DIN EN 60749-42-2015 Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 42 Temperature and humidity storage (IEC 60749-42 2014) German version EN 60749-42 2014《半导体.pdf

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1、Mai 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 9DIN 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 31.08

2、0.01!%?f/“2286712www.din.deDDIN EN 60749-42Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahren Teil 42: Lagerung bei Wrme und Feuchte (IEC 60749-42:2014);Deutsche Fassung EN 60749-42:2014Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 42: Temperature and humidity storage (

3、IEC 60749-42:2014);German version EN 60749-42:2014Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 42: Stockage de temprature et dhumidit (CEI 60749-42:2014);Version allemande EN 60749-42:2014Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamt

4、umfang 10 SeitenDIN EN 60749-42:2015-05 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2014-09-16 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-05-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60749-42:2012-07. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 631

5、 Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 47 Semiconductor devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Dat

6、um (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter 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

7、 einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm 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 datiert

8、en Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die 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.

9、Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Dem Dokument liegt der japanische Standard EIAJ ED-4701/100, Environmental and endurance test methods for semiconductor devices, test method 103, zu Grunde. Eine

10、 Aufstellung aller Teile der Normenreihe IEC 60749, die unter dem Haupttitel Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods verffentlicht ist, kann auf der IEC-Website (www.iec.ch) eingesehen werden. Das Original-Dokument enthlt Bilder in Farbe, die in der Papierversion in einer Graustuf

11、en-Darstellung wiedergegeben werden. Elektronische Versionen dieses Dokuments enthalten die Bilder in der originalen Farbdarstellung. EN 60749-42 Oktober 2014 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE ICS 31.080.01 Deutsche Fassung Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahr

12、en Teil 42: Lagerung bei Wrme und Feuchte (IEC 60749-42:2014) Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 42: Temperature and humidity storage (IEC 60749-42:2014) Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 42: Stockage de temprature et dhumidit (C

13、EI 60749-42:2014) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2014-09-16 angenommen. 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 Status einer nationalen Norm zu geben is

14、t. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fa

15、ssung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrote

16、chnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Sc

17、hweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique

18、 CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2014 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60749-42:2014 DDIN EN 60749-42:2015-05 EN 60749-42:2014 Vorwort Der Text des Do

19、kuments 47/2200/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe der IEC 60749-42, erarbeitet vom IEC/TC 47 Semiconductor devices“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN 60749-42:2014 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nation

20、aler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2015-06-16 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2017-09-16 Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass eini

21、ge Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60749-42:2014 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europisc

22、he Norm angenommen. 2 DIN EN 60749-42:2015-05 EN 60749-42:2014 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen.4 3 Prfeinrichtung .4 3.1 Leistungsmerkmale der Prfeinrichtung 4 3.2 Werkstoffe und Konstruktion der Prfkammer fr konstante Temperatur-Feuchte-Beanspruchung 4 3.3 Wass

23、er fr die Prfbeanspruchung4 4 Prfdurchfhrung .4 4.1 Vorbehandlung.4 4.2 Anfangsmessungen .4 4.3 Prfungen.5 5 Ausfallkriterien7 6 Informationen, die in der anzuwendenden Spezifikation anzugeben sind.7 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechende

24、n europischen Publikationen8 Bilder Bild 1 Prfprofil fr ungesttigte Dampfdruck-Bedingungen .6 Tabellen Tabelle 1 Prfbedingungen fr die Lagerung bei Wrme und Feuchte 6 3 DIN EN 60749-42:2015-05 EN 60749-42:2014 1 Anwendungsbereich In diesem Teil der IEC 60749 ist ein Prfverfahren zur Schtzung der Leb

25、ensdauer von Halbleiterbauele-menten, die bei Umgebungsbedingungen mit hohen Temperaturen und hohen relativen Luftfeuchten einge-setzt werden, festgelegt. Dieses Prfverfahren wird verwendet, um die Lebensdauer von Halbleiter-Chips, die in Kunststoffgehusen oder anderen Gehuse-Bauarten montiert sind,

26、 abhngig von der Korrosion ihrer metallischen Aufbau- und Verbindungstechnik zu schtzen. Dieses Prfverfahren kann auch zur Beschleunigung der Leckprozesse infolge der Wanderung von Feuchte durch die Passivierungsschicht oder zur Vorbehandlung bei verschie-denen Prfverfahren verwendet werden. 2 Norma

27、tive Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genom

28、menen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60749-20, Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 20: Resistance of plastic encapsulated SMDs to the combined effect of moisture and soldering heat 3 Prfeinrichtung 3.1 Leistungsmerkmale der Prfeinrichtung Die fr dieses Prf

29、verfahren zu verwendende Prfkammer muss geeignet sein, sowohl die Prftemperatur als auch die entsprechenden Bedingungen der relativen Luftfeuchte (RF) nach 4.3 whrend der gesamten Prf-dauer aufrechtzuerhalten. 3.2 Werkstoffe und Konstruktion der Prfkammer fr konstante Temperatur-Feuchte-Beanspruchun

30、g Die Prfkammer muss aus Werkstoffen hergestellt sein, die trotz der hohen Luftfeuchte keine Verschlei- und Alterungserscheinungen aufweisen. Die Konstruktion der Prfkammer muss verhindern, dass Wasser, welches an den Kammerwnden kondensiert, auf das zu prfende Bauelement herabtropft. 3.3 Wasser fr

31、die Prfbeanspruchung Das fr die Prfbeanspruchungen zu verwendende Wasser muss entweder deionisiertes oder destilliertes Wasser mit einem spezifischen Widerstand grer oder gleich 500 m bei 23 C sein. 4 Prfdurchfhrung 4.1 Vorbehandlung Falls das zu prfende Bauelement ein SMT-Bauelement im Kunststoffge

32、huse ist, muss vor dem Durch-fhren dieser Prfung eine Vorbehandlung mittels Moisture-Soaking und Ltwrme-Beanspruchung ent-sprechend IEC 60749-20 vorgenommen werden. 4.2 Anfangsmessungen Die Anfangsmessungen sind in bereinstimmung mit der entsprechend anzuwendenden Spezifikation durch-zufhren. 4 DIN

33、EN 60749-42:2015-05 EN 60749-42:2014 4.3 Prfungen 4.3.1 Einlegen und Herausnehmen der zu prfenden Bauelemente Die zu prfenden Bauelemente sind in die Prfkammer bei den hohen Temperatur- sowie Luftfeuchte-Bedin-gungen entsprechend den Anforderungen der anzuwendenden Spezifikation einzulegen. Beim Ein

34、legen bzw. Herausnehmen der zu prfenden Bauelemente in bzw. aus der Prfkammer ist sorgfltig darauf zu achten, dass keine Wassertropfen am zu prfenden Bauelement haften und dass das zu prfende Bauelement keinesfalls mit Kondenswasser in Berhrung kommt. ANMERKUNG Falls ein SMT-Bauelement zur Untersuch

35、ung in eine Fassung einzusetzen ist, werden die relevanten Bedingungen (Leiterplatten-Werkstoffe, Gre der Anschlussflchen, Ltverfahren, Waschen des Fluxers, usw.) in der entsprechenden Spezifikation angegeben. 4.3.2 Prfbedingungen Die Bedingungen fr Temperatur und Luftfeuchte sind entsprechend Tabel

36、le 1 zu whlen. Die Prfbeding-ung C ist zu verwenden, falls nach der anzuwendenden Spezifikation nichts anderes gefordert wird. Falls die Prfbedingung D, E oder F gefordert wird, ist sowohl die Temperatur vom Beginn der Prfbeanspruchung bis zu deren Ende als auch die relative Luftfeuchte zwischen dem

37、 Erhhen (Ramp-up) und dem Absenken (Ramp-down) der Temperatur entsprechend dem Profil nach Bild 1 zu regeln, falls nach der anzuwendenden Spezifikation nichts anderes festgelegt ist. Es ist zu beachten, dass unter der Prfbedingung C (Temperatur 85 C, relative Luftfeuchte 85 %) sowie unter den Prfbed

38、ingungen D, E und F (ungesttigte Dampfdruck-Beanspruchung) Ausfallmodi auf Basis von Kurzschlssen (Leckstrme) zwischen den ueren Bauele-menteanschlssen und den galvanischen Metallschichten auftreten knnen, die es so nicht im Feldeinsatz gibt. 4.3.3 Prfdauer Die Prfdauer muss den Festlegungen der Tab

39、elle 1 entsprechen, falls in der anzuwendenden Spezifikation nicht anders festgelegt. In diesem Fall sind die Beschleunigungs- und Diffusionsmodelle zur Schtzung der Einwirkungsdauer der Feuchte unter Anwendungsbedingungen zu dokumentieren und der entsprechenden Spezifikation beizufgen. Bei den Prfb

40、edingungen D, E und F ist als Beginn der Prfdauer der Zeitpunkt zu verwenden, bei dem sich sowohl der Dampfdruck als auch die Temperatur, wie in Bild 1 dargestellt, stabili-siert haben. 5 DIN EN 60749-42:2015-05 EN 60749-42:2014 Tabelle 1 Prfbedingungen fr die Lagerung bei Wrme und Feuchte Temperatu

41、r Luftfeuchte Prfdauer Dampfdruck aPrfbedingung C % hPa A 40 2 90 5 168248000+7,4 103 B 60 2 90 5 168244000+1,9 104C 85 2 85 5 168241000+5,0 1041,2 105 D 110 2 85 5 80264+1,7 105E 120 2 85 5 40168+2,3 105F 130 2 85 5 2096+a Referenzwert. Bild 1 Prfprofil fr ungesttigte Dampfdruck-Bedingungen 4.3.4 N

42、achbehandlung Nach dem Beenden der Prfbeanspruchung und der Besttigung, dass der Innenraum der Prfkammer annhernd wieder auf die im Profil festgelegte Temperatur und relative Luftfeuchte zurckgekehrt ist, ist das zu prfende Bauelement aus der Prfkammer zu entnehmen und bei Raumtemperatur zu lagern.

43、Die zu pr-fenden Bauelemente sind fr mindestens 2 h, in jedem Fall aber bis zum Beenden der elektrischen Prfungen auf Raumtemperatur zu halten. 6 DIN EN 60749-42:2015-05 EN 60749-42:2014 Bei den Prfbedingungen D, E und F sind die zu prfenden Bauelemente nach Beanspruchungsende besonders sorgfltig zu

44、 handhaben, da Ausfallmodi, die unterschiedlich zu denen der Prfbeanspruchungen sind, infolge von Kondensation, pltzlichen Temperatur- und Drucknderungen oder anderen relevanten Fak-toren auftreten knnen. 4.3.5 Endmessungen Die Endmessungen sind in bereinstimmung mit der anzuwendenden Spezifikation

45、durchzufhren. Diese Messungen sind bei Raumtemperatur innerhalb von 48 h nach Beenden der Prfbeanspruchungen durchzufhren, falls in der anzuwendenden Spezifikation nicht anders festgelegt. ANMERKUNG Falls der Zeitpunkt des Abschlusses der Endmessungen ber die 48 h hinausgeht, kann der Feuchte-verlus

46、t gemindert werden, indem das Bauelement innerhalb von 6 h nach dem Entnehmen aus der Prfkammer in einem feuchtedichten Beutel bei Raumluft ohne Vakuum oder Trockenmittel verschlossen wird. 5 Ausfallkriterien Ein Bauelement wird als ausgefallen bewertet, wenn es nach der anzuwendenden Spezifikation

47、oder dem Datenblatt die Grenzwerte der entsprechenden Kenngren nicht einhlt oder die Funktionalitt unter Nenn- und Worst-Case-Bedingungen nicht nachgewiesen werden kann. Elektrische Ausflle infolge uerer Gehu-sebeschdigungen, die Begleiterscheinungen dieses Prfverfahrens sind, sind aus der Ausfallkl

48、assifikation auszuschlieen. 6 Informationen, die in der anzuwendenden Spezifikation anzugeben sind a) Anfangsmessungen (siehe 4.2); b) Prfbedingungen (falls anders als festgelegt) (siehe 4.3.2); c) Prfdauer (falls anders als festgelegt) (siehe 4.3.3); d) Nachbehandlung (falls anders als festgelegt) (siehe 4.3.4); e) Endmessungen (falls anders als festgelegt) (siehe 4.3.5); f) Lagerungsbedingungen (falls anders als festgelegt) (siehe 4.3.5). 7 DIN EN 60749-42:2015-05 EN 60749-42:2014 8 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsp