DIN EN 60749-16-2003 Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 16 Particle impact noise detection (PIND) (IEC 60749-16 2003) German version EN 60749-16 20.pdf

1、DEUTSCHE NORM September 2003HalbleiterbauelementeMechanische und klimatische PrfverfahrenTeil 16: Nachweis des Teilchen-Aufprallgerusches (PIND)(IEC 60749-16:2003) Deutsche Fassung EN 60749-16:2003EN 60749-16ICS 31.080.01Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 16: Particle im

2、pact noise detection (PIND) (IEC 60749-16:2003);German version EN 60749-16:2003Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques etclimatiques Partie 16: Dtection de bruit dimpact de particules (PIND)(CEI 60749-16:2003); Version allemande EN 60749-16:2003Die Europische Norm EN 60749-16:2003 hat

3、den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 60749-16 wurde am 2003-03-01 angenommen.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente der DKEDeutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig.N

4、orm-Inhalt war verffentlicht als E DIN EN 60749-16:2002-05.Die enthaltene 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

5、 von IEC/TC 47 beschlossenen kompletten berarbei-tung der IEC 60749 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 unver

6、ndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fortsetzung Seite 2und 6 Seiten ENDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE DIN Deuts

7、ches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,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 60749-16:2003-09Preisgr. 08 Vertr.-Nr.2508NormCD Stand 2004-

8、03DIN EN 60749-16:2003-092Fr den Fall einer undatierten Verweisung 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 genomme

9、nen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text 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 e

10、ntsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 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 z

11、um Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.NormCD Stand 2004-03EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 60749-16April 2003ICS 31.080.01 Deutsche FassungHalbleiterbauelementeMechanische und klimatische PrfverfahrenTeil 16: Nachweis des Teilchen-Aufprallgerusches (PIND)(IEC 60749-16:2003)S

12、emiconductor devicesMechanical and climatic test methodsPart 16: Particle impact noise detection(PIND)(IEC 60749-16:2003)Dispositifs semiconducteursMthodes dessais mcaniques etclimatiquesPartie 16: Dtection de bruit dimpact departicules (PIND)(CEI 60749-16:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELE

13、C am 2003-03-01 angenommen. DieCENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zuerfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser EuropischenNorm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser natio

14、nalen Normen mit ihren biblio-graphischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mit-glied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch,Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in e

15、igener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache ge-macht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wiedie offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Grie

16、chenland, Irland, Island, Italien,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden,der Schweiz, der Slowakei, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn und demVereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechn

17、ical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2003 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 60749-16:2003 DNormCD St

18、and 2004-03EN 60749-16:20032VorwortDer Text des Schriftstcks 47/1662/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60749-16, ausgearbeitet von demIEC TC 47 Semiconductor devices, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und vonCENELEC am 2003-03-01 als EN 60749-16 angenommen.Nachstehende Daten w

19、urden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2003-12-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2006-03-01Anerke

20、nnungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 60749-16:2003 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderungals Europische Norm angenommen.In der offiziellen Fassung ist unter Literaturhinweise zu der aufgelisteten Norm die nachstehende Anmer-kung einzutragen: IEC 61340-5-1 ANMERKUNG Harmonisiert als

21、EN 61340-5-1:2001 (nicht modifiziert).NormCD Stand 2004-03EN 60749-16:200331 AnwendungsbereichZweck dieses Teils der IEC 60749 ist der Nachweis von losen Teilchen in einem Hohlraum-Bauelement wiebeispielsweise Keramiksplitter, Bonddrahtteile oder Ltperlen (Prills).Das PIND-Prfverfahren (PIND: partic

22、le impact noise detection) ist nicht zerstrend.2 BegriffeFr die Anwendung dieses Teils der IEC 60749 gilt der folgende Begriff.2.1Beanspruchungszyklus (Prfdurchlauf)Beanspruchung jedes Bauelementes des Prfloses, welches den vorausgegangenen Beanspruchungszyklusbestanden hatteANMERKUNG Der erste Bean

23、spruchungszyklus umschliet alle Bauelemente des Prfloses, die darauf folgendenBeanspruchungszyklen umschlieen nur noch die Bauelemente, welche den (die) vorausgegangenen Beanspruchungs-zyklus (Beanspruchungszyklen) bestanden hatten, und schliet die Bauelemente aus, welche fehlerhaft waren.3Algemeine

24、sAm zu prfenden Bauelement wird ber ein akustisches Transfermedium ein Schallmesswandler befestigt,dessen Ausgangssignal ber einen geeigneten Verstrker zu einem Ton-/Bildberwachungssystem gefhrtist. Das zu prfende Bauelement wird sowohl durch eine sinusfrmige Schwingung als auch durch eine Serievon

25、definiert gesteuerten mechanischen Schocks beansprucht, und zwar durch eine geeignete mechanischeRtteleinrichtung bzw. durch eine/ein Schockeinrichtung/Schlag-Werkzeug. Als Folge dieser mechanischenAnregung prallen lose Teilchen im Hohlraum des Bauelementes auf die Innenwnde des Hohlraums; das da-be

26、i erzeugte Gerusch ist mit dem Schallmesswandler nachweisbar und kann vom berwachungssystemangezeigt werden.4 PrfeinrichtungDie nachfolgenden Einrichtungen und/oder Werkstoffe (oder ihre quivalente) sind erforderlich:a) Schwingvorrichtung (sinusfrmige Schwingung).Ausgangssignal: 200 m/s2, Spitzenwer

27、t bei 40 Hz bis 250 Hz.b) Mechanische Schockeinrichtung / mechanisches Schlag-Werkzeug.Schockimpuls: (10 000 2 000) m/s2, Spitzenwert.Hauptschockdauer: 100 s Hchstwert.ANMERKUNG 1 Die Anwendung von Schwingungen und Schocks ist am praktischsten durch den Einsatz einerintegrierten Schwing/Schock-Prfei

28、nrichtung (Kombi-Prfeinrichtung). Falls eine Kombi-Prfeinrichtung verwendetwird, sollte die Unterbrechung zur Schwingungsquelle von der Auslsung des letzten Schockimpulses in der Prf-folge beim mechanischen Schocken 250 ms nicht berschreiten, und die Dauer dieser Schockprfung sollte an den(50 5)-%-P

29、unkten gemessen werden.c) Aufprallsensor (Schallmesswandler akustisch mit dem zu prfenden Bauelement gekoppelt).Spitzenempfindlichkeit: (77,5 3) dB, bezogen auf 10 V/Pa an einem Punkt im Bereich zwischen150 kHz und 160 kHz.d) Verstrker fr den Aufprallsensor (angeschlossen an den Ausgang des Aufprall

30、sensors).Verstrkung: (60 2) dB (bei der Mittenfrequenz der Spitzenempfindlichkeit des Schallmesswandlers,aus c) oben).Ausgangsrauschen: 10 mV, Spitzenwert.NormCD Stand 2004-03EN 60749-16:20034e) Schwellwert-Detektor (angeschlossen an den Ausgang des Verstrkers fr den Aufprallsensor).Schwellwertspann

31、ung: (20 1) mV, absoluter Spitzenwert, bezogen auf Masse der Prfeinrichtung ein-schlielich Tonausgang/Oszilloskopausgang (optional).ANMERKUNG 2 Das von den Teilen nach c), d) und e) erzeugte Gesamtsystemrauschen: 20 mV, hchsterdoppelter Spitzenwert, der ber eine Dauer von 30 s bis 60 s beobachtet wi

32、rd.f) Befestigungsmittel (um eine gute Schallkopplung zwischen dem Teil nach c), oben, und dem zu prfen-den Bauelement herzustellen).Beispiele fr geeignete Befestigungsmittel sind: wasserlsliche Schallkoppelmittel; wasserlsliche Ultraschallkoppelmittel; doppelseitiges Klebeband.g) Messeinheit fr die

33、 Empfindlichkeit, enthlt eine Gleichspannungsquelle, welche ein Ausgangssignal von250 V + 20 % erzeugen kann, das in den Eingang eines Schallmesswandlers (derselben Bauart wie inc), oben) eingespeist wird.5 PrfdurchfhrungANMERKUNG ESD-Schutzmanahmen nach IEC 61340-5-1 sollten zum Schutz der zu prfen

34、den Bauelemente ange-wandt werden.a) Die Frequenz/Amplitude der Rtteleinrichtung ist auf die festgelegten Bedingungen (siehe Tabelle 1)einzustellen.b) Der Schockimpulsgenerator ist auf einen Wert von (10 000 2 000) m/s2einzustellen.c) Die Betriebsfhigkeit der Einrichtung zum Nachweis des Gerusches i

35、st mit der am Aufprallsensorbefestigten Messeinheit fr die Empfindlichkeit zu verifizieren, wobei dasselbe Befestigungsmittel zubenutzen ist, das fr die zu prfenden Bauelemente verwendet wird.d) Es ist zu berprfen, ob das Systemrauschen innerhalb der in 4 e) festgelegten Grenzwerte liegt.e) Das zu p

36、rfende Bauelement ist mit der grten ebenen Oberflche unter Verwendung des Befesti-gungsmittels mittig zu der Oberflche des Messwandlers direkt an der Schwingvorrichtung zu befestigen.Wenn mehr als eine groe Oberflche vorhanden ist, ist die dnnste Oberflche mit der gleichmigstenDicke an der Oberflche

37、 des Messwandlers anzubringen.Wenn ungewhnliche Bauformen der Prflinge vorliegen, knnen spezielle Haltevorrichtungen erforder-lich werden, die nach folgenden Bedingungen aufgebaut sein sollten: geringe Masse; gute Schallbertragung; vollstndiger Kontakt mit der Messwandleroberflche; keine beweglichen

38、 Teile; geeignet zur Montage mit dem Befestigungsmittel.f) Starten der Beanspruchungszyklen, wobei ein Zyklus die folgenden Beanspruchungen einschliet: 3 vorbereitende Schocks; Schwingen, (3 1) s; 3 Schocks; Schwingen, (3 1) s; 3 Schocks; Schwingen, (3 1) s; 3 Schocks; Schwingen, (3 1) s; Annahme od

39、er Rckweisung.NormCD Stand 2004-03EN 60749-16:20035g) Messungen jeder Beanspruchungszyklus ist kontinuierlich zu berwachen: Sowohl die Periode beimSchocken als auch die Dauer bis zu 250 ms nach dem Schocken drfen nicht in der Analyse der Fehler-kriterien enthalten sein.6 Fehlerkriterien (Beurteilung

40、skriterien)Jedes vom berwachungssystem whrend der Messdauer nachgewiesene Gerusch, welches das in 4 e)festgelegte Gesamtsystemrauschen bersteigt, ist ein Gerusch, welches von dem Aufprallgerusch einesTeilchens resultiert, und ist somit als Fehler zu bewerten.7 Losannahme (zur Orientierung)Falls ein

41、Prflos (oder ein Teillos) einer vollstndigen PIND-Prfung vorgelegt wird, so ist es empfehlenswert,dass die Prfung mit dem Maximum von 5 Beanspruchungszyklen durchgefhrt wird. Beim Anwenden dieserPrfbedingung ist das PIND-Vorscreening nicht durchzufhren. Das Prflos darf angenommen werden, wennder Pro

42、zentsatz der fehlerhaften Bauelemente nach irgendeinem der fnf Prfdurchlufe kleiner 1 % ist.Nach jedem Durchlauf sind alle fehlerhaften Bauelemente zu entfernen. Prflose, die den zulssigen Fehler-anteil PDA1von 1 % beim fnften Durchlauf berschreiten oder in der Summe 25 % Fehleranteil berschrei-ten,

43、 sind zurckzuweisen und eine Wiedervorlage ist nicht zulssig.8 DetailspezifikationIn der Detailspezifikation sind die Prfbedingungen nach Tabelle 1 festzulegen.Tabelle 1 Frequenzen der RtteleinrichtungInnere Hohlraumhhe(Mittelwert a)mmFrequenzHz 1,00 1301,01 bis 1,25 1201,26 bis 1,50 1101,51 bis 1,7

44、5 1001,76 bis 2,00 902,01 bis 2,25 802,26 bis 2,50 70 2,50 60aDer Mittelwert der inneren Hohlraumhhe wird von der innerenGehusegrundflche zur inneren Deckel- oder Kappenflchegemessen.1PDA: percent defective allowableNormCD Stand 2004-03EN 60749-16:200369 bersicht der wichtigen AngabenBei jedem Beans

45、pruchungszyklus (1 bis hchstens 5) sind die folgenden Werte aufzuzeichnen:a) Nummer des Prfdurchlaufs (1 bis hchstens 5) (siehe Abschnitt 7).b) Anzahl der zu prfenden Bauelemente (siehe Abschnitt 7).c) Anzahl der zurckgewiesenen Bauelemente (siehe Abschnitte 6 und 7).d) Prozentualer Fehleranteil je

46、Prfdurchlauf (siehe Abschnitt 7).e) Kumulierter prozentualer Fehleranteil (Gesamtanzahl der fehlerhaften Bauelemente vom erstenDurchlauf bis zum Durchlauf n, dividiert durch die Anzahl der Bauelemente, die dem ersten Durchlaufvorgelegt wurden, und multipliziert mit 100) (siehe Abschnitt 7).LiteraturhinweiseIEC 61340-5-1:1998, Electrostatics Part 5-1: Protection of electronic devices from electrostaticphenomena General requirementsANMERKUNG Harmonisiert als EN 61340-5-1:2001 (nicht modifiziert).NormCD Stand 2004-03