutronenfluss konvertiert wird. Die Konvertierung der Folien-radioaktivitt in einen Neutronenfluss erfordert die Kenntnis des Energiespektrums der auf die Folie a

27、uftref-fenden Neutronen. Falls das Energiespektrum unbekannt ist, muss es mit Hilfe eines anerkannten nationalenMessnormals oder entsprechenden quivalents bestimmt werden.Sobald das Energiespektrum der Neutronen bestimmt sowie der quivalente monoenergetische Flussberechnet wurde, sollte eine geeigne

28、te Monitor-Messfolie (wie 32S, 54Fe oder 58Ni) fr die Ermittlung desNeutronenflusses in den darauf folgenden Bestrahlungen verwendet werden. Somit wird der Neutronenflussin Bestrahlungszeiten des quivalenten monoenergetischen Neutronenflusses bezogen auf die Einheit desMonitorverhaltens beschrieben.

29、 Die Monitorfolie ist nur dann zur Vorhersage des quivalenten monoenerge-tischen Neutronenflusses richtig, wenn das Energiespektrum konstant bleibt.2.4.2 DosismessungenFalls Messungen der absorbierten Dosis der Gamma-Strahlenkomponente whrend des Bestrahlens derBauelemente gefordert werden, sind die

30、se mit CaF2-Thermolumineszenz-Dosimeter (TLD) oder derenNormCD Stand 2004-03EN 60749-17:20034quivalenten durchzufhren. Die TLD sind in bereinstimmung mit den Empfehlungen in anerkanntennationalen Normen oder deren quivalenten zu verwenden.3 Prfdurchfhrung3.1 SicherheitshinweiseNeutronenbestrahlte Ba

31、uelemente knnen radioaktiv sein. Die Handhabung und Lagerung der beanspruch-ten Bauelemente oder der Strahlungsumgebung ausgesetzten Prfeinrichtung ist nach den festgelegtenVerfahren des lokalen Strahlenschutz- oder Arbeitsschutzbeauftragten zu regeln.3.2 StichprobenEine Stichprobe im Umfang von min

32、destens 10 Einheiten (Bauelemente) ist zufllig zu entnehmen, sofernnicht anders festgelegt. Alle Bauelemente in der Stichprobe haben die Anforderungen in der entsprechendenSpezifikation zu erfllen. Jedes Bauelement ist zu serialisieren, um sowohl die Identifikation als auch Ver-gleiche vor und nach

33、der Beanspruchung zu ermglichen.3.3 Vorbehandlung3.3.1 Elektrische AnfangsmessungenVor der Prfbeanspruchung ist jedes Bauelement, wie gefordert, elektrisch zu messen. Falls Delta-Grenz-werte festgelegt sind, sind die Messdaten vor der Prfbeanspruchung aufzuzeichnen.3.3.2 Einstellen der Prfeinrichtun

34、g (Set-up)Jedes Bauelement ist ohne elektrische Spannungsversorgung zu montieren, wobei die Bauelementean-schlsse entweder alle kurzzuschlieen oder offen zu lassen sind. Bei MOS-Bauelementen oder Mikro-schaltungen, welche ein MOS-Element enthalten, sind alle Bauelementeanschlsse kurzzuschlieen. Es i

35、steine geeignete Prfhalterung zu verwenden, welche gengend Platz sowohl fr das zu prfende Bauelementals auch die erforderlichen Dosimeter (mindestens eine Aktivierungsfolie und ein CaF2-TLD) hat. Die Konfigu-ration der Prfhalterung hngt vom verwendeten Reaktor ab und sollte mit dem Bedienungspersona

36、l diesesReaktors abgestimmt werden. Die zu prfenden Bauelemente sind so zu befestigen, dass die gesamte Ab-weichung des Neutronenflusses ber die ganze Stichprobe 20 % nicht berschreitet. Bestimmen muss dasBedienungspersonal des Reaktors sowohl die Position der Prfhalterung als auch den geeigneten Pu

37、lspegel,der erforderlich ist, um den festgelegten Wert des Neutronenflusses zu erreichen.3.4 PrfbeanspruchungSowohl die zu prfenden Bauelemente als auch die Dosimeter sind, wie festgelegt, dem Neutronenfluss aus-zusetzen. Falls mehrfache Beanspruchungszyklen gefordert werden, sind die elektrischen E

38、ndmessungen(siehe 3.5.1) nach jedem Beanspruchungszyklus durchzufhren. Ein neuer Dosimetersatz ist fr jeden Bean-spruchungspegel erforderlich. Da die Neutronenwirkung kumulativ ist, ist jede zustzliche Beanspruchung zubestimmen, um den festgelegten kumulativen Gesamtfluss zu erhalten. Alle Beanspruc

39、hungen sind bei(20 10) C durchzufhren und auf einen quivalenten Fluss von 1 MeV zu korrelieren, so wie in 2.4.1 be-schrieben.3.5 Nachbehandlung3.5.1 Elektrische EndmessungenDie beanspruchten Bauelemente drfen erst entnommen werden, nachdem durch den Arbeitsschutz-beauftragten der Prfstelle die Freig

40、abe erteilt wurde. Die Bauelemente der Stichprobe mssen auf einerTemperatur von (20 10) C gehalten werden, und zwar vom Beginn der Beanspruchung bis zum Abschlussder Endmessungen. Die elektrischen Endmessungen sind, wie festgelegt, innerhalb von 24 h nachBeanspruchungsende durchzufhren. Falls die Re

41、stradioaktivitt fr sicherheitsmige Handhabung noch zuhoch ist dieser Pegelwert ist durch den lokalen Strahlenschutzbeauftragten zu bestimmen , darf die Dauerbis zur elektrischen Endmessung auf eine Woche verlngert werden. Alternativ drfen Fernmessungen(Remote-Messungen) durchgefhrt werden. Alle erfo

42、rderlichen Messdaten sind fr jedes Bauelement nachjeder Beanspruchung aufzuzeichnen.NormCD Stand 2004-03EN 60749-17:200353.5.2 AnomalieanalysenBei Bauelementen, welche ein vorher festgelegtes anomales Verhalten (z. B. nichtlineare Degradation von1/) vorweisen, ist eine Fehleranalyse durchzufhren.3.6

43、 PrfprotokollDas Prfprotokoll muss mindestens die Typnummer des Bauelementes, die Seriennummer der Bauart, denHerstellernamen, die Prfspezifikation, den Date-Code und alle anderen vom Hersteller angegebenenIdentifikationskennzeichen enthalten. Jedes Prfdatenblatt muss das Datum der Prfbestrahlung, d

44、ieelektrischen Messbedingungen, die Beanspruchungspegel der Bestrahlung, die Umgebungsbedingungensowie die Messdaten enthalten. Falls andere als die festgelegten elektrischen Messschaltungen verwendetwerden, sind diese Messschaltbilder fr die Kenngren den Messdaten beizufgen. Alle anomalen Ereig-nis

45、se whrend der Prfdurchfhrung sind in Funoten zu den Angaben umfassend zu erlutern.4 bersicht der wichtigen AngabenDie folgenden Einzelheiten sind im Prfauftrag oder, falls anwendbar, in der entsprechenden Spezifikationanzugeben:a) Bauart des Bauelementes (siehe 3.6).b) Zu prfender Stichprobenumfang

46、fr jede Bauart, falls anders als in 3.2.c) Elektrische Kenngren fr Anfangs- und Endmessungen (siehe 3.3.1 und 3.5.1).d) Beurteilungskriterien fr Annahme, Rckweisung und zu dokumentierende Ereignisse bezglich dergeprften Bauelemente (siehe 3.3.1, 3.5.1 und 3.6).e) Kriterien fr das Erkennen anomalen V

47、erhaltens (siehe 3.5.2).f) Bestrahlungspegel (siehe 3.4).g) Anforderungen an Prf- und Messgerte (siehe Abschnitt 2).h) Anforderungen bezglich der Strahlungsdosimetrie, falls anders als in 2.3.i) Umgebungstemperatur, falls anders als festgelegt (siehe 3.4 und 3.5.1).j) Anforderungen bezglich Prfprotokollierung und Prfauftrag, falls anwendbar (siehe 3.6).NormCD Stand 2004-03