DIN EN 60191-6-19-2010 Mechanical standardization of semiconductor devices - Part 6-19 Measurement methods of the package warpage at elevated temperature and the maximum permissibl.pdf

1、Oktober 2010DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 13DIN 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

2、.240!$i|“1708988www.din.deDDIN EN 60191-6-19Mechanische Normung von Halbleiterbauelementen Teil 6-19: Messverfahren fr die Gehuse-Verbiegung bei erhhterTemperatur und die maximal zulssige Verbiegung(IEC 60191-6-19:2010);Deutsche Fassung EN 60191-6-19:2010Mechanical standardization of semiconductor d

3、evices Part 6-19: Measurement methods of the package warpage at elevated temperature andthemaximumpermissiblewarpage(IEC 60191-6-19:2010);German version EN 60191-6-19:2010Normalisation mcanique des dispositifs semiconducteurs Partie 6-19: Mthodes de mesure du gauchissement des botiers temprature lev

4、e etdu gauchissement maximum admissible (CEI 60191-6-19:2010);Version allemande EN 60191-6-19:2010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 15 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 DIN EN 60191-6-19:2010-10 2 Anwendun

5、gsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2010-05-01 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2010-10-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 60191-6-19:2008-03. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 631.4 Gehuse fr Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsch

6、e Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 47D Mechanical standardization of semiconductor devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (main

7、tenance result 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 Fal

8、l 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 datier

9、ten 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.

10、 Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 60191-6-19 Mai 2010 ICS 31.080.01 Deut

11、sche Fassung Mechanische Normung von Halbleiterbauelementen Teil 6-19: Messverfahren fr die Gehuse-Verbiegung bei erhhter Temperatur und die maximal zulssige Verbiegung (IEC 60191-6-19:2010) Mechanical standardization of semiconductor devices Part 6-19: Measurement methods of the package warpage at

12、elevated temperature and the maximum permissible warpage (IEC 60191-6-19:2010) Normalisation mcanique des dispositifs semiconducteurs Partie 6-19: Mthodes de mesure du gauchissement des botiers temprature leve et du gauchissement maximum admissible(CEI 60191-6-19:2010) Diese Europische Norm wurde vo

13、n CENELEC am 2010-05-01 angenommen. 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 Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen

14、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, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-M

15、itglied 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 nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, E

16、stland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich

17、und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2010 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welc

18、hem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60191-6-19:2010 DB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 DIN EN 60191-6-19:2010-10 EN 60191-6-19:2010 Vorwort Der Text des Schriftstcks 47D/757/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60191-6-19

19、, ausgearbeitet von dem SC 47D Mechanical standardization for semiconductor devices“ des IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2010-05-01 als EN 60191-6-19 angenommen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente

20、dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Nor

21、m oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2011-02-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2013-05-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60191-6-19:2010 wurde v

22、on CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. 2 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 DIN EN 60191-6-19:2010-10 EN 60191-6-19:2010 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen .4 3 Begriffe .4 4 Stichprobe 7 4.1 Stichprob

23、enumfang 7 4.2 Entfernen der Lotkugeln.7 4.3 Vorbehandlungsbedingungen 8 4.4 Maximale Zeit zwischen Vorbehandlung und Messung.8 4.5 Wiederholung des Reflow-Vorgangs am Prfling 8 5 Messung.8 5.1 Allgemeine Beschreibung 8 5.2 Temperaturverlauf und Messtemperaturen8 5.3 Messverfahren9 6 Maximal zulssig

24、e Gehuseverbiegung bei erhhter Temperatur 9 7 Datenblattempfehlung zur Gehuseverbiegung 10 7.1 Messtemperaturen fr das Datenblatt10 7.2 Datenblatt .10 7.3 Datenblattbeispiele.10 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikat

25、ionen 13 Bilder Bild 1 Messflche von BGA und FBGA mit vollstndiger Matrixordnung5 Bild 2 Messflche einer BGA- und FBGA-Randanordnung mit vier Reihen und vier Spalten 5 Bild 3 Messflche einer FLGA-Randanordnung mit vier Reihen und vier Spalten .6 Bild 4 Berechnung des Vorzeichens der Gehuseverbiegung

26、7 Bild 5 Gehuseverbiegung 7 Bild 6 Platzierung des Thermoelements9 Bild 7 Temperaturabhngigkeit der Gehuseverbiegung11 Bild 8 Empfohlenes Datenblatt 12 Tabellen Tabelle 1 Maximal zulssige Gehuseverbiegungen fr BGA und FBGA10 Tabelle 2 Maximal zulssige Gehuseverbiegungen fr FLGA10 3 B55EB1B3E14C22109

27、E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 DIN EN 60191-6-19:2010-10 EN 60191-6-19:2010 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von IEC 60191 legt die Messverfahren fr die Gehuseverbiegung bei erhhter Temperatur und die maximal zulssigen Verbiegungen fr Ball-Grid-Array (BGA), Feinraster-Ball-Grid-A

28、rray (FBGA) und Feinraster-Land-Grid-Array (FLGA) fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente 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 Bezu

29、g genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60191-6-2, Mechanical standardization of semiconductor devices Part 6-2: General rules for the preparation of outline drawings of surface mounted semiconductor device packages Design guide for 1,50 mm, 1,27 mm and 1,00 mm pitch ball and col

30、umn terminal packages IEC 60191-6-5, Mechanical standardization of semiconductor devices Part 6-5: General rules for the preparation of outline drawings of surface mounted semiconductor device packages Design guide for fine-pitch ball grid array (FBGA)1)IEC 60749-20, Semiconductor devices Mechanical

31、 and climatic test methods Part 20: Resistance of plastic-encapsulated SMDs to the combined effect of moisture and soldering heat 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Messflche Flche zur Messung der Gehuseverbiegung, die jeweils besteht aus der Flche mit de

32、n Anschlssen, die bei Gehusen mit einer Abstandshhe (Standoff) von mehr als 0,1 mm, einschlielich BGA und FBGA, von Linien begrenzt ist, die durch die Mitten der uersten benachbarten Lotkugeln verlaufen, ANMERKUNG Beispiele fr die Messflche sind in Bild 1 und Bild 2 dargestellt. Wenn sich in der Mit

33、te des Gehuses Kugelanschlsse befinden, so wird deren Flche ebenso als ein Teil der Messflchen angesehen. der Substratoberflche mit Ausnahme eines bestimmten Kantenstreifens bei Gehusen mit einer Abstandshhe von 0,1 mm oder kleiner, einschlielich FLGA ANMERKUNG Beispiele fr die Messflche sind in Bil

34、d 3 dargestellt. Die Breite dieses Streifens L hngt von der Leistungsfhigkeit des jeweiligen Messgertes ab (empfohlen L = 0,2 mm). 1)In diesem Dokument nachfolgend als FBGA-Konstruktionsleitfaden“ bezeichnet. 4 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 DIN EN 60191-6-19:20

35、10-10 EN 60191-6-19:2010 ANMERKUNG 1) Die schraffierte Flche kennzeichnet die Messflche. 2) Die Symbole in diesem Bild sind im FBGA-Konstruktionsleitfaden festgelegt (IEC 60191-6-5). Bild 1 Messflche von BGA und FBGA mit vollstndiger Matrixordnung ANMERKUNG Die Symbole in diesem Bild sind im FBGA-Ko

36、nstruktionsleitfaden festgelegt (IEC 60191-6-5). Bild 2 Messflche einer BGA- und FBGA-Randanordnung mit vier Reihen und vier Spalten 5 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 DIN EN 60191-6-19:2010-10 EN 60191-6-19:2010 ANMERKUNG Der Seitenrand L kennzeichnet den von der

37、 Messung befreiten Bereich, um Messverflschungen abhngig von der Leistungsfhigkeit des Messgertes zu verhindern. Empfohlener Seitenrand L = 0,2 mm. Bild 3 Messflche einer FLGA-Randanordnung mit vier Reihen und vier Spalten 3.2 konvexe Verbiegung gewlbte Oberseite (nicht die Kontaktseite) des auf ein

38、e Leiterplatte montierten Gehuses; das Vorzeichen fr die konvexe Verbiegung ist ein Plus 3.3 konkave Verbiegung nach innen gebogene Oberseite (nicht die Kontaktseite) des auf eine Leiterplatte montierten Gehuses; das Vorzeichen fr die konkave Verbiegung ist ein Minus 3.4 Vorzeichen der Gehuseverbieg

39、ung Plus- oder Minus-Vorzeichen fr die Gehuseverbiegung, bestimmt durch das Vorzeichen aus der Summe der grten positiven und der grten negativen Verbiegung des Gehuseprofils an beiden Diagonalen der Messflche, welche als Bezugslinie angesehen werden und die uersten sich gegenberliegenden Ecken der M

40、essflche verbinden; das Vorzeichen der Gehuseverbiegung ist festgelegt als das Vorzeichen von: (ABMAX+ ABMIN+ CDMAX+ CDMIN) Dabei ist ABMAXdie grte positive Formabweichung, ABMINdie grte negative Formabweichung des Gehuseprofils entlang der Diagonale AB, CDMAXdie grte positive Formabweichung und CDM

41、INdie grte negative Formabweichung des Gehuseprofils entlang der Diagonale CD. ANMERKUNG In Bild 4 sind die Vorzeichen von ABMAX, ABMIN, CDMAXund CDMINplus, null, plus bzw. minus. In kritischen Fllen kann die konkave oder konvexe Formung der Gehuseverbiegung vom vorstehend definierten Vor-zeichen ab

42、weichen. 6 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8ED9NormCD - Stand 2010-10 DIN EN 60191-6-19:2010-10 EN 60191-6-19:2010 Bild 4 Berechnung des Vorzeichens der Gehuseverbiegung 3.5 Gehuseverbiegung Differenzbetrag der grten positiven und der grten negativen Formabweichungen des Gehuses inner-halb

43、 der Messflche hinsichtlich der Bezugsebene, mit dem vorangestellten Vorzeichen der Gehuseverbie-gung, wobei die Bezugsebene aus den Daten der Messflche nach der Methode der kleinsten Quadrate hergeleitet wird ANMERKUNG Zum Beispiel erhlt man den absoluten Wert der Gehuseverbiegung Caus der Summe de

44、r abso-luten Werte der grten positiven Formabweichung A und der grten negativen Formabweichung B. Dies bezieht sich auf die mit der Methode der kleinsten Quadrate hergeleitete Bezugsebene, wie in Bild 5 dargestellt. Das Vorzeichen der Gehuseverbiegung wird C vorangestellt. Bild 5 Gehuseverbiegung 4 Stichprobe 4.1 Stichprobenumfang Fr jede Messbedingung sind mindestens drei Stichproben notwendig. 4.2 Entfernen der Lotkugeln Erfordert das Messverfahren fr die Gehuseverbiegung das Entfernen der Lotkugeln von einem Gehuse, wird eine