DIN EN 60749-23-2011 Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 23 High temperature operating life (IEC 60749-23 2004 + A1 2011) German version EN 60749-23.pdf

1、Juli 2011DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 11DIN 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、080.01!$ojb“1767163www.din.deDDIN EN 60749-23Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahren Teil 23: Lebensdauer bei hoher Temperatur (IEC 60749-23:2004 +A1:2011);Deutsche Fassung EN 60749-23:2004 + A1:2011Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 23: High tempe

3、rature operating life (IEC 60749-23:2004 + A1:2011);German version EN 60749-23:2004 + A1:2011Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 23: Dure de vie en fonctionnemement haute temprature (CEI 60749-23:2004 +A1:2011);Version allemande EN 60749-23:2004 + A1:2011Allei

4、nverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 60749-23:2004-10Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 11 SeitenDIN EN 60749-23:2011-07 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2004-04-01 angenommene Europische Norm und die am 2011-03-03 angenommene

5、nderung A1 als DIN-Norm ist 2011-07-01. Daneben darf DIN EN 60749-23:2004-10 noch bis 2014-03-03 angewendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60749-23/A1:2009-09. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsche Kommission

6、Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom IEC/TC 47 Semiconductor devices“ erarbeitet. Die nderung A1 zu EN 60749-23:2004 ist in dieser Norm eingearbeitet und mit einem Randstrich gekennzeichnet. Das IEC-Komitee hat e

7、ntschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (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, zurckgezog

8、en, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall 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 Au

9、sgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten 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, gru

10、ndstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 60749-23:2004-10 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Im Abschnitt 7

11、wurden die bisher in Anmerkung 1 enthaltenen Empfehlungen ber zustzliche Bean-spruchungs-Anforderungen fr Teile, die nicht innerhalb von 96 h geprft wurden, als Anforderung in den Normtext aufgenommen und in Tabelle 1 spezifiziert. b) Korrektur des Verweises unter 9 f). Frhere Ausgaben DIN EN 60749-

12、23: 2004-10 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 60749-23 April 2004 + A1 Mrz 2011 ICS 31.080.01 Deutsche Fassung Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahren Teil 23: Lebensdauer bei hoher Temperatur (IEC 60749-23:2004 + A1:2011) Semiconductor devices Mechanical an

13、d climatic test methods Part 23: High temperature operating life (IEC 60749-23:2004 + A1:2011) Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 23: Dure de vie en fonctionnemement haute temprature (CEI 60749-23:2004 + A1:2011) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 200

14、4-04-01 und die A1 am 2011-03-03 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 Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindlic

15、he 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, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem

16、 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 nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deut

17、schland, Estland, 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

18、Knigreich 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 2011 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form u

19、nd in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60749-23:2004 + A1:2011 DDIN EN 60749-23:2011-07 EN 60749-23:2004 + A1:2011 Vorwort Der Text des Schriftstcks 47/1735/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60749-23, ausgearbeitet von dem IEC TC 47 Semiconductor

20、 devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2004-04-01 als EN 60749-23 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernomm

21、en werden muss (dop): 2005-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2007-04-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60749-23:2004 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderu

22、ng als Europische Norm angenommen. Vorwort zu A1 Der Text des Schriftstcks 47/2017/CDV, zuknftige nderung 1 zu IEC 60749-23:2004, ausgearbeitet von dem IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2011-03-03 als nderung A1 zu EN 60749-2

23、3:2004 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 identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem di

24、e nderung auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2011-12-03 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der nderung entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2014-03-03 Anerkennungsnotiz Der Text der nd

25、erung 1:2011 zur Internationalen Norm IEC 60749-23:2004 wurde von CENELEC als nderung zur Europischen Norm ohne irgendeine Abnderung angenommen. 2 DIN EN 60749-23:2011-07 EN 60749-23:2004 + A1:2011 Inhalt Seite Vorwort 2 Vorwort zu A12 1 Anwendungsbereich4 2 Normative Verweisungen 4 3 Begriffe4 4 Pr

26、feinrichtung.5 4.1 Prfschaltung (Lastschaltung, Treiberschaltung)5 4.2 Montage der Bauelemente 5 4.3 Versorgungs- und Signalspannungen.5 4.4 Klimakammer (Prfkammer) 5 5 Prfdurchfhrung.5 5.1 Prfdauer (Beanspruchungsdauer)5 5.2 Beanspruchungsbedingungen .6 6 Abkhlung.7 7 Messungen7 8 Fehler- und Beurt

27、eilungskriterien 8 9 bersicht der wichtigen Angaben8 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen 9 Tabellen Tabelle 1 Zustzliche Beanspruchungs-Anforderungen fr Teile, die nicht innerhalb von 96 h geprft wurden .8 3

28、DIN EN 60749-23:2011-07 EN 60749-23:2004 + A1:2011 1 Anwendungsbereich Dieses Prfverfahren wird zum Ermitteln zeitbezogener Auswirkungen auf Halbleiterbauelemente verwendet, wenn diese sowohl mit elektrischer Spannung als auch Wrme beansprucht werden. Es simuliert das Betriebsverhalten der Bauelemen

29、te in einer beschleunigenden Art und Weise und wird deshalb primr fr die Bauelementequalifikation sowie das Zuverlssigkeitsmonitoring angewandt. Eine Form der Lebensdauer-Prfung, bei der die betriebsspezifische Spannungs- als auch Wrme-Beanspruchung ber eine kurze Dauer ausgebt wird, allgemein als B

30、urn-in (Voralterung) bekannt, darf zum Screening von Frhausfllen genutzt werden. Die detaillierte Anwendung und Durchfhrung des Burn-in liegen nicht im Anwendungsbereich dieser Norm. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei d

31、atierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60747 (alle Teile), Semiconductor devices Discrete devices and integrated circuits IEC 60749-34, Semiconductor d

32、evices Mechanical and climatic test methods Part 34: Power cycling1)3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments sind die folgenden Begriffe anzuwenden. 3.1 Hchstwert der Versorgungsspannung hchste Versorgungsspannung hchste Betriebsspannung hchster Wert der Versorgungsspannung fr ein Bauelement, we

33、lcher festgelegt ist, damit es in bereinstim-mung mit der entsprechenden Spezifikation oder dem Datenblatt des Bauelementes betrieben werden (arbei-ten) kann 3.2 Grenzwert der Versorgungsspannung Grenzwert der Betriebsspannung Hchstwert der an einem Bauelement anzulegenden Versorgungsspannung, wobei

34、 oberhalb dieses Wertes das Bauelement (latent oder anderweitig) geschdigt werden kann ANMERKUNG Der Grenzwert wird hufig durch den Bauelementehersteller fr ein bestimmtes Bauelement und/oder eine Technologie festgelegt. 3.3 Grenzwert der Sperrschichttemperatur Hchstwert der Sperrschichttemperatur e

35、ines betriebenen Bauelements, wobei oberhalb dieses Wertes das Bauelement (latent oder anderweitig) geschdigt werden kann ANMERKUNG 1 Der Grenzwert wird hufig durch den Bauelementehersteller fr ein bestimmtes Bauelement und/oder eine Technologie festgelegt. ANMERKUNG 2 Die Hersteller drfen auch eine

36、n Hchstwert der Gehusetemperatur fr bestimmte Bauformen festlegen. 1)In Vorbereitung 4 DIN EN 60749-23:2011-07 EN 60749-23:2004 + A1:2011 4 Prfeinrichtung Fr die Durchfhrung dieses Prfverfahrens ist folgende Einrichtung erforderlich, mit der man in der Lage ist, die entsprechenden Prfbeanspruchungen

37、 auf die zur Prfung vorgelegten Bauelemente auszuben. 4.1 Prfschaltung (Lastschaltung, Treiberschaltung) Die Prfschaltung, mit welcher die zu prfenden Bauelemente mittels elektrischer Spannung beansprucht werden, ist unter Bercksichtigung der unten angefhrten Festlegungen zu entwerfen. 4.1.1 Bauelem

38、entebeschaltung Die Versorgungsspannungs- und Funktionsbeschaltungen mssen unter Bercksichtigung der Grenzwerte des Bauelementes erfolgen und drfen nicht zu einer elektrischen berbeanspruchung (Overstress) oder einem thermischen Durchbruch fhren. 4.1.2 Verlustleistung Die Prfschaltung ist hinsichtli

39、ch einer Begrenzung der Bauelemente-Verlustleistung so zu entwerfen, dass bei einem auftretenden Bauelementeausfall die unverhltnismig hohe Leistungsabgabe nicht die anderen zu prfenden Bauelemente in der Stichprobe beeinflusst. 4.2 Montage der Bauelemente Falls erforderlich, ist die Konstruktion de

40、r gesamten Prfeinrichtung fr die Montage der zu prfenden Bauelemente so zu gestalten, dass whrend der Bauelementebeanspruchung unerwnschte Wirkungen (beispielsweise durch unzureichende Wrmeableitung) minimiert werden. 4.3 Versorgungs- und Signalspannungen Messeinrichtungen (wie Digitalvoltmeter, Osz

41、illoskope usw.), welche zum Einstellen (Set-up) und berprfen (Monitoring) der Strom-/Spannungsversorgungen sowie der Signal-Spannungsquellen verwendet werden, sind zu kalibrieren und mssen eine entsprechend gute Langzeitstabilitt haben. 4.4 Klimakammer (Prfkammer) Mit der Klimakammer muss man in der

42、 Lage sein, die festgelegten Temperaturen innerhalb einer Grenz-abweichung von 5 C, bezogen auf die gesamte Klimakammer, aufrecht zu halten, und zwar unabhngig davon, ob die Bauelemente elektrisch beansprucht werden oder nicht. 5 Prfdurchfhrung Die zu prfenden Bauelemente sind entweder den festgeleg

43、ten oder gewhlten Beanspruchungs-bedingungen auszusetzen und zwar sowohl ber die Dauer als auch bei der Temperatur, welche festgelegt sind. 5.1 Prfdauer (Beanspruchungsdauer) Die Prfdauer bei elektrischer Beanspruchung sollte so sein, dass sie einer quivalenten Lebensdauer im Feld entspricht oder di

44、ese bersteigt. Die Prfdauer ist begrndet in der Beschleunigungswirkung der Beanspruchung. Die Prfdauer ist nach der entsprechenden Spezifikation festzulegen. Falls erforderlich, drfen Zwischenmessungen unter Beachtung der Festlegungen nach Abschnitt 7 durchgefhrt werden. 5 DIN EN 60749-23:2011-07 EN

45、 60749-23:2004 + A1:2011 5.2 Beanspruchungsbedingungen Die Beanspruchungen sind stndig auszuben (ausgenommen sind die Zeitintervalle fr Zwischenmes-sungen). Die Dauer, welche fr das Erwrmen der Klimakammer auf die beschleunigenden Bedingungen, die Dauer, welche fr das Abkhlen der Klimakammer auf Rau

46、mtemperatur, und die Dauer, welche fr das Durchfhren von Zwischenmessungen erforderlich ist, drfen nicht als Teile der festgelegten Gesamt-Prfdauer betrachtet werden. 5.2.1 Prftemperatur (Umgebungstemperatur in der Prfkammer) Falls nicht anders festgelegt, mssen die Umgebungstemperatur und die elekt

47、rischen Spannungen fr die Hoch-Temperatur-Beanspruchung so eingeregelt werden, dass die Temperatur innerhalb des festgelegten Bereiches aufrechterhalten werden kann. blicherweise wird eine Sperrschichttemperatur von 125 C ber 1 000 h bei diesem Prfverfahren verwendet. Falls nicht anders festgelegt,

48、darf die Umgebungstemperatur fr die Niedrig-Temperatur-Beanspruchung hchstens 10 C betragen. 5.2.2 Betriebsspannung Falls nicht anders festgelegt, sollte die elektrische Betriebsspannung den festgelegten Hchstwerten fr das Bauelement entsprechen, es sei denn, die Festlegungen nach 5.2.1 knnen nicht

49、erfllt werden. Eine hhere Spannung ist erlaubt, um eine Lebensdauer-Beschleunigung sowohl durch die Spannung als auch die Temperatur zu erhalten. Diese Spannung darf allerdings nicht den fr das Bauelement festgelegten Grenzwert der Betriebsspannung berschreiten und sie sollte mit dem Bauelementehersteller abgestim