DIN EN 60749-30-2011 Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 30 Preconditioning of non-hermetic surface mount devices prior to reliability testing (IEC .pdf

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1、Dezember 2011DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 12DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS

2、 31.080.01!$thg“1816968www.din.deDDIN EN 60749-30Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahren Teil 30: Behandlung nicht hermetisch verkappteroberflchenmontierbarer Bauelemente vor Zuverlssigkeitsprfungen(IEC 60749-30:2005 + A1:2011);Deutsche Fassung EN 60749-30:2005 + A1:2011Semico

3、nductor devices Mechanical and climatic test methods Part 30: Preconditioning of non-hermetic surface mount devices prior to reliability testing(IEC 60749-30:2005 + A1:2011);German version EN 60749-30:2005 + A1:2011Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 30: Prcon

4、ditionnement des composants pour montage en surface nonhermtiques avant les essais de fiabilit (CEI 60749-30:2005 + A1:2011);Version allemande EN 60749-30:2005 + A1:2011Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 60749-30:2005-06Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGes

5、amtumfang 14 SeitenDIN EN 60749-30:2011-12 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2005-02-01 angenommene Europische Norm und die am 2011-06-29 angenommene nderung A1 als DIN-Norm ist 2011-12-01. Fr DIN EN 60749-30:2005-06 gilt eine bergangsfrist bis zum 2014-06-29. Nationales Vorw

6、ort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60749-30/A1:2009-10. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 47

7、Semiconductor devices“ erarbeitet. Die nderung A1 zu EN 60749-30:2005 ist in dieser Norm eingearbeitet und mit einem Randstrich gekennzeichnet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter

8、 http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm

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

10、 in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC ber

11、nommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 60749-30:2005-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Verweise bezglich IEC 60749-20 aktualisiert; b) Festlegungen unter 4.2 d) auf IEC 60749-20:2008 bezogen; c) Verweise unter 5.5 und 5.6 auf IEC 60749-2

12、0:2008 bezogen; d) bisherige Tabellen 1 bis 3 gestrichen; e) bisherige Tabellen 4a bis 4c entsprechend IEC 60749-20:2008 angepasst und als neue Tabellen 1 bis 3 aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN EN 60749-30: 2005-06 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 60749-30 Mrz 2005 + A1 Juli 2011

13、 ICS 31.080.01 Deutsche Fassung Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahren Teil 30: Behandlung nicht hermetisch verkappter oberflchenmontierbarer Bauelemente vor Zuverlssigkeitsprfungen (IEC 60749-30:2005 + A1:2011) Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part

14、30: Preconditioning of non-hermetic surface mount devices prior to reliability testing (IEC 60749-30:2005 + A1:2011) Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 30: Prconditionnement des composants pour montage en surface non hermtiques avant les essais de fiabilit (C

15、EI 60749-30:2005 + A1:2011) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2005-02-01 und die A1 am 2011-06-29 angenom-men. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der

16、Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, E

17、nglisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die na

18、tionalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei

19、, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-100

20、0 Brssel 2011 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60749-30:2005 + A1:2011 DDIN EN 60749-30:2011-12 EN 60749-30:2005 + A1:2011 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 47/1790/FDIS, zuknftig

21、e 1. Ausgabe von IEC 60749-30, ausgearbeitet von dem IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2005-02-01 als EN 60749-30 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verf

22、fentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2005-11-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2008-02-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Inte

23、rnationalen Norm IEC 60749-30:2005 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. Vorwort zu A1 Der Text des Schriftstcks 47/2019/CDV, zuknftige nderung 1 zu IEC 60749-30:2005, ausgearbeitet von dem IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Absti

24、mmung unterworfen und von CENELEC am 2011-06-29 als nderung A1 zu EN 60749-30:2005 angenommen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu ide

25、ntifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die nderung auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2012-03-29 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der nderung entgegenstehen, z

26、urckgezogen werden mssen (dow): 2014-06-29 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der nderung 1:2011 zur Internationalen Norm IEC 60749-30:2005 wurde von CENELEC als nderung zur Europischen Norm ohne irgendeine Abnderung angenommen. DIN EN 60749-30:2011-12 EN 60749-30

27、:2005 + A1:2011 3 Inhalt SeiteVorwort .2 Vorwort zu A1 .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen .4 3 Allgemeine Beschreibung 5 4 Prfeinrichtung einschlielich Prfhilfsmittel5 4.1 Feuchtklima-Kammer .5 4.2 Lteinrichtung.5 4.3 Lichtoptisches Mikroskop .5 4.4 Elektrische Messeinrichtungen 5 4.5

28、 Trockenkammer (Trockenofen)6 4.6 Temperaturwechsel-Kammer (optional).6 5 Prfdurchfhrung6 5.1 Allgemeines6 5.2 Anfangsmessungen .6 5.3 Temperaturwechsel-Beanspruchung (optional).6 5.4 Trocknen (Baking/Bake-out) 7 5.5 Bedingungen fr das Moisture-Soaking von Halbleiter-SMD im Dry-Pack7 5.6 Bedingungen

29、 fr das Moisture-Soaking bei Halbleiter-SMD ohne Dry-Pack nach IEC 60749-20:2008 7 5.7 Reflowlten.7 5.8 Simulation der Flussmittelapplikation (optional).7 5.9 Endmessungen 8 5.10 Durchfhren von Zuverlssigkeitsprfungen .8 6 Liste wichtiger Angaben .8 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf in

30、ternationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen12 Tabellen Tabelle 1 Vorbehandlungssequenz Prfverfahren A (Klasse A2) nach IEC 60749-20:2008 (SMD im Dry-Pack).9 Tabelle 2 Vorbehandlungssequenz Prfverfahren B (Klassen B2 bis B6) nach IEC 60749-20:2008 (SMD im Dry-Pack)10

31、 Tabelle 3 Vorbehandlungssequenz Klassen A1 und B1 nach IEC 60749-20:2008 (SMD nicht im Dry-Pack verpackt).11 DIN EN 60749-30:2011-12 EN 60749-30:2005 + A1:2011 4 1 Anwendungsbereich In diesem Teil der IEC 60749 ist ein Standardverfahren festgelegt, mit welchem die Vorbehandlung (Precon-ditioning) v

32、or Zuverlssigkeitsprfungen von nicht hermetisch verkappten oberflchenmontierbaren Bauele-menten (SMD; en: surface mount device) bestimmt wird. In diesem Prfverfahren ist der Ablauf der Vorbehandlungsprozedur fr nicht hermetisch verkappte Halb-leiter-SMD so festgelegt, dass er reprsentativ fr eine in

33、dustriebliche Verarbeitung mit mehrfachen Reflow-ltungen ist. Diese Halbleiter-SMD sollten einer entsprechenden Vorbehandlungssequenz nach dieser Norm unterzogen werden, bevor sie spezifischen unternehmensinternen Zuverlssigkeitsprfungen (Qualifikationsprfungen und/oder Zuverlssigkeits-Monitorprfung

34、en) vorgelegt werden, um die Langzeit-Zuverlssigkeit (welche durch das Reflowlten beeintrchtigt wird) zu bewerten. ANMERKUNG Die Korrelation der Beanspruchungsklassen (oder Feuchte-Empfindlichkeits-Klasse MSL (en: Moisture Sensitivity Level) bezglich feuchteinduzierter Beanspruchungen nach IEC 60749

35、-20 sowie dieser vorliegenden Norm mit den real verwendeten Reflow-Ltbedingungen ist abhngig von einer identischen Temperaturmessung, und zwar sowohl durch den Halbleiterhersteller als auch den Baugruppenhersteller. Folglich wird empfohlen, dass die Temperatur auf der Gehuseoberseite bei dem am hchs

36、ten erwrmten feuchteempfindlichen Halbleiter-SMD whrend der Verarbeitung berwacht wird, um sicherzustellen, dass diese Temperatur nicht grer wird als jene, bei welcher das Bauelement bewertet wurde. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erf

37、orderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60749-4, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 4: Damp heat, steady sta

38、te, highly accelerated stress test (HAST). IEC 60749-5, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 5: Steady-state temperature humidity bias life test. IEC 60749-11, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 11: Rapid change of temperature Two-fluid-bath me

39、thod. IEC 60749-20:2008, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 20: Resistance of plastic-encapsulated SMDs to the combined effects of moisture and soldering heat. IEC 60749-24, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 24: Accelerated moisture resistan

40、ce Unbiased HAST. IEC 60749-25:2003, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 25: Temperature cycling. IEC 60749-33, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 33: Accelerated moisture resistance Unbiased autoclave. DIN EN 60749-30:2011-12 EN 60749-30:2005

41、 + A1:2011 5 3 Allgemeine Beschreibung In kunststoffverkappten SMD knnen Gehuserisse (Package-Cracks) und elektrische Fehler entstehen, wenn die Ltwrme ein Ansteigen des Dampfdruckes der Feuchte bewirkt, welche whrend der Lagerung vom Halbleiter-SMD absorbiert wurde. Mit dem hier festgelegten Prfver

42、fahren werden solche Aspekte bewertet und SMD bezglich ihrer (Lt-)Wrmebestndigkeit beurteilt, nachdem eine Feuchtesttigung (Moisture-Soaking) der SMD in einer Umgebung, mit welcher die Feuchteabsorption whrend der Aufbewahrung in einem Lager oder einer Trockenverpackung (Dry-Pack) simuliert wird, du

43、rchgefhrt wurde. 4 Prfeinrichtung einschlielich Prfhilfsmittel Dieses Prfverfahren erfordert mindestens folgende Einrichtungen. 4.1 Feuchtklima-Kammer Feuchtklima-Kammer(n), mit welcher (welchen) man in der Lage ist, bei 85 C/85 % RH (RH: relative Luftfeuchte; en: relative humidity), 85 C/60 % RH, 3

44、0 C/70 % RH und 30 C/60 % RH zu arbeiten. Die Grenzabweichungen der Temperatur im Arbeitsbereich der Klimakammer drfen 2 C und die der relativen Luftfeuchte 3 % betragen. 4.2 Lteinrichtung Die Lteinrichtung muss den folgenden Bedingungen entsprechen: a) Eine Einrichtung zum ausschlielichen (100 %) K

45、onvektions-Reflowlten, mit der man in der Lage ist, die Reflow-Ltprofile entsprechend dieser Norm einzuhalten. Diese Einrichtung wird zum Reflowlten empfohlen. b) Eine Einrichtung zum Dampfphasen-Reflowlten VPR (VPR, en: vapor phase reflow), mit der man in der Lage ist, mittels entsprechender Flssig

46、keiten (Fluids) im Temperaturbereich von 215 C bis 219 C und/oder (235 5) C zu arbeiten. Mit der VPR-Einrichtung muss man in der Lage sein, die Bauelementegehuse ohne Kollabieren der Dampfschicht und einer Rekondensierung des Dampfes zu erwrmen, um die Verluste der VPR-Flssigkeit zu minimieren. Die

47、Flssigkeit zum Dampfphasenlten muss bei den entsprechenden oben festgelegten Temperaturen verdampfen. c) Eine Einrichtung zum Infrarot (IR)/Konvektions-Lten, mit der man in der Lage ist, die Reflow-Ltprofile entsprechend dieser Norm einzuhalten. Es wird empfohlen, dass bei einer solchen Lteinrichtun

48、g die IR-Strahlung zum Erwrmen der Luft verwendet wird und nicht zur direkten Bestrahlung der zu beanspruchenden Bauelemente. d) Eine Einrichtung zum Wellenlten, mit der man in der Lage ist, die Bedingungen nach 5.4.4 entsprechend IEC 60749-20:2008 einzuhalten. ANMERKUNG Die Prfergebnisse der Feuchteempfindlichkeits-Beanspruchung (Klassifikation) sind eher abhngig von der Krpertemperatur des Bauelementegehuses als von den Temperaturen der Leiterplatte oder der Zuleitungen. Konvektions- und VPR-Verfahren sind gegenber IR-Verfahren besser beherrsch- und wiederholbar. Falls es zwischen den VPR-