GJB128A-1997半导体分立器件试验方法.pdf 211页

'中华人民共和国国家军用标准半导体分立器件试验方法TestmethodsForsemicondctordiscretedevicesGJB128A-97代替GJB128-861范围1.1主题内容本标准规定了半导体分立器件以下简称器件的通用试验方法包括军用条件下抗损害能力的基本环境试验机械性能试验和电特性测试1.2适用范围本标准适用于军用半导体分立器件1.3应用指南1.3.1规定试验室中的试验条件要适当使试验结果等效于现场使用结果试验结果要能再现但这不能理解为试验条件完全等同某一地区真实的工作条件这是因为只有在某一地区实际工作的试验才是那个地区真实的工作试验用一个标准描述各种通用半导体器件规范中性质相似的试验方法时就可以使这些方法保持统一从而可以充分利用设备设施和节省工时为了达到这一目标要使每一种通用试验方法适用于多种器件1.3.2在详细规范中引用本标准的试验方法时应注明本标准编号试验方法编号及所引用试验方法中应规定的细节2引用文件GB313188锡铅焊料GB402386半导体分立器件第2部分整流二极管GB402483半导体器件反向阻断三极晶闸管的测试方法GB458694半导体器件分立器件第8部分场效应晶体管GB458794半导体器件分立器件和集成电路第7部分双极型晶体管GB657086微波二极管测试方法GB657194半导体器件分立器件第3部分信号包括开关和调整二极管GB949188锡焊用液态焊剂松香基GB1149989半导体分立器件文字符号GB12300-90功率晶体管安全工作区测试方法GB33A97半导体分立器件总规范GIB360A96电子及电气元件试验方法GJB762.1一89半导体器件辐射加固试验方法中子辐照试验GJB762.389半导体器件辐射加固试验方法г瞬时拍辐照试验GJB1209一91微电路生产线认证用试验方法和程序 GJB164993电子产品防静电放电控制大纲GJB271296测量设备的质量保证要求一计量确认体系3定义本标准采用引用文件中的术语和符号3.1缩写词a.ATE自动试验设备b.BIST反向不稳定性冲击试验c.DPA破坏性物理分析d.DUT受试器件e.ESD静电放电f.ESDS静电放电敏感度g.FET场效应晶体管h.FIST正向不稳定性冲击试验i.FWHM:脉冲幅值的一半所对应的宽度j.JTRB高温反偏k.IF中频l.IGBT绝缘栅双极型晶体管m.LCC:无引线片式载体n.LINAC直线加速O.MOSFET:金属氢化物半导体场效应晶体管p.PIND粒子碰撞噪声检测q.RH相对湿度r.SEM扫描电子显微镜s.SOA安全工作区t.SSOP稳态工作功率u.STU灵敏度检测单元v.SWR驻波比w.TLD热致发光剂量计x.TSP温度敏感参数4一般要求4.1试验条件除非在本标准或详细规范中另有规定所有测量和寿命试验均应在25±3环境温度环境大气压及相对湿度下决平衡的情况下进行试验的标准大气条件为温度1535相对湿度2080气压86106kPa仲裁试验的标准大气条件为温度25±1相对相反4852气压86106kPa4.1.1环境试验箱内允许的温度变化当使用环境试验箱时受试样品应置于符合下列条件的工作区域内a.工作区域内温度变化试验箱温度控制能力应能使工作区域内参考点的温度变化保持在±2或±4以内以大者为准b.工作区域内空间各点的温度变化试验箱的结构应能使工作区域内任一点的温度在给定的时间内都不能偏离参考点±3或±3以大者为准但紧靠发热样品处除外 C.规定温度下限的试验例如老炼和寿命试验等在试验要求规定有试验温度下限时试验箱结构和控制应使得工作区域内任一点的温度与规定的温度下限的偏差不超过8-0或+8-0以大者为准但紧靠发热样品处除外4.1.2电测试频率除非另有规定电测试频率为1000±25Hz4.1.3准确度规定的极限是在规定的标称的试验条件下得到的绝对真值在确定用作测量值的工作极限时应为测试误差包括由于偏离标称的测试条件引起的给出适当的裕量以使器件参数的真值正如它们在标称测试条件下那样处于规定的权限以内除非另有规定器件的所有测试3000类4000类和其它规定的电参数应保持下述测试公差和预防措施虽然在有关文件中规定的测试条件严于下述公差但在一般情况下应遵循下述规定的条件和预防措施a.偏置条件应在规定位的全±3以内b.输入脉冲特性重复频率频率等应保持在±10以内标称值的选择应使得±10的变量或实际试验设备的变量当小于±10时不影响规定值的测量准确度或有效性c.击穿试验所加电压应保持在规定值的l以内d.阴性负载的误差应是±5e.容性负载的误差应是±10或±lpF以大者为准f.感性负载的误差应是±10或±5µH以大者为准g.测量静态参数的误差应在±1以内h.测量开关参数的误差应在全±5或1ns以内以大者为准4.1.3.1试验方法和电路除非在具体试验方法中另有规定所示的方法和电路为基本测试方法它们不是唯一能使用的方法和电路但是承制方应向有关单位证明替代方法或电路是等效的并且所给出的结果在所希望的测量准确度之内见4.1.34.1.4校准要求应按GJB2712规定对承制方测量或控制生产过程和检验半导体器件所使用的标准和仪器提供校准及确认程序对于那些不能追溯到标准和技术的国家计量机构的测量应当保存好标准样品一旦需要提供证明时可用来作为证明合格的依据另外还应符合下列要求a.校准仪器的准确度至少比被校仪器的准确度高四倍但被校准项目是现代化设备除外它的准确度可接近或等于现代化校准设备的准确度在这种情况下四倍要求不适用但是仪器应当采用国家计量机构所建立的标准进行校准b.除非国家计量机构推荐较长时间和得到鉴定机构同意外承制方电气标准的校准时间间隔不得超过一年承制方机械标准的校准时间间隔不得超过两年4.2取向X取向是器件主轴垂直于加速力方向主截面平行于加速力方向的方向Y取向是器件主轴平行于加速力主基座面向YI或背向Y2加速力作用方向的方向Z取向是器件主轴和主截面都垂直于加速力方向的方向Z与X成90o注对于不同于图1和图2的外壳形状器件取向在详细规范中应予以规定. 图1非圆柱型半导体器件对加速力方向的取向图2圆柱型半导体器件对加速力方向的取向4.3一般注意事项在对半导体器件进行试验时应当遵守下列注意事项4.3.1瞬变不得使器件承受超额定值的瞬变4.3.2电测试条件除非规定的测试方法中有要求半导体器件不应承受会产生超过器件的最大额定值的工作条件预防措施包括限制最大瞬时电流和所加的电压通常要求大串联电阻值恒流源及小电容量测试截止电流或反向电流小的器件如nA量级时要注意保证电路的寄生电流或外部漏电流小于被测器件的截止电流或反向电流4.3.2.1稳态直流测试若无其它规定所有稳态直流参数应符合稳态直流条件的规定4.3.2.2脉冲测试当在脉冲条件下测量静态及动态参数时为了避免在测量时由于器件发热引起测量误差在详细规范中应规定下列内容a.在测试规定中注明脉冲测试b.除非另有规定脉冲时间tp不大于10ms占空比最大为2在此范围内脉冲必须长至足以适应试验设备的能力和所要求的准确度短至足以避免发热4.3.3测试电路所示电路是可用测试电路的示例它们未必是唯一的可用电路只要承制方向有关单位证明其它电路所给出的结果不会超过要求的准确度也可以使用其它电路只以一种电路组态形式示出PNP晶体管电路他们也很容易地改成适合于NPN晶体管用的或其它电路组态形式4.3.3.1测试方法的改变为检验电参数允许改变规定的试验方法但应能证明这种改变未放松本标准的要求并应在测试之前得到认可对所提出的测试方法的改变应做出测试方法比较误差分析以备检查4.3.4焊接 当试验需要焊接时必须采用适当的保护措施以免损坏器件4.3.5引线连接次序当把一个半导体器件接到电源上时要注意连接次序应当首先连接公共端4.36辐射预防措施在有X射线中子或其他高能粒子的场所贮存或试验半导体器件时应当采用适当的预防措施1.3.7操作预防措施1.3.7.1超高频及微波器件超高频及微波器件操作注意事项如下a.整个设备接地b.当手拿基座安装器件时另一只手应当接触设备并保持到器件就位c.应当采取金属屏蔽形式保持器件一直到器件安装在设备上或者需要时取出进行测试4.3.7.2静电放电敏感器件当试验静电放电敏感器件时应当按照有关规定执行操作预防措施进行静电放电敏感器件试验的区域应当符合GJB1649中静电放电防护区域的要求4.4老炼和寿命试验设备的连通性检查在试验温度下试验开始和终结时监测试验设备以确保所有器件加到规定要求的应力最低可接收监测程序如下a.器件插座应在初始和其后的每六个月对每个试验板或试验盘至少检查一次验证连接器接触点是连通的以保证加上正确的偏置电压除了这种最初和其后的周期检查外对每个器件或器件插座不再进行检查但是每块试验板使用之前应采用随机抽样技术确保试验器件的电连接是正确和连通的b.试验盘或试验板上的连接器在试验极装上器件加负栽插入系统并达到规定的工作条件后应验证每个要求的试验电压和信号条件至少验证每块试验板或试验盘上的一个区域以保证所用的每个连接点或每对接触件的电连通性和正确施加规定的电应力若验证影响规定的工作条件则验证时间不得超过10minc.在试验周期终结时在规定的温度和偏置条件下应重复验证4.4b试验板上的电压和信号条件d.对JY级器件试验前应验证每块试验板或试验盘并验证每个试验插座以保证每个器件施加规定的偏置条件在加载前在每个器件的输出端验证器件的功能特性曲线可完成这一点或在加载前对每个插座进行验证可使用批准的替代程序4.4.1偏置中断在要求的偏置期间的任何时间内发生失效或接触开路而导致去除所要求的偏置应力时应延长偏置时间以保证实际偏置的总时间为规定的最短试验时间在老炼的最后8h内烘箱处于正常温度下偏置降低或中断超过10min时应至少再进行不间断的8h试验时间从最后一次偏置降低或中断算起4.5高温反偏和老炼要求a.当规定为室内环境的功率筛选时所有器件暴露的环境温度至少为20b.由于被试器件的功耗而使实际环境温度的升高不得使器件结温超过最高额定值C.环境温度的测量不应在受试器件的上方或下方的对流处进行d.在高器件密度老炼架内为温度平衡空气流速允许高于0.85m3min自然流动.e.不应采用高速或冷却空气来增加器件额定值 f.当环境温度低于规定值时可启动老炼架加热装置当达到热平衡或老炼架满功率加热5h时环境温度应为规定值达到规定的环境温度前所用时间不应算作寿命试验时间g.如在5h或5h后环境温度末达到规定值应采取纠正措施h.未保持规定条件的时间不应计入试验时间如果超过器件的最大额定值且承制方打算提交受影响的批受试产品必须在规定温度下从零小时开始重新进行老炼或高温反偏并根据该产品型号建立的记录验证终点失效率是否是典型的i.高温反偏和老炼的烘箱温度应控制在规定值的±3以内除非4.1.l另有规定烘箱内应保持该温度可采用循环风来均衡烘箱内的温度但不得作为冷却法来增加器件的功率容量4.6偏置要求a.在温度变化时电源负载变化引起的电源电极处偏置误差不应超过规定值的±5b.在稳定条件下在电源电极处偏置电压误差不应超过规定值的±3c.无论器件以单个还是以一组试验时老炼装置的布置应使得每个器件上的功耗大致平均偏置和老炼电路的误差对单个器件引起的试验条件的变化不应大于规定值的±5d.各个器件特性的正常差异不必采用老炼电路来补偿e.老炼设备的安排应使得试验组内存在的失效或不正常器件仍不影响试验组其它器件进行试验定期检查以保证维持规定的条件应至少在筛选的开始和终点进行检验f.引线螺栓或管壳安装的器件应采用它们正常的安装结构进行安装机械连接点应保持在不低于规定的环境温度下5详细要求试验方法分类如下环境试验方法1000系列机械性能试验方法2000系列双极晶体管电特性测试方法3000系列热特性测试方法3100系列低频测试方法3200系列高频测试方法3300系列MOS场效应晶体管电特性测试方法3400系列砷化锌场效应晶体管的电特性测试方法3500系列二极管电特性测试方法4000系列高可靠宇航应用试验方法5000系列 1000系列环境试验方法1001低气压1目的本试验是为了在模拟低气压条件下检验器件的适应性该条件是模拟飞行器在高空飞行时其非密封部分所遇到的2程序器件应按照GJB360A中的方法105规定进行试验另外还应采用下列细则a.在试验前20min和试验过程中试验温度为25±5b.应加规定的电压并从正常大气压降到规定的最低气压和再回到正常大气压的定个范回内进行监测检测出失效的器件3失效判据如果器件出现飞弧有害的电晕或其它缺陷或者有妨碍器件工作的劣化现象则认为器件失效4详细规范中应规定的细节详细规范中必须规定下列细节a.电压见2b.最低气压见2方法1011浸渍1目的本试验用来确定器件的密封性能2程序器件应按照GJB360A中的方法104规定进行试验方法1015稳态一次光电流辐照程序电子束1目的本试验程序规定了半导体器件暴露于电离辐照时对由其产生的一次光电流IPP进行测量的方法在本试验方法中受试器件将经受直线加速器的一次电子束辐照2程序器件应按照GJB762.3规定进行试验方法1016绝缘电阻1目的本试验是为了测试器件的绝缘部分对外加直流电压此电压通过这些绝缘部分的表面产生漏电流呈现的电阻2程序器件应按照GJB360A中的方法302规定进行测试 方法1017中子辐照1目的进行中子辐照试验是为了测定在中于环境中半导体分立器件电参数的退化本试验是破坏性的试验目的是a.检测半导体分立器件电特性退化与中子流量的关系b.在规定流量的中子辐照后测试半导体分生器件特性是否在规定的极限内2程序应按照GJB762.1对器件进行试验方法1018内部水汽含量1目的本试验的目的是测定在金属或陶瓷气密封装器件内的气体中水汽的含量它可以是破坏性的试验程序1和2也可以是非破坏性的试验程序32设备根据所选择的不同程序内部水汽含量试验所需设备如下2.1程序1程序1用质谱仪测量器件内部气体的水汽含量所需设备如下a.一台质谱仪它能对给定容积的封装再现地检测出规定的水汽含量灵敏度应该有一个数量级的裕量即对于0.01cm35000Ppmv这一规定的极限值质谱仪检测封装容量为0.01cm3中的水汽时其绝对灵敏度应为500Ppmv或更好最小容积应视为是最坏情况质谱仪校准应在规定的水汽极限值偏差为±20下利用一个封装模拟器来完成该模拟器通过对已知水汽含量偏差为±10的样本容积连续排气的方法能在再现的基础上至少产生三种不同容量的气体偏差为±10应采用标准产生方法即两种压力法分流法或低温法来确定水汽含量绝对湿度应至少每两年一次来用经国家计量机构校准的湿度露点分析仪进行测量该国家计量机构校准的湿度露点分析仪应至少每年重新校准一次保存的校准记录应随时供数据收集与分析系统工作人员使用由这种方法得到的气体分析结果仅在由至少两个容量或密度校准点所确定的湿度范围或极限值即在0.010.1cm35000ppmv或在0.010.1cm310005000Ppmv范围下才有效容积校准点之间应使用一条最佳的拟合曲线要求对校准点之间偏离平均值10以上的灵敏度系数进行修正b.能放置器件的开口真空箱和使器件与2.la中的质谱仪相连接的真空传输管道传输管道应保持在125±5下开口真空箱中的夹具必须按2.1c中穿刺装置的要求夹持样品并且在穿刺前使器件在100±5下至少保持10minC.在开口箱内或传输管道内见2.1b工作的刺穿装置其功能是刺穿样品的壳体不降低质谱工作室的真空且不破坏封装的密封媒质使样品内部的气体溢出进入真空箱和质谱仪注采用从真空用箱壁外通过控制可伸缩软管驱动的尖头刺穿工具来刺穿金属和陶瓷封装陶瓷封装的盖板或管帽应采用碎磨方法作局闭减薄以利于定位刺穿2.2程序2程序2采用累计在50下由干燥的运载气体收集到的水汽的方法来测定器件的内部水汽含量所需设备如下a.一台电子积分检测仪和湿度传感器能再现地检测出被试封装内300±50ppmv的水汽含量将水汽绝对灵敏度单位:µg除以由计算得到的被试器件内的气体重量然后修 正到PPPV值即可得到水汽含量值b.一个连接积分检测仪见2.2a的刺穿箱用来装置器件样品并使样品温度在测量过程中保持在100±5应按刺穿装置要求把样品放在箱内适当位置上穿刺装置打开封装后应能使封袋内的气体被运载气体带出或用抽气的方法抽出敏感器和连接穿刺箱的管道应保持在50±22.3程序3程序3通过测量已校准的湿度敏感器或集成电路芯片响应的方法来测定器件内的水汽含量敏感器或集成电路芯片密封在器件外壳内封装外壳外部有其电引出端程序3所需设备可选用下述两种之一a.能检测出水汽含量为300±50ppmv的一只湿度敏感器和读出装置敏感器装在密封器件内b.在受被试器件上由一组反偏二极管隔离的金属化层走线当它们被连接成桥式网络的一部分时可检测出腔内2000ppmv的水汽含量采用能使芯片表面成为腔内最冷点的方法使芯片致冷器件先被致冷到露点以下然后再加热到室温作为一个完整的测试循环注合适的敏感元件包括氧化硅片上的并行或叉指形的金属条和具有金表面电极的多孔阳极化铝结构表面传导性敏感器不能用于封装外壁没有绝缘的金属封装在采用这类传感器时敏感器应是该封装腔内的最冷表面需注意有些表面传导性敏感器要求的离子含量比在超净的陶瓷双列直插式封装内存在的多在任何情况下应表明敏感器读数能确定胶体内水汽大于或小于规定的100水汽含量极限建立与程序1中用质谱仪测量的对应关系3程序应按程序l2和3的要求测量内部水产含景含有干燥剂或有机物的器件在插入设备加热之前应在100±5下预烘培1224h.3.1程序1器件应是符合方法1071的气密封装且不应有影响水汽含量测试准确度的任何表面杂质器件插入真空箱后使它们在100±5下烘培并同时抽气直至真空箱内压力达到不妨碍规定的测量准确度和灵敏度为止抽气后刺穿器件外壳或盖帽用质谱仪测量腔内释放气体的下列特性a.穿刺器件封装外壳释放出气体时真空箱内压力的增加如果压力的增加小于与该种封装容积和内部压力对应的正常压力的50则表明l没有完全刺穿2器件的封装不是气密封装3封装内的压力不是正常内部压力b.释放气体的水汽含量按总气体含量的比例计算容积比C.依次测量以下气体的比例容积比氮氦氟碳化合物氧氨氢二氧化碳甲烷和其它溶剂存在的话对于所有按穿积计其含量大于1的气体都应作计算和报告数据处理应采用下述方法在计算不汽含量时要排除其它气体成分产生的明显的干扰对系统中任何影响内部水汽含量计算的有关效应例如在腔内存在氢气都应进行数据修正3.1.1失效判据a.水汽含量大于规定最大值的器件判为失效b.总气体含量异常低的器件见3.la规定如未被替换应判为失效这样的器件可用同一组中的其它器件代换如果替换器件的总气体含量属于该型号的正常范围那么按本条判推而言替换的和被替换的器件都不算作失效C.对含有干燥剂或有机物的器件的数据分析在动态测量系统中应对95的气体进行 分析之后才结束对静态系统应在压力稳定两分钟之后采集数据或者采用任何一种能测量100下处于平衡的腔体内环境湿度真实值的方式3.2程序2器件应是符合方法1071的气密封装且不应存在可能影响准确测量水汽含量的任何表面杂质器件插人刺穿箱后使气流通过该系统直到探测器输出达到稳定基线值在气体继续流动的情况下穿刺器件封装释放出腔内湿气累积气流带出的湿气直到探测器读数再次达到基线读数另一种方法是把封装气体输送到含有一只湿度敏感器和一只压力指示仪的储备箱中通过注入已知量的湿气或打开已知湿度含量的封装来校准该系统3.2.1失效判据a.水汽含量容积比大于规定最大值的器件应判为失效b.从刺穿箱中取出器件后应检查封装是否已完全打开如果器件封装未被刺穿而又未对同一组中的另一个器件进行试验则该器件判为失效如果证明重新试验的样品或替代器件的封装已被刺穿且符合规定的水汽含量标准则样品就算通过了该项试验c.漏气的封装在驱气的情况下是湿的应判为失效在抽真空的情况下应按3.la规定测量正常压力的升高3.3程序3温度敏感器应在已知水汽含量的气体环境中校准例如由合适的盐饱和溶液或稀释液的液流建立的气体环境应证明在外壳密封后可以验证敏感器的校准或者证明打开器件的盖帽对敏感器进行封后校准是一种可以接受的方法温度敏感器应密封在器件外壳内或当有规定时密封在同一类型的模拟外壳中湿敏感器应采用与被试器件组相同的工艺相同的芯片粘附材料同一种设备并在同一个时内进行密封应在等于或低于100时通过测量湿度敏感器的响应来测量水汽含量在敏感器对程序3的适用性认可之前必须建立它与程序1的对应关系应证明封装环境和敏感器表面不存在有机溶剂之类的任何杂质这类杂质材料可能会导致比正常的湿度低的读数3.3.1失效判据水汽含量大于规定最大值的器件被判为失效4执行规定采用方法1018的适用性应由鉴定机构按规定的极限值和封装容积认可方法1018的核准程序和适用性的认可要求应设计成在确定一个样品是否能通过规定的极限值时能保证一个实验室与另一个实验室之间的偏差不大于20若测得的水汽含量超出了适应性所对应的水气含量容积范围则该测量值不得作为比较实验室之间相关性的数据超出规范的数据仅仅是在比较一个实验室内的结果时才具有相对的意义目前已针对5000ppmv规范极限值和0.01cm3到0.85cm3之间的容积建立了认可适用性的方法当证明实验室的分析能力有了提高以后可由鉴定机构扩大该实验室的适用性范围5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.若采用一个具体的程序见3应指明是采用程序12或3b.允许的最大水汽含量 方法1019稳态总剂量辐照程序1目的本试验程序规定了用来自钴60伽玛射线源的电离辐射对气密封装的半导体分立器件进行总剂量辐照效应的试验要求本程序仅包括稳态辐照并且不能用脉冲型辐照本试验可能会导致受辐照器件的电性能严重退化1.1定义本程序使用的术语定义如下a.辐照中测试influxtests在辐照暴露期间对器件进行电测试b.非辐照中测试notinfluxtests除辐照期间之外的任何时间内对器件进行电测试c.移地测试remotetests从辐照处移走器件进行的电测量d.电离辐照影响ionizingradiationeffects器件的电参数变化是由辐照感应电荷引起也叫做总剂量影响2设备设备应包括辐射源电测试仪器测试电路板电缆接线板或开关系统和合适的剂量测试系统如果采用应当采取适当措施使电测量系统具有充分的绝缘足够的屏蔽良好的接地和主电源的噪声尽量的低2.1辐射源试验中所使用的辐射源应是具有均匀场的钴60伽玛源除非另有规定用于器件辐照的辐射场用剂量测量系统测量的均匀度应在±10以内当从一个测试到另一个测试在几何结构上有变化时需要重新测量场的均匀性2.1.1钴60源对钴60源的伽玛场至少每三年校准一次使均匀性优于±5测量采用适当的剂量测定系统校准可追溯到国家计量机构对钴60源衰减的修正应每月进行一次2.2剂量测定系统在辐照试验器件之前应采用适当的剂量测定方法可追溯到国家计量机构以表征辐射源的伽玛射线场2.3电测试仪器为了准确测量电参数用于电测量的所有仪器应具有规定的稳定性准确度和分辨率需要在0.1Sv/h以上辐照环境下工作的任何仪器均应适当屏蔽或必须使辐照水平低于仪器承制方的最大推荐值2.4测试电路板在辐照现场或辐照中测试时波辐照的器件应当与向器件施加偏置所需的有关电路一起安装或连接在测试电路板上除非另有规定在进行辐照时所有器件的输人引线和会影响辐照特性的其它任何引线应进行电气连接即不得浮置整个电路板的几何形状和材料应能使受试器件得到均匀的辐照应采用良好的设计和结构以避免产生振荡减少漏电和避免器件损坏并得到准确测量在辐射场重复使用的设备应周期检查是否有物理或电气上的退化测试电路板上的元器件被试器件除外对累积的辐射应是不敏感的或采取辐射屏蔽措施并且不应影响被试器件所在位置的幅射场强度的均匀性 2.5互连或开关系统本系统位于辐射环境区以外并构成了测试仪器与受试器件之间的接口本系统是整个测试系统的一个组成部分其引线之间的漏电应受到2.4规定的限制3程序应当按照规定的试验方案对受试器件进行辐照该方案中应当有详细的器件说明拍照条件器件偏置条件剂量系统工作条件和测试条件3.1抽样除非另有规定应从同一型号同样封装的器件母体中随机地抽取试验样本每个器件应分别标志以便能进行辐照前和辐照后的对比对于那些对静电放电敏感的器件应采用合适的装卸技术以免损坏器件只有通过了试验方案中规定的电气规范试验的器件才经受辐照试验3.2剂量测量当适用时在试验之前由剂量测试或源衰减修正计算来确定受试器件处的辐射场强度以保证符合试验水平和均匀性要求受试器件的剂量应由下述两个方法之一确定l在辐照或间采用合适的剂量计进行测试2根据间隔时间内的衰减修正以前的钴60源强度剂量值将剂量计材料剂量的测量或计算值转换成被试器件的剂量值时应进行适当的修正3.3铅铝Pb/Al容器应将被测样品封闭在铅铝容器内以及使低能量散射辐照引起的剂量增强效应减至最小该容器四周至少有1.5mm的铅内部周围至少有0.7mm的铝屏蔽这种铅铝容器对Si和TLD如CaF2产生近似的带电粒子的平衡辐照效应强度应在铅铝容器内测量1初始时2源改变时3源容器或试验夹具的排列方向改变时该测量由器件辐射容器内放置在被试器件周围处的剂量计完整如果可以证明低能量散射辐照足够小不会因剂量增加而引起刑量计误差则可以不使用铅铝容器3.4辐照水平应当把受试器件暴露到试验计划中规定的辐照剂量偏差在10以内如果要求对一组器件进行多次暴露那么每一次暴露后应作暴露后电参数测量3.5辐照剂量率3.5.1条件A剂量率范围应为钴60源的502000radsi/s之间0.520GySi/s在每次连续的辐照剂量水平中剂量率可以不同但是在每次辐照中剂量率变化不应大于±103.5.2条件B作为替换条件如果用户同意可以用预先规定的剂量率进行本测试3.6温度要求由于辐照效应随温度而变所以受试器件应在环境温度为24±6下进行辐照温度测量点应在试验箱中贴近测试夹具处电测量应在环境温度为25±5下进行如果器件需送到远处进行移地电测试测试然后再送回辐照处受试器件的温度不应高出辐照环境温度10以上如果需要其它的温度或温度范围则应另作规定3.7电参数测试电参数测试和功能试验应符合试验方案的规定测量系统暴露前和暴露后数据的有效性检查应使用器件详细规范中提出的工作条件至少测试一个样本当使用自动测试设备时如果器件结温升高可降至最低则对测试顺序不加以限制当使用手工测试时参数测试顺序的选择应当使测试时间最短当进行一系列测试时应先使器件功耗最小的测试项目最先 进行测试然后按功耗由小至大安排测度顺序辐照前和辐照后的电测试应在同一测试系统中进行对受试样品器件进行的每一系列电测试测试顺序应保持相同应采用电参数的脉冲测试以使加热和以后的退火效应减至最小3.8试验条件采用辐照中或非辐照中测试应按试验方案中的规定取决于预定要获得的数据的性质采用辐照中测试可以避免因辐照后由辐照时间依赖效应所引起的变化无论如何.辐射中具有静态偏置的器件的辐照测试可以引起误差因此电测试条件要求使用总辐照周期的一部分进行动态偏置非辐照中测试通常允许更多的电测试但是如果出现显著的辐照后时间依赖效应则会产生误判3.8.1辐照中测试在辐照以前应当检查每一只受试器件是否能在规范规定的范围内工作用于辐照中进行测试的整个系统安放就位后应当检查系统的互连漏电见2.4和噪声量是否适当为保证测试装置准确的工作和稳定性具有已知参数值的校准器件应在测试方案中列出的所有工作条件下测试本测试可以在插入受试器件之前进行也可以在完成辐照并移出受试器件之后进行或在两种情况下都进行测试3.8.2移地测试除非另有规定从辐照源转换到移地测试并再次返回进一步辐照的时间内应去除偏置并将器件引线置于导电泡沫塑料中或近似短路这使辐照后时间依赖效应减至最小3.8.3偏置和负载条件辐照期间受试器件们置条件的偏差应在测试方案所规定的±5以内应选择受试器件的偏置.以产生最大的辐照损伤每个器件应施加试验方案规定的偏置在辐照前和辐照后应立即检查偏置应仔细的选择负载以便使结温升减至最小3.9辐照后的程序除非另有规定应采用下列时间间隔a.从辐照结束到电测量开始的时间最多为lhb.如适用进行电测试的时间和返回到以后辐照的时间应在先前辐照结束时的2h以内为了使时间依赖效应减至最小这些时间间隔应尽量短在一系列试验过程中电参数的测试顺序应保持不变3.10试验报告报告应至少包括器件型号承制方的代码封装形式控制要求规范日期代码由承制方给出的其他识别号辐照期间的偏置条件辐照水平时间温度辐照前和辐照后的记录值下述资料可以提供只是根据请求而不是报告的要求a.每个数据工作卡应包括试验日期使用的辐照循辐照期间的偏置条件辐照和电测试用间器件周围的环境温度每次辐照的持续时间辐照和开始电测试之间的时间电测试的持续时间当采用分步辐照时至下一次辐照的时间辐照剂量率电测试条件剂量系统和程序辐照试验量对每个器件应记录辐照前和辐照后的数据根据GJB33A的要求应与母体的数据一起保存试验期间的任何异常现象均应形成文件并报告b.应以图样或图表按适用的形式报告偏置电路参数测试电路具有详细距离和使用材料的试验设备的布局辐照中测试用的电测量系统的电噪声和负电流4详细规范中应规定的细节按要求在详细规范中应规定以下细节 a.器件类型号数量和控制要求规范见3.lb.辐射剂量测试要求见3.2C.包括剂量和剂量率的辐照试验水平见3.4和3.5d.辐照电测试和运输温度如果不同于3.6的规定e.测试的电参数和测试时器件的工作条件见3.7f.试验条件在辐照中测试或非辐照中测试见38g.辐照时器件的偏置条件见3.8.3h.辐照后测试的时间间隔见3.9i.器件交货所要求的文件见3.10 方法1020静电放电敏感度分类1目的本方法是建立半导体器件对流电放电ESD损伤或退化敏感度的分类程序本分类是根据GJB33A规定合适的包装和操作要求并提供符合GJB1649要求的分类数据1.1定义以下定义适用于本试验方法1.1.1静电放电electlostaticdischargeESD在不同静电势的两个物体之间静电电荷的转移2设备2.1试验设备ESD脉冲模拟器和受试器件DUT插座它们等效于1020-1电路图并能够施加图10202所示的脉冲2.2测试设备设备包括示波器和电流探针以验证模拟器描出脉冲符合图10202的要求2.2.1示波器和放大器示波器和放大器的组合应有至少350MHz带宽和4cm/ns的视写速度2.2.2电流探针电流探针应有至少350MHZ带宽2.2.3充电电压探针充电电压探针至少有1000M输入电阻和最大4的分度比2.3校准应定期校准下列各项但不限于这些2.3.1充电电压指示模拟器充电电压的仪表应校准以便在表1120一1规定的整个范围内在图1020l的C端和D端指示实际电压2.3.2有效电容量应采用下述方法确定有效电容量试验插座上无器件试验开关断开向C1充电到规定电压见表10201然后由C1向静电计库仑计或者向图1020一1中连接干A.B点之间的校准电容器放电在整个规定电压范围内有效电容量应是100pF10并应定期的在1000V下验证注可以串联一个电阻器以放慢放电并获得有效的测量2.3.3电流波形对表1020l中的每个电压步骤应完成3.2的程序每一步的电流波形应满足围10202的要求2.4鉴定对新设备或在大修后应完成设备验收试验试验应包括但不限于下列各项2.4.1电流波形验证应在每个试验夹具的每个管脚处验证电流波形采用最接近引出端B的插针见图1020l作基准点所有波形应满足图10202的要求应鉴别出最差最接近极限值波形的插针对并用于验证是否符合3.2的要求3程序3.1一般要求3.1.1试验电路应采用产生图10202波形的与图10201等效的试验电路完成分类试验 3.1.2试验温度试验前和试验期间每个器件应稳定在室温下3.1.3ESD分类试验器件的ESD分类试验应认为是破坏性的3.2ESD模拟器电流波形的验证为保证模拟器正常工作应进行电流波形验证程序至少在ESD试验每个工作班开始时或插座/试验板每次变更后应进行验证以较早出现者为准如果模拟器不满足所有要求那么应重复最后一次成功验证后所做的所有分类试验在最初的设备验证和再验证时应把3.2c至3.2e要求的波形拍照并保存在档案文件中以供审核和比较不用照片用贮存的波形数字表示法也是可以的a.把受试器件的插座插入模拟器中插座上不插入受试器件在受试器件插座的两插针之间短路见图1020l把一个插针与模拟器引出端A相连另一插针与模拟器引出端B相连b.接近引出端B处的短路点周围连接电流探针见图1020一1把模拟器的充电电压源VS设置到对应于表1020一1步骤4的400c.引发一模拟器脉冲并观察电流波形的前沿电流波形的上升时间峰值电流和瞬扰应满足图10202的要求d.再引发一模拟器脉冲并观察完整的电流波形脉冲的衰减时间和瞬扰应满足图10202的要求e.采用相反的极性Vs4000V重复以上的验证程序f.推荐检查模拟器输出以验证每次引发仅产生一个脉冲在电容器C1充电时没有脉冲为观察再充电瞬变把触发器设定到相反的极性增加垂直灵敏度大约10倍并引发一个脉冲3.3分类试验a.样本器件见4C应表征器件ESD失效阈值至少应采用表10201的电压档也允许采用更精细的电压档以获得更准确的失效电压测量试验可在任何电压档开始但下列情况例外业已证实有恢复效应的器件其中包括有火花放电器防护的器件这些器件应从最低电压档开始分析同类已知工艺族输入或输出V/I损伤特性即图示仪特性曲线或其它简化试验验证技术可用于验证失效阈值例如在失效电压档采用新的样本器件进行重新试验可避免累积损伤效应因此可能通过该电历档b.选定新的样本器件并应做低一档的一个较低电压试验每个试验器件应采用三个正向和三个负向脉冲插针组合示于表10202至少有1s衰减把脉冲分开C.样本器件应做A2分组适用时的电测试室温直流参数d.如果一个或者更多的器件大效那么试验33b和3.3C应在低一个电压档重复 e.如果无器件失效记录3.3a决定的失效阈值记录通过的最高电压档根据表10203利用通过的最高电压档将器件分类3.4被试的插针组合对于ESO试验采用表10202来选择引出端3.5分类判据J试验后测试详细规范中A2分组电参拉25下失效的器件应判为1类器件经受本试验的所有器件应认为已遭破坏且不应发货作任何用途使用4详细规范中应规定的细节若不同于本方法则应在相应的详细规范中规定下列细节a.试验后电测量b.特殊的追加或替换插针的组合如果适用c.样本大小如不是3只器件R1为106一107C1为100pF±10绝缘电阻至少1012R2为1500±lS1为高压继电器无回跳汞阀式或等效的S2为常闭开关在放电脉冲和电容量测量时断开注1此模拟器电路的性能强烈地受寄生振荡效应的影响继电器和电阻器引线间的电容量绕线和所有元件中的串联电感量应减至最小2在C1再充电时对瞬变的预防措施是在开关S1返回到充电位置前,可降低电源电压V6 3在验证或分类试验时间内.受试器件插座不得多个级联转接的适配4将引出端A和B内部切换至模拟器以获得相反极性的方法是不推荐的5C1表示有效电容量见2.3.26电流探讨应采用双屏蔽电缆连接至示波器的50引出端电缆长度不应超过lm图10201ESD分类试验电路注(1)应按3.2波形验证程序中规定测量所示的电流波形采用满足第2条要求的设备(2)电流脉冲应有下述特性tri(上升时间)小于10nstdi衰减时间15020nsIp峰值电流IP应在表1020-2所选电压档的10%以内Ir(四找)褒减应光滑瞬扰折断点双时间常数或不连续性应小于Ipmax的15%但在脉冲开始后100ns不应观察到图10202ESD分类试验电路波形 方法1021耐湿1目的本试验的目的是用加速方式评定元器件及其所用材料在高湿和炎热典型的热带环境条件下抗衰变作用的能力大多数炎热条件下退化现象是直接或间接地由于有缺陷的绝缘材料吸附水蒸汽和炎热典型的热带环境条件下抗衰变作用的能力大多数炎热条件下退化现象是直接或间接地由于有缺陷的绝缘材料吸附水蒸汽和水膜以及由于金属和绝缘材料表面变湿而引起的这种现象会产生多种类型的衰变其中包括金属的腐蚀材料成分的变化及电特性变坏本试验与稳态潮湿试验不同它采用温度循环来提高试验效果其目的在于提供一个凝露和干燥的过程使腐蚀过程加速并使得进入密封外壳内的水汽产生呼吸作用在高温下潮气的影响将更加明显也能增强试验效果试验包括低温子循环它的作用是加速显在其他情况下不易看清的衰迹象因为凝结水汽引起的应力会使裂缝加宽这样通过测量电特性包括击穿电压和绝缘电阻或进行密封试验就可以揭示该衰变现象规定在绝缘体上施加极性电压从而研究电解的可能性因为电解会助长可能发生的介质击穿如果需要的话为了确定载流元件特别是细导线和接点的抗电化学腐蚀的能力本试验还可以对某些元件施加一定的电负荷本试验获得的结果是可重复产生的并已通过现场失效的调查得到证实业已证明本试验能可靠地指出哪些元件不能在热带条件下使用2程序器件应按GJB548A的方法1004A规定进行试验方法1022耐溶剂1目的本试验的目的是验证当器件受到溶剂作用时其标志是否会变模糊溶剂不得引起材料或镀涂层发生有害的机械或电气很坏或变质2程序器件按GJB548A方法2015A规定进行试验 方法1026稳态工作寿命1目的本试验的目的是确定器件在规定的条件下是否符合规定的失效率2程序半导体器件应当按照GJB33A和本标准规定的寿命试验要求在规定的温度下和规定的时间周期承受稳态工作寿命试验器件应在规定的条件下工作除非另有规定用引线安装的器件应该把引线安装在夹具上安装点离引线根部至少10mm除非另有规定表面安装器件仅在它们的引线处安装和连接除非规定大气寿命试验管壳安装类器件螺栓法兰圆盘应采用它们正常的外壳表面安装连接点维持的温度不应低于规定的温度除非另有规定在试验结束后或者按照GJB33A和详细规范的时间周期试验样品应从规定试验条件下移走并使其达到试验的标准大气条件将样品从规定的试验条件取出后的96h内应完成鉴定和质量一致性检验所需的终点测量承制方可以自行取得附加的数据如果终点测量不能在规定的时间内完成那么在完成试验后测量前器件至少应追加24h相同条件的试验3详细规范中应规定的细节在详细规范中应规定以下细节a试验类型和细则对整流和信号二极管为整流或正向直流电流和反向电压对齐纳二极管为直流功率或电流对双极型和场效应晶体管为功率和VCEVDS的范围见2b.试验温度如果不是室温C.试验安装如不是本方法规定的安装见2D.终点测量见2 方法1027稳态工作寿命抽样方案1目的本试验的目的是为了确定器件在承受规定的条件下是否符合规定的抽样方案2程序除非另有规定半导体器件应在规定的温度下承受稳态工作试验340h器件应在规定条件下工作除非另有规定用引线安装的器件应该把引线安装在夹具上安装点离引线根部至少10mm除非另有规定表面安装器件仅在它们的引线处安装和连接除非规定自由空气寿命试验管壳安装类器件螺栓法兰圆盘等应采用它们正常的外壳表面安装连接点维持的温度不应低于规定的温度除非另有规定在试验结束后或者按照GJB33A和详细规范的时间周期试验样品应从规定试验条件下移走并使其达到试验的标准大气条件将样品从规定的试验条件取出后的96h内应完成鉴定和质量一致性检验所需的终点测量承制方可以自行获取追加的数量如果终点测量不能在规定的时间内完成那么在完成试验后的测量前器件至少应追加24h相同条件的试验3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.试验类型和细则对整流和信号二极管为整流或正向直流电流和反向电压对齐纳二极管为直流功率或电流对双极型和场效应晶体管为功率和VCEVDS的范围见2b.试验温度如果不是室温C.试验时间如不是340h见2d.试验安装如不是规定的安装见2e.终点测量见2 方法1031高温寿命非工作1目的本试验的目的是为了确定符件在承受规定的条件下是否符合规定的失效率2程序按照GJB33A规定的寿命试验要求使钻件在规定的环境条件下通常是最高温度贮存规定的时间按GJB33A规定的寿命试验时间把样品从规定的环境条件下移开并使其达到试验的标准大气条件把样品从规定的环境条件下移开后96h内完成鉴定及质量一致性格验所规定的投点测试如果在规定的时间内不能完成测量那么在完成试验后的测量前器件至少应追加24h相同条件的试验承制方可自行决定获取附加数据2.1外观检查试组后在无放大的条件下检查标志应清晰使涂层应无明显的剥落凹坑锈蚀这些影响器件的机械和电气应用3详细规范中应规定的细节详细功范中应规定下列细节a试验条件见2b.终点测试见2方法1032高温寿命非工作抽样方案1目的本试验的目的是为了确定器件在承受规定的条件下是否符合规定的抽样方案2程序除非另有规定使器件在规定的环境条件下通常是最高温度贮存340h试验结束后把样品从规定的环境条件下移开并使其达到试验的标准大气条件把样品从规定的环境条件下移开后96h内完成鉴定和质量一致性检验所规定的终点测试如果在规定的时间内不能完成测量那么在完成试验后的测量之前.器件至少应追加24h相同条件的试验承制方可自行决定获取附加数据2.1外观检查试验后在无放大条件下检查标志应清晰镀涂层应无明显的剥落凹坑锈蚀这些缺陷影响器件的机械和电的应用3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.试验条件见2b.试验时间如不是340h见2C.终点测量见2 方法1036间歇工作寿命1目的本试验的目的是为了确定对器件在承受规定的条件下是否符合规定的失效率2程序按照GJB33A寿命试验要求器件应当在规定的时间周期间歇地承受规定的工作和非工作条件的施加或去除规定的工作条件应是突然地而不是缓慢地用引线安装的器件应该把引线安装在夹具上安装点离引线根部至少10mm连接点的温度应保持在不低于规定的温度按GJB33A规定的寿命试验时间试验结束后把样品从规定的试验条件下移开使其达到试验的标准大气条件将样品从规定的试验条件下移出后的96h内应完成鉴定和质量一致性检验中规定的终点测量承制方可以自行获取附加的数据如果终点测量不能在规定的时间内完成那么在完成试验后测量前器件至少应追加200次相同条件的试验循环3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.试验条件见2b.工作循环次数见2c.试验温度管壳或者环境d.试验安装如不同于规定见2e.终点测量见2 方法1037间歇工作寿命抽样方案1目的本试验的目的是为了确定器件在承受规定的条件下是否符合规定的循环次数本方法是使器件重复承受设备的通与断以加速器件芯片与安装表面之间所有键合和界面的应力因此最适用于管壳安装类螺栓法兰和圆盘的器件2安装应采用夹子或夹具固定器件引线并可靠地导通加热电流本方法是用于器件结被加热或冷却时壳温显著地升高和降低因此用大散热器是不适当的当规定用引线安装时则引线安装处至少高管体10mm如果引线焊管从壳体伸出则从引线焊管处计算3程序除非另有规定所有试验样本应承受规定的循环次数最初的加热循环后达到稳定时一次循环应具有一接通时间此时电源是突然而不是逐渐加到器件上一段时间即为达到8515的管壳温度为高安装表面温度减去低安装表面温度对闸流晶体管为-56015所必需的时间接着为断开时间此时电源是突然切除的断开期间-5壳温降低到相同的温度仅在断开期间允许辅助强迫冷却在接通期间要求使用直流电流但对整流管和闸流晶体管允许采用等效半正弦波对三端双向可控硅可采用全正弦波试验功率或电流至少应是自由空气额定值对盘形管功能安装要求热沉试验电流至少应为直流壳基准额定值的25引线和轴向引线器件接通时间至少应为30s若无其它规定对B202C和更大的器件至少应为lmin鉴定和质量一致性检验规定的终点测量应在样品器件从规定试验条件下移出后的96h内完成承制方可自行决定获取附加数据如果在规定的时间内不能完成测量器件在完成测量之前应追加200次相同条件的试验循环4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.试验条件功率或电流见3b.工作循环次数见3如不是2000次c.试验安装如不同于规定见2d.终点测量见3注本试验中不使用散热器但是.用其它方法控制试验样品的壳温困难时例如用小封装型如A302B可使用小散热器 方法1038老炼二极管整流管和稳压管1目的本试验是用来剔除有隐患的器件或剔除那些有制造缺陷的器件这些器件的失效与时间和应力有关未经老炼这些器件在正常使用条件下会早期失效使器件在规定的条件下工作的本试验还可揭示与时间和应力有关的电气失效模式a.对器件钝化层中或钝化层外可移动或温度激活的杂质可采用高温反偏HTRB筛边HTRB筛选对大多数类型的器件是同样有效的其中包括二极管整流管稳压管和瞬态电压抑制管b.适当规定加速条件的稳态工作功率SSOP试验可模拟器件实际工作某些器件的HTRB与芯片使会牢固性筛选相组合它对包括二极管整流管和电压调整和电压基准管在内的某些器件是有效的用于齐纳管的条件提供了与SSOP筛选合并的理想的HTRB筛选2安装除非在详细规范中另有规定应根据下述规定安装2.1试验条件A高温反偏HTRB高温反偏的安装方法通常是任选的因为器件中几乎不消耗功率标称高反向漏电流器件可安装散热器以防止热击穿2.2试验条件B稳态工作功率a.引线从管体凸出的器件如轴向在至少距引线焊管或管体10mm处将引线安装b.设计为管壳安装的器件螺栓法兰和圆盘应根据管壳设计的规范用螺栓或管壳除非另有规定必须小心以避免管壳的应力和变形可有选择地使用导热剂只要以后可清除且在管壳上不留残余物C.表面安装到器件应用它们的电引出端安装3程序半导体器件应采用本试验方法或详细规范中规定的温度和时间承受老炼应按规定进行老炼前测量在适用的详细规范中应对失效判据作规定如果在规定的时间内不能完成测量器件在完成试验测量前至少应追加24h相同条件的试验3.1试验条件A高温反偏HTRB除非另有规定HTRB是在人工升高温度下加反偏至少48h这些条件适用于整流管和雪崩电压调整和电压基准管a.整流管的结应加它们额定工作峰值反向电压的5085当规定时电压调整和电压基难它应加它们最小雪崩或齐纳电压的80反向偏置但电压超过2500V的除外见图10381反向偏置地直流电压的纹波应小于20但允许采用整流的直流脉动情况者除外环境或管壳试验温度应该按规定对硅器件通常为150见图10381b.按规定在高温试验时间的终点环境温度应该降低在器件上保持试验电压直至管壳温度达到30土5在电压除去后的24h之内应完成测试在偏置电压除去后进行HTRB后的反向电流测试前器件上不应施加任何电压应按规定进行HTRB后测量单向瞬变电压抑制管进行HTRB时应当作电压调整和电压基准管处理双向瞬变电压抑制管应看作两个分立电压调整和电压基准管当规定时每种极性应依次进行HTRB和HTRB后测量在反向器件并开始相反极性偏压的HTRB之前必须完成HTRB后的一次测试可以用电的也可以用机械的方法反向器件以得到第二次极性3.2试验条件B稳态工作功率除非另有规定器件应承受最大额定试验条件至少96h试验温度应按规定除非另有 规定老炼后测试应在96h内完成如果已规定环境温度应遵守本标准4.5的HTRB或老炼的一般要求下面给出三种功率老练试验中每种试验应规定的试验条件a.整流试验除非另有规定在详细规范中应规定平均整流电流峰值反向电压频率和温度壳结或环境b.正向偏量试验除非另有规定在详细规范中应规定正向电流和温度壳或结C.电压调整管试验除非另有规定应规定电压调整二极管电流和温度壳或结在试验时间的终点应把功率降到工作时的5如果环境温度是人为升高的应把它降到室温在偏置条件下使器件冷却到室温当结或壳温稳定到低于50时偏置可以移去在移去反向偏置后的96h内测试器件在完成电测量之前不把其他电压加到器件上4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下条件A或B和细节4.1试验条件A,高温反偏HTRBa.试验温度见3.lb.试验条件见2.l和3.1c.试验时间见3.ld.老炼前和老练后测试见3和3.le.老炼后测试的完成时间如不是24h见3.1f.失效判据见34.2试验条件B,稳态工作功率a.试验温度见3.2b.试验条件见22和3.2C.老炼时间如不是96hd.老炼前和老炼后测试见3和3.2e.老炼后测试的完成时间如不是96hf.失效判据见3 方法1039老炼晶体管1目的本试验是用来剔除有隐患的器件或剔除那些有制造缺隐的器件这些器件的失效与时间和应力有关未经老炼这些器件在正常使用条件下会早期失效本试验使半导体器件在规定的条件下工作以揭示与时间和应力有关的电气失效模式2程序半导体器件应按本试验方法中规定的温度和时间承受老练适用时应进行老炼前测量失效判据应当符合规定2.1安装引线从管体凸出的器件应当至少在距基座平面6.5mm处安装它们的引线除非另有规定具有螺栓和外壳安装的器件应该用螺栓或外壳安装2.1.1试验条件A稳态反向偏置按规定晶体管主阻断结反向偏置至少应48h对PNP双极型晶体管应为24h环境温度按规定通常为150集电极一基极电压为它的最大额定值的80对双极型晶体管VCB偏置不应超过最大的集电极一发射极电压的额定值对场效应晶体管信号或小功率漏一源短路下的栅一源电压应按规定本试验方法规定在高温试验时间的终点应降低环境温度在器件上应维持试验电压直至T30±5在达到室内环境温度后应去掉偏置电压偏压取消后直到老炼后反向电流测量前不得加其它电压除非另有规定老炼电压去除后应在24h内完成老炼后测量如果不能在规定的时间内完成测量那么器件在完成老炼后的测量前至少应追加24h相同条件的老炼试验2.1.2试验条件B稳态功率所有器件应在与试验温度有关的最大额定功率和规定的试验条件下至少工作168h不包括微波器件a.对双极性型晶体管温度和功率应符合规定除非另有规定温度和功率应按下述规定用于印制电路版安装的小信号开关和中功率器件TA为本标准4.5中规定的室温对底座或散热器安装的器件T=T+0根据承制方的选择底座或散热器安装的器件可jjmax-25换为以最大额定值的壳温一般Tc=100老炼如果本试验方法规定的电压条件使其超过安全工作区的额定值那么应降低电压直至满足安全工作区的额定值同时应保持满额定功率条件对微波双极型晶体管应在详细规范中规定温度电压和电流b.对单结和场效应信号和小功率晶体管温度电压和电流应按规定c.老炼后测量应按规定d.除非另有规定老炼后测量应在96h内完成如果不能在规定的时间内完成测量那么器件在完成试验后测量前器件至少应追加24h相同条件的老练试验3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下条件和细节3.1试验条件Aa.反向偏置的结见2.1.1b.场效应晶体管的栅一源电压见2.1.lc.试验温度见2.1.ld.场效应晶体管的试验时间见2.1.1e.老炼后反向电流测量的电压见2.1.1f.老炼后测量的完成时间如不是24h见2.1.lg.失效判据见2 3.2试验条件Ba.试验温度如不同于2.1.2的规定b.试验条件见2.1.2c.双极型晶体管的功率见2.1.2d.单结和场效应晶体管的电压和电流见2.1.2e.老炼前和老炼后测试见2.1.2f.老炼后测试的完成时间如不是2.1.2的规定g.失效判据见2 方法1040老炼闸流晶体管1目的本试验的目的是用来用剔除有隐患的器件或剔除那些有制造缺陷的器件使它们在规定的筛选条件下工作以便暴露与时间和应力有关的电失效模式如果不进行老练这些操作在正常使用条件下会出现早期失效2程序如果引线焊管从管体伸出来以引线安装的器件至少应距管体或引线焊管10mm处安装引线除非另有规定螺栓和外壳安装的器件应分别采用螺栓或外壳安装然后器件在规定的温度下按规定的时间承受老炼筛选老炼前后测量应符合规定2.1试验条件A交流阻断电压采用图1040一1的电路各自以50Hz半正弦波脉冲的形式交替地施加额定峰值反向和额定峰值正向阻断电压试验温度应当符合规定在规定的高温试验时间结束时应将环境温度降低器件应保持试验电压直到TC30±5偏压切除后到试验后测量以前器件应保持在室温下并在施加试验后测量所规定的电压前不得对器件施加电压偏压消除以后应在规定的时间内完成试验后的终点测量凡从关断状态转换到接通状态将熔断器熔断的器件应从该批中剔除2.2试验条件B直流正向阻断电压应按图10402电路所示施加额定直流正向阻断电压试验温度应当符合规定在规定的高温试验结束时应将环境温度降低器件应保持试验电压直至达到TC30±5为止偏压切除后和到试验后测量前器件应保持在室温下并在为试验后测量所施加规定电压前不得对器件施加任何电压偏压切除后应在规定的时间内完成试验后的终点测量凡从关断状态转换到接通状态将熔断器熔断的器件应从该批中剔除3测试老炼前应获取初始数据96h内应获取试验后数据4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列试验条件和细节 4.1试验条件Aa.峰值正向和反向阻断电压见2.1b.试验温度见2.1c.老炼的持续时间见2.1d.RGK见图1040le.老炼前和老炼后测量见34.2试验条件Ba.直流正向阻断电压见2.2b.试验温度见2.2c.老炼持续时间见2.2d.RGK见图10402e.老炼前和老炼后测量见3 方法1041盐气侵蚀1目的本试验是为了模拟海滨大气对器件影响的一个加速的试验室腐蚀试验2设备盐气试验中使用的设备应包括下列设备a.带有器件支架的暴露箱b.盐溶液槽c.使盐溶液雾化的装置包括合适的喷嘴和压缩空气源d.箱加热设备和控制器e.以高于箱内温度加湿空气的装置3程序器件应放置在试验箱里除非另有规定温度35±2的盐雾流经试验箱的时间为24h应对盐雾的浓度和速度加以调整以使试验区中盐沉淀的速率为1050g㎡d4检查除非另有规定在试验结束时为了帮助检查应以下列方式预处理器件在水温不高于37的流动水中平缓的清洗或浸洗并用软毛刷或塑料刷轻轻刷掉沉淀的盐器件标志模糊引线脱落断裂局部分离镇涂层有成片剥落或凹坑检查时用10倍放大或侵蚀超过封装面积的5或引线面积的5均应判为失效镀层或引线涂覆退色不应判为失效标志清晰度要求不适用于高度小于0.76mm的字母5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.暴露时间如不同于规定见3b.试验后的测量和检查见4 方法1042老炼和寿命试验功率场效应晶体管或绝缘栅双极晶体管IGBT1目的进行本试验条件AB和C是为了剔除有隐患的器件或者剔除有制造缺陷的器件这些器件在正常使用条件下随时间和应力呈现失效进行试验条件D是为了剔除有制造缺陷的勉强合格批对于IGBT用集电极和发射极替换MOSFET标志的漏极和源极即D为CS为E.2程序半导体器件应承受本试验方法规定的温度和时间的老炼适用时应当进行老炼前测量失效判据应符合规定2.1安装引线从管体伸出的器件在距基座平面至少3.2mm处安装它们的引线除非另有规定螺栓或外壳安装的器件应采用螺栓或外壳安装2.1.1试验条件A稳态反向偏置所有器件应在规定的试验条件和规定的试验温度下以漏-源电压的最大额定值的规80工作至少160h栅-源短路下的漏一源电压应该按规定本试验方法规定在高温试验时间终结时应降低环境温度老炼电压应保持在器件上直至TC=30±5进行寿命试验时把器件从试验箱移至冷却处中断偏置不超过lmin不应认为是切除了偏置在切除老炼电压后在进行老炼后反向电流测量之前器件上不应施加其它电压除非另有规定在老练电压切除后老炼后测量应在96h内完成除非另有规定见图10421老炼温度应为T=1500老炼电压V应符合如下规定对IGBT器件老炼温度应为I1500A-15DS-15试验时间至少为96h 最大额定值V(RR)DSS在上表两电压之间时老炼电压VDS取其对应的低值2.1.1.1温度加速试验在加速试验中器件在超过最大额定结温的温度下承受偏置条件MOSFET的最大环境温度为175时间至少为48h建议将足量的器件样品暴露到高温下测量器件的电压和电流以证实施加的应力不产生损坏过应力已完成加速试验的适量样品也应在试验的标准大气条件下承受1000h稳态反偏以证实器件未受到有害的影响加速试验的细节应在详细规范和/或总规范中规定2.1.2试验条件B稳态栅偏置所有器件应在规定温度下和最大额定栅一源电压的80下至少工作48h见图10422对功率MOSFET温度和电压应按规定除非另有规定温度TA应为150VGS老练电压如下2.1.3试验条件C稳态功率应保持环境温度2510对器件施加功率使器件在TT+0下工作应借助于-5jjmax-24下列测量结温的方法核查结温利用体内二极管压降的变化测量结温或利用下述方程式计算Tj=Rth(j-a)PD+TA不采用散热器Tj=RthjcPD+TC采用散热器TC为壳温TA为环境空气温度PD=VDSID,VDS为漏一源电压,ID为漏一源电流注所加功率不应超过安全工作曲线所示的功率2.1.4试验条件D,间歇功率所有器件应承受规定的循环数一次循环如下对器件加功率一段时间使结温至少上升100+15然后不加功率一段时间使结温冷却仅在不加功率时间内允许强迫风冷-10如果需要应选择加功率大小加功率时间和使用的热沉以保证在加热循环的终点管壳温度不得低于给温15在试验期间结温的提高应借助利用体内二极管电压降的变化而测量给温的方法验证或借助使用下列方程来计算式中PTVDSIDTP=器件管壳和所有热沉的时间常数T=加热时间Rth(j-a)为在规定的加热周期内器件和所用散热器具有的结一环境的热阻 本试验是随着结被加热和冷却使壳温明显地升高和下降因此使用大散热器或大功率短脉冲是不适宜的本试验条件是破坏性的3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定试验条件和以下细节3.1试验条件Aa.功率MOSFET的漏一源电压VDS见2.1.lb.试验温度如不是2.1.1的规定C.试验时间如不是2.1.1的规定d.老炼试验后反向电流的测量电压见2.lle.失效判据3.2试验条件Ba.试验温度如不是2.1.2的规定b.试验条件见2.1.2C.功率MOSFET的电压见2.1.2d.老炼前和老炼后的测量e.失效判据3.3试验条件Ca环境温度和热阻见2.1.3b.电压和电流如不是2.1.3的规定C.老炼前和老炼后测量d.总试验时间见2.1.3e.失效判据3.4试验条件Da.环境温度如希望有和热阻见2.1.4b.电压和电流如不是2.1.4的规定C.试验前和试验后测量d.循环数见2.1.4e.失效判推f.最短加热时间注:选择或设计负载电路应保证每个合格器件负载电两端的电压不超过规定的试验电压的10负载电路可以是电阻器熔断器或能提供下述功能的电路a.给电源加保护b.把不合格器件与其它受试器件相隔离;c.保证在受试器件两端至少加规定试验电压的98;如果电路在失效器件上不保持偏置电压那么必须报供识别此器件的方法 方法1046盐雾腐蚀1目的本试验是为了确定器件抗盐雾腐蚀的能力主要用于评定保护镀涂层的质量2程序应当按照GJB360A中的方法101对器件进行试验并采用下列规定a.试验结束时并在检查以前器件应在40±5下干燥24h器件标志模糊镀涂层剥落凹坑或腐蚀等影响器件使用的现象均认为是失效b.除非另有规定盐溶液浓度应为20方法1048阻断寿命1目的本试验的目的是为了确定器件在规定的条件下是否符合规定的.2安装对阻断寿命试验通常可任选安装方法因为器件几乎不消耗功率标称高反向负电流的器件可安装散热器以防止出现热失控状态3程序根据GJB33A和本方法的寿命试验要求在人工升高的温度和时间周期内在阻断结或绝缘反向偏置下完成阻断寿命试验该试验是在规定的温度下通常为150和在相应器件额定电压VRVZminVCBVAGVDG和VCS的8085下进行的按规定在高温试验时间的终点环境温度应降低在器件上应保持试验电压直至壳温达到30±5在此环境温度建立后应保持偏置电压直至测试完成测试应在切除功率后的24h内完成在切除偏置电压后在进行试验后的漏电流测量之前器件上不应施加其它电压应按规定进行试验后测量4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.试验温度见3b.试验条件偏置电压和其引出端见2和3C.试验时间见3d.试验前和试验后的测量见3e.完成试验后测量的时间如不是24hf.失效判据 方法1049阻断寿命抽样方案1目的本试验的目的是为了确定器件在规定的条件下是否符合规定的抽样方案2安装对阻断寿命试验通常可任选安装方法因为在器件上几乎不消耗功率标称高反向漏电流的器件可安装散热器以防止出现热失控3程序除非另有规定在人工升高的温度和主阻断结或绝缘反向偏置下完成340h阻断寿命试验该试验是在规定的温度下通常为150和在相应器件额定电压VRVZminVCBVAGVDG和VCS的8085下进行的按规定在高温试验时间的终点环境温度应降低在器件上应保持试验电压直至壳温达到30±5在此环境温度建立后应保持偏置电压直至测试完成测试应在切除功率后的24h内完成在切除偏置电压后在进行试验后的漏电流测量之前器件上不应施加其它电压应按规定进行试验后测量4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.试验温度见3b.试验条件偏置电压和引出瑞见2和3C.试验时间见3d.试验前和试验后的测量见3e.试验后完成测量的时间如不是24hf.失效判据见3 方法1051温度循环空气一空气1目的进行本试验是为了确定器件耐极限高温和低温的能力及交替暴露到这种极限温度下的影响1.1术语和定义1.1.1负载load试验期间受试样品及固定这些样品的夹具加载具体样品测量最坏情况负载温度来决定最大负载量因负载结构降低空气流动时用作模拟加载的整块负载可以不使用最大加载量必须满足规定的条件1.1.2监测传感器monitoringSensor温度传感器的放置点和校准应使得它指示的温度与最坏情况温度指示器作品所处的温度相同在定期表征最坏情况负载温度时鉴别最坏情况温度指示器样品位置1.1.3最坏情况负载温度worstcaseloadtemperature最坏情况负载温度是箱中特定区域的温度由位于负载中心和负载各角处的热电偶测量应定期的确定最坏情况负载温度1.1.4工作区workingzone箱中负载温度被控制在表1051l的范围内的区域1.1.5转移时间transfertime样品从一个温度极限区移至另一个温度极限区所经过的时间1.1.6最大负载maximumload最坏情况负载温度满足时限要求的最大负载见3.l1.1.7保持时间Dwelltime从负载放入试验箱开始到从箱中取出为止的时间2设备在试验箱放入最大负载时所用箱体应能在工作区提供并控制规定的温度热容量和空气循环必须使工作区和负载满足规定的条件和时限见3.1在试验期间内应用能读出监测传感器的指示器或记录器连续地监测最坏情况负载温度对样品的直接热传导应减至最小3程序样品放置位置应基本不阻碍气流越过和在样品四周流动样品需要安装时应规定安装然后样品要连续地承受规定条件和规定次数的循环本试验采用试验条件C至少要进行20次循环由步骤1和2或适用的试验条件组成的一次循环必须不间断的完成才计作一次循环在器件批的试验箱加载或去载或在电源或设备故障时完成所规定的总循环次数可以中断然而不管是什么原因如果未完成的循环次数超过规定的总循环数的10则每中断一次必须增加一次循环3.1时限从热到冷或从冷到热的总转移时间不应超过lmin当最坏情况负载温度在表1051一1规定的极限值内时可转移负载但是保持时间不应少于10min负载应在15min内达到规定温度 .4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.特殊的安装如适用见3b.试验条件字母如不是试验条件C见3C.试验循环次数如不是20次循环见3d.终点测量和检查例如终点电测量密封试验方法1071或其它合格判据 方法1054灌注环境应力试验1目的本试验的目的是确定器件结构时间歇开路失效的敏感度这种失效在热循环时在类似于印刷电路板环境中发生.早期检测薄弱结构在灌注条件中增大了拉伸和压缩的破坏作用2设备2.1铝制容器容积至少50cm3刚性容器结厚至少3.2mm2.2一公共母线受试器件以公共负板或公共正极组合焊到此汇流排上见图1054l2.3热循环箱2.4热板能保持702.5图示仪2.6灌注介质3程序3.1把以公共连接组合的器件放入一容器内该容器能保证器件离容器室的间隙至少为3.2mm.3.2把灌封材料注入容器内其后按制造厂推荐的方法固化3.3把固化的组件放在热板上并使组件达到70的热平衡除非另有规定在100Am下观察每个器件的正向电压曲线正向电压曲线不应有不稳定性或开路的迹象记下失效器件的顺序号3.4使组件在室温下冷却再放入到热冲击箱中根据本标准的方法1051完成20次冲击移出器件冷却到室温3.5重复3.3并记录失效 方法1055监测任务温度循环1目的本试验是为了确定器件承受热应力快速变化的能力这是在快速变化的温度环境中如在任务剖面系统试验中由施加功率引起的2设备要求的设备如下应具有规定的能力a.试验箱具有足够温度范围和变化速率的能力有从绝缘套管中伸出的电缆与外部偏置和监测电子仪器相连所有监测设备的电缆应提供开尔芬连接b.电源能使偏置维持在规定的偏差内C.电子电压监测装置能指示持续时间等于或大于20s的开路3程序a.所有电气和机械参数符合要求的器件首先应承受方法1032的高温稳定性烘焙然后这些器件应承受方法1051的温度循环但在25下的保持时间不要求试验条件C应是1755在极限温度下至少应稳定10min-0b.应完成电测量以保证进而进行本试验监测的热循环部分所有器件应保持在规范中的条件内C.除非另有规定温度极限值应按规定d.温度和操作剖面应按图1055一1的要求温度变化速率的平均值不应小于5K每分钟但也不应大于10K每分钟e.器件在试验箱内单独或串联连接放置器件应与恒流源相连接每次循环的高温部分恒流源对器件提供电流使结温至少升到125最高升到1503.1电气监测将监测电压表的引线与器件和串联电阻的引出瑞相联结见图10552施加电流使每个结温升高约50K如果出现断开应选择R值使监测电压VM增加10±3为证实电路工作断开开关S1确认VM增加移走电源3.2监测电压增加闭合开关S1完成图10551的六次循环同时监测电压是否超过最高值低温值3.3失效在头两次循环中出现失效如分析发现失效与试验电路有关可考虑为非正常失效注除非另有规定在最后四次的任一循环中出现瞬时或连续的开路由监测电压的增加所指示应认为失效 方法1056热冲击液体一液体1目的本试验的目的是为了确定器件耐受突然暴露到极端变化的温度中的能力及交替暴露到这种极端温度下的影响1.1术语和定义1.1.1循环cycle一次循环的组成开始于室温进行步骤1然后进行步骤2或者相反先进行步骤2再进行步骤1然后不间断的回到室温1.1.2保持时间dwelltime负载浸入容器中的总时间1.1.3负载load受试器件和固定这些器件的夹具1.1.4最大负载maximumload能放在容器中又能保持规定温度和时间的器件和夹具的最大质量1.1.5转移时间transfertime把负载从一容器中移出并浸入另一容器中所经过的时间1.1.6最坏情况负载温度worstcaseloadtemperature在负载中心具体器件的管体温度2设备所用容器在装有最大负载时应能在工作区提供和控制规定的温度热容量和液体循环必须使工作区和负载满足规定的条件和时限见3.l在试验期间应采用指示器或记录器读出监测敏感器的读数应连续地监测最坏情况负载温度当需要确认容器性能时应在最大负载和配置条件下证实最坏情况负载温度满足表10562物理性能要求的全氟碳化合物应使用于条件B和C3程序样品放在容器中的位置应使得液体无阻碍地越过和围绕样品流动负载应按照试验条件A或表1056l的其他规定见4b承受15次循环在器件样品批增加或减少或在电源或设备故障时规定完成的总循环次数的试验可以中断但如果中断次数超过规定的总循环数的10则试验必须重新开始3.1时限从热到冷或从冷到热的总转移时间不应超过10s当最坏情况负载温度在表10561规定的极限值内时可转移负载但是保持时间不应少于2min负载应在5min内达到规定的温度 注:l全氟碳化合物的粘度在最低温度下应小于或等于热冲击设备承制方推荐的粘度注:1)乙二醇还应用作热冲击试验液体2对此温度范围水是可接受的液体使用之前应确定它的化学性质对试验条件A水用作液体时.由于海拔因素规定的温度偏差达不到.可采用下列替代试验条件a.温度1006.06b.循环次增加到20次3.全氟碳化合物不含有氯和氢4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.特殊的安装如适用b.试验条件如不是试验条件A见3C.试验循环次数如不是15次循环见3d.终点测量和检查例如终点电测量密封试验1071方法或其它合格判据 方法1061管壳和螺栓温度测量1目的本试验的目的是测量六角底座器件管壳的温度2试验设施2.1热电偶类型热电偶材料应是电工技术标准手册推荐的铜一康铜温度范围为-190350线径不大于0.25mm热电偶的接点应当熔焊在一起并形成一个小珠而不采用针焊或绞合2.2准确度热电偶应有±0.5的准确度在负荷的条件下管壳上不同点的温度有轻微变化在对流冷却时这一准确度可降低到±1.0而在强迫风冷时可降至±2.03程序3.1安装方法在管壳的六角平面上在承制方选定的点上钻入约0.8mm深的小孔其大小刚好足以插入热电偶然后在孔边用小型同心冲头冲一下使热电偶焊珠与孔洞边有牢固的机械接触如果采用强迫风冷安装热电偶处应远离气流并且在靠近接点处对热电偶引线应加以保护3.2其它安装方法热电偶安装方法热电偶同管壳直接熔焊者除外会导致温度读数低于实际温度这些偏差起因于a.采用粘接热电偶与管壳接触不良b.采用压力接触的热电偶与外部散热器接触4详细规范中应规定的细节详细规范中应当规定下列细节a.安装方法见3b.试验设备如果需要 方法1066露点1目的本试验的目的是为了在规定条件下监测器件参数的不连续性2设备本试验采用的设备应当能够在测量参数的同时从规定的高温变化到-65再回复到规定的高温3程序把详细规范中规定的电压和电流加到引出端上从规定的高温到-65再回复到规定的高温对参数加以监测露点温度是被测参数出现明显不连续点的温度如果没有观察到不连续点则可以认为露点低于-65被测器件是合格的4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.试验温度高温见2b.测试电压和电流见3C.测试参数见3方法1071密封1目的本试验的目的是测定有设计内腔的半导体驻件的气密性2定义a.标准漏率标准漏率定义为在25和压差高压为1.01X105Pa低压为不大于1.33X102Pa每秒钟通过一条或多条泄漏通道的干燥空气量标准漏率应表示为Pacm3/s空气b.测量漏率测量漏率RI定义为在规定条件下采用规定的试验媒质测得的给定封的装漏率测量漏率应表示为Pacm3/s(试验所用的气体媒质)为了与其它试验方法测定的漏率相比较测量漏率必须转换成等效的标准漏率转换成空气等效值C.等效标准漏率若给定封装的测量漏率为R1则其等效的标准漏率L定义为具有相同漏气几何尺寸的同一种封装在标准漏率条件下呈现的漏率等效标准偏率以Pacm3/s空气表示注漏率的测量没有必要按照标准漏率所强调的用一个大气压差来完成等效转换仅指气体媒质3试验条件a.粗检漏试验条件ABCDEJK或L1规定为粗检漏试验条件A放射性同位素湿粗检漏试验见4试验条件B放射性同位素干粗检漏试验见5试验条件C氟碳液粗检漏试验见6试验条件D气泡试验见3b.试验条件E染料渗透粗检漏试验见8试验条件J加压粗检漏试验见11试验条件K氟碳汽粗检漏试验见12试验条件Ll光学粗检漏试验见13b.粗检漏在1102Pacm3/s或更大的漏率就满足可靠性要求时可规定试验条件D此条件不应用于内腔空余体积小于1cm3的器件c.细检漏试验条件GH或L2规定为细检漏试验 试验条件G放射性同位素细检漏试验见9试验条件HI或H2示踪气体细检漏试验氦见10试验条件L2光学细检漏试验见13d.细检漏和粗检漏试验程序除非在相应的详细规范中另有规定试验应按照表1071一1进行当有规定时见14在检漏试验后应进行试验后测量当规定作用在器件上的压力超过器件封装的承受能力时可以采用不同的压力暴露时间及保持时间条件但应满足所采用的漏率压力和时间关系并且压力不得小于207kPa对于试验条件L1至少应加6.9Pa的试验压力差应根据规定试验条件的要求和程序进行细检漏和粗检漏试验顺序只能是先进行所有的干气体试验然后进行液体浸没粗检漏试验选择使用放射性同位素粗漏和细检漏试验条件B和G1可以是同时也可以是依次进行只要符合最低的试验要求即可光粗检漏L1是一种全干气试验可以在任何细检漏试验之前进行如果采用其他的粗检漏试验条件ACDEJ或K试验顺序必须满足先进行干气体细检漏试验然后进行粗检漏试验除非按照15a的试验顺序进行若按试验条件GH1和H2进行分批试验时在检漏检测器中同时放置多于1个器件发生拒收条件应认为是批失效为了接收每个器件可再单独试验一次但应使从示踪气体加压槽内取出的lh内批内所有器件完成了再试验为了接收只有对条件G器件可以分批地再试验但应使从示踪气体加压槽内取出的lh内批内所有器件完成了再试验只有对条件K分批试验发生拒收条件的器件可采用本方法12.2的程序再单独的试验一次但下列要求除外若器件在完成第一次试验后的20s内浸没在检测器溶液中并以整批保存至再试验可不要求再加压4试验条件A放射性同位素湿税检漏试验4.1设备用于密封试验的设备如下a.放射性承踪气体激活控制箱b.计数设备由闪烁晶体光电信增管前它放大器速率计和氢-85基准标准组成计数台应有足够的灵敏度可测定器件中氛-85示踪气体透过器件壁的辐射量计数台的灵敏度至少与10-4Pa·cm3/s的氪-85漏率相对应至少每个班校准一次校准采用氪-85基准标准并应符合设备承制方的有关要求C.有足够体积的容器能用油覆盖器件并用适当的溶剂对器件表面去油d.溶液碳氢化合物真空泵油该溶液应保持清洁无污染 能对器件去油的溶剂e.示踪气体为氪-85和干氮的混合物氪-85在干氮中的浓度应不低于36.63Bq/Pacm3并应按承制方的程序至少每30d检测一次应按照本标准的校正要求作记录4.2程序器件浸没在油中抽真空至1.3103Pa或更低的压力保持10min然后至少加压至少为3105Pa保持lh从油中取出器件用溶剂清洗除去表面所有的油然后器件应放入放射性同位素增压箱中抽真空至67Pa0.5mmHg再用氪-85/干氮气体混合物加压到至少3105Pa的压力差保持25min然后将混合气体抽至贮存罐中直至箱中压力最大为267-333Pa22.5mmHg此减压过程最多在2min内完成向箱中充入空气并立即将器件从箱中取出在充气后的15min内进行检漏试验检漏用配有闪烁晶体的计数台进行指示超过计数台环境背景1000计数min或更多的器件应认为粗检漏失效4.2.1人身注意事项氪-85检漏试验设备的使用和操作人员应有许可证根据许可证要求应对操作人员进行适当的教育和管理5试验条件B-放射性同位素干粗检漏试验本试验只能用来试验内部含有氪-85吸收介质的器件例如电绝缘的有机的或分子筛材料只有满足下列要求时才容许进行本试验a.在被测器件中的一只代表性器件上打一直径130250n的小孔b.该器件承受本试验条件后计数速率在环境背景之上应在200250计数l分从激活箱中取出器件后的2h内测量计数速率如果器件失效可使用此试验条件但仅限于此种器件如果器件不失效.此试验条件不应使用5.1设备本试验设备包括a.装有氪-85/干氮混合气体的放射性示踪气体激活控制箱b.计数装置其最低灵敏度为12000计数每分钟每微居里氪-85示踪气体在环境背景之上检测计数速率最低为100计数/分c.氪-85/干氮混合示踪气体放射性比活度容许的最低值为36.63Bq/Pacm3100ciatmcm3氪-85干氮混合气体的放射性比活度至少每月测定一次5.2程序应把器件放入放射性示踪气体激活箱中将该箱抽真空到67Pa0.5mmHg以下的压力然后使器件承受至少17X104Pa氪-85/干氮混合气体的压力25min再把混合示踪气体抽到贮存罐内直到激活箱内的压力降至670Pa5mmHg以下此减压过程最多在3min内完成而后向激活箱内充净化空气器件从激活箱取出后的30min内用闪烁晶体计数台完成检漏试验指示超过计数台环境背景200计数/分时器件为粗检漏失效5.2.1人身注意事项见4.2.l6试验条件C-氟碳液粗检漏试验6.1设备本试验所用设备应包括a.真空/压力箱它用于对器件抽真空和随后的加压压力在24h之内应增至62X104Pab.适用的可观察容器它包括装有指示液体并保持温度在125的装置或100对于最高温度额定值为100的锗晶体管和能从流体中消除尺寸大于lm颗粒的过滤系统C.放大镜它能将物体放大到其标称尺寸的1.530倍屈光度为4120用于观察当器件浸在指示液里时冒出的气泡d.如表10712规定的I到指示液和II到指示液 e.光源它能发出平行光在空气中器件槽中离光源最远处的照度至少为161000lx光源不需要校准但为了很好的观察气泡光源放置位置应对观察者无强烈的入射和反射光f.适用的校准仪器它可以指示试验的温度压力和时间是否符合规定G.在指承液中固定器件的合适夹具注1全氟碳化合物不含氯或氢6.2程序应将器件放在真空/压力箱中压力降至670Pa5.0mmHg或更低并保持至少30min但内腔体积大于或等于0.1Cm3的器件可以不做这项真空试验试验箱内要有足够的I型检测液以便覆盖受试器件在真空循环时应在至少30min后但在真空放气前将液体注入然后根据表10713对器件加压加压时间完成后将压力除去并将器件连同容器从压力箱中取出整个过程要多于20s放置容器可以是另一个或贮存器当器件从容器中取出后应在空气中干燥2±lmin然后浸入125±5的II型指示液中器件的最上部浸入指示液面以下至少50mm每次放入一个器件成组放入时的位置要能清楚的观察到每个器件冒出的单个气泡及产生气泡处从器件浸人指示液起就应对着暗色不反光的黑色背景用放大镜进行观察至少要观察30s除非提早拒收6.2.1失效判推明显的气泡串从同一点产生的两个或多个气泡应判为拒收6.2.2注意事项进行氟碳液粗检漏试验时应遵循以下注意事项a.全氟碳化合物液体在使用前应该过滤所使用的过滤系统应能消除大于lµm的颗粒 允许大量过滤和贮存在使用过程液体累积到可观量的颗粒后应更换或过滤后再使用应注意防止溶液污染b.对观察用的容器加注液体时要保证器件的浸没深度至少为50mmC.受试器件的表面应无杂质其中包括表面涂覆和标志这些会导致错误的试验结果d.在试验大封装时要防止因封装破裂或膨胀的液体急剧溢出使操作者受伤7试验条件D气泡试验接表10712规定的II型指示液这些指示液替代乙二醇作粗检漏气泡试验媒质7.1设备本试验所用设备应包括a.内腔空间容积大于1cm3的器件b.容器它的容积足以使溶液浸没器件的深度达到50mm容器壁应该是平的以使反射和失真达到最小例如蓄电池瓶是合格的容器C.液体应有足够的量使试验期间的液体至少能维持在125±5d.光源它能发出平行光在空气中器件槽中离光源最远处的照度至少1610001x光源不要求校准7.2程序应将器件放在液体温度为125的容器内浸入深度至少为50mm浸入时间至少为lmin在整个浸入时间内观察气泡或气泡冒出应使用侧向光见7.1d以有助于观察气泡并应对着黑色无反射背景对器件进行观察7.2.1失效判据当器件显示一个或多个附着增大的气泡一个连续的气泡串或从同一点相继冒出2个或更多的气泡该器件就被认为失效8试验条件E一染料渗透税检漏试验8.1设备本试验所用设备包括a.紫外线光源在接近引起染料最大反射的频率下具有峰值辐射荧光为0.365m荧光素黄为0.4935m若丹明B为0.556mb.能维持72X104Pa的压力箱c.按照承制方规范混合的荧光染料溶液如若丹明B荧光素着色检查荧光FL50或等效物d.能将物体放大到其标称尺寸的1.530倍屈光度4120的放大镜8.2程序本试验只允许用于有透明玻璃外壳的器件或用于不透明器件的破坏性检验压力箱应装有染料溶液其深度要足以完全淹没所有器件应将器件放在溶液里试验箱至少加压到72104Pa并至少保持3h对不能经受72104Pa的器件封装可使用至少41104Pa至少保持10h然后将器件取出并用适合于所用染料的溶剂细心地清洗器件再用空气吹干对透明的器件应该使用可以将物体放大到其标称尺寸1.5倍屈光度4的放大镜及适当频率的紫外光源检查染料渗透的迹象对不透明器件的破坏性检查应该去掉器件的帽盖用放大镜和合适频率的紫外光源进行内部检查8.2.1失效判据在器件腔体内出现任何染料的迹象都应判为失效9试验条件G放射性同位素细检漏试验9.1设备本试验所用设备同5.l 9.2激活参数应以下式计算激活压力和时间RQs-----------(1)SKTPt公式1中的参数定义如下Qs受试器件所允许的最大漏率用Pacm3/sKr表示R如果受试器件的漏率恰好等于QsR就等于激活后超过环境背景的每分钟计数如果器件已通过以前的放射性检漏试验这个计数是超过计数设备和器件背景的拒收计数S激活系统中氪-85示踪气体的比活度单位用Bq/Pacm3表示K闪烁晶体的总计数效率以被评定器件内腔中每一微居里的氪一85在每分钟内的计数为单位该因子与器件结构及闪烁晶体尺寸有关计数效率按照9.3测定T器件被激活的吸收时间单位为h.PPe2Pi2式中Pe是激活压力单位为Pa式中Pi是器件原始内部压力单位为Pa激活压力可以由规范规定如果已经确定了合适的吸收时间T那么可调节激活压力Pe以满足公式lt从小时转换到秒3600s/h22注公式1的完整形式在分子中含有因子(Pop此因子是对海拔高度的修正因子P是海平面大气压单位为Pa,P是试验处所和海平面之间的大气压力差对该试验此因子可忽略9.3计数效率K的测定公式l的计数效率K按如下方法测定a.将受试器件中有代表性的五只器件装上管子并通过管子用已知体积和已知比活度的氪一85示综气体充人器件的内腔再将管子密封b.器件装在计数台中直接从计数台的带屏蔽的闪烁晶体中读出每分钟计数由此读数可计算计数效率单位为计数每分钟每微居里9.4表面吸收的评定在确定检漏试验参数之前应该评定所有器件封装材料包括玻璃金属陶瓷组合物涂层及外部密封剂对氪-85的表面吸收材料有疑问的代表性样本应按9.2的规定承受对器件规定的压力和时间条件然后样品每10min计数一次记录计数速率直到计数速率随时间基本不变在此时间点表面吸收不再成问题应记下此时间间隔并应决定9.5中规定的等待时间9.5程序器件应放入放射性示踪气体激活箱中激活篇可部分填充惰性材料以减少抽真空时间激活箱抽其空至67Pa器件应承受至少2105Pa氢-85/干氮混合物12min的加压试验应按照9.2测定实际的压力和吸收时间每分钟的R计数值在背景之上不应小于600应把氪-85/干氮混合气体抽至贮存罐中直至激活箱中的压力降为67133Pa此过程应在激活终结后3min内完成若加压试验采用更高的压力此过程应从激活箱压力达到405Pa时再起的3min内完成然后此激活箱立即用空气填充从激活箱中取出器件在1h内用配有闪烁晶体的计数台进行检漏测量若器件封装箱考虑9.4的要求则器件在空气中暴露时间不应少于9.4测定的等待时间器件从激活箱中取出至检漏的时间不要超过lh在激活气体暴露后在用计数台测量漏率前应进行空气暴露若器件封装不用考虑9.4的要求则进行检漏不需要等待时间从增压定取出的器件数量应限制在lh内完成检漏 应采用下列方程计算器件的实际漏率实际读数净计数每分QsQR式中Q为实际漏率单位为Pacm3/sQs和R按9.2的定义注注意氪-85向大气中的排放.不得超过政府和地方法规规定的极限9.5.1失效判据除非另有规定漏率等于或大于表10714试验极限的器件应认为失效注注意在复杂几何尺寸的器件中呈现的漏率虽不足以造成密封试验失效但可含有足量浓缩的放射性示踪气体而造成适量的误差9.5.2人身注意事项见4.2.110试验条件H1或H2-示踪气体He细检漏试验试验条件H1是规定条件符合表10715的规定法它能保证试验灵敏度满足要求的测量漏率R1试验条件H2是灵活法允许按10.2.1.2的公式改变试验条件以便在预定的测量漏率R1下检测规定的等效标准漏率L10.1设备试验条件H1和H2所需设备应包括可适当加压和抽真空的箱体及准确校准的氦质谱检漏仪其氦漏率灵敏度足以读出不小于110-4Pacm3/的测量氦漏率测量漏率的箱体容积应尽可能小因为此容积对灵敏度极限有不利的形响采用校准过的扩散式漏率标准校准漏率检测指示器至少每班一次10.2适用于规定法和灵活法的试验程序应该将完整的器件放火密封箱用1000氦示踪气体按规定的时间和压力给密封箱加-5压然后将压力释放可任意采用空气氮气冲洗并应将每一个作品转移到另一个试验箱或另外几个试验箱这些试验箱与抽真空系统和质谱检漏仪相连接当试验箱抽真空后原先加压进入样品的示踪气体就会泄露出来并在检漏仪上显示为测量漏率R1应对从压力下取出进行检漏试验的器件数目加以限制以便最后一个器件的试验能在试验条件H1的6min内或在试验条件H2选择的停留时间内完成10.2.1表面吸收的评定在确定检漏试验参数之前应对所有器件封装材料的氦表面吸收进行评定这些封住由玻璃金属及陶瓷或其组合构成其中包括涂层和外部密封料应将有疑问的代表性样品打开将每个器件的所有零件作为一个整体按照表10715和10.2.1.2的规定承受器件结构确定的加压和时间条件应监测每个器件的测量漏率指示的漏率降到0.5R1对试验条件H1为表10715中的规定值对试验条件H2为预定值的时间确定为经过时间用释放压力后经过时间的平均值决定最小可用的停顿时间应该注意测量灵敏度随着此背景显示的漏率相对拒收水平R1的降低而升高或者使整个的未打开的有疑问的代表性 样品承受同样的程序然后用这样获得的缩短的经过时间值确定最小的停留时间如果所得出的停留时间超过表10715的规定位就不能使用规定法应该指出的是吸收随暴露的压力和时间变化因此在获得满意的暴露值之前可要求进行某些尝试性试验10.2.1.1试验条件H1规定法按受试群件的内腔体积采用表10715规定的适当条件对器件进行试验T1为加压时t2为释放压力后和测量漏率前之间所允许的最大时间如果详细规范中所规定的最大标准漏率极限值小于本标准灵活法规定的极限值时不得采用规定法10.2.1.2试验条件H2灵活法加压的大小暴露时间及停留时间的选择要使对受试器件如果是不合格品进行测量所获得的示踪气体的实际漏率R1大于质谱仪最小可检测漏率器件承受的氮气压至少为203kPa采用所选择的压力值和加压时间结合受试器件封装的内腔容积和10.2.2规定的最大等效标准漏率L计算测量漏率R1的极限值计算公式如下式中R1示踪气体He经过漏孔的测量漏率L等效标准漏率PaCm3/soPe暴露压力绝对大气压Pol个标准大气压1105PaT1暴露于Pe的时间sT2释放压力与检漏之间的停留时间Sv器件封装的内腔容积cm3最小可检测漏率应按10.2.l加以测定同时应考虑指定漏率与经过时间t0t2相对应经过时间t0应考虑为最小可使用停留时间测量漏率应在t0和t2之间完成或者对L1Pa.cm3/s可从公式3的细检漏近似解的选择加压参数图1071-1给出图示法如果所选择的停留时间t2大于60min则应该用公式3计算R1值,该值应保证最大检测的标准漏率在到由所选择的粗检漏试验条件相覆盖.或者,最大可 检测漏率L与停留时间的关系可从如下公式近似解中获得.图10712给出图解法在每一种情况下公式4和5R1应取比最小可检测值大的值10.2.2失效判据除非另有规定如果内腔容积等于或小于0.01cm3器件的等效标准漏率L超过510-3Pacm3,该器件就不能被接收如果内腔容积大于0.01cm3并等于或小于0.5cm3器件的等级标准漏率L超过110-2Pacm3/s,该器件就不能被接收如果内腔容积大于0.5cm3,器件等效标准漏率(L)超过110-1Pacm3/s该器件就不能被接收11试验条件J-增重粗检漏试验11.1设备本试验所用设备如下a.真空/压力箱能对器件抽真空和加压到618kPa并能维持加压到10hb.给器件称重用的分析天平,可精确到0.1mgC.如表10712规定的III检测液体源d.能清除液体中大于lm颗粒的过滤系统e.用于测量试验压力和时间的经过适当校准的仪器f.合适的溶剂11.2程序应将器件放在装有25清洁的合适的溶剂的容器内进行清洗并允许其至少浸渍2min还后将器件取出在125供箱内至少放置lh在此之后将其冷却到室温.每个器件都应称重量并将最初的重量记录下来或可以将器件按下列原则分为若干小组体积小于或等于0.01cm3的器件按0.5mg的重量差分组体积大于0.01cm3的器件按1.0mg的重量差分组将器件放入真空/压力箱中将压力降到667Pa5mmHg并保持lh但内腔容积大于或等于0.1cm3的器件除外这些器件可免去这项真空循环应向压力箱注入III型检测氟碳液其注入量要足以覆盖器件抽空lh后在放气前注入氟碳液然后将器件加压到5l7kPa若器件免抽真空时应加压至618kPa压力至少保持2h如果器件经不住5l7kPa试验压力可把压力降至310kPa但真空循环和加压时间至少保持10h当加压周期结束时应释放压力将器件从压力箱中取出放在氟碳液体槽内将器件从液体中取出后称重量之前应将器件用空气吹干l3min应将器件单个地放在天平上并确定每个器件的重量或重量组别从液体中取出后的4min之内应把所有的器件称重完毕应当根据器件的最初重量和试验后的重量记录并计算器件重量变化应将经过分类的器件分成两大组重量变化为一个重量差或更少的为一组重量变化大于一个重量差的为另一组11.3失效判据内脏容积小于或等于0.01cm3增重为1.0mg或增重更多及内腔大于0.01cm3增重为2.0mg或增重更多的器件应当拒收如果器件已被分组增重多于一个重量差的器件应当拒收器件如果失重或增重引起拒收的可在125土5下烘熔8h后再进行试验12试验条件K-氟碳汽粗检漏试验12.1设备本试验所用设备如下a.真空/压力箱能对器件抽真空和加压到620kPa.并能维持到12h b.氟碳汽检测系统检测汽质量的能力等效于0.28mg的I型氟碳液c.表10712中规定的I型检测液d.按规定适用的已校准仪器它指示试验清洗时间和温度检测系统至少每个工作班校准一次校准时向试验箱内注入1mm3的I型检测液所得读数应按承制方的说明节调节e.试验条件K所用汽体检测器至少每个工作班校准一次采用I型液校准源并遵循承制方说明书推荐的方法12.2程序应把器件放入真空/压力箱中把压力降至667Pa或更低至少维持30min向压力箱中注人I型检测液使其浸没器件应在抽真空30min后放气之前向压力箱中注入检测液按照表10713给器件加压加压时间完成后将压力释放并将器件连同容器从压力箱中取出整个过程要多于20s器件要保持在氟碳液容器中当器件从容器中取出后在试验循环前应在空气中干燥至少20s最多5min如果I型检测液的沸点低于80最大干燥时间应降为3min然后用氟碳汽检测系统对器件进行检测该系统已按12.1校准过清洗时间应符合表1071-6试验时间至少3.5S除非器件提早拒收.系统清洗和试验箱温度应为125土5若清洗和试验箱温度为150土5试验时间至少为2.5s注应在与受试器件相接触的箱表面处测量温度12.3失效判据若检测仪指示多于0.28mg的等效值检测液符合表10712的I型则器件拒收13试验条件LI或L2一光学粗漏或粗漏/细漏检测13.1设备a.光学检测台能抽真空和或加压接着能检测封装盖罩是否变形b.合适校准的仪器能指示试验结果规定的时间和压力13.2盖罩硬度试验条件L1和L2只适用于薄型盖帽的封装一般金属盖帽的厚度小于0.6mm试验灵敏度与盖帽变形的程度有关变形程度取决于具体所采用的压力变化和试验时间对于具体的盖帽材料和尺寸应符合下列公式试验条件L1试验条件L2式中R单个盖帽的最小宽度内腔尺寸mmE盖帽材料的弹性系数E6895107pa铝E1379108Pa铁镍钴合金 E4137108Pa陶瓷T盖帽的厚度mm13.3漏率灵敏度光学检漏试验应在某一试验压力Po和时间t下进行应能提供所要求的漏率灵敏度漏率灵敏度按下式计算L=(-1105PaXV/Kt)Ln(1-d/PoLo)O2Vt式中L试验的漏率灵敏度1105PaCm3/sV封袋内腔体积Cm3Ok记率试验气体常数空气为1.0氦为2.67t试验时间sdVt封装盖帽变形的测量值mmPo试验时的试验箱压力PaLo盖帽硬度常数根据封装尺寸计算mm/Pa13.4试验条件L1一光学粗检漏将完整的器件放入密封试验箱将光学干涉仪调整到观测封装的盖帽认后将试验箱抽真空同时用光学干扰计观测盖帽是否变形在视野内同时观测每一只封装是否压力变化其盖帽变形在减小的压力下保持时间t1或等效程序其盖帽有无继续变形13.4.1失效判据开始随着试验箱压力改变如果光学干涉仪未检测到盖帽变形或在试验箱压力保持恒定或等效程序的情况下光学干涉仪检测到盖帽变形则器件均应拒收13.5试验条件L2一光学粗/细检漏将完整的器件放入密封试验箱将光学干扰计调整到观测封装的盖帽然后持试验箱抽真空同时用光学干扰计观测盖帽是否变形在视野内同时观测每只封装是否随着压力变化其盖帽变形在减小的压力保持时间t1或等效程序其盖帽有无继续变形然后将密封试验箱用氦气加庆至不大干2105Pa然后用光学干涉仪在时间t2或等效程序观测其盖帽是否变形13.5.1失效判据器件按下列三个判据中的在一判据拒收开始随着试验箱压力变化如果光学干扰计未检测到盖帽变形或在压力保持恒定的时间t1内或等效程序由于封袋漏泄其截留的内部压力而使光学干扰计检测到盖帽变形或在压力保持恒定的时间t2内或等效程序由于封装在加压的氦气体中漏泄而使光学干扰计检测到盖帽变形14摘要适用的详细规范中应规定下列条件a.试验条件字母当采用具体的试验时见3b.试验条件GH1或H2的接收或拒收漏率当不采用本方法规定的接收或拒收漏率时见10.2.1.1.10.2.2和9.5.lC.试验后的测量见3适用时d.试验条件G和H的再试验接收判据对于k见3ee.进行细检漏和粗检漏的顺序如果不是在粗检漏之后进行细检漏见315说明a.如果粗检漏试验采用试验条件AB或E则应首先进行细检漏试验如果粗检漏试验采用试验条件CDJ或L并且试验条件CJ和K所使用的碳氟化合物材料的气压可以进入器件内部大于406kPaTA125则粗检漏可在细检漏之前进行在进行细检 漏试验之前器件应在此温度下至少焙烘1h此顺序与漏率试验是否是筛选顺序的一部分或是否列入了B组或C组检验均无关系b.试验条件A至EE和L1均不规定允许的最大漏率因为这些试验是通过/不通过类试验项目不提供实际漏率虽然试验条件A.BK和L1具有明确需要符合的定量测量但仍认为是通过/不通过试验项目C.当按试验条件G和H对器件进行再试验时为了保证得到可靠的结果应已知器件暴露到氦或氪85中的历程包括日期充气过程示踪气体浓度压力及时间对于停留时间t2不是有效因子的小漏率由近似解法计算的等效标准漏率的拒收值是加压条件和指示漏率的函数最小能检测的R值应小于拒收水平R2困1071-1最小可检漏率 由近似解法计算的等效标准漏率的试验上限值是停留时间压力和指示漏率的函数如内部压力充足情况下的较大漏率图10712最大可检测漏率 2000系列机械性能试验方法2005轴向引线抗拉试验1目的本试验是为了确定轴向引线玻璃壳二极管抗拉力的能力即在经受拉力和温度控制条件下进行正向测试时有无间断或开路现象本试验可能是破坏性的2设备a.数字电压表和能把100mA直流电流施加于被测器件的恒流源优先采用电池供电如果要采用恒流源则可采用约5V的电压箝位b.加载器满量程刻度为44N或等效的能测量35N±10C.拉力试验夹具当施加35N轴向拉力时能夹住二极管两端一个夹子对支架必须电绝缘使得能监测二极管正向电压d.热空气源能够将二极管环境加热到TA150±5Tj约为1753程序将被试二极管安装在拉力试验夹具中将电监视设备与二极管引线相连流过二极管的正向电流为100mA同时记下正向电压然后将二极管的环境温度增加到150在直流100mA下正向测试小信号开关二极管时因二极管热阻使二极管的结温Tj约比环境温度高25Tj约为175在100mA下硅开关二极管计算机类型有约-1.2mV/K的温度系数因此在环境温度从25升到150期间预计电压会下降150mV至少100rnV当稳定在这个温度之后应对轴向引线施加35N的拉力同时观察正向电压的变化4失效判据在施加35N拉力期间合格器件不应出现正向电压的增长大于30mV任何不稳定或开路均应认为二极管失效5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.环境温度若不是150±5b.测量电流若不是100mA直流C.轴向拉伸应力若不是35Nd.正向电压允许的变化若不是30mV 方法2006恒定加速度1目的本试验是为了确定离心力对器件的影响恒定加速度试验是一种加速试验以检验在冲击和振动试验中不一定能检查出来的结构和机械上的缺陷2设备应自满足详细规范的最低要求3程序应通过外壳或正把安装把器固定住引线或电缆应适当保护然后对器件在X1X2Y1Y2Z1和Z2各方向上加规定的离心加速度1min加速度逐渐增加到规定值的时间不少于20s加速度逐渐减到零时间不少于20s4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.所加离心加速度大小以ms2为单位见3b试验后所进行的测试方法2016冲击1目的.本试验是为了确定器件耐中等冲击的能力例如由于操作不细心运输或野外工作中产生的冲击这类冲击尤其是重复冲击脉冲可能影响器件工作特性或引起类似于过度振动所导致的器件损伤2设备应能对器件提供规定峰值加速度和持续时间的冲击脉冲来自传感器输出端的加速度脉冲应是半正弦波此正弦被容许的失真不得大于规定峰值加速度的±20%传感器的固有频率应为所测冲击脉冲频率的5倍以上含5倍应在上升时峰值加速度的10%和在衰减时峰值加速度10%两点之间测试脉冲持续时间对于2ms以上的规定持续时间其绝对误差应是±0.6ms或规定持续时间的±15取较大者对于小于2ms的规定持续时间绝对误差应是±0.lms或规定的持续时间的±30%的较大者3程序冲击试验设备应牢地固定在试验台基成等效基面上并在使用以前进行校平造过外壳刚性地固定器件对外引线作适当的保护线器件在规定的方向上施加规定的冲击数每次冲击把托架升高到规定的加速度所需要的高度上然后降落应提供阻止托架再次冲击工作台面的方法进行冲击试验时如适用电负载条件和测试应符合规定终点测试应按规定4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.加速度和脉冲持续时间见2b.冲击方向及次数见33C.电负载条件如适用见3d.冲击时测试如适用见3e.终点测试见3 方法2017芯片粘附强度1目的本试验的目的是为了确定半导体芯片与管座或与其它衬底连接的牢固性2设备加力仪其准确度为满该度的±5%或0.5SN取其大者可以使用带杠杆臂的圆形测力计或线性运动加力仪施加试验所要求的力试验设备应具有以下能力a.芯片接触工具能将力均匀分布到芯片一个边见图2017lb.设备保证芯片接触工具正面与管座或衬底安装面垂直c.转动能力相对管座/衬底的固定夹具和芯片接触工具设备应具有转动能力似便于接融工具与芯片边缘是平行的线接触加力到芯片的工具与芯片接触应是从一端到另一端全部接触见图20172d.试验时用有足够照明及10倍以上的双目显微镜检验芯片与芯片接触工具交界处的情况e.对芯片面积小于双1.65mm2的器件不用已校设备而用任选设备可用任何手持设备上述ab和d条的一般要求均适用该工具能把均匀的力垂直加到芯片边见图2017-120172和20173所用显微镜至少能放大10倍f.试验条件C的工具锤子凿子或弹簧加载冲子是适用的3试验条件A芯片剪切试验条件A适用于芯片直接键合到管座或衬底上的器件3.1程序试验应按照本方法规定或按照包括有特殊部分结构的详细规范规定的试验条件进行应对所有的芯片强度试验予以计数并遵守具体的抽样验收及追加的备份样品规定该试验应认为是破坏性的3.1.1剪切强度采用上述的设备见2对芯片施加足以使芯片从管座上切断的力或对芯片施加规定的最低剪切强度见图201742倍的力取最先出现的状态A.当使用线性运动加力仪时加力的方向应平行于管座或衬底平面并垂直被试芯片的一个侧面b.当使用带有杠杆臂的圆形测力计用于施加试验所要求的力时应围绕杠杆臂轴旋转而且运动应平行于管座或衬底表面并垂直被试芯片的侧面接触工具应接在水平杯臂适当的距离上以保证所加力的准确性C.芯片接触工具应把力缓慢地从零增到规定值并加到芯片的一个侧面该侧面与管座或衬底的夹角接近90见图20173对于矩形芯片将力垂直地加到芯片的长边上当由于封装形状使上述选择均不适用的话芯片的任何可适用的边均可试验d.在接触工具与芯片侧面接触后的整个加力时间内接触工具的相对位置不应垂直移动以免与管座衬底芯片焊接材料产生接触如果工具在芯片上方滑脱可以用一个新芯片代管或芯片重新定位但要符合3.1.3的要求3.1.2器件接收判据3.1.2.1失效判据如果芯片焊接剪切发生如下情况则认为器件失效a.剪切力小于图20174中A线规定的最低剪切强度要求b.剪切力小于图20174中A线规定的最低剪切强度要求的1.25倍即B线且芯片 与焊接材料的粘润面积小于芯片连接面积的50时C.剪切力小于图20174中A线规定的最低剪切强度要求的1.5倍即C线且芯片与焊接材料的粘润面积小于芯片连接面积的25时d.剪切力小于图20174中A线规定的最低剪切强度要求的2.0倍即D统且芯片与焊接材料的粘润面积小于芯片连接面积的10时3.1.2.2接收判据如果芯片焊接符合如下情况则认为器件合格a.用等于或大于图20174中A线规定的最低剪切强度要求的2.0倍即D线的力没有切断b.残留的半导体材料的粘润痕迹等于或大于芯片焊接面积的50而不管所加剪切力的大小这条标准只适用于芯片面积小于1.65mm2的器件注芯片焊接材料的不连续面内粘润的半导体材料应认为是上述粘润痕迹3.1.2.3分离类别当规定时达到分离要求的力及分离类别规定如下a.有残余的半导体材料b.从芯片与芯片焊接材料处分离c.芯片与芯片焊接材料从管壳上分离 图20174芯片剪切强度标准最小力与芯共粘附面积的关系3.1.3摘要详细规范应规定下列内容a.芯片是小焊接强度如不同于图20174所示b.试验条件字母c.抽样大小和接收数4试验条件B机械撞击试验条件B可用于下列器件1仅在硅材料芯片的一个面上与管壳或接触面之间有冶金焊接2芯片两面与接触面有焊接或芯片一面与接触片有焊接而另一面与管座有焊接本方法不适用于芯片面积小于1.610-4m2的器件5程序将芯片连同管座和/或接触片放在适当的砧座上对仅仅一面与接触片或管座焊接的芯片用圆头锤把硅材料击碎在有焊料钎料或合金空洞处不粘附硅材料因此可看到空洞可目检接触片或管座以确定空洞的大小和密度与已建立的目检标准比较空洞的大小和密度以确定芯片粘附性是否合格对两面有粘附的芯片两面有接触片或一面为管壳而另一面为接触片可用锤子敲击一面接触片或用凿子从侧面锤击把芯片劈开若用凿子劈开芯片则应采用锤子敲击每一面以敲掉所有废的硅材料然后按上述方法进行目检5.1注系事项在试验期间应遵循以下注意事项 a.使用凿子或锤子会带来飞溅的小片必须戴防护镜穿防护服b.破碎硅材料会产生锋锐的棱边操作中必须小心以免造成伤害5.2失效判据出现以下情况则器件为不合格a.单个空洞面积大于芯片总面积的3b.所有空洞面积的总和大于总面积的66详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.试验条件字母b.每批抽样数 方法2026可焊性1目的本试验的目的是测定那些在连接时要用低熔点焊接的器件引线的可焊性这种可焊性的确定取决于这些沉点被焊料涂覆时的浸润田力或者当没演焊锡时形成适当的接触角的情况这些步骤将检验为了有利于低温焊而在生产过程中采取的处理方法是否符合要求并且证明尼是设计要求进行低温焊连接的林分都已进行了这种有利于低温熄的处理本试验包括有加速老化试验它模拟了在具有不同有害作用的各种贮存条件组合下的自然老化1.1定义1.1.1可焊性solderability金属被焊料浸润的特性1.1.2浸润Wetting在被检测表面形成均匀平滑无断裂低温焊料薄膜的过程1.1.3多孔性porosity焊接处包含有许多小针孔和凹坑的海绵状不均匀表面的焊料覆盖状况见图202631.1.4非浸润nonwetting表面虽然已与融熔焊料相接触但焊料未能很好地附着在整个表面上以致暴已出一部分被试验的表面见图202641.I5针孔和空洞pinholesandvoids作为缺陷存在的穿透拉个焊料层的小孔见图i0261图20262和图202651.1.6脱浸润dewetting指当熔用焊料覆盖了被试验的表面后由于收好引起无规则形状的焊料堆积它们与焊料薄膜覆盖区域隔开但基底金属见图02661.1.7外来物质foreignmaterial位于引线材料或涂层上其他材料构成的粒子见图202671.1.8焊料与焊剂涂覆的最小位置Solderandfluxminimumapplicationdepth1.1.8.1双列封装指引线端都展宽为最大肩宽的位置或到达管壳的底面取二者中高封口较远的位五1.1.8.2径向引线封装如扁平封装顶部针焊方形封装指引线上离管壳不大于1.27mm的位置1.1.8.3轴向引线封装如金属管壳封装针栅阵列封装指引线上到封装主体或者到封装平面或者到支座上取其高玻璃封口处最远的一个距离不大于1.27mm的位置1.1.8.4有引线片式载体即J形弯曲翼形指引线上等于由基平面的扩展或引线上开始拓宽的位直11.8.5无线片式载体指城堡体顶部与引出端区之间距离的50%的位置1.1.8.6带有压扁扁平冲孔引出端的螺纹安装器件平坦位置或比朝向器件本体的引出端的孔底低1.27mm的位置取其小者2设备2.1焊料槽焊料相尺寸应能容纳至少1kg的焊料该设备应能把焊料保持在4.3.2规定的温度在浸焊料过程中焊料应处于静止住态2.2浸焊料工具 应采用一种浸焊料工具它能够按4.3.2的规定控制引出端点出入焊料糟的速率并控制在焊料槽内的停顿时间在所要求深度的总时间样品的夹具不要与焊料槽接触2.3光学设备应采用放大倍数为1020倍的双简光学显微镜2.4水汽老化设备应采用大小能足以容纳样品的耐腐蚀的容器样品放置的位置必须是使样品的底部至少高出沸水见3.3表面4-5cm的距离支撑样品的支架必须采用无杂质污染的材料这种设备应能按4.2要求验证是否已达到规定的温度2.4.1系统的清洁设备应至少每月进行一次排空与清洗或在使用前进行可能需要更频繁的清洗清洗时必须使用无污染的溶剂2.5焊料铬铁传导温度受控的焊料铬铁其适当的热容量应使在整个焊接操作中进行可靠的焊料连接保持适当的焊料温度3材料3.1焊剂焊剂应为符合标准GB9491规定的R或RMA型松香焊剂3.2焊料应采用39锡铅焊料代号为HLSnPb39该焊料应符合标准GB3131的规定3.3水用于水汽老化的水必须是蒸馏水或去离子水注意这些材料中可能包括有以下物质易燃的对眼睛皮肤或呼吸系统有害的或者具有巨大烧毁能量的对眼睛和皮肤应该予以保护当处置热的物体时应带防热手套3.4铜标准缠绕线4.4.3规定的标准缠绕线应按规定采用软的或拉制的和退火末涂覆的引线来制造引线直径应为0.635土0.127mm引线制备应按以下规定a.拉直并按合适的长度至少50.8mm切断b.按要求去油并清洗以保证引线表面无沾污C.浸入焊剂GB9491RMA型d.在245±5浸入熔融焊料5se.在异丙醇中清洗以去掉或溶解残留的RMA型焊剂f.如不立即使用标准引线应贮存在清洁带盖的容器中注1所有化学制品应符合有关规定纯净的溶剂通常要去掉杂质来使用2上述步骤中可能包括有以下物质易燃的对眼睛皮肤或呼吸系统有害的或者具有巨大烧毁能量的对眼睛和皮肤应予以保护当处置热的物作时应带防热手套4程序应根据有关规范中规定的引出端数目进行试验本试验可以在存贮或发货包装之前进行也可以从承制方的保护性包装中取出器件后立即进行或作为鉴定和质量一致性检验的一项试验试验用样品应随机抽取操作时应注意不要把试样表面弄粗糙或被油汗水或异常的气氛等污染试验步骤应包括以下操作a.必要时对样品进行适当的预处理见4.1b.对全部样品进行老化见4.2C.加焊剂并把引出端浸入熔锡中见4.3和4.4 d.完成浸焊料过程后检查和鉴定被试验的引出端见4.54.1引出端的预处理4.1.1样品的预处理试验前对引出端不得作擦清洗刮或摩擦性处理应在规范中规定对引出端的任何特殊预处理如试验前的弯曲或重新定向4.2水汽老化在加焊刑和浸焊料之前对本试验选定的全部样品进行老化即将被检测表面暴露于2.4规定的容器的水蒸汽中8±0.5h引线处于不同高度的水汽温度根据表2026一旦确定老化过程中只允许间断一次但不得超过10min器件在完成规定的试验时间后应从试验设备中取出4.2.1干燥和存贮程序从设备中移出试验样品器件可以使用下述程序之一进行干燥a.在无沾污表面上的空气干燥b.允许在干燥环境中推荐用于氮最高采用100烘培且不超过lhC.在环境温度下用空气干燥注样品从老化设备中取出后的2h内若不做可焊性试验必须在试验前将其存贮在一个干燥的大口瓶或干氮箱内最多72h如果超过这一存贮要求样品将不能继续做试验4.3引出端浸焊料4.3.1加焊刘若详细规范无其他规定被试验的引出端应按1.1.8的规定在室温下浸入焊剂510s然后在浸渍焊锡之前必须干燥520s不用时焊剂应被覆盖在8h之后丢弃或在25保持规定的比重在0.838和0.858之间使用一星期之后丢弃4.3.2浸焊料程序试验前应从熔融焊料表面撤去渣和过烧的焊剂对摇动或漂动的焊料槽可不作撇渣处理熔锡应保持在245±5的恒温下将器件固定在浸焊料工具上见2.2并把覆盖了焊剂的引出端侵入熔锡中一次对无引线封装拐角引出端有可能浸入两次其侵入深度按1.1.8的规定在浸焊料之前样品吊放在焊料槽上方的时间不得超过7s浸入和提起速率应为25.4±6.35mm/s在熔锡中的停顿时间应为5±0.5s对直径大于等于l.02mm的引出端为7±0.5s浸焊料过程之后使器件在空气中冷却然后浸入异丙醇或等效溶液来清洗掉引出端上残存的焊剂必要时可用浸清了异丙醇或等效的溶液的潮湿软布棉花签擦掉所有残存的焊剂4.3.2.1镀金引出端的焊料浸渍镀金引出端应用一个或两个焊料槽进行两次加焊剂和浸焊料处理第一次浸入是为了清除引出端上的金使用静止槽时焊料应在第一次和第二次浸焊料之间进行搅拌对于镀金器件建议使用单独的焊料槽4.3.2.2二极管浸焊料 在浸焊期间应注意避免沿器件轴向的极限热梯度夹具应不能散失二极管本体的热也不能使非浸入的引线靠近管体是1.3cm之内4.4缠绕线引出端非设计的用于浸焊料应用的引出端即焊片引线柱和其他通常具有规定引线附着区的引出端结构诸如孔槽或隙缝4.4.1标准缠绕线的使用在浸焊刑和焊料之前引出端的引线附着区应使用3.4规定的标准缠绕线缠绕l1.5匝使其在浸焊料期间不会移动4.4.2加焊剂应使用合适的方法诸如刷子对引线包裹和引出端的附着区加焊剂在浸焊料之前多余的焊剂可从引出端去掉4.4.3焊料铬铁程序应使用3.2规定的焊料和2.5规定的焊料铬铁对引出端和缠绕线加焊料对连接处加热直到焊料熔化510s加焊料之后器件允许在空气中冷却应通过将器件浸入异丙醇而得多余的焊剂从引出端去掉必要时可用浸没了异丙醇的潮湿软布棉花签擦掉任何残存的焊剂引线缠绕引出端可以利用4.3.2或4.4.3的加焊料方法4.5引出端检查引出端上的浸焊料部分应根据2.3采用1020倍的双目放大镜进行检查4.5.1引出端浸焊料评价接收判据如下a.引出端浸渍部分表面至少95%的面积覆盖有连续的新的焊料层b.针孔空洞孔降未浸润或脱浸润不超过总面积的5并且单一缺陷的区域不超过总试验区的3C.元器件的用户/使用方可以确定浸焊料区域内的某一部分是关键部位对这些关键部位以外区域中的可焊性缺陷只要用户使用方同意可予以接收d.任何两个在设计中并未要求相连的引出端或金属化区域之间不应存在焊料桥接在由焊料浸渍引起桥接的情况下若局部加热如气体烙铁或再浸润导致了在显微镜下观察到这些端部之间的绝缘区上焊料收缩和不浸润那么该试验不认为是一种失效受试的表面区域面积应按1.1.8的规定e.仅对于有引线器件暴露出引线端面的引线切口处不应用于进行引出端焊料覆盖的检查和评价f.接收与否的判据见图20261到20267.g.样品存在腐蚀和标志模糊不应认为可焊性失效应使用方法1041和方法1022以确定腐蚀和标志的失效模式注应检查4.5规定的被试验表面的区域.如果从被试表面的所有视角表明覆盖小于95%应认为器件失败在有争议的情况下针孔空隙覆盖的百分比将由对它实际测得的百分比将由对它实际测得的面积与总面积相比较来确定4.5.2引线缠绕引出端的评价可焊性接收判据如下a.在标准缠绕线和引出端之间轮廓线总长度的95与被测引出端的表面成正切并且无针孔空洞孔隙非浸润或脱浸润b.与引出端表面结合的焊料轮廓线因为焊料应用方法而可能出现的非均匀流线并且是按上述a规定施加浸润是可以接收的4.6器件评价 可焊性试验之后器件应按方法2071进行检验并应满足关系到器件标志字迹腐蚀沾污物涂覆和外来物质的判据此要求仅适用于未按产品单元购买订货单发货的器件而不做为可焊性终点试验的一个判据5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.每个器件要检测的引出端数目见4b.适用时对引出端进行的特殊预处理见4.lC.若与1.1.8规定不同时应规定要求的浸入深度d.若与2.3规定不同应规定要求的放大倍数e.如与本方法规定不同应给出焊料成份焊剂和温度f.如不是一次循环则应规定循环次数如果规定进行多次循环来试验器件的抗热能力时如在多次锡焊时所要遇到的那样应在第一次循环结束时和在规定的总循环次见结束时进行必要的检查和测量在一次循环后或全部循环结束后的任何一次测量和检查中若器件失效就应视作达不到本项要求注本表使用说明l本表适用于长度为12.7mm的引线2观察整个引线的价况3表的左侧一列数据指引线直径4表的最上面一行数据指空洞直径5表中值为空洞数例引线长度小于12.7mm的情况A引线长度为8.9mmB8.9/12.70.7C将表中给出的空洞数乘以0.7得到可接收的空洞数D对直径为0.25mm的引线直径0.03mm的空洞为700个空洞E对长度大于25.4mm的引线见4.5长度为12.7mm直径为0.635mm导线的可焊性覆盖放大10倍展开图 方法2031耐焊接热1目的本试验是为了确定器件焊接时耐高温的能力2设备设备包括能控制温度的焊料槽3程序将器引线浸至离器件本体焊管或短柱1.6±0.8mm处浸入温度为260±5熔融的焊料中102s.不加焊剂每根器件引线浸入一次为一次循环循环次数应符合规定根-0据承制方意见全部引线可同时浸入允许器件在循环之间恢复到环境温度在浸入时间内要防止沿器件轴向热梯度过大固定夹具不应对壳体构成散热器固定未浸引线离管体的距离不应大于12.7mm4详细规范中应规定的细节详细规范中应环定以下细节a.循环次改见3b.试验后测量 方法2036引出端强度试验条件A拉力1目的本试验是为了检验器件引线焊接及密封处抗直线拉伸的能力2设备用于固定器件的适当夹具老虎钳及施加拉力的规定重物不限制引线活动3程序在每个引线或引出端上无冲击地加上规定的力器件管壳应保持在固定的位置当试验轴向引线器件时引线都处于铅垂位置通过固定一根引线到夹具或老虎钳上而使器件固定住用手动虎钳或等效工具在规定的时间内把规定的力包括不夹具悬挂在引线末端上.尽可能靠近每个引线末端拴挂重物解除应力后用10倍放大镜检验发现有断裂密封弯月面处的除外松动或引线和器件管体之间有相对移动均认为器件失效4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a加到引线上的力见3b.加重物的时间见3c.试验后测试试验条件D1转矩引线或引出端1目的本试验是为了检验器件引线及密封的抗扭转运动的能力2设备转矩试验需要适当夹具固定装置及力矩扳手或加规定转矩的其它适当工具3程序用适当的夹具把器件管体牢固地夹紧在规定的时间对引线最接近密封处的引出端部分施加规定的力矩应无冲击绕器件轴向且在引线引出端之间会引起引出端松动的方向施加规定的转矩3.1超高频及微波二极管除非另有规定在规定的时间绕二极管轴向在引出端间无冲击地加上0.17Nm力矩应在促使引线松动的方向上加力矩应允许承制方推荐夹紧方法3.2当去掉应力使用10倍放大倍数放大镜检查时发现有断裂弯月面除外松动或引出端引线和器件管体之间有相对移动认为是器件不合格4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.施加力矩大小见3.1b.施加力矩的时间见3.1C.试验后的测试试验条件D2转矩螺栓1目的本试验是为了检验螺栓型器件在装配时耐拧紧应力的能力2设备转矩试验要求适当夹具及固定装置以及力矩扳手或施加规定力矩的其他适当工具3程序通过器件本体或凸缘将器件夹好按次序把一个厚度等于被测螺栓6个螺矩的扁平钢垫 圈和一个二级配合的钢螺母装在螺栓上所有的零件都要清洁和干燥无冲击地把规定的力矩加到螺母上加力矩的时间按规定然后从器件上拆下螺母和垫圈并检验器件是否符合要求3.1失效判据如出现以下情况则器件为不合格a.螺栓开裂b.螺栓拉长12螺矩以上C.器件有明显的机械变形例如螺纹剥落管座变形螺栓弯曲d.通不过规定的试验后和终点测试4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.加力矩的大小见3b.加力矩的时间见3C.试验后的测试试验条件E引线疲劳1目的本试验是为了检验器件引线抗金属疲劳的能力2设备规定的重物和适当的夹具3程序适用时在每个器件上试验两根引线接循环规则选择引线即第一个器件上的编号为1-2引线第二个器件上的2-3引线除非另有规定把一个225±15g的重物加到每根引线上使管壳引线成如90±5弧3次在25S内完成一次弯曲有任何玻璃破裂密封弯月面处的除外或引线断裂应认为器件不合格弯成弧的定义为无扭力地移动管壳到垂直重力轴位置然后回到正常位置在同一根引线上的所有弯曲弧应在同一方向同一平面内而不限制引线活动4详细规范中应注定的细节详细规范中应规定以下细节a.加到引线上的重物若不是225±15g见3b.弯曲次数如不是3次见3c.试验后测试试验条件F弯曲应力1目的本试验是为了检验器件引线引线焊接及玻璃一金属密封的质量2设备固定器件的适当夹具或用于螺栓安装器件的其它支架3程序3.1方法A适用于圆柱形器件用适当的夹具把器件的一根引线固定位按实际可能在尽量接近另一根引线或管脚的未端处并在器件基准轴的合适角度上无冲击地加一个规定的力3.2方法B适用于螺栓安装的器件把螺栓旋紧在适当的支架上将器件牢固地固定住并使其基准轴处于水平位置用手动虎钳或等效的工具把规定的重物挂在引线焊片的小孔中其时间按规定3.3失效判据 去除应力后用10倍放大镜检验发现有断裂密封弯月面处的除外松动或引线和器件间有相对移动认为不合格4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.预处理和条件如需要b.固定到引线上的重物见3c.试验方法见3.1和3.2d.加重物的时间e.试验后的测试 方法2037键合强度1目的本试验是为了测试键合强度以确定是否符合相应的详细规范所规定的要求本试验适用于通过焊接热压超声或有关方法键合的分立器件键合种类分为金属丝一芯片或内引线焊片一芯片键合金属丝一封装引线键合或金属丝一衬底键合2设备本试验设备应包括用来施加引起键合失效所需力的测力计测力计应能在失效时测出所加的应力以mN为单位其测试准确度分三档100mN含100mN以下为±2.5mN100500mN为±5mN超过500mN时为指示值的53程序采用规定的试验条件进行试验所有键合拉力应计数并遵守相应规定的抽样验收及追加样品的要求除非另有规定键合强度试验所规定的LTPD应规定的最小样品数是指要做的最小拉伸数而不是抽取的器件数例如试验条件A是金属丝数试验条件B是键合点数试验条件C是内引线焊接片数若在键合点上有明显增加键合强度的粘附剂密封剂或其它材料应在涂覆这些材料之前进行键合强度试验如在涂覆上述材料之后进行应除去以上材料除非规定非破坏性极限所有键合强度试验均为破坏性的3.1试验条件3.1.1试验条件A金属丝拉力双键合点本试验通常用于分立器件芯片或衬底和引线技的内部键合在这种条件下固定住器件在引线金属丝的下面插入一个钩子在金属丝的中间位置上加上拉力对双键合点同时进行试验力应加在使健合点从芯片上分离的向上方向上该力垂直于芯片或衬底的平面或两键合点之间的直线偏差不超过5当发生失效时记录失效时的拉力及失效种类3.1.2试验条件B金属丝拉力单键合点不推荐用于直径小于127m的金属丝当要求分别地试验芯片或衬底及引线柱上的金属丝键合点时或由于器件结构对试验条件A不适用时可使用本试验条件本试验所试验的键合点数应与试验条件A的规定相同当分别地试验芯片和引线柱键合点时应切断金属丝为芯片和引线柱键合点的拉力试验提供两个适用的端点在金属丝较短的情况下为了让拉力加到一个端上必须接近于另一端处切断金属丝用适当的装置把金属丝的自由端夹紧并对它加单纯的拉伸力当金属丝由芯片键合球焊点的顶上引出时应在与芯片或衬底的垂直线不超过5的方向上加拉力当金属丝在键合点芯片或引线柱的旁边引出时应在与芯片表面间大于或等于45的方向加上拉力当发生失效时应记录引起失效的拉力及失效种类3.1.3试验条件C内引线焊片拉力本试验适用于分立器件引线柱和芯片或衬底处的内引线片把器件固定住在引线焊片下面尽量接近芯片连接处插入一个钩子加拉力拉力垂直于芯片或衬底其偏差不超过5当发生失效时应记录引起失效的拉力及失效种类3.2失效判据所加的拉力小于表2037l所给的应力条件下导致键合点分离时为不合格表20371给出了指定试验条件引线成份及结构所要求的最低键合强度3.2.1失效种类3.2.1.1金属丝键合失效种类金属丝键合失效种类如下a.金属丝在细颈处的断开由于键合减少了横截面积b.不是细颈处的金属丝断开 C.键合点失效金属丝和芯片金属化层之间的交界面d.引线柱衬底上或不在芯片的键合失效在金属丝和镀层或金属化层之间的交界面e.金属化层从芯片上翘起f.使金属化层或镀层离开村底或管壳引线往g.芯片破裂h.衬底破裂3.2.1.2内引线焊片失效种类内引线焊片失效种类如下a.芯片处的键合失效内引线焊片和金属化层之间的交界面b.金属化层与芯片脱离C内引线焊片与管壳引线柱分离d.芯片破裂应记录失效时的拉力和失效种类3.3生产抽样失效后的程序未封装的器件如果样品经试验后的失效数多于容许的数量时应停止引起失效的设备生产该种产品直到样品通过试验为止在引起失效的设备上生产的全部器件从检验合格的下一个批次算起为不合格或者按表2037l或图20371规定的最小键合极限拉力的1/2对器件进行100非破坏性筛选假使0.2X非破坏性筛选的拉力可用X-3/2代替表2037-1的值X是从上一批合格产品实际拉力数据中获得的统计数据X是平均拉力是标准偏差如果使用退火的99.999的纯铝金属丝应将方程式中的分母改写成3然后将上述句子写成规定的最小极限拉力的13如果因芯片破碎引起失效则不必采用此筛选程序而要全批报废因为芯片破碎引起失效表明了该管芯也许含有用非破坏试验不能筛选的缺陷4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.试验条件字母见3b.最低键合强度如不同于3.2内规定或要求的键合强度分布细节时如适用C.LTPD如不是10或被试验的键合拉力数和选取方法以及适用时的器件数d.失效拉力及失效种类报告的要求适用时见3.2.l 注1对于试验条件B键合强度极限为试验条件A所要求的75%2对于上表没有列出的金属丝直径使用图2037-1及2037-2曲线来确定拉力极限3对于带状引线使用与被测带状金属丝等到效截面积的圆金属丝直径来确定键合强度4适当时所完成的密封后试验是指密封的工艺和筛选后的试验A曲线—金密封前B曲线—金密封后及铝密封前C曲线—铝密封后图2037-1键合拉力极限 B曲线-铝密封前C曲线-铝密封后图2307-2键合拉力极限 方法2046振动疲劳1目的本试验是为了确定在规定范围内振动对器件的影响2程序把器件刚性地固定在振动台上引线或电缆要适当固定然后按最少196ms2恒定峰值加速度并在50±5Hz范围内使器承受简谐振动在X1Y1及Z1各方向至少振动32±8h总计最少96h3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.试验后测试方法2051振动噪声1目的本试验的目的是为了测试器件在振动条件下产生的电噪声的大小2程序器件和引线应刚性地固定在振动台上引线或电缆要适当固定器件至少按196m/s2恒定峰值加速度作简谐运动振动频率在1002000HZ之间近似对数变化每个循环在整个频率范围的扫描时间不少于4min在X1Y1及Z1方向各进行一次循环总计三次因此总计振动时间不少于12min在试验电路中加上规定的电压和电流用校准了的平均响应均方根rms高阻抗电压表来测试振动时在规定的负载电阻两端的最大噪声输出电压该电压表能测试2000HZ正弦波电压的均方根值而误差不大于3在频率2020000HZ范围内该电压表的特性值误差为2000HZ时的±ldB当频率在20HZ以下和20000HZ以上时衰减率为每倍频程6±2dB电路的最大本征噪声低于规定的噪声输出电压至少10dB3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.试验电压和电流见2b.负载电阻见2C.试验后的测试d.噪声输出电压极限值 方法2052粒子碰槽噪声检测试验1目的本试验是为了检测器件内腔自由的粒子本试验是为含足够质量粒子的那些器件提供一种非破坏性探测方法其原理是粒子与外壳碰撞时激励传感器而被探测出来2设备粒子碰撞噪声检测PIND试验需要的设备或等效的组成如下a.阈值检测器检测超过预置阈值的粒子噪声电压设定的检测器阈值峰值为20±lmV相对系统地的绝对值b.振动机及驱动器能对受试器件提供大体是正弦的振动条件A一在4250Hi下峰值加速度为196m/s220g条件B一在至少60HZ下峰值加速度为98m/s210gc.PIND传感器使在150160kHz频率内某一点峰值灵敏度校准到每10V/Pa对应一775±30dBVPa-77.5±3dBV/bard.灵敏度测试装置STU见图2052l以定期检验PIND系统特征STU由一个具有和PIND传感器同样容差的换能器和能以250V±20脉冲激励该换能器的电路组成当用连接介质把该换能器连接到PIND传感器上时STU在示波器上产生峰值大约为20mV的脉冲e.由放大器组成的PIND电子设备该放大器在PIND换能器峰值灵敏度的中心频率下增益为搬上60±2dB该放大器输出噪声的峰值不超过10Mvf.粘附剂把被测器件接到PIND传感器上的粘附剂应与STU试验相同g.冲击装置或工具它能把9800±1960m/s2峰值冲击脉冲加于受试器件主冲击的持续时间不超过100µS若采用可同时进行冲击试验的系统振动机的振动在最后一次冲击脉冲后可能受到不超过250ms的中断或受到干扰共同试验的持续时间可在50±5的点上测量3程序3.1试验设备的安装将振动机的驱动频率和幅度调到规定的条件应调节冲击脉冲使对受试器件的冲击峰值为9800±1960ms23.2试验设备的校验试验设备的校验至少每班进行一次不满足校验要求的失效系统应在最后一次成功的系统校验后再对试验的所有器件进行试验3.2.1振动机驱动系统的校验驱动系统应使振动机达到规定的频率和振幅应校准驱动系统使频率调整在标称值的±8以内使振幅调整在标称值的±10之内将直观位移监视器固定到传感器上就可用于1.023.05mm幅度的监视在所有振幅范围内均可使用加速度表振幅低于1.02mm时则必须使用加速度表3.2.2检测系统的校验除去振动机的激励采用用于试验器件的粘附刑将STU的换能器与PIND传感器同轴地面对面安装触发STU几次要在示波器上看到低电平信号脉冲和阈值检测不是每次触发STU都产生要求的幅度凡大于20mV的脉冲均激励探测器32.3系统噪声验证系统噪声为相当恒定的带连续观开3060s噪声的峰一峰值不应超过20mV3.3试验顺序 下述试验a到i构成一个试验循环a.3次试验前冲击b.振动31±sC.3次共同试验冲击d.振动3±1se.3次共同试验冲击f.振动3±1sg.3次共同试验冲击h.振动3±1si.接收或拒收3.3.1安装要求必要时采取特殊的预防措施例如在安装时被试器件引线接地或试验操作人员接触以防止静电损坏被试器件大多数器件类型要经过粘接介质直接安装在传感器上为使灵敏度最大用器件的最大平面对着传感器的中心或轴安装器件如果器件有一个以上的大平面时则选取其中截面最薄或厚度最均匀的平面对着传感器安装例如扁平封装顶部朝下对着传感器安装小轴向引线圆柱型器件用其轴水平安装圆柱体的侧面对着传感器形状不是普通的器件可以加特殊夹具螺栓封装应利用一个圆柱体夹具此夹具应有一个无穿通洞以便夹具的底部坚固这种内洞直径应最小且夹具直径应大于六倍扁平尺寸这种夹具具有以下特性a.质量小b.声透射好C.与换能器表面完全接触特别在中心位置d.与试验器件有最大实际接触表面e.器件不能松动f.适宜用粘接介质安装3.3.2试验监视应连续地监视每个试验循环见3.3共同试验冲击及其后最多250ms内除外在三个检测系统中有一个或几个同时出现下述现象都能指示粒子存在a视觉指示超过正常恒定背景白噪声电平的高频尖峰信号b.音频指示出现卡搭音暴音或喀达音它不同于传感器上没有被试器件时的恒定本底噪声C.阈值检测指示出现亮灯或双线示波器曲线偏转3.4失效判据在仪器正常条件下监测时由三个检测系统中的任一个指示出除背景噪声之外的任何噪声爆发由冲击本身引起的除外都应导致器件拒收拒收的器件不得重新试验而试验系统发生故障时所有器件可进行再试验除外如规定对某批产品要做附加的试验对每个试验循环都应重复全部的试验程序设备的安装调试和共同试验冲击每个试验循环的拒收器件都要从该批中剔除并且不准在以后的试验批中重新试验4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.试验条件字母A或Bb.批接收或拒收判据若适用 C.试验循环数如不是1次d.试验前冲击和共同试验冲击的大小若不同于规定注1按钮式开关应为无机械振动结构牢固金触点的微动开关2电阻公差为5且为无感电阻3电压源可用标准于电池4试验期间相互耦合的换能器之间必须同轴5输出到STU换能器上的电压为250V±20图2052-1典型的灵敏度测试装置图2052-2196m/s2加速度时封装高度与实验频率的关系 方法2056扫频振动1目的本试验是为了确定在规定频率范围内振动时器件的影响2程序2.l安装器件应刚性地固定在振动台上引线和电缆要适当固定2.2振幅使器件承受最少196ms2的恒定峰值加速度2.2.1频率范围振动频率在100Hz到2000Hz之间近似对数变化2.2.2扫频次数及持续时间从100Hz到2000Hz并回到100Hz整个频率范围的扫频时间不少于4min这个循环在X1Y1及Z1方向各进行4次总计12次因此总计振动时间不少干48min3详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.试验后的测试 方法2057扫频振动(监测)1目的本试验是为了检验半导体器件在规定的频率范围内以规定的加速度振动时出现的故障.2程序2.1安装器件应刚性地固定在振动台上,要特别注意保证器件引线上的电连接是可靠的,以防止振动时接触断断续续.在器件进行振动的场所要避免磁场.2.2振幅器件以最小196m/s2的恒定峰值加速度进行振动.监测某点的加速度,该点的加速度相当于支撑器件处的加速度.2.3频率范围振动频率在100Hz到2000Hz之间近似对数变化.2.4扫频次数及持续时间从100Hz到2000Hz并回到100Hz的整个频率范围的扫描时间不少于8min.这个频率范围在及方向各进行一次(总计三次).因此,总计振动时间不少于24min.容许分段进行试验,但扫频速率和试验持续时间应符合要求.在进行下一个频段的试验之前,允许在一独立的频段内完成振动试验.3测试加上规定的直流电压和电流,连续地监测半导体器件在振动时是否出现间断的开路及短路.该监测设备能检测出在详细规范内规定的电压或电流变化的持续时间和大小.另外,该设备应有一个可靠的”通过/不通过”指示器或记录仪,不能采用像示波器那样需要连续目视监视的设备.4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节:a.电试验条件;b.电压或电流变化的大小和持续时间;c.试验后的测试.方法2066物理尺寸1目的本试验是为了检验器件的物理尺寸2设备所用设备能检验器件尺寸是否符合详细规范的要求3程序检验半导体器件是否符合详细规范所规定的物理尺寸4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.器件的物理尺寸 方法2068非透明玻璃封装双插头非空腔轴向引线二极管外观目检1目的本检验的目的是对非透明玻璃封装双插头非空腔轴引线二极管的裂纹进行目检此裂纹可影响气密封的完整性2设备放大倍数1020倍的双目显微镜足够照明用以目检玻璃管体3程序检验应在管体涂覆前完成.应在1020倍放大倍数下检验玻璃管体是否有裂纹3.1失效判据在管体玻璃中呈现裂纹的任何器件应拒收在管体两端密封弯月面内的裂纹或缺损不应拒收 方法2069封帽前目检功率金属氧化物半导体场效应晶体管1目的进行封帽前目检的目的是验证封帽前检测点的组装工艺质量和结构本标准中的各种检验和试验是验证与适用的详细规范要求的一致性2设备本试验所需设备应包括以下部分a.光学设备具有规定的放大倍数b.适用的夹具它固定受试器件但不引起器件损伤c.加盖的容器适用于器件的贮存和搬运它使器件免遭机械损伤和环境污染d.目检标准图照片等使检验员对受试器件是否能接收做出客观的判断3程序3.1总则应在规定的放大倍数范围内按适当的观察顺序检验器件以确定器件是否与本标准和适用的详细规范的要求相一致a.检验顺序本标准给出的判据顺序不是要求的检验顺序承制方可自行改变b.检验控制在目检和密封前准备之间的时间间隔内器件应贮存在受控的环境中受控环境是指空气中尘埃和相对湿度受控采用正压惰性气体环境如干氮应满足贮存在受控环境中的要求除在密封前进行清洁处理外根据本标准器件应在100000级环境中受检允许的最高相对湿度不应超过65当器件搬运通过非受控环境时应贮存在加盖的清洁容器内C.放大倍数低放大倍数检验可用单目双目或立体显微镜检验可用适当角度和适当照明完成可用高放大倍数检验证实低放大倍数发现怀疑的器件高放大倍数检验是在100400倍的范围内进行低放大倍数检验是在30100倍的范围内进行3.2键合检验低放大倍数本检查和判据规定了对不同键合类型和位置必须进行的目检要求检查时必须从顶部观察见图2069l和20692在确定键合的物理尺寸时键合引线的尾部不是键合的一部分呈现下列现象的器件不得接收3.2.1金丝球焊a.球焊直径小于引线直径的两倍或大于引线直径的五倍b.金丝球焊线的引线部分不完全在球的周界范围内C.金丝球熄的引线不在焊接区的边界范围内d.在金丝球焊的四周形成可见的金属间化合物3.2.2楔形键a.超声/热超声楔形键其宽度小于内引线直径的1.2倍或大于内引线直径的3倍其长度小于内引线直径的1.5倍或大于内引线直径的3倍从上面观察在截断前b.热压楔形键其宽度小于内引线直径的1.2倍或大于内引线直径的3倍其长度小于内引线直径的1.5倍或大于内引线直径的3倍3.2.3无尾键月牙形a.无尾键其宽度小于内引线直径的1.2倍或大于内引线直径的5倍其长度小于内引 线直径的0.5倍或大于内引线直径的3倍b.无尾键其键合压痕未覆盖整个内引线宽度3.2.4一般情况金丝球焊楔形键和无尾键从上方观察呈现下列现象的器件不得接收a.在芯片上键在未被玻璃钝化层覆盖的键合区之内的部分不到整个键的75若由于几何尺寸原因键合区尺寸小于键则判据可改为50b.内引线的键合尾部延伸和接触到未被玻璃钝化层覆盖且不与此内引线相连的金属化层C.内引线的键合尾部其长度在芯片键合区超过内引线直径的2倍在管壳或引线柱上超过内引线直径的4倍d.在管壳引线柱上的键合键合不完全在引线柱顶部平面内e在另一键合上部键合键合的内引线尾或引线的残留段上的键合并靠原先的键合区再进行超声楔形键合原先键合区可观察宽度的减少不足6.35um即认为是可接收的f.键合与相邻的未钝化不相连的芯片金属化层的距离小于25.4umg.二次键合h.金丝球焊不足50的键合区位于无低共熔金属区内3.2.5金属丝本条规定了不同的位置必须进行的目检要求检查时必须从上方观察呈现下列现象的器件不得接收a.引线与未被玻璃钝化层覆盖的工作金属化区之间与另一引线之间公用引线除外与封装接线柱之间与未被钝化的相反极性的芯片区之间与封装相反极性的任何部分包括用于封装的凸线部分之间的距离小于一根引线直径不包括设计但在任何情况下此距离不能小于6.35um距芯片表面键合区周界127pm的球面内此间距应大于25.4umb.引线上有裂缝缺口卷曲划痕或变细使引线直径减小25以上键合压焊区除外C.遗漏或多余的引出线d.在键合点和引线交界处键合上翘或裂口e.从芯片键合区到封装引线柱之间的引线不是呈弓形即应力不能释放f.引线与其他引线交叉公共连接及设计除外在设计的情况下距离最少为25pmg.引线未根据键合图纸键合除设计文件中允许用于调谐的除外h.引线呈内角小于90o的死弯非故意的突然弯曲或引线扭曲到应力呈非常明显的程度i.金丝球焊的引线向封装引线柱或其它端子点弯曲之前对于距离大于12.7mm引线与芯片表面法线方向偏离大于10o3.3封装条件低放大倍数呈现下列情况的器件不得接收3.3.1在芯片表面的多余物可用规定气流大约1.35105Pa将多余物或多余粒子吹掉或用软驼毛照相机刷刷掉然后检验器件呈现下列现象的器件不得接收a.松散粘附的导电粒子粘附部分小于其最大尺寸的一半的尺寸大到足以桥连未玻璃钝化有源金属化层的最窄间隙硅渣或任何不透明材料应归为导电粒子b.芯片表面上的液滴化学污斑或光致抗蚀剂桥连了未被玻璃钝化层覆盖的金属化层或裸硅区未使用部分除外C.芯片表面的油墨覆盖了键合区面积的25以上或者桥连了未被玻璃钝化层覆盖的金属化层或裸硅区或它们的组合未使用部分除外 3.3.2芯片安装a.在芯片的三个周边以上或芯片周边的75以上观察不到在芯片和管座之间有安装材料若器件通过了芯片粘附试验则不要求检查浸润情况b.芯片安装材料成球状从上方观察时看不见焊接轮廓c.芯片安装材料剥离d.芯片安装材料延伸至芯片顶部表面或垂直高度超过芯片顶部平面且妨碍键合3.3.3芯片取向a.芯片取向或位置与器件的组装图不符b.芯片与芯片安装面明显倾斜大于10o3.3.4内部封装缺陷低放大倍数检查适用于底座基座盖和帽作为对盖和帽根据3.3.la判据100目检的替代盖和帽可做适当清洗处理以及进行质量验证程序并经鉴定机构批准所提供的盖或帽在封帽或密封准备前一直保持在受控环境中a.管座或引线柱镀层出现气泡起皮或龟裂b.导电粒子粘附部分小于该粒子最大尺寸的一半c.在玻璃绝缘子中气泡或互连的气泡串大于引线和管体或引线和引线之间距离的一半d.管座引线柱严重弯曲;e.尺寸大于25.4um的玻璃芯片或其它材料碎片粘附在管座的凸缘或边缘处并有碍于密封f.沾污油漆或管座变色延伸到芯片焊接区或引线键合区g.绝缘螺栓封装l缺陷或异常使全属岛之间绝缘间隙比设计值减少50以上2衬底裂纹或劈开3.3.5载体缺陷氧化铍氧化铝等衬底a.载体材料劈开b.载体金属化弄污或载体金属化设计图形不均匀使工作的焊区金属化条盖安装金属化边缘之间的距离比设计值小50或12.7m以小的为准C.影响气密性密封或芯片安装全属化的氧化铍或工作金属化裂纹工具痕或冷模界面线不是开裂因此不是拒收的理由d.金属化层翘起剥离或气泡在载体表面e.粘附的导电多余物它桥接金属化条引线或有源电路元件的任何组合f.金属化层中的划伤或空洞沿长度在任何地方暴露其衬底使留下的未涉及的原始全局宽度少于75注为改进表面可焊性有时在需要引线焊接的金属化区有意的刮擦一下这种情况不引起拒收刮擦面积必须满足3.3.4b的判据g.在操作和工艺过程中由于不合理操作在载体金属化中过度刮伤h.用焊料将载体与封装相粘连的浸润横面小于50i.管座引线柱与管座法线方向偏离超过10oj.金属化焊区间设计的间隙有50以上被引线粘附的熔点焊锡所占据4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.检验方法的例外和补充b.适用时与已批准的电路设计布局或结构的不同处 C.适用时给操作者用作比较的标准样品图纸和照片d.适用时特定的放大倍数图2069-1键合尺寸 方法2070封帽前目检微波分立和多芯片晶体管1目的进行封帽前目检的目的是验证晶片晶片直流测试芯片检验和组装工艺的工艺质量和结构本方法的备种检验和试验应用来检测并剔除有缺陷的晶体管这些缺陷在使用中导致器件失效本方法也可验证与适用的详细规范的要求是否相一致2设备本试验所需的设备应由以下组成a.光学设备具有规定放大倍数并备有正常入射光和暗场光k.适用的夹具固定受检器件而不引起器件损伤C.加盖的容器它适用于器件的贮存和搬运使器件免遭机械损伤和环境污染d.目检标准图照片等使检验员对受检器件是否接收能做出客观的判断3程序3.1概述应在规定的放大倍数范围内按适当的观察顺序检验器件以确定器件是否与本标准和适用的详细规范的要求相一致a.检验顺序本标准的顺序不是要求的检验顺序承制方可自行改变b.检验控制在目检和密封前准备之间的时间间隔内器件应贮存在受控的环境中受技环境是指空气中尘埃和相对湿度受控采用正压隋性气体环境如干氮应满足在受控环境中的贮存要求根据本标准器件应在100000级环境中受检.除非在密封前进行清洁处理允许的最高相对湿度不应超过65当器件搬运通过非受控环境时应贮存在加盖的清洁容器内C.放大倍数高放大增倍数检验应按需要采用垂直于芯片表面的正常入射光或暗场光低放大倍数检验可用单日双目在立体显微镜检验可用适当角度和适当照明完成低放大倍数发现怀疑的器件可用高放大倍数检验证实1高放大倍数检查应在60200倍的范围内进行2低放大倍数检查应在3060倍的范围内进行3晶片检验应在l001200倍的范围内进行然而所用的最低入大倍数必须满足检验要求d.一般拒收判据除非另有规定如果出现的缺陷是在任一单元的25%或整个芯片的10%应判为拒收e.图20705至2070-9给出微波分立晶体管所用的不同版图3.2圆片检验可在金属化之后的任何时间进行对一批中的每个晶片应检查晶片四个象限的图形并在晶片中心处进行应根据表2070-1决定抽样数注1若在探针测试之前进行检查则批大小由大圆片上的芯片数决定若检查在探针测试后进行则批大小由电参数合格的芯片数决定2对拒收圆片中电参数合格的芯片承制方可选择用相同或更大的放大倍数对引起大圆片拒收的缺陷进行100%检验3.2.1金属化检验除非另有规定适用于拒收条件是单元的25%芯片的10%有下列缺陷者不得接收 a.金属化未对准使欧姆接触窗口上金属化层面积小于75b.接触窗口的四周连续地被金属化覆盖小于50%注在底金属指端下终端接触介质台阶的远端不需要金属化覆盖C.增强接触区必须覆盖50金属化d.非连接的金属化有缺陷间距由于金属化连桥减少50%以上或2.54m以小的为e.金属化侵蚀金属化出现侵蚀现象f.金属化粘附金属化出现翘起剥落或起泡g.例外周边金属化有缺陷未对准不能拒收周边金属化是用于多单元器件探件测试的是无源金属化3.2.2玻璃钝化和氮化硅的缺陷除非另有规定拒收条件是单元的25%芯片的10%有下列缺陷者不得接收a.波同角过妨历其后对全用化空洞或创伤的检查或龟裂面积大于芯片的25b.玻璃饨化层脱层c.两条或多条相邻的有源金属化条未被玻璃钝化层覆盖有意设计的除外d.裸露硅的键合区边缘未被玻璃钝化覆盖有意设计的除外e.设计为键合区的面积被玻璃饨化层覆盖超过25%f.玻璃龟裂超过芯片面积的25%g.玻璃龟裂在相邻的金属化条上形成闭合环3.3芯片金属化缺陷高放大倍数呈现下列缺陷的芯片不得接收3.3.1暴露了下层金属化的划伤和空洞见日2070-1除非另有规定拒收条件是单元的25%和芯片的10a.划伤或空洞切断内层的金用化保护环b.芯片键合区的金属化中含有空洞面积大于键合面积的25见图20701C.适用于有延伸接触的所有器件划伤无论是否暴露在下层材料或空洞使联结键合点和接触区的金属化未损伤的宽度小于50d.适用于多于10个的延伸接触区离键合区近的半个接触区内划伤或空洞占50%这种接触区多于10%e.少于10个接触区的延伸接触区.在接触区中有划伤或空洞使隔离的接触区面积大于10%f.金属化探测损伤作为对探测损伤的限制可应用3.3.1b的判据3.4划片和芯片缺陷高放大倍数呈现下列缺陷的器件不得接收见图20702a.除非设计规定外在有源金属化层或键合点四周和芯片边缘之间可见的饨化层小于2.54mb.有源区中有残缺或裂缝c.划片线内长度超过50.8m的裂缝其裂纹指向有源金属化或有源区d.残缺伸入到离有源区的25.4m范围内或伸入到设计空边的50以内以小的为准e.裂缝或残缺伸展到有源金属化层下面f.耗尽环损失了25%以上的管芯则拒收一个耗尽环包围一个分立单元图形环包围整个管芯真正的圆环与发射极有相同颜色3.5键合检验低放大倍数本标准规定了对不同键合类型和位置必须进行的目检要求检查时应从上部观察见图 20703和20704在确定键合物理尺寸时键合引线的尾部不认为是键合的一部分有下列缺陷的器件不得接收3.5.1金丝球焊a.金丝球焊的直径小于引线直径的2倍或大于引线直径的5倍b.金丝球焊的引出线不完全在球的周界范围内c.金丝球焊的引出线不在焊接区的边界范围内d.在金丝球焊的四周形成可见的金属间化合物3.5.2楔形键a.铝丝超声/热超声楔形键其宽度小于内引线直径的1.2倍或大于内引线直径的3倍其长度小于内引线直径的1.5倍或大于内引线直径的3倍b.金丝超声/热超声楔形键其宽度小于内引线直径的1倍或大于内引线直径的3倍其长度小于内引线直径的0.5倍或大于内引线直径的3倍c.热压楔形键其宽度小于内引线直径的1.2倍或大于内引线直径的3倍其长度小于内引线直径的0.5倍或大于内引线直径的3倍3.5.3无尾键月牙形a.无尾键其宽度小于内引线直径的1.2倍或大于内引线直径的5倍其长度小于内引线直径的0.5倍或大于内引线直径的3倍b.无尾键其键合压痕未覆盖整个内引线宽度3.5.4一般情况金丝球焊楔形键和无尾键从上方观察呈现下列现象的器件不得接收a.在芯片上键合在未被玻璃钝化层覆盖的键合区之内的部分小于键的50b.内引线的键合尾部延伸和接触到未被玻璃纯化层覆盖且不应与此内引线相连的金属化层C.内引线的键合尾部其长度在芯片键合区超过内引线直径的2倍在管壳或引线柱上超过内引线直径的4倍d.在管壳引线柱上的键合未被完全键合在引线柱顶部平面内e.在另一键合顶部的键合键合的引线尾部或引线的残留段上的键合并靠原先的键合区再进行超声楔形键合原先键合区可观察宽度的减少不足6.35m即认为是可接收的f.链合与相邻未钝化不相连的芯片金属化的距离小于25.4m若玻璃不出现开裂此距离可为2.54mg.键合应有以下限制1划伤开路或不连续的金属条或导电图形不能用桥连或增添键合引线或带的办法进行修理2社会应安排在至少50未损坏的金属上不包括有探针痕迹还未暴露氧化层的地方仅允许在设计的键合区内键合一次再键合不允许接触因翘起金属而暴露氧化层的地方3再键合的总数限制为器件总键合数的10对再键合10的限制应解释为器件键合最接近的整数键合应限制为引线到接线柱或引线到键合区对于需要清洗键合机所引起的首次键合失败后的键合脱落不认为是再键合只要把键合从正常键合区移走且不发现任何键合痕迹初次键合未必可见替换两端已键合的金属丝或金属丝一端键合失败计作一次再键合替换两端已键合的金属丝或金属丝另一端已键合一端键合失败计作两次再键合h.金丝球焊不足50的键合区位于无低共熔金属区内发红区不认为是低共熔区发红区定义为颜色发生变化但表面晶体结构未改变的区域 3.5.5内引线本试验和判据适用于从上方观察器件呈现下列缺陷的不得接收a.引线与未被玻璃钝化层覆盖的工作金属化区之间与另一引线之间公用线除外与封装接线柱之间与未被钝化的相反极性的芯片区之间与封装相反极性的任何部分包括用于封住的凸线部分之间的距离小于一根引线直径的距离不包括设计但在任何情况下此距离不能小于6.35m距芯片表面键合区周界127m的球面内此距离应大于25.4mb.引线上存有裂缝缺口.弯曲划痕或缩颈使引线直径减小25%以上键合变形区除外c.遗漏或多余的引线d.在键合点和引线结合处键合上翘或裂口e.从芯片键合区到封装键合区之间的引线不是呈弓形即应力未释放f.引线与其它引线交叉公共联结除外设计的除外在设计的情况下距离最少为25.4mg.引线未根据键合图纸键合除设计文件中用于调谐的以外h.引线呈内角小于90的死弯非设计要求的突然弯曲或引线扭曲到应力是非常明显的程度i.金丝球焊的引线与芯片表面法线方向偏离大于10引线弯向引线柱或其它端点之前偏离距离大于12.7m3.6组装状况低放大倍数呈现下列缺陷的器件不得接收3.6.1在芯片表面的多余物可用规定气流大约1.35105Pa将多余物或多余粒子吹掉或用软驼毛相机刷刷掉然后按下列判据检验器件a.松散粘附的导电粒子粘附部分小于其最大尺寸的一半的尺寸大到足以桥连未被玻璃钝化有源金属层的最窄间隙硅渣或任何不透明材料应归为导电粒子b.芯片表面的液滴化学污斑或光致抗蚀刻桥连了未被玻璃钝化层覆盖的金属化层或裸硅区未使用部分除外C.芯片表面的油墨覆盖了键合区面积的25%以上即妨碍了键合或者桥过了未被玻璃饨化层覆盖的金属化层或裸硅区未使用部分除外d.任何延伸到金属化层的可捕获的非透明材料3.6.2芯片安装a.在芯片的三个周边以上或芯片周边的75以上观察不到在芯片和管座之间有安装材料若器件通过了芯片粘附试验则不要求检查浸润情况b.芯片安装材料成球状从上方观察时看不见焊接轮廓C.芯片安装材料剥离d.芯片安装材料延伸至芯片顶部表面漫过划片区与有源区和金属化区的距离小于12.7m或垂直高度超过芯片顶部平面而且妨碍键合3.6.3芯片取向a.芯片取向和位置与器件的组装图不符b.芯片与芯片安装面明显倾斜大于103.6.4内部封装缺陷适用于底座基座盖帽作为替代100%目检盖和帽可做适当清洗处理并做由鉴定机构批准的质量验证程序并在封帽或密封准备前一直保存在受控环境中 a.底座或引线柱镀层出现气泡b.导电粒子粘附部分小于该粒子最大尺寸的一半C.适用于隔离的热沉封装1缺陷和异常使金属岛之间的隔离区间隙比设计值减少50%以上或减小5.08m以小的为准2衬底开裂3.6.5载体缺陷氧化铍氧化铝等衬底a.载体材料的劈开b.载体金属化设计图形不均匀使工作的焊区金属化条盖安装金属化边缘等之间的距离比设计值小50%或12.7m以小的为准C.影响气密密封或管芯安装金属化的氧化铍或工作金属化开裂工具痕或冷模界面线不是开裂因此不是拒收的理由d.金属化层翘起剥离或起泡在载体表面e.粘附的导电多余物它桥按金属化条引线或有源电路元件的任何组合f.金属化层中的划伤或空洞沿长度暴露其衬底的任何地方使留下的宽度小于原先设计的75%以上注为了改进表面可焊性有时在需要引线焊的金属化区有意地刮擦一下这种情况不引起拒收.刮擦面积必须满足3.6.4b的判据.g.在操作和工艺过程中由于不合理操作在载体金属化中过度刮伤h.用焊锡连接的主要部分桥或接线柱其与封装连接浸润的横截面积小于50i.管座引线柱与管座法线方向偏高超过10j.金属化焊区间设计的间隙有50以上被引线粘附的低熔点焊锡所占据3.7电容器缺陷高放大倍数a.穿过金属的划伤它延伸整个金属长度并暴露了下层的氧化层b.金属化剥落键合尾拉力除外c.金属化出现侵蚀现象d.硅中裂缝指向金属化和在距金属化25.4m范围内有残缺金属化地部分除外e.距金属化层12.7m范围内有残缺金属化地部分除外f.经探针测试暴露了底层金属的面积超过了键合区面积的20g.在电容的三个周边以上或电容周边的75%以上观察不到安装材料若电容通过了已批准的电容粘附评价试验该试验在低放大倍数下完成则不要求检查浸润情况注为了进行调谐允许行多次键合.然而在进行再键合前应把最初的键合丝完全除掉进行再键合必须根据设计文件.3.8对准适用于单元的25%或管芯的10%扩散线与其它扩散线相连为拒收接触区可与相同类型的有源区相连除外发射极接触区能与发射极基极结相连但不能交叉基极接触必须粘接接触区的50%或更多注接触不扩散3.9电阻器拒收判据是单元的25或管芯的10%呈现下列缺陷 若单元的25或管芯的10呈现烧毁或有缺陷的电阻器则拒收3.9.1镍铬电阻器薄膜淀积然后成形通常该电阻器把发射极条与发射极馈电金属相连以控制电流在射频集成电路中它也能用作无源元件3.9.2多晶硅电阻器斜角形多晶硅薄膜淀积掺杂然后成形通论该电阻器把发射极条与发射极馈电金属相连以控制电流在射频集成电路中它能用作无源元件3.9.3扩散电阻器一扩散区通常该扩散区把发射极条与发射极馈电金属相连以控制电流3.9.4接触和扩散缺陷在芯片面积的10以上接触面少于设计的50则拒收若芯片面积的10%以上有不连续的注入或扩散线则该芯片拒收不连线线是曲折且不闭合的线注入或扩散缺陷引起扩散区之间金属之间及扩散区与金属条之间非设计的桥连且大于芯片面积的10则该芯片拒收注入或扩散区小于设计面积的50%则拒收3.9.5钝化或氧化层缺陷失效判据是单胞的25或芯片的10有下列缺陷有源结未被钝化层或玻璃钝化层覆盖则拒收在边缘没有钝化层或氧化层并延伸到金属化层下面引起该金属化层与下层材料短路设计的除外则拒收钝化或氧化层缺陷使两金属化条桥连的则拒收4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节 方法2071外观及机械检验1目的本检验是为了证明气密性器件的加工质量本方法也适用于检查已封装器件由于操作组装和试验引起的器件损坏本检查通常用在器件承制方内部的出厂检验或作为器件的来料检验2设备本试检所用的设备应证明器件是否符合详细规范的要求设备包括能放大310倍有较大视野的光学设备如带照明的圆形放大镜3程序除非另有规定检验器件应至少放大3倍镜头的视野应足以容纳整个器件并能按3.1的判据进行检验如果在低放大倍数检验显示异常那么要在高放大倍数至少放大10倍下进行检查以确定是否接收当怀疑任何尺寸时可对该尺寸进行测量3.1失效判据器件呈现下列缺陷之一则认为器件失效3.1.1拒收器件结构封装外形引线引出端识别标志项目位置和清晰度不符合有关规范应拒收其中包括a.管壳零件的偏差越过管壳外形图要求b.目检有锈蚀或沾污的迹象变色不足以引起拒收以白黄结晶形式出现的引线碳酸盐生成物应认为是有污染迹象C.引线或引出端的折断或弯曲妨碍了预定的用途d.镀层缺陷附着不良起皮剥落和气泡暴露了下层板或底层金属e.引线或引出端毛刺它引起管壳尺寸超差f.外来物包括焊料或其它金属桥连了引线或者妨碍了器件的正常应用如果外来物的粘附是关心的器件可以放入清洁过滤的气流吸气或排气中然后重检g.超过密封面的突出物它妨碍了器件的密封h.错误的焊接或卷曲i.引起凸缘超出其真正图形偏差的损坏j.螺栓损伤螺纹损坏或弯曲妨碍正常安装k.金属帽凹进妨碍其预定用途的使用l.不作为正常设计图形一部分的间隙分离或其他断开m.焊管熔焊焊管熔焊中的任何裂纹或断裂n.熔焊对准基座熔焊结合面不平行或影响使用3.1.1.1金属管壳器件引线/引出端密封区的失效判据a.径向裂纹不包括月牙形裂纹扩展大于引出端到外边缘距离的一半见图20711从外部边缘起始的径向裂纹b.圆周裂纹不包括月牙形裂纹扩展绕密封中心大于900见图20712C.成行或成串的表面开口泡超过引线和封装壁之间距离的2/3d.超过如下要求的明显的表面下气泡l超过1/3玻璃密封区的大气泡或空洞见图207132单气泡成空洞大于引线到密封壁距离的2/3并且超过1/3的玻璃密封深度见图20714 3在一线上的总计两个气泡大于引出端和外壳之间距离的2/3见图207154互连气泡大于引出端到外壳之间距离的2/3见图20716e.除按设计外存在非均匀凹形成反凹形封装f.从引出端中心到玻璃孔边缘的径向长度偏差等于或大于25%g.玻璃月牙形裂纹不在引线到外壳之间距离的一半之内见图20717玻璃月牙形被定义为引线或引出端上的隆起玻璃区h.任何陶瓷或密封玻璃的劈开穿过密封玻璃深于玻璃月牙形平面月牙形劈导致暴露底金属如果被暴露区不深于0.25mm或引线直径的50%取其大者认为器件可接收见图207183.1.1.2陶瓷封装的失效判据陶瓷封装的失效判据见GJB548A方法2009A3.1.1.3非传导玻璃体器件的失效判据非传导玻璃体器件的失效判据见本标准方法20683.1.1.4月牙形裂纹在轴向引线玻璃封装内的月牙形裂纹不应引起拒收4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.标志和引线或引出端识别的要求b.材料设计结构和工艺质量的详细要求C.放大倍数要求如不同于本标准规定 方法2072晶体管内部目检封帽前1目的本检验的目的是验证双极型晶体管场效应晶体管分立单片多芯片和多结器件的结构和工艺本检验不包括微波和某些选择的射频器件本检验在封帽或包装前完成是为了检测器件内部将导致器件在正常使用下失效的缺陷以及验证器件与适用的详细规范的要求是否一致2设备本检验所用设备如下2.1具有规定放大倍数的光学设备2.2足够强度的光源足以给被试器件提供适当的照明2.3不给被试器件带来损伤的合适夹具2.4用于贮存和运输器件的带盖的合适容器以防器件机械损伤和环镜沾污2.5使操作人员对器件合格与否做出客观判断所必须的目检标准图样和照片等3定义3.1玻璃饨化层glassivation顶层透明绝缘材料它覆盖有源区域金属化层但不包括键合点3.2钝化层passivation在任何金属层淀积前直接在芯片上生长或淀积的二氧化硅氮化硅或其它绝缘材料4程序4.1概述在本标准中所规定的放大倍数下按检验顺序检验器件以确定器件是否符合适用详细规范的要求及规定试验条件的判据若规定的目检要求与器件设计的电路图或结构相矛盾那么在详细规范中可给出替换的检验判据优先采用详细规范中的替换的检验判据本试验方法给出了预定用于特定器件工艺或技术的判据适用时未使用单元不采用内部目检判据a.检验顺序本标准列出的判据的顺序不是要求的检验顺序制造厂可自行决定检验顺序在芯片粘接前可按4.1.14.1.24.1.3和各4.1.7的目检判据芯片粘接后再用低倍或高倍放大镜进行重复检验在键合引线前可按4.1.6.2和习4.1.6.3规定的目检判据进行检验键合后不必再检验b.检验控制在目检和密封准备的时间间隔内器件应贮存在受控环境中即控制尘埃粒子数和相对湿度使用像干氮一类惰性气体环境应满足受控环境的贮存要求按照本方法试验的器件均应在100000级环境下检验和贮存相对温度不超过65%若器件在经高温烘焙100后立即进行密封则湿度不必控制器件从受控环境移至另一个受控环境器件应放置在加盖的容器中除非在密封前进行清洁处理c.放大倍数进行高倍放大检验时采用垂直于芯片表面的正常入射照明进行低倍放大检验时采用单目双目和立体显微镜器件检验可用适当角度和适当照明根据制造厂选择4.1.4至4.1.6.1检验判据可在高放大倍数下进行在低倍数下有疑点时可用高放大倍数检验证实 注1最短尺寸的长度d.再检验除非详细规范要求特殊的放大倍数当生产厂已圆满地进行了内部目检后还要在生产接收或质量验证试验中进行则附加检验可按本规范规定的放大倍数进行若采用抽样而不是100%进行复验则应根据GJB33中的批质量再检验进行e.例外在内部目检允许有条件的例外时应在装配检查图中用文字专门说明允许例外的位置例外的条件等4.1.1芯片金属化缺陷高放大倍数有下列缺陷的芯片应拒收4.1.1.1金属化层暴露底层金属的划伤和空洞见图20721a.切断最内层金属化保护环的划伤或空洞b.金属化焊接区空洞面积超过焊接区面积的25%C.对非延伸电极器件和所有功率器件划伤或空洞使有源区金属化总面积的25与键合区隔离开d.对所有延伸电极的器件划伤或空洞使键合和接触区的金属条未受损伤金属宽度小于50%而不管是否暴露底层金属e.对多于10个接触区的延伸接触划伤或空洞在多于10%的控接触区中横跨任一接触区的前一半靠近键合区的部分面积超过50%F.对少于10个接触区的延伸接触接触区的划伤或空洞使10%以上金属化区与键合焊区相隔离4.1.1.2金属化区腐蚀金属化区出现腐蚀4.1.1.3金属化区粘附金属化区出现翘起剥离或气泡4.1.1.4金属化区探针损伤4.1.1.1的判据可用于探针损伤的判据4.1.1.5金属化桥连两根在正常时不相连的金属化条之间出现减少其间距的金属化桥连例如在规定的高倍放大显微镜下观察不到二氧化硅条不大于2.5m4.1.1.6金属化对准a接触窗口小于它被连续金属化覆盖面积的50%设计如此除外b.不是用来覆盖接触窗口的金属化条与窗口间隔小于2.54mC.不对准达到这种程度连续钝化色不可见即金属化区与钝化区相交若设计如此除外4.1.2钝化和扩散缺陷高放大倍数有下列缺陷的器件应拒收见图20722a.扩散缺陷使两个扩散区两个金属条或其组合产生非设计规定的桥连b.钝化缺陷包括未被玻璃饨化覆盖的针孔在内使半导体材料暴露并使两个扩散区两个金属化条或其组合产生非设计规定的桥连e.非连续的扩散区除非有意设计d.在金属化区边缘并一直延伸到金属化区下面缺少可见饨化层这使得金属化层和底层 金属明显短路在缺陷的边缘很靠近的双线或三根线表明该缺陷深度可能已渗透到硅片若设计如此除外e.有源结未被钝化层或玻璃钝化层覆盖设计如此除外f.在扩散区中的接触窗口延伸到与结相交设计如此除外4.1.3划片和芯片缺陷高放大倍数有下列缺陷的器件应拒收见日2072a.有源金属化区或键合区四周与芯片边缘之间的可见饨化层小于2.54m设计如此除外b.有源区芯片剥落或裂缝c.芯片与另一芯片的部分有源区相粘连并超过第二个管芯面积的10设计如此除外d.在划伤栅格内裂缝长度超过50.8m或裂缝指向有源金属化层或有源区并延伸到二氧化硅区e.缺陷延伸到距结25.4m的范围内f.裂缝或缺损延伸到有源金属化区的下面g.缺损延伸完全穿透保护环4.1.4键合检验低放大倍数本检验和判据是能从上方观察进行检验的键合类型和位置的必检项目见图2072-4和2072-5在决定键合的物理尺寸时不计入键合丝尾有下列缺陷的器件应拒收4.1.4.1金丝球焊a.在芯片或封装引线柱上进行的金丝球焊金丝焊球直径小于金属丝直径的两倍或大于金属丝直径的5倍b.金丝不完全在球的四周之内引出的金丝球焊c.引出的金丝不在键合区边界内的金丝球焊d.在金丝球焊的四周形成可见金属形成物4.1.4.2楔形键合a.在芯片上或封装柱上超声楔形键合的宽度小于键合丝直径的1.2倍或大于其直径的3倍其长度小于键合丝直径的1.5倍或大于其直径的5倍b.在芯片或封装柱上热压楔形键合的宽度小于键合直径的1.2倍或大于其直径的3倍其长度小于键合丝直径的1.5倍或大于其直径的5倍4.1.4.3无尾键合月牙形键合a.在芯片上或封装柱上无尾键合的宽度小于键合丝直径的1.2倍或大于其直径的5倍其长度小于键合丝直径的0.5倍或大于其直径的3倍b.无尾键合的压痕未覆盖整个金属丝的宽度4.1.4.4一般情况金丝球焊楔形焊和无尾焊从上方观察有下列缺陷的器件应拒收a.在芯片上键合不到75%键合面积在非钝化的键合焊区内若由于几何尺寸原因键合区面积小于键合面积则判据改为50%b.键合丝尾部延伸到玻璃饨化层未覆盖且不与键合丝相连接的金属化区而且与金属化区相连接C.键合丝尾部在键合焊区长度超过金属丝直径的2倍在封装引线柱上长度超过金属丝直径的4倍d.封装柱上的键合点不是全部在封装柱的顶部平面内键合 e.在另一键合点顶部的键合f.与相邻未钝化管芯金属化区的距离小平25.4m的键合g.键合点与相邻钝化管芯金属化区的距离小于6.35m的键合h.相邻未钝化之间的距离小于6.35m的键合此判据不适用于多根键合丝代替一根键合丝的设计i.所有键合点均在含有预制芯片安装材料区域的键合j.用桥连或附加键合丝或带的办法修理导电体k.对直径超过50.8m直径的铝丝键合宽度不应小于铝丝直径的一倍4.1.5内部引线低放大倍数本检验和判据适用于从上方观察器件呈现下列缺陷的不得接收a.引线与未钝化的工作金属化区之间与另一引线公用引线和尾丝除外封装接线柱之间与未饨化的管芯区之间与包括粘接管盖平面在内的封装的任何部分之间的距离小于两根引线直径或127m以较小者为准在芯片表面上键合周边距离为127m的球面半径之内间距可以是25.4mb.引线上有裂缝缺口卷曲划痕或使键合丝直径减小25以上的变细c.遗漏或多余引出线d.在键合点和引线交界处键合上翘或裂口见图20725e.从芯片键合区到封装引线柱之间的引线不是呈弓形或无应力释放f.引线与其它引线交叉公共联结除外g.引线未根据键合图纸键合h.引线是内角小于90的死弯设计要求的突然弯曲除外或引线扭曲到呈非常明显受应力的程度i.金丝球焊的引线弯向封单衣引线柱或其它端子点之前12.7m以外的距离内引线与芯片表面法线方向偏离大于10j.在引线柱键合处引线过度烧灼k.尾丝长度超过引线直径的50%l.在引线柱双键合之间引线坏或下垂大于4倍的引线直径m.在键合丝上有过量的线环或下垂可能与其它键合丝焊结点引线柱芯片或管壳矩路或触及封装的其它部分n.当采用支架时在支架一芯片和引线柱一支架的周边上至少50有焊角在支架上应无变形负电镀缺陷4.1.6封装条件按指定的放大倍数有下列缺陷的器件应拒收4.1.6.1在芯片表面上导电杂物可用标称气流约138kPa或涂料用软驼毛刷去除所有杂物然后器件接下列判据检验低放大倍数a.松散粘附的杂物粒子导电粒子粘附部分小于其最大尺寸的一半存在于芯片的表面其大小足以桥接最小的未玻璃钝化有源金属的间距硅碴应认为是导电粒子b.镶嵌在芯片上的杂物它桥连了两个或多个金属化条或半导体结及其组合C.在芯片表面的液滴化学沾污或光致抗蚀剂它桥连了未钝化的金属或裸露的硅区域或其组合d.在芯片表面上的墨迹它超过键合焊区面积的25%或它桥连了未玻璃饨化的金属层或裸露的硅区域及其组合未使用的单元除外4.1.6.2芯片安装低放大倍教 a.芯片安装材料的堆积延伸至芯片顶部表面或垂直延伸到芯片顶部平面且妨碍键合b.至少在芯片周边的三边或周边长的75范围内看不到芯片到管座的安装材料若器件通过了已批准的芯片粘附评价试验则不要求检查浸润C.芯片安装材料剥离d.芯片安装材料呈球状从上边观察时看不见焊接轮廓4.1.6.3芯片取向a.芯片位置或取向与器件的组装图不符b.芯片相对于芯片的附着表面明显倾斜大于10o41.6.4内部封装缺陷低放大倍数适用于底座基座盖帽作为4.1.6.1a规定判据的帽和盖100%目检的替代方法帽和盖可以进行由鉴定批准的适当清洗工艺及验证程序但在封帽或密封准备前要一直保存在受控环境中a.管座或引线柱镀层出现气泡起皮龟裂或其组合ib.导电颗粒粘附部分小于该粒子最大尺寸的一半c.环境引线的玻璃绝缘子中气泡或互连的气泡串大于引线与管体之间或引线之间距离的一半d.管座引线柱严重弯曲e.主尺寸大于25.4m的玻璃芯片或其它材料碎片粘附在管座的凸缘或边缘处并有碍于密封f.沾污油漆或管柱变色延伸到芯片焊接区或引线键合区g.对于绝缘螺栓封装缺陷或异常使金属岛之间的绝缘间隙减少到小于设计值50衬底开裂或缺损4.1.7玻璃钝化和氮化硅缺陷高放大倍数有下列缺陷的器件不得接收a.玻璃裂纹不符合按本标准进行目检的判据b玻璃饨化层起层与玻璃钝化设计周边相距不大于25.4m的起翘或剥离可不用上述判据如果外露的金属仅为与键合区相邻或与键合区相连的金属化区C.两条或两条以上的相邻的有源金属化条未被玻璃钝化层覆盖设计如此除外d.在键合焊区的边缘未玻璃饨化裸露了硅材料e.设计的键合焊区有25以上面积被玻璃钝化层覆盖4.2有机防护涂层后的目检若器件要用有机防护涂层防护则应在涂覆前按照4.1规定的判据对器件进行目检涂覆有机防护涂层和固化后器件至少在10倍放大条件下进行目检有下列缺陷的器件应拒收a.未玻璃饨化区未钝化区或绝缘衬底未完全覆盖有机防护涂层设计如此除外b.在有机防护涂层中有开口气泡裂缝或空洞C.覆盖了两个相邻金属化表面的气泡或气泡串d.有机防护涂层剥离e.有机防护涂层发粘f.镶嵌在有机涂层中的导电粒子大到足以桥连最小的未玻璃钝化有源金属条的间距硅碴应认为是导电粒子g.有机防护涂料润湿而把内引线丝与管座相连5详细规范中应规定的细节在详细规范中应规定以下细节 a.试验条件对本方法的例外或补充b.适用时与批准的电路设计图或结构不一致的地方e.适用时给操作者用作比较的标准量规图纸和照片d.适用时特殊的放大倍数 方法2073芯片目检半导体二极管1目的本试验目的是检验半导体芯片质量及加工质量是否符合详细规范的要求进行全部检验以发现和剔除有缺陷的芯片缺陷可能导致半导体二极管失效这种检验通常是在封装前作100%检验也可在封装前进行抽样检验以确定生产厂操作工艺及质量控制能力2定义应用下列定义a.有源区activearea:可对芯片的N或P区作电接触的区域b.多余物附着的foreignmaterial用标称气流大约为138103吹不掉的导电或不导电物质导电多余物定义为在常规的目检中所用的照明及放大镜的条件下发现的不透明物质c.结junctionP型和N型半导体材料的界面d.钝化passivation直接在芯片表面含PN结上生长或淀积的氧化硅氮化硅或其它绝缘材料3设备a.使操作人员能对被检芯片是否合格做出客观判断所必须的光学设备和目检标准例如量规图样照片等还应提供在检查期间处理芯片用而不损坏芯片的安装夹具b.除非另有规定应采用放大倍数2030倍的单目双目或立体显微镜进行检验检验应在适当的照明下进行4程序按操作顺序及在规定的放大条件下检验芯片以确定是否符合详细规范规定的检验要求及规定试验条件的判据生产厂可自行决定改变检验顺序4.1芯片检验这些检验适于合金扩散台面外延台面平面及外投平面结构工艺除非另有规定随机选择各受检芯片的至少一个面来进行检验如果一批失效应整批进行100检验4.1.1芯片缺损裂纹及划伤残缺陷4.1.1.1台面型芯片见图20731峰值反向电压小于300v的器件缺损裂纹及划伤线缺陷距离结至少应为25m峰值反向电压大于或等于300v的群件距离结至少应为50m4.1.1.2钝化平面结构芯片见图20732缺损裂纹或划伤线不应触及或穿过保护环的内缘4.1.2钝化缺陷见图2073l至207344.1.2.1台面结构在距结区25m范围内应没有坑和针孔裂纹不应延伸到结区25m的范围内4.1.2.2有扩散保护环的平面结构芯片有下述情况的器件为不合格钝化材料的裂纹触及或穿过保护环内缘或在保护环内缘所限定的区域内有5个或5个以上直径大于25m的气泡坑或针孔或芯片全部没有钝化4.1.2.3没有扩散保护环的平面结构有下述情况的器件为不合格整个面没有钝化层芯片缺损裂纹或划伤裂纹延伸到金属化区或与之接触或距离结25m范围内钝化层有坑或针孔 4.1.3.金属化表面缺陷见图20731和2073-24.1.3.1有扩散保护环的平面结构如果设计接触面积的25%以上没有金属化或任何金属化延伸出保护环则器件为不合格4.1.3.2台面芯片如果任何金属化层跨越结区或25%以上的接触面没有金属化则器件不合格4.1.4芯片尺寸缺陷任何芯片只有原来面积的75%以下带有25%以上邻近芯片虽带有25%以下邻近芯片但在邻近芯片上可看见保护环或电极金属化层时均为不合格4.1.5镀层缺陷无论是芯片的正面还是反面25%以上镀层剥落或没有镀层均为不合格4.1.6多余物在芯片表面上附着的多余物的尺寸只要任一尺寸大于25m均为不合格5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定以下细节a.芯片检查抽样方案见4.1b.规定的检验放大倍数见3C.供操作人员作为标准比较用的量规图样及照片见3 方法2074内部目检半导体二极管1目的本试验是检验半导体二极管及本标准中所描述的其它两端引出半导体器件的材料设计结构及加工质量是否符合要求进行全部试验以发现和剔除有缺陷的二极管此类缺陷可能导致二极管失效对不透明型结构应在封装之前进行检验封装后检验见GJB128方法2068金属壳器件应在封帽之前进行检验封帽或密封后检验见GJB128方法2071透明玻璃型结构应封装后进行检验2设备a.试验设备包括光学设备和目检标准量规图样和照片等是进行有效检验并使操作人员对被检器件的可接收性作出客观判断所必需的为了提高工作效率且不损坏器件检验期间应提供操作器件的必要夹具b除非另有规定用放大2030倍的单目双目或立体显微镜在适当的照明下进行检验3程序应按规定的放大条件检验器件根据器件结构确定其是否符合本试验方法中的相应要求对于透明壳体的器件应在壳体涂覆或涂漆之前进行检验对于轴向引线型器件当被旋转360时在与其主轴大致成直角的方向进行目检如果在自检和封装密封之间有间隔时间则被检器件的存放传运和处理应避免受污染并保持其完好性3.1小信号稳压开关小功率整流及微波二极管3.1.1轴向引线透明壳体压力接触在密封后C和S形弯曲触须进行下列检验3.1.1.1玻璃破裂及缺损见图2074l在壳体上不允许有破裂起始于封装任一端的裂纹或是裂纹指向内腔渗入玻璃壳体渗入度大于玻璃一玻璃或玻璃一金属密封长度的25时为不合格玻璃缺损的深度足以露出管脚或引线表面并向空腔纵向渗入玻璃一金属密封并指向空腔使有效密封长度减少到小于一根外引线直径时为不合格3.1.1.2不完整的密封全部二极管都要做玻璃金属和玻璃一玻璃密封检验在整个密封部位密封界面两种密封的密封长度至少为一根外引线的直径3.1.1.3密封的气泡检验全部二极管都要做玻璃金属和玻璃一玻璃密封的气泡检验气泡串使有效密封长度减少到小于一根外引线的直径时为不合格玻璃中不影响玻璃一玻璃或玻璃一金属密封的气泡不认定不合格3.1.1.4玻璃封装畸形见图20742 玻璃封装畸形等于或大于外引线直径3/4时为不合格3.1.1.5多余物如果有非附往的焊料球半导体材料碎片镀层剥离或不透明材料大于暴露的有源区之间最短距离则二极管为不合格3.1.1.6焊料凸出见图20743全部二极管都要做焊料凸出检验焊料凸出长度大于凸出部分最小宽度两倍的为不合格3.1.1.7压力接触缺陷以下未对准或畸形为不合格a触须嵌入玻璃管壳体壁内见图20744b.加压不足引起的S或C形触须基面和芯片上表面之间的尖端接触见图20745C.与芯片表面的边缘接触见图20746 d.在S或C形触须基面和芯片表面之间的钩形接触见图20747e.S或C形触须基面和芯片表面之间的点接触除了特别设计之外触须扭曲变形见图20748f.设计压缩高度见图20749和2074lS形或C形触须压缩一半任何尺寸减少到小于其设计值的50应为不合格3.1.1.8触须与引线柱的焊接在触须引线柱之间有焊料飞溅成球当飞溅部分超过引线标称直径的25时器件为不合格当采用背面光照射方法检验时触须到引线柱焊接剖面光不得穿透大于引线直径50的光线3.1.1.9芯片引线柱接触面焊料表面不应粗糙焊料至少熔到有效焊接面积的一半焊料溢流而触及到芯片或小方块的反面为不合格3.1.1.10芯片准位见图207411如果芯片表面不是在垂直干引线柱中心线方向的15以内则为不合格3.1.1.11引线准位适用于各引线在玻璃封装内的部分器件引线未对准或弯曲使其与器件主轴夹角为10以上为不合格 3.1.1.12多芯片粘接缺陷多芯片叠层与二极管主轴倾斜10以上为不合格3.1.2轴向引线金属壳体焊接接触设计3.1.2.1封帽前检验a焊料缺陷见图207412及13焊料凸出的长度大于凸出部分最小宽度2倍为不合格从一个芯片到另一个芯片焊料应平滑相邻芯片间的周边至少50有熔化的焊料b.对准位见图207414芯片的几何中心离开芯片或芯片叠层中心线大于其宽度的33为不合格C.倾斜见图2074-15任何芯片偏离安装面倾斜10以上为不合格d.芯片缺损见图207416芯片缺损长度大于14芯片宽度或缺损距离结还不到50m时为不合格e.芯片裂纹见图207417芯片出现的裂纹使芯片总面积或裂纹伸进或穿过给区减少到小于芯片原来面积的75时为不合格3.1.3轴向引线直穿与芯片接触的透明管壳见图207424对于玻璃裂纹密封气泡及畸形全部检验应符合3.1.1.l3.1.1.5规定对于直穿结构在密封后管壳涂覆或喷漆前应补充下列检验判据 3.1.3.1芯片与引线往的焊接a.焊料空洞见图207419如果焊料流动区小于引线柱最小有效周长的50%时为不合格b.焊料溢出见图207420焊料溢出触及到芯片的反面时为不合格3.1.3.2内引线与芯片焊接见图207421如果引线上无焊料区域大于引线有效接触面周长的50时为不合格a.焊料溢出见图2074-22如果焊料流超过金属与氧化层外缘之间距离的50%时为不合格b.焊粉碎渣及尖峰物见图207423如果焊料碎渣及尖峰物没有牢固地附在管体上时为不合格牢固附着的碎渣或尖峰物是指附着处的横截面大于凸出焊料其它处的横栽面且没有缩颈面 C.焊料球如果有附着不牢固的焊料球则二极管为不合格附着不牢固的焊球是指其最大横截面大于贴附处横截面的2倍3.1.3.3芯片与芯片焊接见图207424如果焊料空洞大于芯片有效接触面周长的50为不合格3.1.4轴向引线或金属电极表面键合当适用时双管脚透明管壳3.1.4.1玻璃裂纹见图207425在胶体即芯片附近的玻璃上决不允许有裂纹始于封装或玻璃端的螺旋或月牙形的裂纹延伸进玻璃体内指向芯片其长度大于设计密封长度的25为不合格任何缺损深度足以露出管脚表面并且纵向延伸至玻璃内指向芯片长度大于设计密封长度的25为不合格3.1.4.2高级密封见图207426玻璃管壳偏离中心位置使任何一个管脚的密封区的减少超过其设计长度的25则为不合格3.1.4.3低级密封见图207427任何异常缺陷例如气泡管脚处起泡分离溶解或欠密封影响任何一个管脚的组合密封长度使任何封装类型的密封区小于设计密封装长度的50时为不合格 3.1.4.4管脚准位见图207428及29应检验全部二极管管脚是否已轴向准位管脚偏离轴的距离大于管脚直径的1/4时为不合格管脚不应倾斜到触及芯片或偏离另一管脚轴线5以上3.1.4.5多余物如果有非附着的焊料半导体材料碎渣剥落镀层或比外露的有源区间最短距离还大的不透明材料则为不合格3.1.4.6引线焊接见图207430检验引线与管脚焊接的完整性焊接面积小于总焊接面的75为不合格3.1.5轴向引线点接触透明管壳玻璃裂纹密封气泡及畸形等全部检验应符合3.1.1.l3.1.1.5规定对于点接触结构在密封后管壳涂覆或喷漆之前应补充下列试验3.1.5.1压力接触缺陷下列未对准或畸形应为不合格 a.触须碰到玻璃管壁见图207431b.触须圆环相碰见图207432C.触须偏离垂直方向10以上见图2074333.1.5.2触须与引线柱焊接触须和引线柱之间有焊料飞溅成球当它们超过引线标称直径的25%时二极管应为不合格当采用背面光照射方法检验时触须引线柱焊接剖面不得透过大于引线直径50的光线3.1.5.3焊料空洞如果无焊料处大于芯片最小有效接触面周长的50则为不合格3.1.5.4芯片引线柱接触面芯片与引线柱接触面之间的焊料应呈平滑状有效焊接面积的一半以上应有熔化的焊料焊料溢流触及芯片正面为不合格3.1.5.5芯片准位如果芯片表面偏离安装柱中心线垂直方向15以上时为不合格3.1.5.6引线未准位适用于引线进入玻璃密封内的部分器件引线没有对准或弯曲使引线偏离二极管主轴10以上时为不合格3.1.5.7芯片触及管体见图207434如果碰到玻璃管壳则为不合格3.2功率整流管与调整管3.2.1轴向引线双管脚不透明管壳3.2.1.1芯片安装与准位芯片焊到散热器管脚或引线上之后应检验下列缺陷a.芯片几何形状如果芯片残缺只剩下原来面积的75以下时则为不合格 b.芯片与管脚的轴向准位芯片几何中心偏离管脚中心轴不得超过管脚直径的1/8C.芯片倾斜如果芯片倾斜使芯片表面偏离安装引线柱轴线垂直方向5以上则为不合格3.2.1.2芯片裂纹芯片的裂纹或裂纹延伸到或横跨过结区使其总面积减少到小于原来面积的75时则为不合格3.2.1.3焊接缺陷散热器或引线的焊接金属化表面小于90时为不合格3.2.1.4脱落或松散的材料从管脚中不应外露非附着的焊料或其它焊接材料任何管脚表面起泡或剥落为不合格3.2.1.5多余物如果管脚或其表面有多余的粒状物质则为不合格管脚表面不允许有外来的沾污3.2.2轴向引线双管脚透明管壳如果所有检验判据明显可见并可检测则密封后的器件可进行3.2.2.l3.2.2.4的全部检验在芯片焊到散热器管脚或引线后检验下列缺陷3.2.2.1芯片与管脚轴向准位各管脚应准位偏离不得超过其直径的1/83.2.2.2芯片倾斜如果芯片倾斜使芯片平面与安装表面不平行度超过5为不合格3.2.2.3焊接缺陷和散热器或引线之间的焊接金属化表面小于90为不合格3.2.2.4剥落或松散的材料不应有附着的焊料或其它焊料材料从管脚中延伸出来管脚表面空腔型器件有气泡或剥落均应为不合格管脚表面非空腔器件的气泡或脱落使有效密封长度减少到小于总密封长度的75时为不合格3.2.2.5玻璃裂纹玻壳胶体周围不允许有裂纹从封装玻璃端开始的裂纹伸进玻璃体内其长度大于设计密封长度的25为不合格如果有任何深度足以裸露管脚或引线表面的玻璃缺口且轴向向内腔方向扩展进入玻璃与金属密封面使有效密封长度减小至小于外引线直径则为不合格3.2.2.6多余物如果具有未焊住的焊料球半导体材料碎片剥落镀层或不透明材料且长度大于外露有源区之间的最短距离则该器件判为不合格3.2.2.7玻璃气泡应检查所有器件的玻璃与金属或玻璃与玻璃封结面的气泡如果有一串气泡使有效封结长度减小至小于外引线直径则该器件不合格3.2.2.8密封剂位置如果密封剂覆盖面积小于设计管脚表面的80则该器件不合格3.2.3金属壳体器件封帽之前进行下列检验3.2.3.1芯片和引线组件见图207435及36芯片和引线组件应位于基座上与设计的接触区完全接触引线不应有能使其直径减少5%以上的颈缩或划伤芯片和引线组件对管基倾斜不应大于5 3.2.3.2多余物a.焊料碎粒和尖端如果焊料碎粒和尖端木牢固地焊接在基体上则该器件不合格牢固焊接的碎粒和尖端是指其焊住部位的横截面大于焊料伸出部位的横截面且无颈缩区b.杂质如果未焊住的焊料球半导体材料碎片剥落的镀层或不透明材料其长度长于裸露有源区间的最短距离则该器件不合格C.多芯片焊接如果邻近芯片的焊接部位超过芯片面积的25则该器件不合格.3.2.3.3组件缺陷a.零件倾斜如果组件中任一零件偏离正常安装面10以上时为不合格b.零件未准准如果组件中任一零件没有对准或偏离芯片或芯片叠层中心线超过其宽度的1/3或使两个有源区桥接或超出氧化层隔离区为不合格3.2.3.4属壳体菱形基座稳压管见图2074373.2.3.4.1芯片与焊接基座及芯片与内引线焊片的焊接a.焊料空洞如果无焊料处大于芯片最小有效接触面周长的50时为不合格b.焊料溢流焊料溢流使芯片上下表面桥接或使两个有源区标称距离减少50或50%以上时为不合格3.2.3.4.2内引线焊片与引线技和引线与散热器的焊接a.焊料空洞焊料对各焊接部分的润湿作用是不连续的为不合格b.焊料溢流焊料溢流到散热器的焊接凸缘的任何部分为不合格 方法2075开帽内部设计目检1目的本检验是为了验证设计和结构是否符合已获鉴定批准的设计签定报告中有关文件的规定本检验是破坏性的通常用抽样方法在规定类型器件鉴定或质量一致性检验时使用2设备设备包括有足够放大倍数的光学设备以验证器件的全部结构特性3程序随机从检验批中抽取器件并放大足够倍数检验以证明器件设计及结构是否符合适用的设计文件的要求或其它规定的要求见4不含内腔的器件例如密封或灌封器件或由于开帽会破坏内部结构的器件可以从承制方获得密封前的样品带内空腔结构的器件应从已完成所有制造过程的器件中抽取应该小心地打开管帽使应检部位的损伤减至最小若适用的详细规范有规定时可从承制方获得密封前带空腔结构的样品3.1芯片外形及内部图形的照片规定时制出彩色照片或底片表示在芯片或衬底上的单元布局的文件及金属化图形该照片至少放大80倍若放大80倍后照片大于8.9cmll.4cm应降低放大倍数使照片不大于8.9cmll.4cm3.2失效判据不满足设计和结构详细要求的器件为不合格4详细范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.设计和结构的适用要求b.是否允许在封装前对内空腔器件进行检验见3C.照片的要求和照片的处理d.样品数量 方法2076X射线照相检验1目的本检验的目的是用非破坏性的方法检测密封管壳内的缺陷特别是管盖到管壳密封工艺的缺陷和内部缺陷如多余物错误的内引线连接芯片粘结材料中或采用玻璃密封时玻璃中的空洞等缺陷本方法为半导体器件的X射线照相检验确定了采用的方法判据和标准注对于类型的封装器件结构材料管壳或内部材料的电子屏蔽效应会明显妨碍从某些或所有可能的观察角度用X射线识别某些类型的缺陷当规定要采用本试验方法时在设计器件时应考虑到此因素当规定要采用本试验方法时在设计器件时应考虑到此因素2设备本试验所用的设备和材料包括a.X射线设备其电压范围应足以使X射线穿透器件应有适当的焦距使得外形尺寸为0.025mm的物体有清晰的图象b.X射线照片c.X射线照片观察器任何外形尺寸下分辨率为0.025mmd.固定夹具能够把器件以要求的位置固定且不影响图象判读的精度和简便性e.X射线照相质量标准能够验证X射线对特殊管壳所有规定缺陷的探测能力f.所用工作台表面至少覆盖1.6mm厚铅材料以防背景辐射3程序为了在要求的灵敏度范围内获得满意的曝光并得到X射线照相试验器件或缺陷特征图象的最详细细节必须调整或选择X射线曝光系数电压电流和时间在满足上述要求的前提下X射线电压应取最低值除非另有规定不应超过150kV3.1安装和观察器件应安装在夹具中使其不受损坏或粘污并放在规定的适当平面上器件夹具类型不限多个样品时可采用铅或钡土隔板但是必须使得X射线到胶片或X射线到器件的任一部分的通道不受阻挡3.1.1观察a.若无其它规定扁平封装和单端圆柱形器件应观察一次应使X射线在本标准一般要求中的图1和图2规定的Y方向穿透当要求观察一次以上时第二次第三次观察X射线应在X轴方向和Z方向上进行b.若无其它规定对于螺栓安装和圆柱轴向引线器件应观察一次应使X射线在本标准一般要求中的图1和图2规定的X方向穿透当要求观察一次以上时第二次第三次观察X射线应在Z方向和X与Z方向之间成45度角方向穿透C.所有JY级器件应观察两次观察时X射线应分别在X和Y方向穿透而螺栓安装和轴向引线器件的观察X射线应在X方向和Z方向穿透3.2X射线照相质量标准X射线照相质量标准应由一合适的标准穿透计构成每次X射线照相时在胶片的两个对角上应分别放置两个通过曝光形成的适当做标记图象质量标准所选穿透计的x射线照相密度应接近被检器件的密度3.3胶片和标志X射线照相胶片应放在背面用至少1.6mm的铅包起来的胶片盒内或将合子放在表面包铅的桌子上见2.1条底片应采用下列方法加以识别即在X射线照片上用摄影方法印上下列内容a.器件承制方名称或代码识别号 b器件型号或零件号C.生产批号日期代码或检验批号d.X射线照相胶卷观察号和日期e.器件顺序号或前后参照号适用时见3.3.2f.X射线实验室标志如果不是器件承制方g.X射线观察轴向X.Y或Z3.3.1无底片技术当规定时在下列条件下允许采用无底片技术a.不需要永久性记录b.该设备所得结果的质量与底片技术一样C.除了那些为实际底片上有关要求外本方法的所有要求均与有底片技术一致3.3.2顺序编号的器件当要求器件顺序编号时用顺序号来识别每只器件应投递增顺序依次对器件进行X射线照相当缺少一只器件时在空白处应有该顺序号或其它X射线不透光体以便使X射线数据容易识别并相互关联当缺少多个连续编号的器件时如果承制方愿意可用空白前的最后一只器件顺序号和空白后的第一只器件的顺序号代替多个不透光体3.3.3特殊的器件标志当有规定时见4.C经X射线照相并且是可接收的器件应在其外壳上用兰点加以识别兰点直径应约为1.6mm点的位置应在易于看见到但又不混淆其它器件标志的地方3.4试验应选择X射线曝光系数使之达到尺寸分辨率为0.025mm失真度小于10H和D底片密度在器件图象的重要区域内为12.5之间应对所要求的各个观察方向进行X射线照相见43.5加工处理应采用X射线照相底片承制方推荐的程序使曝光的底片显影处理底片时应使其没有诸如指纹印划痕底片感光过度化学药品的班点污点等处理缺陷3.6操作人员进行X射线照相检验的人员应经过X射线操作技术训练使其能正确判断此方法暴露出来的缺陷并能正确地与引用的标准作比较底片检查人员和被授权进行X射线照相试验人员的最低视力要求如下a.双眼的远距离视力至少为20/30矫正或未矫正的视力b.近视视力要使操作人员能在相距406mm处读出国际标准近视力表2的符号矫正或未矫正的视力C.应有眼科医生配镜技师或由专家认可的人员进行视力检验而且每年验光一次3.7X射线照片的判断采用本标准规定的设备检查X射线照片以确定被检备器件是否符合本标准的要求或是否有缺陷和是否拒收对X射线照片的判断应在低光强度下并且在X射线照片的观察表面上无强光的条件下进行应在光强可变的合适光源下或在投影型观察设备上适用于x射线检验的观察器上检查X射线照片X射线照片应放大620倍进行观察必要时可采用观察掩模不能清楚地表明X射线质量标准中的特征的X射线照片不得接收应重新拍照器件的X射线照片3.8报告和记录3.8.1检验报告对于宇航级器件或其它级器件有规定时承制方应在每次器件发货时提供检验报告 检验报告应阐明X射线照相检验结果列出订单或等效的识别号零件号日期代码检验数拒收效和试验日期对于每个拒收器件应列出零件号顺序号和拒收原因3.8.2X射线照片的提交当有规定时应随每批器件发货提供一套有关的X射线照片3.8.3X射线照片和报告的保存当有规定时承制方应保存一套X射线照片和一份检验报告的副本它们应保存规定的一段时间3.9检查和接收判据3.9.1器件结构可接收的器件应是按照X射线照相检验所揭示的特征判断符合规定设计和结构明显违背规定结构的器件应拒收3.9.2单个器件缺陷单个器件检查应包括但又不限于以下检验项目多余物由焊接材料组成的钎焊或熔焊溅沫引线或触须线的正确形状和位置引线或触须与半导体器件的键合由X射线照片暴露出下列缺陷的器件不得接收3.9.2.1存在多余物多余物应包括但不限于a.尺寸大于0.08mm的任何疏松或附着的多余物或尺寸虽较小但足以跨接器件中不该连接的导电元件的多余物b.内引线尾部延伸在半导体芯片键合区上超过导线直径两倍或在封装外引线健合区内超过内引线直径四倍见图2076lc.柱管座引线上其主要尺寸大于0.08mm或从其形状看可能会断开来的任何毛刺d.多余的半导体芯片焊接材料的累积半导体芯片应这样安装和键合使之相对于安装表面的倾斜不超过10在半导体芯片周围累积的并接触半导体芯片边沿的焊接材料其累积厚度不得超过半导体芯片的厚度见图20762和20763在焊剂是累积的但不接触半导体芯片时则累积厚度不得大于半导体芯片厚度的两倍不应有剩余的半导体芯片焊接材料与半导体芯片的有源表面或任何引线以及引线柱相接触或不应有与主焊接材料区分离的剩余半导体芯片焊接材料见图20764e.管座上引线柱和管壳内的任何地方上的成片剥落f.在管壳内任一处的额外球形键合物但当允许重新键合时附着的键合残余物例外3.9.2.2不接收的结构在检查器件时以下几方面应视作不接收的结构而存在下列缺陷的器件应拒收a.总的接触区空洞超过整个接触面积的1/2b.单个空洞它横贯半导体芯片的长度和宽度并超过整个预定接触面积的10空洞当给器件进行X射线照相时某些类型的安装不能正确反映空洞当检验这样的器件时应在检验报告中注明安装类型见图2076l除了半导体芯片至外部引线的规定连接区域之外存在的导线半导体芯片表面与边缘之间的角度小于450有缺陷的密封一其完整的管帽密封不连续或比其设计的密封宽度小75以上注只要能够确认由最终密封操作引起的喷溅是连续的均匀的并附着于母体材料且不存在球形斑点或水滴形态则这喷溅不视作额外材料不足够的间隙一接收器件应具有足够的内部间隙以保证各元件之间不互相接触或保证各元件不与管壳接触不允许连接到不同电气元件连接的导线之间跨接根据不同管壳类 型器件在下列条件下应拒收l扁平封装和双列直插式见图20765接触或跨接另一根引线或键合仅Y平面的任何导线从键合到外引线的键合丝偏离直线距离另一个键合在0.05mm以内仅Y平面从键合至外引线的键合丝虽未偏离直线但接触到另一根导线或键合仅Y平面接触不与其相连的管壳或外引线或者距管壳或外引线的距离小于0.05mmX和Y平面的任何导线距另一键合仅Y平面小于0.025mm的任何键合不包括被公共导线连接的键合芯片键合区至封装引线柱的直接为一条直线而没有任何弧度的任何引线2圆形或盒式晶体管见图20766接触不与其相连的管壳或外引线或者距它们不到0.05mm的任何引线X和Y平面引线下垂部分低于芯片键合顶部的假设平面仅X平面引线接触到或跨越另一根导线或键合点如果键合到不同电气元件键合仅Y平面偏离从键合至外引线的直线并似乎接触到另一根导线或键合仅Y平面或离它们不到0.05mm的任何导线键合点之间距离仅Y平面不到0.025mm不包括被公共导体连接的键合点从芯片键合区到封装引线柱的连接为一直线而没有任何弧度的任何连接导线除非特别明确用此方法设计例如线夹刚性连接引线或大功率引线引线柱相对于垂直方向或预定设计面积的弯曲度大于10或在长度方向和结构方面不均匀或距另一根引线柱不到一根引线柱直径采用低帽的管壳内引线柱离管壳顶部不到管底与管壳顶部之间总的内部尺寸的20%其内部的半导体元件与管座垂直的器件中芯片离管座或高管壳的任何部位的距离不到0.05mm的任何器件3轴向引线型器件见图20767灌封在玻璃管体壁内的触须在任何方向上与器件引线轴倾斜5以上或变形延伸以致与自身接触的触须S到或C型触须的一半被压缩致使其任何尺寸均降到其设计值的50以下在带有与引线柱和芯片冶金键合的触须二极管上对于金属结构如果保持留20767a中规定的最小触须间隙范围则触须可以变形延伸以致于与自身接触无触须结构器件其管脚相对于器件中心轴的位移大于管脚直径的1/4半导体元件装配时相对于器件主轴的垂线倾斜在15以上悬挂在管座或基座边缘的芯片面积大于设计的芯片接触面积的20以上不到75的半导体元件基座面积键合到安装表面熔接中的空洞使引线到引线柱的连接减少总熔接面积的25以上封装变形的器件例如管体玻璃裂缝密封不完全空洞和玻璃位置等芯片缺损S形和C形触须与芯片或引线柱的连接严重不准位所有这些不准位均超过有关目检要求极限3.9.3分立器件的非空腔组件的封装应检验单个器件的外部封装材料对下列缺陷应拒收3.9.3.1多余物尺寸超过0.5mm的任何形状的多余物以及总尺寸超过0.76mm的上述物质的两个相邻颗粒4详细规范中应规定的细节详细规范应规定下列细节 a.观察次数如果不是3.1.l条中所规定的b.X射线照片的提交适用时见3.8.2C.3.3条标志规定以外的标志和表明已经X射线照相的样品标志当有要求时见3.3.3条d.样品缺陷和接收或拒收判推如果与3.9条规定不同的话e.X射线照片和报告的保存适用时见3.8.3条f.试验报告当有要求时 方法2077金属化扫描电子显微镜SEM检验1目的本方法提供了评价半导体芯片上金属化的质量和是否合格的一种手段并指出特别适用于本方法辨别的在工艺批次中形成的特殊金属化缺陷本方法不应用于评价加工质量及采用2072目检法能检验的其它各种缺陷本方法中管芯一词包括具有延伸金属化电极或金属化互连的二极管和晶体管2设备本试验方法所用的扫描电镜SEM的极限分辨率至少为0.01µm可变的放大倍数至少到20000倍SEM应能使样品翻转使视角为600以上并能旋转3600合格的SEM工作人员和符合本方法要求的可接收的技术及设备均应由鉴定机构认可3程序3.1抽样选择适当的抽样是本试验方法的一部分采用随机抽样的统计方法是不实际的因为这要求大量的样品本试验方法是检验金属化淀积室中片子固定座上规定位置的片子并检验该片上规定位置的管芯这样试验抽样数量最少且能保证整个试验的置信度被检验的管芯位于金属化图形典型处或最差的地方选作SEM检验的管芯不应很靠近片子的边缘并且管芯应没有粘污的墨迹因为这会掩盖受检的工艺缺陷无论按单片合格或按工艺批合格金属化合格与否应取决于对抽样管芯进行检验的结果所谓一个工艺批的片子是指决定氧化层台阶的斜坡和厚度的工艺是相同的金属化是作为同一组进行的3.1.1抽样条件A非玻璃钝化器件本抽样条件适用于金属化上没有玻璃钝化的器件此抽样条件有步骤1及步骤2当采用批合格为基准时步骤1和2均采用当按单片合格时仅采用步骤23.1.1.1步骤三片子选择按批合格基准时从金属化淀积室内片子固定座的指定位置上挑选片子按照3.l中批的定义如果金属化淀积室内的片子不是同一个工艺批那么应将每个工艺批的片子大致地分在片子固定座的不同扇形内按批接受基准对每个被检验的工艺批选各自的片子表2077一1和图20772规定了所选片子的数目和位置应按步摆2见3.1.1.2的单片抽样方案从选定的片子上挑选管芯3.1.1.2步骤2管芯选择当检验一个片子时按单片合格基准时或按批合格基准片子数为1或更多时生产厂可随意挑选以下的一种抽样条件3.1.1.2.1抽样条件AI象限法在管芯分离工艺例如划片和掰片锯片腐蚀分片等后尚能认出管芯在圆片上的相对位置时应立即选择四个管芯这些管芯应靠近圆片边缘彼此大约高900见图207723.1.1.2.2抽样条件AZ弓形法在完成所有工艺后还未切割管芯前应从每个被检验的圆片相对的两边切下两个弓形弓形应沿着距圆片边缘约为圆片半径1/3的弦位置切下然后在每个弓形的两端各取一个管芯即四个管芯做SEM检验3.1.2抽样条件B玻璃钝化器件此抽样条件适用于金属化层上有玻璃饨化的器件按批合格时采用步回1及步骤2按单片合格时仅采用步骤2 3.1.2.1步骤1片子的选择按批合格基准挑选片子时应从金属化淀积室中片子固定座的指定位置上挑选片子根据3.l对批的定义金属化不是同一工艺批次时每个工艺批的片子应分别放在片子固定座的不同扇形区内按批合格基准应从每个受验的工艺批中挑选各自的片子表2077一1和图20772规定了应选片子的数目和位直应按步骤2见3.1.2.2中单片抽样方案从选定的片子上选择管芯3.1.2.2步骤2管芯选择当检验片子时用于按单片合格基准或用于按批合格基准时片子可以为1片或更多制造厂可任意选择下面一种抽样条件3.1.2.2.1抽样条件B1象限法此抽样条件适用于玻璃钝化的器件在切割管芯工艺例如划片和掰片锯片腐蚀分片等之后尚能认出管芯在大圆片上的相对位置时应立即选择四个管芯这些管芯的位置应靠近圆片的边缘彼此大约离90然后采用适当的腐蚀方法把玻璃钝化层从管芯除去建议所用的腐蚀剂对玻璃钝化层的腐蚀速度比对金属化层快200倍左右在腐蚀玻璃钝化层时采用亮场金相显微镜定时的检验管芯以确定何时把玻璃钝化层全部去掉从而把腐蚀金属化层的可能性减至最小3.1.2.2.2抽样条件B2弓形法玻璃钝化前此抽样条件仅适用于玻璃钝化温度低于400的器件在玻璃钝化前即金属化腐蚀 和微合金工序后应从每个受检圆片相对的两边切取下两块弓形部分此弓形应沿着距圆片边缘为片子半径13的弦位置切下应从每个弓形部分的两端附近各取一个管芯即总共4个管芯做SEM检验3.1.2.2.3抽样条件B3弓形法玻璃钝化后在微合金和玻璃钝化后应从每个圆片上相对两边取下两块弓形部分此弓形应沿着距圆片边缘约为片子半径1/3的弦位置切下然后用适当的腐蚀剂腐蚀速率见3.1.2.2.l除去弓形部分的玻璃钝化层应采用亮场金相显微镜定时的检验弓形以确定何时把玻璃钝化层全部去掉从而把腐蚀金属化层的可能性减至最小从每个弓形部分的两端附近各取一个管芯即总共4个管芯做SEM检验3.2SEM检验时的批量控制在SEM检验管芯抽样后制造厂可有两种选择方案3.2.1方案1制造厂可以继续正常的工艺流程但有下述风险如果SEM检验完成后发现金属化有缺陷产品会报废和拒收如果采用这种选择承制方应有充分的可追溯文件来证实对加工品实施的控制是有效的并能识别3.2.2方案2在做下一步工艺前制造厂可把管芯或片子贮存在适当的环境中直到SEM检验完成并允许做下一步工艺为止3.3样品制备样品安装应适合检验使用导电胶粘合剂等安装样品时应当小心对主要特性的检验不能有任响如果样品不加任何附加的涂覆就可获得检验所需要的分辨率就不必涂覆从而简化了SEM检验工序若要增加分辨率那么可用适当的导电材料的汽相淀积或溅射对样品涂一层膜样品涂覆时涂覆层厚度及质量应避免人为地引入异物3.4样品检验的一般要求每个管芯的每种接触窗口台阶和每种其它氧化层台阶四个边的方向上见表20772的金属化都应检验氧化层是指在半导体管芯上使用的绝缘材料如SIOXSINX等如果金属化覆盖了整个窗口或其它的氧化层台阶一直延伸到每条边并覆盖到每条边并达到氧化层的顶部那么就可以只检验一个窗口或其它的氧化层台阶还应检验该管芯上的其它种类窗口或其它种类的氧化层台阶以满足在每个管芯的每种窗口或其它种类的氧化层台阶的四边都应检验的要求诸如剥离空洞等一般的金属化缺陷也应检验3.4.1视角应以能精确评定金属化质量的合适角度观察样品通常以4560的角度观察接触窗口以60或更大的角度观采金属化厚度粘附和腐蚀缺陷见图2077一13.4.2观察方向应以能精确评定金属化质量的合适方向观察样品本检验应包括接触窗口或其它种类氧化层台阶见3.4的边缘处的金属化其观察方向应能保证清楚地观察每条边并很好地显示氧化层台阶处的缺陷.观察方向可以与边垂直平行或呈某一倾斜角度3.4.3放大倍数检验氧化层台阶放大倍数为400020000检验诸如剥离和空洞见表20772之类的一般金属化缺陷放大倍数为10006000复查管芯时所用放大倍数也应在该规定之内3.5样品检验的详细要求3.5.1延伸电极双极型和场效应分立器件检验应按下述规定和表20772摘要3.5.1.1氧化层台阶 在全部氧化层台阶处见表20772检验金属化并按3.8的要求给出检验报告3.5.1.2一般金属化检验每个管芯上全部的一般金属化缺陷如剥离和空洞检验报告应符合3.8的规定3.5.2功率场效应晶体管检验应按下述规定其摘要在表20772中3.5.2.1氧化层台阶在全部氧化层台阶处见表20772检验金属化并按3.8的要求给出检验报告对叉指式或台式结构的射频或功率晶体管应至少检验每个图形中每对源极一栅极条应特别注意在源极和栅极氧化层台阶处的横向腐蚀缺陷和钻蚀资料应符合3.8的规定3.5.2.2一般金属化检验每个管芯上全部的一般金属化缺陷加剥离和空洞检验报告应符合3.8的规定3.5.3多层金属化互连系统多层金属化定义为用于互连的两层或多层金属应检验每层金属主要的载流应采用SEM检验其它层如阻挡层或粘附层则可由制造厂决定采用SEM还是采用光学显微镜检验多层金属化系统的合格判据在3.7.3中给出为了对每一层进行检验应采用由适当化学试剂组成的各种腐蚀剂对玻璃钝化层如果有的话和随后的每一层金属层逐层的剥离如果在单个管芯不能逐层除去金属层应同时对最靠近该管芯的一个或几个管芯进行腐蚀使得各层分别暴露出来进行检验样品检验应按3.5.l表20772芯片的检验程序1扫描检验应包括氧化层台阶的所有四个观察边报告仅需要给出最坏的情况氧化层台阶包括接触窗口发射极基极集电极漏源扩散电阻和其它种类的氧化层台阶发射极村极集电极扩散窗口场还应氧化层台阶的扩散切片等.见3.7.1合格验收判据2合格/合格判据见3.7.23见3.8可能要附加的照片注检验多层金属化系统见35.3和3.7.3窗口复盖也要检验3.6合格要求3.6.1单片合格只有从单片上抽样的所有管芯都合格时单片上的金属化才应判定为合格3.6.2批合格只有从所有抽样片上抽得的全部管芯都合格时才应判定整批合格如果某批按批合格基准为不合格时制造厂可选择分别检验该批中的每一片然后应按3.6.l判定是否合格3.7合格判据管芯不合格应基于与批加工工艺有关的缺陷而不应基于操作质量和其它缺陷如划痕有污点的金属化等当由于存在这些缺陷而将要检查的细节特性掩盖起来时应在被检查芯片附近选择另外的芯片继续检查典型缺陷在图2077-4图207732中给出3.7.1氧化层台阶 应检验每一种氧化层台阶接触窗口或其它种类的氧化层台阶四个观察边上所有的金属化参看3.4.2如果金属化变薄和有如下的一个或几个缺陷则为不合格空洞剥离缺口破裂凹陷或隧道使得在观察边上金属化横截面积小于观察边两侧的50对验收的金属化来说四个观察边应覆盖金属化见3.4.2除了3.7.1.1和3.7.1.2描述的情况外均应接收3.7.1.1无金属化的氧化层台阶若不能找到具体类型氧化层台阶处观察边上的金属化剖面分布见3.4.2因而不能评价其金属化剖面分布的质量时如果有以下情况则不应认为不合格a.扫描该管芯其余部分的所有这种氧化层台阶或者查看制造厂提供的显示金属互连图形的照相能确定在载流方向上此边剖面金属化是完好的b.检验备份抽样片此备份片在片子固定座中是邻近原来的抽样片并且在金属化时与原来的抽样片相差约180如果满足ab两个条件可采用批合格基准如果仅满足条件a则必须采用单片合格基准3.7.1.2氧化层台阶处金属化少于50如果观察边剖面金属化剖面分布少于规定的百分数见图20773而且有缺陷的边剖面不处于主载流方向如果有以下情况则不应认为园片批不合格a.扫描该管芯其余部分的所有这种氧化层台阶或者查看制造厂提供的显示金属互连图形的照相图能确定在载流方向上此边剖面金属化是完好的b.仅按单片合格基准c.当出现金属至少50和可表明剩余金属化对电流密度的增加不超过105Acm2时则不应认为不合格3.7.2一般金属化本试验方法定义的一股金属化是指除氧化层台阶以外的所有其他地方的金属化还应包括实际接触窗口区的金属化金属化条金属化出现任何张开或翘起未粘附上的情况为不合格任何缺陷如空洞使金属化条的横截面积少于50为不合格3.7.3多层金属化互连系统与单层金属化系统相比较多层系统也许更易被根切因而除其它种类缺陷外应该更仔细地检查这种缺陷参看3.5.3中关于多层金属化系统的样品检验要求定义3.7.3.1氧化层台阶3.7.l的条款应适用于主导电金属和阻挡层如果由于设计的缘故阻挡层没有伸延复盖氧化层台阶则3.7.l不适用于阻挡层3.7.3.1.1作为非导电体的阻挡或粘附层若势垒或粘附层设计的导电能力不到总导电能力的10则必须把此层仅仅考虑为势垒或粘附层因此在电流密度的计算时不应考虑此势垒或粘附层台阶覆盖的要求也不必满足势垒或粘附层只要求覆盖它设计需要完成势垒或粘附功能的区域其方式是由制造厂提供合适的证据证明具备此功能在估计金属化台阶覆盖的百分比时不应把势垒或粘附层厚度加到主导电层厚度中因此主导电层本身应满足金属化台阶覆盖的百分比3.7.3.2一般金属化3.7.2的判据在本条款仅适用于主导电金属层其它的金属化层非主要导电层如阻挡层粘附层由制造厂决定可用SEM也可用光学显微镜检验下面考虑一般金属化的两种特殊情况在检验特殊情况互连条的其他金属化层时即除接触窗口区外如果缺陷长度不大于金属化条的宽度即使缺陷使金属条的横截面积100受损还应认为合格见图207722对接触窗口区金属化的特种情况是至少接触窗口70面积由主要导电层及 基底金属层覆盖对接触窗口区中主要导电层上面的金属层而言如果缺陷长度不大于金属条宽度缺陷使金属化条的横截面积100受损还应认为合格在检验多层金属化系统接触窗口区金属化时的特殊情况对每种接触窗口至少应检验其中的一个3.8样品文件要求在检验每片的管芯后至少照三张照片并保存之.二张应该是关于最差的氧化层台阶的一张应该是关于最差的一般金属化的如果任一张照片的视野中出现另一种明显的缺陷那么应再拍一张照片用来证实这种明显缺陷的程度见表207723.8.1要求的项目每张照片应给出下述项目a.承制方的批识别号b.SEM操作者/检验者识别标记c.SEM照片日期d.承制方e.器件/电路识别标记类型或元件号码f.照片面积g.放大倍数h.电子束加速电压i.视角3.9样品的控制SEM样品不能作为正品以任何方式交货4详细规范中应规定的细节详细规范应规定下列细节a.当用户要求时单片合格基准b.对照片的要求数目和种类若不同于3.8的规定 方法2081正向不稳定性冲击FIST1目的本检验目的是在冲击时监测器件正向直流电压特性任何间断的跳动或漂移2设备设备应由提供规定峰值加速度和脉冲持续时间的冲击脉冲由传感器的非滤波输出所决定的加速度脉冲是半正弦波形允许的畸变不大于规定加速度的20传感器的固有频率大于或等于所要建立的冲击脉冲的5倍从加速度上升时峰值加速度的10的时间开始至加速度衰减时峰值加过度的10%的时间为止的时间为测量的脉冲持续时间规定的持续时间为2ms或2ms以上时,脉冲持续时间的绝对误差最大为土0.6ms或规定持续时间的土15%规定的持续时间为2ms以下时绝对误差为土0.lms或规定持续时间的30%取大者监视设备为示波器或适当灵敏度的锁定和保持间断探测器3程序冲击试验设备应安装在试验室坚固的工作台上或等效的基座上并且在使用前校平器件应刚性地安装即固定管身对引线相应地加以保护要求特别注意确保器件引线可靠的电连接以防止冲击时断续接触使器件在两个垂直面上各承受加速度最少9800m/s2持续时间1ms的脉冲冲击5次每次冲击将托架升到获得规定加速度所需要的高度而后下落应提供装置防止托架产生二次冲击当加上规定的直流电压及电流时在以50Hz扫描的示波器上显示出正向直流特性并在冲击试验期间连续地监视4失效判据在冲击试验时示波器图形中任何间断颤动漂移和位移或任何动态的不稳定均认为被试半导体器件不合格5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.加速度及脉冲持续时间如不同于规定见3b.冲击方向及次数如不同于规定见3C.加电条件见3 方法2082反向不稳定性振动BIST1目的本试验是监测器件在振动时反向直流电压特性的不连续跳动或漂移2设备设备应能提供规定加速度和所要求频率的振动监视设备应为示波器或适当灵敏度的锁定和保持间断探测器3程序器件应刚性地紧固在振动台上要求特别注意确保器件引线电连接的可靠性防止振动时断续接触也应注意在被试器件范围内无磁场器件作50土3Hz双振幅0.25cm最小的简谐振动在X1和X2平面上振动最少3min见注加速度监视点的加速度值应与器件支柱点的加速度相同加上规定的直流电压及电流只对齐纳器件和加上规定反向直流电压只对二极管及整流器在示波器上以50Hz频率扫描显示反向直流持性应在振动试验期间连续地监视4失效判据在振动试验时示波器图形中有任何间断颤动漂移位移或任何动态的不稳定均认为被试半导体器件不合格5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.频率范围及时间如不同于规定b.加速度如不同于规定C.振动方向平面如不同于规定d.电压及引线条件注加速度计算g0.002f2DAf频率HzDA双振幅值mm 3000系列晶体管的电特性测试方法3011集电极---射极击穿电压1目的本测试的目的是在规定的条件下确定器件的击穿电压是否大于规定的最小极限值2测试电路见图3011-1图3011一1集电极一发射极击穿电压测试电路1所示为PNP型器件对NPN型器件应颠倒电压源偏压源和齐纳二极管的极性2必要时可用电子开关S来相供小占空因数的脉冲以使结的温升减至最小3检流或电流表在被测电流的两端之间应基本上呈现短路否则应对电压读数作相应的修正4在器件呈现负阻击穿特性中防止或衰减可能引起损伤的振荡是十分重要的可用电的形式进行保护以防止产生负阻区例如当集电极电压增加时规定合适的基极电流但是当测量电压时必须施加规定的偏置条件和测试电流可用齐纳二极管或瞬变电压保护电路提供保护以便将集电极电压限制在规定的最小极限内或稍微超过最小极限5对不管使用什么保护都应特别注意以确保集电极电流和结温保持在适用的器件规范中给出的安全值内3程序电阻器R1为限流电阻其阻值应足够大以避免过大的电流流过器件和电流表在施加规定的偏置条件条件ABC或D下逐渐然后增加电压直至达到规定的测试电流如果在规定的测试电流下所加的电压大于VBRCEX的最小极限值则该器件为合格4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.测试电流见3条b.占空因数和脉冲宽度当要求时见注2C.偏置条件A发射极一基极反向偏置规定偏压B发射极一基极电阻回路规定R2阻值C发射极一基极短路D发射极一基极开路 方法3103绝缘栅双极晶体管热阻抗测试1目的本方法的目的是测量绝缘栅双极晶体管IGBT在施加的规定电压电流和脉冲持续时间条件下的热阻抗在施加集电极一发射极电压和小发射极电流的条件下使用栅极一发射极开态电压的温度敏感性作为结温指示计本方法特别适用于具有相对长的热响应时间的增强型功率IGBT器件本测试方法用于测量结对加热脉冲的热响应特别是本方法用来测量直流热阻并保证芯片正确地安装到管壳这要通过适当的选择脉冲持续时间和加热功率大小来完成适当的测试条件和极限在第6章详述2定义本测试方法所用的符号和术语如下a.IM在测量栅极一发射极开态电压期间施加的发射极电流b.IH通过集电极或发射极引线的加热电流C.VH集电极和发射极之间的加热电压d.PH施加到被测器件的加热功率脉冲的大小IH和VH乘积We.tH施加PH的加热时间f.VTCVCE(ON)相对TJ的电压温度系数mVkg.K热校准系数等于VTC的倒数kMv.h.TJ:结温TJI在开始功率脉冲之前的结温TXF功率脉冲结束时的结温i.Tx基准温度TXI初始基准温度TXF最后基准温度J:VCE(ON)栅极-发射极开态电压mVVCE(ON)初始栅极一发射极开态电压Mv.VCE(ON)f最后栅极一发射极开态电压mVK:VCE(M)测量期间栅极一发射极电压VCE(H)加热期间栅极一发射极电压L:VCE(M)测量期间集电极一发射极电压VCE(H)加热期间集电极一发射极电压M:VCG调整的集电极一栅极电压以提供适当的V.n.tMD测量延迟时间从加热功率PH移去至开始测量VGEON时间O:tSW取样和保持窗口时间在该时间周期内进行最后VGE(ON)测量p.Zthjx从结至基准点的瞬态热阻抗K/W规定功率脉冲期间的Zthj是式中TX为加热脉冲期间基准点温度的变化对短加热脉冲见5.2和5.4即芯片的附着评价此项常可忽略3设备本试验要求适用于规定的试验程序的下述设备3.1测量壳温的热电偶处于规定的基准点上建议将基准点按排在加热源下的管壳上热 电偶材料应是铜一康铜T型或等效的热偶直径应不大于0.30mm热电偶的连接点应熔焊成球形而不得使用锡钎焊或缠绕热电偶及其所在测量系统的准确度应为±0.5正确的安装热电们来确保紧密连接到基准点是保证系统准确度的关键问题3.2温度可控的环境此环境应能保证器件壳温在测量K系数的推荐温度23100范围内偏差为±l3.3图3103l所示K系数校准装置此装置既可控又能测量环境温度并能测量规定的VCE和IM值下的VCE(ON)推荐使用温度可控循环流体槽电流源必须能够提供准确度为±2%的IM调整电压源VCG以提供准确度为±2的VGEVGE(ON)的电压测量使用lmv分辨力的伏特计器件至电流源的引线尺寸应足以传送测量电流线径为0.7lmm的多股线被典型地用于达100mA3.4实际的热测试有两种方法即共栅法或共发射极法虽然共发射极法可能更可靠对被测器件损坏的可能性小但两个方法的效果同样好下面的图和说明叙述了N沟道增强型器件的热测量相反极性的器件可以用适当地反接各种电源来测试耗尽型器件可以用适用方式施加栅极一发射极电压VGE来测试3.4.1共栅极热测试电路共栅极组态测试电路被用于控制器件和测量温度它利用作为图32032所示温度敏感参数的栅极一发射极开态电压测量温度所示极性是N沟道器件而电路可通过反接电压和电流源极性用于P沟道器件电路由被测器件两个电压源两个电流源和两个电子开关组成在加热期间开关S1和开关S2在位置1调整VCG和IE值以达到PH加热条件的IC和VCE的期望值为了测量被测器件的初始和最后加热脉冲结温将开关S1和S2各自置于位置2此时将栅极置于测量电压电平VCG(M)连接电流源IM以便对发射极提供测试电流如果要求实际结温上升数据则VCG(M)和IM值必须与K系数校准中所用的值相同图31034和图31035给出了用三个测试阶段相相关的波形3.4.2共发射极热测试电路共发射极组态测试电路被用于控制器件和测量温度它利用图31033所示的温度敏感参数的栅极一发射开态电压测量温度所示极性是N沟道器件而电路可通过反接电压和电流源极性用于P沟道器件 电路由被测器件四个电压源和两个电子开关组成在加热期间开关S1和S2在位置1调整VCE和VGE值以达到PH加热条件的Ic和VCE的要求值为了测量被测器件的初始和最后加热脉冲结温将开关S1和S2各自置于位置2此时将集电极置于测量电压电平VCE(M)将栅极置于VCE(M)必须调整VCE(M)以获得IM.如果要求实际结温上升数据则VCE(M)和IM值必须与K系数校准中所用的值相同图31034和图31035给出了用三个测试阶段相关的波形tMD值与测量准确度紧密相关为保证测量重复性而必须正确地规定tMD某些测试仪器承制方在他们的tMD规范中包括了采样和保持窗口时间tSW 注如果VGE(ON)值至少是10倍的VGE(ON)值可以修改两种共栅和共发射极热测量电路,这样在两种测量和加热期间均施加VGE进一步可以修改共栅电路这样连续施加IM与能调整加热电流到要求值的时间的IE电流时间一样长3.5合适的取样保持伏特计或示波器,以测量规定时间处的栅极一发射极开态电压测量VGE(ON)的准确度应在5mv之内或VGE(ON)I-VGE(ON)F的5之内取较小者4温度敏感参数的测量对于用外部加热来改变散热器温度和该被测器件温度的VCE和IM的要求值的情况,VGE(ON)与关系所需的校准由监测VGE(ON)来完成应适当选择VCE和IM的幅值以便在功率脉冲期间在要求的TJ范围内VGE(ON)呈线性下降的函数对于此条件VCE必须至少是三倍的VGE(ON)IM必须足够大以保证器件导通但不能大到引起任何明显的自热此值一般应是lmA对小功率器件和小于等于100mA对大功率器件图31036为校准曲线示例4.1K系数可以按下式确定K系数是VTC的倒数或是图31034中曲线的斜率已从实践中发现在给定的器件类型中所有器件的K系数变化是小的通常的程序是在器件批的1012片样品上完成K系数校定并确定平均值K和标准偏差如果小于或等于K平均值的3则K平均值可用于批中的所有器件如果大于K平均值的3则应对批中的所有器件分别校定,并应在热阻抗计算或在为校正比较用的VGE(ON)值中使用各自的K值为保证在给定批中正确的芯片粘附的筛选时则不要求这个校准步骤例如一个制造厂具有相同的元件标识和管壳型式的器件那么在这种情况下对短加热脉冲热响应的测值可能是VGE(ON)并且不再需要计算TJ或ZTHJX为此对A30lB尺寸的封装tH应是10ms对B20lB封装tH应是100ms5校定K系数必须按第4章中所述的程序确定但4.l的往除外5.1基准点温度通常选基准点直接在半导体芯片下面的晶体管管壳的底部对B20lC金属封装或选在接近芯片处对其它封装类型必须规定基准温度点的位置并在初步测试期间使用3.l中叙述的热电偶监测基准温度点的温度如果已断定在功率脉冲期间Tx的增量大于测量结温温升的5则必须减少加热功率脉冲量值和将被测器件安装在温度可控的散热器上或者必须考虑基准点对冷却介质或散能胜的热阻抗校正热阻抗的计算值 如果tH值足够低以保证被测器件中产生的热量没有时间传至封装则不要求测是温度来监视控制及校正基准点温度变化这种情况的tH的典型值在10ms500ms范围内取决于器件的封装类型和材料5.2热测量应按下列顺序进行测试5.2.1在功率脉冲以前a.确立基准点的温度TXIb.施加测量电压VCEC.施加测量电流IMd.测量栅极一发射极开态电压VGE(ON)I初始结温测量5.2.2加热脉冲参数a.施加集电极一发射极加热电压VHb.按调整栅极一发射极电压施加所需的集电极加热电流IXHc.使加热条件保持所需的加热脉冲周期tXHd.在加热脉冲持续时间的终点测量基准点温度TXF注如果TH符合5.2节中叙述的要求则不再要求TX测量5.2.3在功率脉冲之后测量a.施加测量电流IMb.施加测量电压VGEC.测量栅极一发射极开态电压VGE(ON)F最后的结温测量d.从功率脉冲的终点到利用图31034的波形按tMD和tSW定义的VGE(ON)测量完成时的时间延迟5.3按下式计算热阻抗值ZTHJXx如果TXF比TXI大5则应该校正该热阻抗值校准是减去从基准点典型的器件的管壳到冷却介质或散热器的热阻抗分器如果tH值满足5.2中叙述的要求则不再要求TX测量该热阻抗的分量按下式计算的值6规定并记录测试条件和测量6.1K系数校定6.1.1规定下列测试条件a.IM电流值电流值见详细规范mAb.VCE电压值电压值见详细规范VC.初始结温正常值25±5d.最后结温正常值100±106.1.2记录下列数值a.初始VGE(ON)电压V b.最后VGE(ON)电压V613按3按下式计算K系数6.1.4对芯片粘附的评价可以不要求这一步骤见4.l6.2热阻抗测量6.2.1规定下列测试条件a.IM测量电流必须与K系数校定所用的相同mAb.VCE测量电压必须与K系数校定所用的相同VC.IH加热电流Ad.VH集电极一发射极加热电压Ve.tH加热时间sf.tMD测量时间延迟sg.tSW取样和保持窗口时间s注通常选择IH和VH的方式使PH近似等于器件额定功率耗散的2/36.2.2记录下列数据a.TXI初始基准温度b.TXf最后基准温度6.2.2.1VGE(ON)数据a.VGE(ON),MV6.2.2.2VGE(ON)数据a.VGE(ON)I初始栅极一发射极电压Vb.VcE(on)最后栅极一发射极电压V如果tH值满足5.2中叙述的要求则TX测量不再要求6.2.3用5.4中示出的程序和公式计算热阻抗6.3筛选时VGE(ON)测量对于满足4.1的目的和5.2中要求的tH值应进行这些测量6.3.1规定下列测试条件a.IM测量电流mAb.VGE测量电压VC.IH加热电流Ad.VH集电极一发射极加热电压Ve.tH加热时间sf.tMD测量时间延迟sg.tSM取样和保持窗口时间s通常选择HI和VH值等于或大于热阻抗测量所用的值6.3.2规定的极限将下列数据与规定的极限相比较6.3.2.1VGE(ON)数据a.VGE(ON),MA63.2.2VGE(ON)数据a.VGE(ONI)初始栅极一发射极电压V b.VGE(ON)F最后栅极一发射极电压V;计算VGE(ON)mV6.3.2.3如果K系数产生的标准偏差大于K平均值的3则应选择计算YJ 方法3014砷化镓场效应晶体管的热阻抗测试恒流正偏栅极电压法1目的本方法的目的是测量砷化镓场效应晶体管GaAsMESFET在施加的规定电压电流和脉冲宽度条件下的热阻使用栅一源二极管正向电压降的温度敏感性作为结温指示计本方法特别适用于完整封装的器件2定义本测试方法所用的符号和术语如下a.IM栅一源二极管的测量电流b.IH流过漏极的加热电流C.VH漏和源之间的加热电压d.PH施加到被测器件的加热功率脉冲的幅值IH和VH乘积We.tH施加PH的加热时间f.K热校准系数K/mVg.TJ结温TJI功率脉冲开始之前的结温TJF功率脉冲结束时的结温h.Tx基准温度TXI初始基准温度TXF最后基准温度i.VGSF正偏栅一源结二极管电压降VGSF(I)初始栅一源电压VGSF(I)最后栅一源电压J.tMD从加热功率PH移去开始至VGSF测量完成的时间间隔kRTHJX从结至基准点的热阻KW规定加热功率条件下的RTHJX是Rthjx=(Tjf–Tji)/PH1.CU用于与规范中的极限值相对照来筛选器件的一种比较单位用正偏栅一源电压的变化除以加热电流的商来定义mV/A3设备本测试要求适用于规定的试验程序的下述设备3.1管壳基准点温度测量装置管壳基准点温度应使用热电偶测量建议将基准点直接安排在发热区之下管壳的外侧热电偶材料应是铜一康铜T型或等效的热偶直径应不大于0.30mm热电偶结点应熔焊成球形而不得用锡焊或缠绕热电偶及其测量系统的准确度应为±0.53.2提供可控环境温度的装五此环境应能保证器件壳温在测定k因子的推荐温度2310范围内偏差在±1之内3.3K系数测定装置K系数测定装置如图3104l所示此装置可控制又能测量环境温度并能在规定IM值下测量VGSF电流源必须能提供精度为±1的IM并具有12V的电压范围VGSF的电压测量应达到lmV的分辨能力 3.4温度可控的散热器温度可控的散热器应能够保证规定基准点温度的准确度在预定值测量的的±5之内3.5测试电路电路如图31042所示他可以控制器件并用栅一源二极管的正向电压作为温度敏感参数来测量温度电路由被测器件一个电压源一个电流源和一个电子开关组成在加热期间开关S1在位置2.调整VD值以获得与加热功率PXHE对应的ID和VDS值为了测量被测器件在加热脉冲前后的结温将开关S1置于位置1这个位置在测量期间内能断开VD电源并能在加热时间之前和之后分别测量VGSF(I)和VGSF(F)图31043给出了三个测试段组成的波形 读取第二个VGSF的时间是测量精度的关键必须准确地加以规定以保证测量的重复性测量延迟时间tMD的定义由图31044的波形描述 3.6电压电流测量装置应使用具有适当的取样和保持功能的电压表或示波器以便在规定时间测量VDSIDVGSF(I)和VGSF(F)测量VGSF应有lmV的分辨能力4温度敏感参数VGSF的测量由外部加热来改变散热器温度即改变被测器件温度漏极开路并以要求的IM值测量VGSF来确定VGSF与的关系应适当选择IM值以便在功率脉冲期间在要求的TJ范围内VGSF呈线性下降函数IM必须足够大以保证栅-源结导通但不能大到引起明显的自热或导致器件损坏图31045示出曲线实例K因子可以按下式确定K是图31045中曲线斜率的倒数实践中发现给定器件类型中的所有器件的K因子变化应小于百分之几通常的程序是在器件批的1012片样品上完成K系数校定并确定K平均值和标准偏差如果小于或等于K平均值的3则K平均值可用于批中的所有器件如果大于K平均值的3则应对批中的所有器件分别校定K并应在热组计算中使用各自的K值5测试程序K第数校定5.1K系数校定K系数应按4中规定的程序确定5.2基准点温度基准点通常被选在半导体芯片下面的管壳的底部必须规定基准点的位置并在初步测试期间使用3.l中叙述的热电偶监测基准点的温度如果已确定在功率脉冲期间Txi增长大于5则必须减少加热功率脉冲量值将被测器件安装在温度可控的散热器上或者考虑与基准点温度上升相关联的热阻校正热阻的计算值5.3热测量应按下列顺序进行测试5.3.1在功率脉冲以前a.确立基准点温度Txib.施加测量电流IMC.测量栅一源电压降VGSF(I)初始结温测量5.3.2加热脉冲 a.维持测量电流IMb.施加漏一源加热电压VHC.测量漏极加热电流IHd.使加热条件保持要求的加热脉冲宽度tHe.在加热脉冲宽度的终点测量基准点温度TXF5.3.3在功率脉冲之后a.维持测量电流IMb.测量栅一源电压降VGSF(F)最后结温测量c.确定从功率脉冲的终点到图31044波形定义的VGSF(F)测量完成时的时间延迟5.4热阻计算按下式计算热阻值RTHJX如果TXF大于TXI则应校正该热阻值减去从基准点典型情况为器件的管壳到散热器和环境的热流通路的热阻分量该热阻的分量按下式计算因为典型的MESFET发热区的快速冷却可能要求附加的校正这就需要对两个不同的tMD值进行热阻测量必须注意保证tMD值不致短到处于非热的即电的开关瞬态区内同样tMD值太大会由于器件冷却导致测量的RTHJX值太小下面给出了计算的热阻在两次测试中测试条件IMVH和tH保持相同时的校正公式注tMH1tMD2但一般不应超过100S.6应规定并记录的试验条件和测量结果6.1K系数校定6.1.1规定下列测试条件a.Im电流量值电流值见详细规范Ak.初始结温正常值25±5C.五后给温正常值100±561.2记录下列数据a.初始VGEF(I)电压mVb.最后VGEF(F)电压,mV6.1.3按下式计算K系数 6.2热组抗测量6.2.1规定下列测试条件a.IM测量电流必须与K系数校定所用的相同mAb.VH漏一源加热电压VC.tH加热时间Sd.tMD测量延迟时间Se.tSW取样和保持窗口时间S注通常选择VH以便产生使PH近似等于器件额定功率耗散2/3的IH值6.2.2记录下列数据a.TXI:初始基准温度b.TXF:最后基准温度,C.IH加热期间的电流Ac6.2.2.1VGSF数据a.VGSF(I)初始栅一源电压VbVGSF(F)最后栅一源电压VcIH加热期间的电流A6.2.2.2RTHJX数据RTHJX,K/W如果满足5.2中叙述的要求则TXF-TXI5K,则测量不再要求6.2.3热阻抗计算用6.2.2中搜集的数据和5.4中示出的程序和公式计算热阻抗6.3用于筛选的VGSF测量6.3.1规定下列测试条件a.IM测量电流mAb.VH漏一源加热电压VC.tH加热时间Sd.tH测量延迟时间se.tMD取样和保持窗口时间s注通常选择VH以便产生的IH使PH等于或大于热阻抗测量使用的值6.3.2规范的极限将下列数据的一个或几个与规定的极限相比较6.3.2.1VGSF数据a.VGSF,mV6.3.2.2VGSF数据a.VGSF(I)初始栅一源电压Vb.VGSF(F)最后棚一源电压V计算VGSFmV6.3.2.3TJ数据如果K系数见4和6.1的标准偏差大于K平均值的3以及各器件之间IH变化量相对较小则应选择计算TJTJ=K(VGSF)注测试设备可能直接提供T的计算值J6.3.2.4CU数据 如果K系数见4和6.l的标准偏差小于K平均值的3以及各器件之间I的变化相对较大则应选择计算CUCU为比较单位CU=VGSF//IHmV/A注测试设备可能直接提供CU的计算值 方法3161绝缘栅功率场效应晶体管热阻抗测试变量源一漏电压法1目的本方法的目的是测量绝缘栅功率场效应晶体管MOSFET在施加规定的电压电流和脉冲持续时间条件下的热阻抗使用源一漏二极管正向电压的温度敏感性作为结温指示计本方法特别适用于具有相对长的热响应时间的增强型功率MOSFET为保证芯片正确安装到它的管壳通过适当的选择脉冲持续时间和加热脉冲大小本方法可用来测量结对加热脉冲的热响应或直流热阻适当的测试条件和极限在第5章详细叙述1.1定义本测试方法所用的符号如下IM在测量源一漏电压期间施加的源一漏二极管电流IH通过漏极的加热电流VH漏一源之间的加热电压PH施加到被测器件的加热功率脉冲的大小IM和VH的积WtHPH施加期间的加热时间VTCVSD相对电压温度系数mVKK热校准系数等于VTC的倒数mVTJ结温TJI在开始功率脉冲之前的结温TJF功率脉冲结束时的结温Tx基准温度TXI初始基准温度TXF最后基准温度VSD源一漏二极管电压mVVSDI初始源一漏一极管电压mVVSDF最后源一漏二极管电压mVtMD从加热功率P移去至V测量开始时的延迟时间测量值tSW取样和保持窗口时间在该时间周期内进行最后V测量VGS(M)在初始和最后测量周期内施加的栅一源电压ZTHJX从结到基准点的瞬态热阻抗KW规定功率脉冲持续时间的是ZTHJXTJFTJITx/PH式中Tx为加热脉冲期间见4.2和4.4基准点温度的变化对短加热脉冲即芯片附着评价本项常可忽略2设备本测试要求适用于规定的试验程序的下述设备a.在规定的基准点上用热电偶测量壳温建议的基准点应安排在加热源之下的管壳上热电偶材料应是铜一康铜T型或等效的热电偶直径不应大于030mm热电偶的结应是熔焊以构成球形而不得使用锡焊或缠绕热电偶和热电偶组合测量系统的准确度为±0.5适当的安装热电偶来确保紧靠连接到基准点是保证系统准确度的关键b.温度可控环境此环境应能够保证壳温在测量K系数的推荐温度23100的范围内准确度为±1C.图3161l所示用K系数校定装置此装置既可控又能测量环境温度并测量规定的IM下的VSD可使用温度可控的循环液体槽电流源必须能够提供准确度为±1的IM电 压源必须能够提供-l-5V范围内稳定的VGSM对P沟道器件应为相反的极性施加这个电压的方式使得导通和关断被测器件相同即对N沟道器件栅极相对于源极为负VSD的电压测量使用开尔芬接触和具有lmV分辨力的伏特计进行器件至电流源的引线尺寸应足以传送测量电流线径为0.7lmm多股线被典型地用于直至100mAd.控制器件和测量温度所用的电路温度测量是使用源一偏二极管正向电压作为温度敏感参数如图31612所示所示极性是N沟道器件而电路可通过反接电压和电流源极性用于P沟道器件e.适合的取样和保持伏特计或示波器以测量规定时间的源一漏正向电压测量V的精度应在5mV之内或VSDI-VSDF的5之内取较小者3温度敏感参见的测量对于由外部加热来改变散热器温度和该被测器件温度的IM的要求值要求的VSD与TJ关系的核准由监测VSD完成选择IM的幅值以便在功率脉冲期间在要求的TJ范围内VSD呈线性下降的函数IM必须足够大以保证源一漏结导通但不能大到足以引起任何明显的自热此值正常的应是10mA对小功率器件和达10mA对大功率器件VSGM值必须足够大以消除来自控制被测器件的栅极的影响其典型值在l5V范围内校准曲线的示例在图31615中给出 注tMD值对测量准确度是关键并保证测量重复性而必须正确规定它注意某些测试仪器承制方在他们的tMD规范值中包括采样和保持窗口时间tsw3.1芯片粘附完整性的测量为保证在同一制造厂的给定批或一组相同型号器件正确地芯片良好粘附进行筛选时则不要求本校准步骤在该种情况下对短加热脉冲热响应的测量可以是VSD且不需要计算变量TJ或ZTHJX为此对A3-0lB尺寸的封装tH应是10ms而对B20lB封装tH应是100ms3.2校准系数KK系数可以按下式确定K系数是VTC的倒数.或是图31614中曲线的斜率已从实践中发现在规定的器件类型中所有器件的K系数变化是小的通常的程序是在器件批的1012片样品上完成K系数校定并确定K平均值和标准偏差如果小于或等于K平均值的3则K平均值可用于批中的所有器件如果大于K平均值的3则应对批中的所有器件分别校定K并应在热阻抗计算或在为校正比较用的VSD值中使用 各自的K值4测试程序4.1核定K系数必须按第3章所述的程序确定但3.1的注除外4.2基准点温度基准点通常被选在直接在半导体芯片下面的晶体管管壳的底部对B20lC金属帽封装或是在极接近芯片处对其它封装类型必须规定基准温度点的位置并在初步测试期间使用2.a条中叙述的热电偶监测基准温度点的温度如果已确定功率脉冲期间Tx增加大于测量结温温升的5则必须减少加热脉冲量值将被测器件安装在温度可控散热器上或者必须考虑到基准点对冷却介质或散热器的热阻抗来校正热阻抗的计算值如果tH值足够低以保证被测器件中产生的热量没有时间传到封装则不再要求测量温度来监视及控制温度测量和对基准点温度变化的校正这种情况的tH的典型值在10ms500ms范围内取决于器件的封装类型和材料4.3热测量应按下列顺序进行测试a.在功率脉冲之前至确立基准点温度TXI2施加测量电流IM3施加栅一源测量电压VGS(M)4测量源一漏电压降VSDI初始结温测量b.加热脉冲参数l施加漏一源加热电压2按调正栅一源电压的要求施加漏极加热电流IH3使加热条件保持要求的加热脉冲持续时间tH4在加热脉冲持续时间的终点测量基准点温度TXF注如果tH值满足4.2中叙述的要求则不再要求TX测量c.在功率脉冲之后测量l施加测量电温IM2施加栅一源测量电压VGS(M)3测量源一漏电压降VSDF最后结温测量4按图31614tMD和tSW术语的波形在功率脉冲的终点与完成VSDF测量之间的时间延迟4.4热阻抗按下式计算热阻抗值ZTHXJ如果TXF比TXI大应校正该热阻抗值校正是减去从基准点典型器件的管壳到冷却介质或散热器的热阻抗如果tH值满足4.2的要求则不再要求测量TXO该热阻抗的分量按下式计算的值式中Hs为冷却介质或热沉如果使用则 注对芯片粘附的评价见3.1不需要这最后的步骤5要规定并记录的测试条件和测量值5.1K系数校定5.1.1条件数据规定下列测试条件a.测量电流IM见详细规范b.栅一源电压VGS(M)在06V的范围内C.初始结温TJI25±5d.最后结温TJF100±105.1.2记录数据记录下列数据a.初始VSD电压b.最后VSD电压5.1.3计算数据按下式计算K系数KmV5.1.4芯片粘附程序对芯片粘附的评价见3.1可以不要求K系数的校定见5.l5.2热阻抗测量5.2.1条件数据在详细规范中应规定下列测试条件a.测量电流IM必须与K系数校定所用的相同b.泥板加热电流IHc.加热时间tHd.漏一源加热电压VHe.测量延迟时间tMDf.取样和保持窗口时间g.栅一源电压VGS(M)注通常选择IH和VH,以便使PH近似等于器件额定功率耗散的2/35.2.2记录数据记录下列数据a.初始基准温度TXJb.最后基准温度TXFC.如果TH值满足4.2的要求则不要求测量Txd.使用4.4中示出的程序和公式计算热阻抗5.2.2.1VSD数据该参数可以通过适合的测试仪器直接读出也可以通过VSD初始值与VSD最后值之差即VSDVSD(I)VSD(F进行计算5.2.3热阻测量5.2.3.1这是一项在下述条件下的热阻抗测量其测试条件是采用的加热时间tH应足够长以保证从器件的缩至符合2.a规定的管壳基准点的温度降落达到平衡tH值再增加时它不再增加实测中当结温变化率与管壳温度变化率相匹配时可以假定是这种条件5.3筛选用的热响应VSD测量 为了满足3.1的目的和4.2中要求的tH值应进行这些测量.5.3.1条件数据在详细规范中应规定下列测试条件a.测量电流IMb.漏极加热电流IHC.加热时间tHd.漏一源加热电压VHe测量延迟时间tMDf.取样和保持窗口时间tSWg.栅一源电压VGS(M)必须与K系数校定所用的相同注通常选择HH和VH值等于过大于为热阻抗测量所使用的值53.2规定的极限将下列数据与规定的极限相比较5.3.2.lVSD数据a.与5.2.2.l相同b.如果K系数产生的大于K平均值的3见3和5.1为了比较或筛选,可作选地计算TJTJ=K(VSD)K6详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节6.1热阻抗a.测量电流IMb.漏极加热电流IHc.加热时间tHd.漏一源加热电压VHe.测量延迟时间tMDf.取样和保持窗口时间tSW6.2热响应VSD测量a.测量电流IMb.漏极加热电流IHC.加热时间tHd.漏一源加热电压VHe.测是延迟时间tMDf.取样和保持窗口时间tSW 方法3256小信号功率增益1目的本测试的目的是在规定的小信号条件下测量交流输出功率与交流输入功率之比通常规定以dB为单位2测试电路见图32561注对于其它电自组态拟更改电路其更改方式应能证明器件是否符合详细规范的要求图3256一1小信号功率增益测试电路3程序应将规定电压和或电流施加到器件各引线上并在规定电路的输入引线加上交流小信号电阻R1和R2的值应大于器件的hie值如果规定的测试频率小于器件外推的单位增益频率ft则输入电流Vbc之间的相位角应认为是零此时对于共发射极对于其它电路组态应对测试程序进行更改其更改方式应能够证明器件是否符合详细 规范的要求4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.测试电路b.测试电压和或电流C.测试频率如果不是100Hz 方法3320射频输出功率射频功率增益和集电极效率1目的本测试的目的是在规定的射频放大器测试电路中测量晶体管在实际工作条件下的射频输出功率射频功率增益和集电极效率测试条件A适用于在10MHz2GHz的频率范围内进行测试时在大于10dBm的射频功率电平下工作的器件而测试条件B则适用于在100MHz至10GHz的频率范围内进行测试时在大干0dBm的射频功率电平下工作的器件2测试条件A2.1装置图示的所有设备均可以田适用于测试频率的等效装置代替设备装置如图33201和33202所示2.2程序断开测试夹具用数目最少的连接器将1号和2号定向耦合器直接连接起来射频开关置于格出位置C并通过监视频率计数器和射频功率计的方式将频率和射频功率源分别调到规定条件然后将射频开关置于位置A并调节可变衰减器以获得与位置C时的输出功率相同的读数重新连接测试夹具并插入被测器件DUT将直流电源调到规定的电压调节电路输出调谐使功率增益最大并调节电路输入调谐使反射功率最小调谐时射频开关应在输入功率反射功率和输出功率位置之间交替转换并按需要多次重复此程序以获得最小反射功率和最大输出功率在进行最终测量之前应检查输入功率电平如果需要校准输入反射功率则应将1号定向耦合器反接并将开关从位置A转换到开关位置B然后重复上述程序注最小反射功率定义为开关置于位置B并保持输入功率时获得的是小读数2.2.1测量2.2.1.1输出功率输出功率Pout的测量方法如下调节射频功率源以获得规定的正向输入功率并读出输出功率W2.2.1.2输入功率输人功率Pin的测试方法如下调节射频功率源以获得规定的正向输出功率并读出输入功率W2.2.1.3功率增益功率增益GP的测量方法如下调节射频功率源到能够产生规定Pout的Pin值观测Pin和Pout并按下式确定增益dB2.2.1.4集电极效率集电极效率ç的测量方法如下调节射频源以获得规定的Pin或Pout并读出Pout集电极效率计算如下 2.3详细规范中应规定的细节a.测试电压和电流适用时b.测试频率C.功率输入或输出d.测试电路和关键性部件及布线e.被测参数 3测试条件B3.1装置所有引用的设备均可由具有相等能力或更高能力的设备替代典型的设备装置如下所示见图33203所有元件应适用于测量频率范围3.2测试程序3.2.1射频装置校准步骤a.采用如图33203所示的射频测试装置和可拆卸的测试夹具将1号耦合器的输出连接到2号耦合器的输入上2号定向耦合器的衰减对照已知的工作标准进行校准其方法可用校正图或适当进行调节如果是可变的b.当采用波长计时通过频率计读数指示或功率电平下降指示来调节功率源的频率C.调节功率源上的可变衰减器减少衰减器直至在输出功率计上观测到所需的功率电平如果需要修正2号耦合器或输出衰减器的误差则运用修正因子d.观测输入功率计并调节与此功率计相关的衰减器直至其读数与3.2.1C条中所述的 输出功率计的输出功率相同为止如果采用图33205中的替代输入装置则在正向位置上用同轴开关进行校准e.从电路中断开输出耦合器和功率计使1号耦合器的输出开路调节与反射功率计相关的衰减器直至其读数与正向功率计读数相同在耦合器的输入上进行经核校准的短路观察在开路条件和短路之间的反射功率差调节反射功率可变衰减器使开路和短路读数均等如果采用图33205中的替换输人装置若耦合器的两个端口相对称则正向功率校准时反射功率接口也自动核准f.增加输入衰减量直至输出功率为零到此校准已完成g.如果要求多个频率的测试则应对每个频率重复3.2.1af的步骤记录各个规定频率的可变衰减量和功率源的调节值在各个规定的频率点上进行测试期间所有设备必须退回到记录的调节值3.2.2射频测试a.确保断开直流电源b.采用图33203中的射频测试电路或图33204和33205中的替换电路将测试夹具就位并夹上器件C.接通直流电源应检查预防措施以防止电压超过规定的测试电平d.调节功率源的衰减器直至有适当的输入功率读数e.观察输出功率反射功率和集电极电流如果需要记录f.增加功率源的衰减量直到或人功率读数为零g.如果要求测试其它频率则根据需要用前面记录的功率源和衰减器调节值重复3.2.2afh.断开直流电源i.从测试夹具中拆下被测器件3.3测量数据a.输出功率Pout的测量调节3.2.2所述射频功率源以获得规定的正向输入功率并读出输出功率Wb.测量功率输入Pin调节RF功率源以获得规定的正向输出功率并读出输人功率Wc.根据测得的RF数据计算功率增益Gp观测Pin和Pout功率增益dB确定如下d根据测得的射频和直流数据计算集电极效率集电极效率计算如下式中IC为集电极电流AVCC为集电极电源电压VE.如果RF测试袋里接3.2.1e的规定进行校准则可直接从功率计中观测反射功率尽管反射功率可能不是射频规范值的一部分但在此仍包括它这是因为反射功率表明实际上有多少输入功率到达器件上良好试验惯例要求在可能时应使从最小反射功率调节外部电路4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下对细节a.测试电压和电流适用时b.测试频率 C.输入或输出功率d.测试电路规定的关键部件和布线e.要测量的参数f.要计算的参数g.RF测试夹具 方法3407漏一源击穿电压1目的本测试的目的是确定场效应晶体管或绝缘栅双极晶体管IGBT在规定条件下的击穿电压是否大于规定的最低极限值对于IGBT器件用IGBT件的集电极和发射极替换MOSFET器件的漏极和源极即D改为CS改为E2测试电路见图340713程序电阻RI为限流电阻器其阻值应足够大以免过大的电流流过器件和电流表施加规定的偏置条件条件A.BC或D电压应从零逐渐增加直至达到VBRDSXl的最低极限值或规定测试电流为止如果在测试电流达到规定值之前达到VBRDSX的最低极限值则器件合格如果首先达到规定的测试电流则认为器件失效4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.测试电流见第3条b.偏置条件A为栅一源加反向偏量规定偏置电压B为栅一源加电阻回路规定R2的电阻值C为栅一源短路D为杨一源开路注VBRDSX1在栅-源之间施加规定的偏置条件下漏-源的击穿电压 方法3472开关时间测试1目的本试验方法的目的是在规定条件下测量绝缘栅功率场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极晶体管IGBT的脉冲响应td(on)trtd(off)tr对于1GBT器件用1GBT器件的集电极和发射极替换MOSFET器件的漏极和源极即D改为CS改为E2测试程序使用下列说明和注意事项监测VGS和VDS与时间的关系为便于解释可参照图3472l和347222.1说明和注意事项a.本方法假定在测试电路的实际结构中使用了良好的工程惯例即短的引线良好的接地平面最小的栅一漏互感合适的高速发生器和仪器b.RGS值包括仪器的电阻负载RGEN和RGS值应足够低能明显反映栅极传导效应C.应明LDSTCGST和CDST包括测试夹具电路元件和仪器的电感和电器以及除被测器件以外的任何其他电感和电容LDST不应超过100nHCDST或CGST也不应超过100pF具有小芯片的器件可以要求较小的LDSTCGST和CDST值d.不要求规定栅极电路电感当拆下被测器件时栅一源电压波形应无显著影响测量的异常失真要准确测量良好设计的测试夹具的电感是困难的应将栅极驱动公共端开尔芬地连接到器件的源极引线e.本方法中涉及的无源电路元件是均用集中多数的表现这些数值是使用RLC电桥在1MHz频率下测得f.电压和电流源应解释为是有源元件的有效理想化单元g.不影响测量一词意思是加倍该值也不会对测量结果产生超过测量精度的影响h.不允许关态漏极电压过冲超过器件的额定漏一源击穿电压当感性时间常数是容性时间常数的25时漏极电流跳动开始当高速度测试低电压大电流器件时跳动特别严重当比值L/R2L(C+C超过10时为保证不达到器件的击穿电压可能必须调整测DSTDSTOSS试条件i.用于开关参数测试的仪器是一台具有输入放大器和探针的示波器上升和下降时间的影响按下述关系式估算上升时间测量值2实际上升时间2放大器上升时间2探针上升时间2j.当测量时涉及两个通路和两个探针时开启和关闭延迟相关的通路探针延迟不应显著地影响测量使用两个通路探针同时观察相同的波形是估算误差的有效方法k.除非另有规定测量开关参数时必须采用一半的额定漏极电压和额定漏极电流l.测量上升时间时VGS(ON)应接输入波形的规定测量下降时间时VGS(off)应按输入波形的规定输入转换和漏极电压响应探测器的上升和下降响应时间应保证加倍此响应时间时也不会对试验结果产生超过测量精度的影响电流应足够小以便加倍该电流也不对试验结果产生超过测量精度的影响3测试电路和波形见图3472一1和3472一2 4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.TC壳温为25除非另有规定b.ID开态漏极电流c.VDD:关态漏极电压d.R1标称值等于VDD/IDe.VGS开态栅极电压f.RGS栅一源电阻g.RGEN回视发生器的电阻 方法3505砷化镓场效应体管ldB压缩输出功率P1dB1目的本测试方法建立了砷化镓场效应晶体管ldB压缩输出功率的基本测试电路和程序2程序测试装置如图35051所示首先施加栅极电压VGS然后施加规定的漏极电压VDS调整栅极电压以使场效应晶体管偏置在详细规范中规定的工作点上例如ID50%IDSS将输入信号调整到规定的频率增加输入功率并调节输入和输出调配器以使晶体营呈现最大输出功率和接近最大增益即不得低于晶体管规定的最小增益2dB然后输入功率至少减少10dB在此减少的输入信号电平下测得小信号增益Go随后输入功率按ldB增量增加记录场效应晶体管的增益输出功率/输人功率dB当测得的场效应晶体管的增益小于或等于Gol时记录输出功率这个值表示ldB压缩输出功率P1dB并用此值对照详细规范规定值确定被测器件是否合格3测试电路见图3505-14详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.管壳温度除非Tc25b.漏源电压VDsc.漏极电流VDS除非ID1/2IDSS.D.测试频率 方法3510砷化镓场效应体管的ldB压缩增益GldB1目的本测试方法建立了砷化镓场效应晶体管ldB压缩增益的基本测试电路和程序2程序测试装置如图3510l所示首先施加栅极电压VGS然后施加规定的漏极电压VGS调整栅极电压以使场效应晶体管偏置在详细规范中规定的工作点上例如ID50IDSS将输入信号调整到规定的频率增加输入功率并调整输入和输出调配器以使晶体管呈现最大输出功率和接近最大增益即不得低于晶体管规定的最小增益2dB然后将输入功率至少减少10dB在此减少的或入信号电平下测得小信号增益GO计算GldBGo1.0dB用此值对照详细规范规定值确定器件是否合格3测试电路见图3510-14详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.管壳温度除非Tc25b.漏源电压VDsc.漏极电流VDS除非ID1/2IDSS.D.测试频率 方法3570划化镓场效应晶体管的正向增益吴任心1目的本测试方法建立了砷化镓场效应晶体管正向增益吴根植的基本测试方法测试装置和程序2程序电路组态和测试装置按图35701所示首先施加栅极电压V再施加规定的员极电压Vin调整栅极电压以使被测器件们正在规定的工作点上例如I50IDSS使用如图3570l所示的网路分析仪记录被测器件S21幅值dB3试验电路见图3570一14详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.管壳温度除非To25b.漏源电压VC.漏极电流IDd.测试频率e.输入信号电平 方法3575砷化镓场效应晶体管的正向跨导1目的本试验方法建立了砷化镓场效应晶体往正向跨导gm的基本测试电路和程序2程序首先施加栅极电压然后施加规定的漏极电压调整栅极电压以达到规定的漏极电流ID1将柳河电压控0.05V增量减少或增加并测量漏极电流ID2使用下式计算跨导gm3测试电路见图3575-14详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.管壳温度除非TC25b.漏源电压VDSC.漏极电流ID1D.栅源电压增量除非VGS0.05V 4000系列二极管的电特性测试方法4011正向电压1目的本测试的目的是测量当规定电流以正方向流过器件时器件两端的电压2测试电路见图4011-13程序3.1直流法通过改变可变电压源或电阻器R来调节规定的测试电流IF用电流表测量IF值并用直流电压表测量正向电压VF应把电压表连接在器件的规定点上而且总是在电流通路以内3.2脉冲法用示波器测量脉冲特性调节脉冲发生器或电子开关使脉冲幅度频率和脉冲宽度达到规定值测量已知阻值的电阻器R两端的电压降就可确定被测器件电流IF将脉冲电压调到IF等于要求的值测量正向电压VF3.3曲线记录仪法采用曲线记录仪或等效的仪器将正电压施加到器件正极上并将电流限制在详细规范规定的IF额定值内在规定的IF下观测曲线记录仪上的波形即可确定正向电压4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.测试电流IFb.正向电压VFc.占空因数和脉冲宽度当采用脉冲法时 方法4016反向漏电流1目的本测试的目的是测量在规定的反向电压下流过二极管的反向漏电流2直流法2.1测试电路见图4016一12.2程序2.2.1反向电流通过电压表V将直流电压调节到规定值并通过电流表A测量反向电流IR3交流法3.1测试电路见图401623.2程序3.2.1反向电流应使用曲线记录仪或等效的仪器调节曲线记录仪的电源使二极管两端的电压为规定的反向峰值电压在曲线记录仪上测量电流和电压4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.直流法或交流法b.测试电压直流法或反向峰值电压交流法C.安装二极管的最小散热器的热阻K/W适用时 方法4023二极管特性曲线1目的本测试的目的是确定在记录曲线上观察整流开关和齐纳二极管动态反向特性的检验判据当不准备将器件驱动到雪崩击穿或详细规范中不规定本检验时本检验判据不适用于特定设计的整流二极管2范围2.1要求稳定击穿特性的或急骤及稳定双击穿特性的所有器件注由于低电压齐纳管不具备急骤击穿以及一些其他器件可能没有急骤击穿因此本方法还规定了特殊的例外要求2.2条件A仅对稳定型应采用图402334023112.3条件B急骤和稳定型应采用图40232402311理想的急骤和稳定型曲线是一条折线在击穿点之前为一根线然后过渡到成90角的一根垂线见图40231如果规范值与理想值的偏离本方法或细则中未予特别允许则被测器件应拒收图40232402311描述了一般的观测缺陷适用时应给出可接收器件的允许误差3程序3.1绘制曲线图绘制时校准水平轴每刻度代表IV校准垂直轴每刻度代表1A或更小应将曲线图的垂直轴和水平轴分成8或10刻度每刻度代表电流或电压的预校准增量3.2应使用串联负载电阻器以限制器件反向电流和防止器件损坏当曲线记录仪允许时这个典型电阻值是击穿时器件电阻值的14或更多例如在电压最小400V时规定IBR为10A时观测器件应按下式确定所选串联电阻R0.254000.0001因此RlM曲线记录仪峰值电压也可能需要限制特别是不能达到所述的串联负载电阻时为保证安全反向电监测的典型负载线关系见图4023一1和3.5条3.3曲线应出现在显示器的第一和第四象限并慢慢地从零调整达到具有确定曲线特性的最大分辨力的规定电流在击穿条件下应至少保持1s以保证避免击穿偏差的断续不稳定注本方法的所有图形均出切在第一象限3.4应调整曲线记录仪上垂直和水平灵敏度以提供规定电流的完整曲线的再现应将水平和垂直灵敏度调整到曲线占有的区域不少于可利用屏幕的503.5不应简单地将曲线记录仪电压调在预先确定值和立即切断只有在已知被试产品具有足够窄的击穿电压VBR范围并具有预定的串联负载线电阻器设定值见3.2和下述的情况才能这样做以保证器件不会过载对用VZ或VBR进行预筛选齐纳二极管是这种典型情况考虑到图4023l中的串联负载电阻R那么可以调整曲线记录仪的峰值开路电源电压VCT以使VCT设定值可以提供不大于雪崩击穿所需的电流(IBR或IZ)除非另有规定其关系可用下式计算本公式中使用的VBR或VZ应是使选择的R值为最大的最小期望值3.6与本方法和详细规范所述期望特性的允许偏差必须由鉴定机构认可如果希望在制造 厂的正常工序中拒收某一特定曲线则必须在质量一致性或鉴定检验中标识和说明在建立可靠性的质量一致性或鉴定批中必须是呈现特殊曲线特性的器件4摘要详细规范中应给出下列特性使用的测试条件本理想曲线没有在下面各图所述的特性中出现同样图示的是调整的基本的曲线表明了具有串联负载电阻R的最大安全工作电流与峰值开路电压VCT和器件击穿电压VBR之间的关系图4023一1理想的反向特性拐弯范围是曲线从水平到垂直渡越的范围除非另有规定该范围不应大于所视总水平电压分量的10或不应大于规定IBR的20该要求不适用于快速超高速和肖特基整流管也不适用于小平10V的低电压齐纳管曲线的垂直分量应稳定地保持在水平轴线上不希望的偏离是指在实际击穿电压不大于1500V时增长超过10或降低超过2的偏离实际击穿电压大于1500V时其允许们移应另外规定图4023-3偏移 在规定IBR或IZ的20至100之间观察时倾斜应小平VBR的10本要求不适用于低于5.5V的低压齐纳管总有一些类型的器件可按此规定双拐点是指曲线从水平到垂直过渡的区域除非另有规定该范围不应大于所视总水平电压分量的10或不应大于规定IBR或IZT的20本要求不适用于超高速和肖特基整流管也不适用小于或等于10V的低电压齐纳管.图4023-5双拐点急骤拐弯器件的拒收判断 方法4066浪涌电流1目的本测试的目的是使被测器件DUT经受高正向电流应力条件以确定器件芯片和接触耐电流浪涌的能力2适用性本测试方法叙述了施加大电流/高电压应力条件的两个不同的方法第一个方法使用半正弦正向电流浪涌以低占空因数施加于基本直流或交流条件上预定用于批抽样保证测试第二个方法使用矩形电流脉冲预定用于100的筛选适用时除非另有规定在器件的规范中选择的条件应适用于具体的器件和测试目的大电流器件可以使用条件C3定义下列符号和定义适用于本测试方法a.IO平均交流正向电流Ab.IF直流正向电流Ac.if(浪涌)浪涌电流的峰值Ad.IF浪涌直流浪涌电流Ae.VRSM不重复最大反向电压VfVRM工作工作的最大反向电压Vg.VF浪涌直流浪涌电压Vh.n脉冲数i.tP电流浪涌脉冲的持续时间msj.df施加电流浪涌脉冲的占空因数4条件A正弦电流浪涌4.1设备按需要4.2程序应规定连续施加的电气条件并在规定条件下施加到器件上除非另有规定对整流管应按照图4066l条件A1或对信号和开关二极管齐纳桥按适用应按图40662条件A2将规定数目的电流脉冲n以规定的占空系数叠加到连续施加的电气条件上浪涌脉冲应为半正弦波并具有规定的持续时间tp占空因数df应进行选择使结温不发生明显的变化 4.3规定并记录测试条件下列条件应在详细规范中规定a.平均正向电流IO或正向直流电流IF按适用b.电流脉冲数nc.脉冲持续时间tP通常为8.3msd.脉冲占空因数df通常小于l或周期标称的在6至60s之间e.电流脉冲峰值if浪涌通常为全额定值f.不重复最大反向电压VRSM适用时g.试验后测量h.管壳引线或环境温度TcT1或TA按适用5条件B,矩形电流脉冲5.1设备图40663所示的电流源I和开关S组合应能按晶体管从关断到开启和从开启到关断的时间周期少于脉冲持续时间tP的10所需求的脉冲持续时间tp施加电流脉冲峰值IF浪涌并能按详细规范的要求提供任何脉冲数n和占空因数df5.2程序 在测试的开始时间to以前被测器件不加电流如图40663所示在toS产生时间周期tP的IF浪涌加于被测器件在tP之后S又使电流不流过被测器件要求多个脉冲时在断开满足占空因数df要求所需的时间之后S再次使电流流过被测器件按要求重复这个程序n次应选择占空因数df和脉冲宽度tP以保证被测器件的结温无显著变化5.3规定并记录测试条件下列条件应在详细规范中规定a.电流脉冲的直流值IF浪涌通常与额定半正弦条件相同的电流有效值RMSb.电流脉冲数n建议在2至6之间c.脉冲持续时间tp建议为8.3m(达到与5.3a提供的相同的结果d.脉冲占空因数df通常小于1e.试验后的测量5.4测试后测量的替代方法对测试方法作一个小修改其优点是能立即确定被测器件是否经受住测试该方法在tp期间监测正向电压VF(浪涌以确定器件是否发生性能降低开路或短路将VF(浪涌的记录值与详细规范中的最小值和最大值相比较以确定器件是否经得住测试6条件C外部加热浪涌电流是恶劣测试条件是器件结温为额定最大允许给温测试条件A将正向电流施加到被测器件上耗散功率它接近该条件该功率耗散和器件热阻抗的乘积引起结温高于进行浪涌试验时的壳温产生温升这代表了使用中的器件实际发生的情况然而对那些具有最恶劣情况最大正向压降并具有最恶劣情况最大热阻抗的单个器件浪涌电流测试期间的实际结温仅处在额定允许最大额定值实际上只有很小的器件会处于最恶劣情况绝大多数器件应在低于额定最大值的结温下测试测试条件C避免了结温的这个不足并通过外部加热被测器件使被测器件达到额定最大工作结温来真实地表示最恶劣的工作情况先加浪涌电流再施加正向加热电流或与浪涌电流同时施加正向加热电流一旦将被测器件稳定在规定的最大工作结温的热平衡以规定的占空数施加要求浪涌电流脉冲电流浪涌之间的时间必须足够长以便允许器件结温返回到它的原始热平衡6.1详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.测试条件字母b.管壳温度Tc c.平均正向电流IO或直流正向电流IF按适用对测试条件B和CIO0d.电流脉冲数见3e.脉冲持续时间见3f.脉冲占空因数g.电流脉冲的峰值if浪涌或ITSMh.最大反向电压不重复VRSM对条件A2B和C,VRSM0i.测试后的测量 5000t系列高可靠空间应用试验方法5001圆片批接收试验1目的本方法的目的是为宇航级分立器件用圆片批及圆片规定了批接收试验的要求2设备所用设备应符合表1条件栏中引用试验方法所规定的设备要求当经鉴定机构批准时可使用替代的设备3程序圆片批接收试验应按表1规定的条件进行当经鉴定机构批准后可采用替代的试验程序如果某批按抽样方案I进行试验不合格则承制方可回到抽样方案进行试验如果表1允许应把所有试验合格的圆片作为继续进行其余试验的批所有级试验失效的圆片应从批中剔除应记录所有试验得到的数据试验时不必遵守表1中的试验顺序但各项试验必须按表1条件栏中要求的工艺点如果有规定进行当各极限值是根据认可的设计标称值的允差规定时该标称值应在设计和结构图表中给出并经鉴定机构批准4详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.不同于表1中规定的要求和极限值b.不同于表1中规定的试验方法程序或设备表50011圆片批接收试验 方法5002确定氧化物质时的电容一电压测量1目的本测试的目的是通过测量金属一氧化物半导体电容器的电容一电压关系来确定氧化层的质量初始CV曲线的外形和位置表明了氧化物一半导体界面上的电荷密度在一定程度上也反映了电荷的类型将样品加热到适当温度例如20O并加上适当的偏置即可确定样品氧化层的可动离子污染水平2设备/材料带有加热冷却部件和探针的CV测绘仪CV测绘仪可以由下列部件构成设备调试时可参见图5002l2.1手工测试a.LC测试仪b.XY记录仪c.直流电压表d.直流电源0100Ve.加热/冷却部件f.微动手动探针2.2C/V自动测绘仪3推荐程序3.1样品制备3.1.1样品一般是硅园片在它上面已经生长了待测的氧化层或是将暴露在某温度下的炉子中以测量炉子清洁度的已清洁的氧化层园片氧化层表面上金属圆点的排列提供金属一氧化物一半导体电容器的顶部电极金属圆点可以通过多孔掩模淀积形成也可以均匀地淀积在氧化层表面然后利用光刻技术刻蚀形成金属淀积的清洁度是至关重要的在金属淀积过程中引入的沾污具有与氧化层生长过程中的沾污对氧化物质量具有同样的危害性金属应该是已经退火的除非使用本方法是为了研究退火的有效性注当使用的已知无拍污的氧化层样品无沾污时该方法也可用来确定金属淀积系统的清洁度3.1.2圆点最小尺寸应使MOS电容器的电容量大于20PF3.1.3氧化层厚度一般是110nm氧化层厚度大于200nm会使灵敏度降低3.1.4应除去样品背面的氧化物以露出硅背面可以有金属例如在其上淀积铝或金3.2CV曲线绘制在室温下3.2.1将圆片放在加热/冷却部件上用真空牢固地将圆片固定在需要的地方3.2.2将电容测试仪调零在XY测绘仪上装纸并将电压源调整到需要的范围3.2.3选择被测电容圆点并小心地降低探针与圆点接触3.2.4降低XY测绘仪上笔的高度并在需要的电压范围内扫描于是获得类似图50022所示的N型衬底或P型衬底的C/V曲线注如果获得异常曲线则可能是由于电容器漏电或短路在这种情况下应选择另外的圆点3.3可动离子漂移3.3.1使用3.2.4条中测试过程的一个电容器圆点3.3.2使探针达到良好接触对电容器圆点施加1010V/cm的偏置电压对于100nm厚度的氧化层偏压为10V可以采用不同的电压只要制造厂能说明它的有效性3.3.3在加偏压的条件下将样品加热到300土5在该温度下保持3min可以采用不同的时间只要制造厂能说明它的有效性3.3.4在仍然加偏压的条件下将样品冷却到室温如果采用热冲击测试系统可按程序自 动地加热和冷却注在加热冷却期间应该确保探针与电容器不脱离接触如果脱离接触则试验无效并应重新进行试验3.3.5降低XY测绘仪上笔的高度扫描需要的全电压范围以获得一个类似于3.2.4条获得的CV曲线该曲线可能在电压刻度上与原曲线产生位移但应该平行于原曲线标明该曲线为曲线3.3.6对电容器圆点施加3.3.2条中选择的相同幅度的负偏压然后重复3.3.3和3.3.4的试验步骤3.3.7降低XY测绘仪上笔的高度再次扫描全电压范围该曲线可能偏离前两条曲线标明波曲线为曲线3.3.8能完成等效功能的自动测试系统可以取代3.3.23.3.7测试方法3.4说明3.4.1确定VFB原曲线与偏压曲线之间的电压差在90电容量时获得见图500223.4.2按下式确定可动离子沾污浓度NO3.4.3分析CV曲线可以获得很多有关氧化层和半导体衬底的信息4摘要4.1校准每次使用时应按数字电压表的读数检验XY记录仪的电压刻度其它仪器应定期进行校准.4.2精度可达到±0.1V的电压精度和±0.2V的VFB精度实际上可检测出的可动离子沾污水平的下限值在21011/cm4.3文件在有关控制文件中记录结果 方法5010洁净间和工作台空中尘粒分级及测量1目的本试验方法提供了空气洁净度的分级体系及测量方法本方法与GJB33A规定的环境控制一起使用2空气洁净度等级本试验方法规定的空气洁净度分为四级分级是根据每单位体积所允许的最大尘粒数尘粒尺寸又分为0.5µm及0.5µm以上或5µm及5µm以上测量尘粒数应在正常工作时间内并应在产生空中尘粒处此尘粒可达到工作区进行2.11003.5级每立方英尺中0.5µm及0.5µm以上的尘粒总数不应超过100个每升不超过3.5个2.2100035级每立方英尺中0.5µm及0.5µm以上的尘粒总数不应超过1000个每升不超过35个或者每立方英尺中5µm及5µm以上的尘粒总数不应超过7个每立升不超过0.25个2.310000350级每立方英尺中0.5µm及0.5µm以上的尘粒总数不应超过10000个每升不超过350个或者每立方英尺中5µm及5µm以上的尘粒总数不应超过65个每升不超过2.3个2.41000003500级每立方英尺中0.5µm及0.5µm以上的尘粒总数不应超过100000个每升不超过3500个或者每立方英尺中5µm及5µm以上的尘粒总数不应超过700个每升不超过25个3尘粒计数方法为了验证洁净间或洁净工作台是否满足洁净等级的要求应在使用场所采用下述的一种或几种尘粒计数方法3.1尘粒尺寸为0.5µm及0.5µm以上的按照GJB1209方法5510的规定所用设备必须采用光散射测量原理3.2尘粒尺寸为5.0µm及5.0µm以上的可采用显微镜替代光散射测量原理对尘粒进行计数被测取样空气流过一个滤膜然后在该膜上用显微镜对尘粒进行计数4监测技术为测量正常使用条件下的空气洁净度等级应选择适当的设备并应建立适当的监测程序5详细规范中应规定的细节详细规范中应规定下列细节a.洁净工作台或洁净间的等级b.测试频度除非另有规定每月每工作班至少一次c.在洁净环境中被监测的场所 附录A低频功率晶体管快速综合筛选试验方法补充件A1范围A1.1主题内容本附录规定了军用低频功率晶体管快速综合筛选的试验方法快速综合筛选是指利用综合应力效应在相对短的时间内采用功率应力与参数组合测试的方法按规定的判据剔除有潜在缺陷的器件的一种筛选A1.2适用范围本试验方法适用于低频功率晶体管以下简称器件的快速综合筛选A1.3应用指南A1.3.1本试验方法可用来代替长时间160h功率老炼快速剔除有潜在缺陷的器件本试验方法还可用来揭示与应力和时间有关的失效模式A1.3.2本试验方法中的按规定和除非另有规定是指按详细规定或订货文件中的规定A2一般要求A2.1参数测试方法除非另有规定参数测试方法应符合GB4587和GB12300的规定A2.2测试与试验环境条件a.测试环境温度为25土3b.试验环境温度为1535c.仲裁条件温度为25士1相对湿度为4852大气压为86106kPad.应无影响测试结果准确性的电磁干扰A2.3试验设备a.试验设备应经过校准以保证满足第A3章规定的要求b.应使用稳压电源A2.4试验顺序和方法试验方法应按A3.3的规定如实践证明有更好的试验顺序则可进行调整A3详细要求A3.1试验设备功能试验的设备及其组成的系统应具有以下功能A3.1.1瞬态热阻抗和稳态热阻测试A3.1.2能按要求对被试器件施加规定电压或电流的功率进行大电流扫描A3.1.3在施加功率前后均能测试被试器件的ICEOICBOVBE大电流和小电流下的hFEA3.1.4可由微机控制直接显示所需热敏参数及失效器件并能自动打印测试结果能统计相关数据并给出最大值最小值均值标准偏差 A3.3.2.3热敏参数测试 附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由中国电子技术标准化研究所归口本标准由中国电子技术标准化研究所负责起草本标准主要起草人王长福顾振球史信源吴逵蔡仁明王静金毓铨贾新章计划项目代号3DZ19,4DZ04'