DIN EN 60749-35-2007 Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 35 Acoustic microscopy for plastic encapsulated electronic components (IEC 60749-35 2006) G.pdf

1、Mrz 2007DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN 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 31.080

2、.01!,v=8“9832621www.din.deDDIN EN 60749-35Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahren Teil 35: Ultraschallmikroskopie fr kunststoffverkappte Bauelemente derElektronik (IEC 60749-35:2006);Deutsche Fassung EN 60749-35:2006Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Pa

3、rt 35: Acoustic microscopy for plastic encapsulated electronic components(IEC 60749-35:2006);German version EN 60749-35:2006Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 35: Microscopie acoustique pour composants lectroniques botier plastique(CEI 60749-35:2006);Version

4、allemande EN 60749-35:2006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 21 SeitenDIN EN 60749-35:2007-03 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2006-09-01 angenommene EN 60749-35 gilt als DIN-Norm ab 2007-03-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-En

5、twurf: E DIN IEC 60749-35:2004-12. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (http:/www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 47 Semiconductor devices“ e

6、rarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung d

7、es Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, 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

8、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 in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen e

9、rgibt 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 bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN

10、 60749-35 September 2006 ICS 31.080.01 Deutsche Fassung Halbleiterbauelemente Mechanische und klimatische Prfverfahren Teil 35: Ultraschallmikroskopie fr kunststoffverkappte Bauelemente der Elektronik (IEC 60749-35:2006) Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 35: Acoustic mi

11、croscopy for plastic encapsulated electronic components (IEC 60749-35:2006) Dispositifs semiconducteurs Mthodes dessais mcaniques et climatiques Partie 35: Microscopie acoustique pour composants lectroniques botier plastique (CEI 60749-35:2006) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2006-09-01 a

12、ngenommen. 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 dieser nationalen Normen

13、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-Mitglied in eigener Verant

14、wortung 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, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griech

15、enland, Irland, Island, Italien, 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 und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Ele

16、ktrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2006 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern

17、 von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60749-35:2006 DEN 60749-35:2006 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 47/1863/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60749-35, ausgearbeitet von dem IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2006-09-01

18、 als EN 60749-35 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2007-06-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenste

19、hen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2009-09-01 Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60749-35:2006 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung ist unter Literaturhinweise“ zu der aufgelisteten Norm die nachstehende Anmerk

20、ung einzutragen: IEC 60749-20 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60749-20:2003 (nicht modifiziert). EN 60749-35:2006 3 Inhalt Seite Vorwort .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Begriffe .4 3 Prfeinrichtung .8 3.1 Ultraschallmikroskop in Impuls/Echo-Technik .8 3.2 Ultraschallmikroskop in Durchschallungstechnik.8 3.

21、3 Referenzgehuse oder -krper 8 3.4 Haltevorrichtung fr den Prfling8 4 Prfdurchfhrung8 4.1 Allgemeines8 4.2 Einstellen und Justieren der Prfeinrichtung .8 4.3 Durchfhren der Ultraschall-Prfung9 Anhang A (informativ) Checkliste zum Ultraschallmikroskopieren (Beispiel keine zwingende Vorschrift).10 Anh

22、ang B (informativ) Mgliche Bildfehler 15 Anhang C (informativ) Einige Beschrnkungen in der Ultraschallmikroskopie16 Anhang D (informativ) Referenzschema fr anzugebende Ultraschall-Prfdaten .17 Literaturhinweise 19 Bilder Bild 1 Beispiel eines A-Bildes4 Bild 2 Beispiel eines B-Bildes (untere Hlfte de

23、s linken Bilds)5 Bild 3 Beispiel eines C-Bildes5 Bild 4 Beispiel eines Durchschallungsbilds .6 Bild 5 Prinzipielle Darstellung eines Ultraschallmikroskops in Impuls/Echo-Technik .7 Bild 6 Prinzipielle Darstellung eines Ultraschallmikroskops in Durchschallungstechnik.7 EN 60749-35:2006 4 1 Anwendungs

24、bereich In diesem Teil der IEC 60749 sind die Ablufe zur Durchfhrung der Ultraschallmikroskopie (akustische Mikroskopie) bei Bauelementen der Elektronik in Kunststoffgehusen festgelegt. Mit dieser Norm wird ein Leitfaden zur Anwendung der Ultraschallmikroskopie bereitgestellt, um in Kunststoffgehuse

25、n Anomalien (wie Delaminationen, Risse (Cracks), Hohlrume (Poren/Lunker) in der Kunststoff-Formmasse usw.) mit ausreichender Wiederholbarkeit zerstrungsfrei aufzufinden. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 2.1 A-Bild A-Scan akustische Daten, welche beim kleins

26、ten X-Y-Z-Bereich, welcher durch die Leistungseinschrnkungen des gegebenen Ultraschallmikroskops bestimmt wird, erhalten werden ANMERKUNG Ein A-Bild enthlt Informationen zu Amplitude und Phase/Polaritt als Funktion der Schall-Laufzeit be-zogen auf einen Punkt in der X-Y-Ebene. In diesem Prfverfahren

27、 wird das A-Bild vor allem zum Fokussieren des Ultra-schallmikroskops verwendet. Siehe Bild 1. Bild 1 Beispiel eines A-Bildes 2.2 B-Bild B-Scan akustische Daten, welche entlang einer X-Z-Ebene oder Y-Z-Ebene als Funktion der Tiefe erhalten werden, wenn ein Impuls-Echo-Mikroskop (Reflexions-Mikroskop

28、) verwendet wird. Ein B-Bild enthlt Informationen zu Amplitude und Phase/Polaritt als Funktion der Schall-Laufzeit bezogen auf den Pfad der Abrasterung (Prfspur). ANMERKUNG Ein B-Bild ist eine zweidimensionale Darstellung (Querschnitt) entlang der Prfspur (X oder Y). In diesem Prfverfahren wird das

29、B-Bild verwendet, um querschnittsbezogene akustische Informationen zu erhalten. Beim Scannen kann das B-Bild verwendet werden, um die Tiefe eines Defektes zu bestimmen. Siehe Bild 2. EN 60749-35:2006 5 Bild 2 Beispiel eines B-Bildes (untere Hlfte des linken Bilds) 2.3 Bildebene (Scanebene) Substrat-

30、Rckseite Grenzflche zwischen Kunststoff-Formmasse und der Substrat-Rckseite innerhalb der Auenkanten der Substratoberflche (siehe Anhang A, Typ IV) 2.4 C-Bild C-Scan akustische Daten, welche in einer Y-Z-Ebene bei gegebener Tiefe (Z) erhalten werden, wenn ein Impuls-Echo-Mikroskop (Reflexions-Mikros

31、kop) verwendet wird ANMERKUNG 1 Ein C-Bild enthlt Informationen zu Amplitude und Phase/Polaritt bezogen auf jeden Punkt der Scan-ebene. Ein C-Bild ist eine zweidimensionale Darstellung (Flche) der Echos, welche durch Reflexionen in einer bestimm-ten Tiefe (Z) entstehen. Siehe Bild 3. ANMERKUNG 2 Der

32、 C-Scan ist das empfohlene Scan-Verfahren fr Bauelemente, um die bereinstimmung bezglich der Kriterien nach IEC 60749-20 nachzuweisen. Bild 3 Beispiel eines C-Bildes EN 60749-35:2006 6 2.5 Durchschallungsbild Durchschallungs-Scan akustische Daten, welche in einer X-Y-Ebene durch die Tiefe (Z) erhalt

33、en werden, wenn ein Durchschal-lungs-Mikroskop (Transmissions-Ultraschallmikroskop) verwendet wird ANMERKUNG Das Durchschallungsbild enthlt nur Amplitudeninformationen bezogen auf jeden Punkt der Scanebe-ne. Ein Durchschallungs-Bild ist eine zweidimensionale Darstellung (Flche) des Ultraschalls, wel

34、cher die gesamte Dicke/ Tiefe (Z) des Prflings/Bauelementes durchluft (siehe Anhang C). Das Durchschallungsbild wird als ein Scan-Verfahren verwendet, um rasch grere Defekte im Bauelement zu ermitteln, bevor die C-Bilduntersuchung durchgefhrt wird. Siehe Bild 4. Bild 4 Beispiel eines Durchschallungs

35、bilds 2.6 Bildebene (Scanebene) Chipbondung Grenzflche zwischen Chip und dem Chip-Bondkleber und/oder zwischen dem Chip-Bondkleber und dem Chip-Bondsubstrat (siehe Anhang A, Typ II) 2.7 Bildebene (Scanebene) Chip-Oberseite Grenzflche zwischen der Kunststoff-Formmasse und der aktiven Seite des Chips

36、(siehe Anhang A, Typ I) 2.8 Fokuslnge FL Lnge im Wasser, bei welcher die Punktstrahlungsgre eines Wandlers am kleinsten ist 2.9 Fokusebene Fokalebene X-Y-Ebene in einer Tiefe (Z), bei welcher die Amplitude eines akustischen Signals am grten ist 2.10 Bildebene (Scanebene) Trgerstreifen L/F (en: leadf

37、rame) abzubildender Bereich, welcher sich von den Auenkanten des Trgerstreifens des Gehuses bis zu den Trgerstreifen-Tips“ (Bereich der Wedge/Stitch-Bondungen des innereren Teils des Trgerstreifens) erstreckt (siehe Anhang A, Typ V) EN 60749-35:2006 7 2.11 Impuls/Echo-Ultraschallmikroskop Reflexions

38、-Ultraschallmikroskop Ultraschallmikroskop, bei dem ein Wandler sowohl als Impuls-Sender als auch -Empfnger verwendet wird (siehe Bild 5) ANMERKUNG Auch als Impuls/Echo-System bekannt. Bild 5 Prinzipielle Darstellung eines Ultraschallmikroskops in Impuls/Echo-Technik 2.12 Durchschallungs-Mikroskop T

39、ransmissions-Ultraschallmikroskop Ultraschallmikroskop, bei welchem der Ultraschall den gesamten Prfling von einem Sendewandler bis zu einem Empfngerwandler auf der gegenberliegenden Seite durchluft (siehe Bild 6) Bild 6 Prinzipielle Darstellung eines Ultraschallmikroskops in Durchschallungstechnik

40、2.13 Laufzeit TOF (en: time-of-flight) a) bei Impuls/Echo-Technik; Dauer, welche ein akustischer Impuls zum Durchlaufen von einem gemeinsa-men Wandler/Empfnger bis zur entsprechenden Grenzflche und wieder zurck bentigt b) bei Durchschallungstechnik; Dauer, welche ein akustischer Impuls zum Durchlauf

41、en von einem senden-den Wandler durch den Prfling bis zum empfangenden Wandler bentigt 2.14 Bildebene (Scanebene) Oberseite Chip-Substrat-Kleber Grenzflche zwischen der Kunststoff-Formmasse und der Chipseite, bei welcher der Chip-Substrat-Kleber den Chip umschliet (siehe Anhang A, Typ III) 2.15 Bild

42、ebene (Scanebene) Underfill/Undermould-Bereich bei Flip-Chip-Bauelementen Grenzflche zwischen der aktiven Seite des Chips und dem Underfill/Undermould-Bereich und/oder dem Underfill/Undermould-Bereich und dem Substrat (siehe Anhang A, Typ VIII) EN 60749-35:2006 8 3 Prfeinrichtung 3.1 Ultraschallmikr

43、oskop in Impuls/Echo-Technik Dieses muss aus Folgendem bestehen (siehe Bild 5): a) einem Ultraschallimpuls-Sender/-Empfnger; b) einer Anzeige fr die Echoamplitude und der Phase/Polaritt als Funktion der Zeit (A-Bild-Anzeige); c) einem rechnergesttzten Anzeigesystem fr die bildliche Darstellung (B-Bi

44、ld und C-Bild), Speicherung, Suche, Ausdruck und Analyse; d) einem elektromechanischen X-Y-Z-Scanning-System (blicherweise rechnergesteuert) zum Bewegen des Ultraschall-Prfkopfs ber dem Prfling und fr das Einstellen der Fokusebene innerhalb des Prflings; e) einem Bad mit einem flssigen Koppelmedium,

45、 wie deionisiertes Wasser, um eine akustische Kopplung zwischen Wandler und Prfling zu realisieren; f) einem akustischen Breitband-Empfnger mit einer Mittenfrequenz im Bereich von 10 MHz bis 200 MHz fr die bildliche Darstellung des Innenkrperbereiches. 3.2 Ultraschallmikroskop in Durchschallungstech

46、nik Dieses muss aus Folgendem bestehen (siehe Bild 6): a) den unter 3.1 angefhrten Komponenten; b) einem Ultraschall-Impulssender (kann auch ein Ultraschallimpuls-Sender/-Empfnger sein, wie unter 3.1 a) angefhrt); c) einem gesonderten Empfnger-Wandler oder einem Ultraschall-Detektorsystem. 3.3 Refer

47、enzgehuse oder -krper Diese umfassen Gehuse sowohl mit Delaminationen als auch ohne Delaminationen und werden whrend des Einstellens und Justierens der Prfeinrichtung verwendet. 3.4 Haltevorrichtung fr den Prfling Die Halterung sollte den Prfling entsprechend genau positionieren, die Bewegungen whre

48、nd des Abtastens vom Prfling entkoppeln und die Planaritt aufrechterhalten. 4 Prfdurchfhrung 4.1 Allgemeines Diese Prfdurchfhrung gilt allgemein fr alle Ultraschallmikroskope. Zu Einzelheiten der Bedienung, welche sich auf diese Prfdurchfhrung beziehen und welche bei einem speziellen Modell eines Ul

49、traschall-mikroskops anzuwenden sind, sollte im Bedienerhandbuch des Herstellers nachgesehen werden. 4.2 Einstellen und Justieren der Prfeinrichtung 4.2.1 Auswahl des Wandlers Um die interessierende Grenzflche zu analysieren, ist der Wandler mit der hchsten anwendbaren Ultra-schallfrequenz auszuwhlen, und zwar unter Beachtung der Besch