航空航天工业标准规范文件：QJ 10007.5-2008

中华人民共和国航天行业标准中华人民共和国航天行业标准 FL 6131 QJ 10007/52008 宇航用半导体分立器件 3CG110、3CG130 型硅高频小功率晶体管 详细规范 Detail specification for discrete semiconductor 3CG110、3CG130 type silicon high frequency low power transistor of space applications 20080216 发布 20080601 实施 国防科学技术工业委员会发 布 QJ 10007/52008 I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 要求.1 3.1 总则.1 3.2 结构和外形尺寸.1 3.3 最大额定值和主要电特性.3 3.4 器件标志.4 4 质量保证规定.4 4.1 总则.4 4.2 检验分类.4 4.3 使用方监制.4 4.4 承制方筛选.4 4.5 电测试要求.5 4.6 鉴定检验.5 4.7 质量一致性检验.5 4.8 使用方验收.12 4.9 使用方补充筛选.13 5 交货准备.13 6 说明事项.13 QJ 10007/52008 II 前言 本规范由中国航天科技集团公司提出。 本规范由中国航天标准化研究所归口。 本规范起草单位：中国航天科技集团公司第一研究院、中国航天标准化研究所。 本规范主要起草人：张晖、管长才、王敬贤、周倜、蔡娜。 QJ 10007/52008 1 宇航用半导体分立器件 3CG110、3CG130 型硅高频小功率晶体管详细规范 1 范围 本规范规定了宇航用 3CG110、3CG130 型硅高频小功率晶体管（以下简称器件）的生产、鉴定、 质量一致性检验以及使用方监制、验收、补充筛选等质量保证的详细要求。 本规范适用于器件承制方的生产过程控制以及使用方的产品保证。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 GB/T 45871994 半导体分立器件和集成电路 第 7 部分 双极型晶体管 GB/T 75811987 半导体分立器件外形尺寸 GJB 33A1997 半导体分立器件总规范 GJB 128A1997 半导体分立器件试验方法 GJB 548A1996 微电子器件试验方法和程序 GJB 762.21989 半导体器件辐射加固试验方法 总剂量辐照试验 GJB 40272000 军用电子元器件破坏性物理分析方法 QJ 100042008 宇航用半导体器件总剂量辐照试验方法 QJ 100052008 宇航用半导体器件重离子单粒子效应试验指南 QJ 100072008 宇航用半导体分立器件通用规范 3 要求 3.1 总则 器件应符合本规范和QJ 100072008规定的所有要求，本规范的要求与通用规范不一致时，应以 本规范为准。 按本规范生产的器件质量保证等级分为YA、YB和YC级。 3.2 结构和外形尺寸 3.2.1 器件结构 采用外延平面结构。 3.2.2 封装形式与外形尺寸 3CG110、 3CG130型器件封装形式应符合GB 75811987中的A301B(3CG110)、 A302B(3CG130) 型及如下规定，见图 1 和图 2。 3.2.3 引出端材料和镀覆 引出端材料应为可伐合金，引出端表面应为锡层或金层。 QJ 10007/52008 2 引出端极性：1发射极； 2基极；3集电极 图 1 3CG110 外形图 单位为毫米 引出端极性：1发射极；2基极；3集电极 图 2 3CG130 外形图 单位为毫米 A301B 符号 min nom max A 4.32 5.33 a 2.54 b1 1.01 b2 0.407 0.508 D 5.31 5.84 D1 4.53 4.95 J 0.92 1.04 1.38 K 0.51 1.21 L 12.5 25.0 L1 1.27 A302B 符号 min nom max A 6.10 7.80 a 57.08 b1 1.01 b2 0.407 0.508 D 8.64 9.60 D1 8.01 8.50 J 0.712 0.787 0.863 K 0.740 1.14 L 12.5 25.0 L1 1.27 D K A L D 0.35XMM 0.30MXM 1 2 3 L1 b1 b2 450 j D K A L D 0.35XMM 0.30MXM 1 2 3 L1 b1 b2 450 j QJ 10007/52008 3 3.3 最大额定值和主要电特性 3.3.1 最大额定值 最大额定值见表1。 表 1 最大额定值 型 号 Ptot mW VCBO V VCEO V VEBO V IC mA Tj C TStg C 3CG110A 3CG110B 3CG110C 3CG110D 3CG110E 300 20 35 50 65 80 15 30 45 60 75 4 50 3CG130A 3CG130B 3CG130C 3CG130D 3CG130E 700 20 35 50 65 80 15 30 45 60 75 4 300 175 55175 3.3.2 主要电特性 主要电特性(TA=25)见表2。 表 2 主要电特性 3CG110 3CG130 名称 符号 测试条件 最小值 最大值 最小值 最大值 单位 共发射极正向电流 传输比的静态值 hFE VCE=10V IC=10mA (3CG110) IC=50mA (3CG130) 特征频率 fT VCE=10V f=30MHz IC=10mA (3CG110) Ic=50mA (3CG130) 0.5 0.6 MHz 集电极发射极饱 和电压 VCE(sat) Ic=30mA IB=3mA (3CG110) Ic=100mA IB=10mA (3CG130) 1.0 1.0 V 基极发射极饱和 电压 VBE(sat) Ic=30mA IB=3mA (3CG110) Ic=100mA IB=10mA (3CG130) 100 80 V 开路输出电容 Cob VCE=10V f=1MHz 3.5 10 PF 注：橙 2540,黄 4055,绿 5580,兰 80120,紫 120180,灰 180270。 QJ 10007/52008 4 3.4 器件标志 标志应符合 QJ 100072008 的规定。 4 质量保证规定 4.1 总则 对器件的质量保证应按 QJ 100072008 第 4 章以及本规范的规定。 抽样和检验应按QJ 100072008和本规范的规定。 4.2 检验分类 本规范规定的检验分类如下： a) 使用方监制； b) 承制方筛选； c) 鉴定或认定检验； d) 质量一致性检验； e) 使用方验收； f) 使用方补充筛选。 4.3 使用方监制 按 QJ 100072008 中 4.5 和本规范的规定进行。 4.4 承制方筛选 筛选应按 QJ 100072008 和表 3 的规定， 其测试应按表 4 进行,超过表 4 极限值的器件应予以剔除。 表 3 筛选 序 号 筛 选 GJB 128A1997 方法号 条 件 YA 要求 YB 要求 YC 要求 1 晶片批接收 5001 100% 2 非破坏性键合拉力 GJB 548A1996 方法 2023A 100% 3 内部目检(封帽前) 2072 100% 100 4 高温寿命 (非工作寿命) 1032 175C2C，96h 100% 100% 100% 5 温度循环 1051 条件 C，20 次循环 100% 100% 100% 6 恒定加速度 2006 Y1 方向，196 000m/S2 100% 100% 100% 7 粒子碰撞噪声检测 (PIND) 2052 试验条件 A,要求与 GJB 33A1997 中 4.6.4.2 相同 100% 100% 100% 8 编序列号 100% 9 中间电参数测试 ICBO1、hFE1 100% 10 高温反偏 1039 试验条件 A， TA=150C ，t=48h ，VCB=0.8V(BR)CBO 100% 11 计算电参数变化量 （） 和不合格品率 ()ICBO初始值的 100%或 20nA，取较 大者 100% 100% 100% 12 功率老炼 1039 试验条件 B，160h, VCE=20V Ic=20mA(3CG110) Ic=37mA(3CG130) 100%，至 少 240h 100%， 至少 168h QJ 10007/52008 5 表 3（续） 序 号 筛 选 GJB 128A1997 方法号 条 件 YA 要求 YB 要求 YC 要求 a)电参数测试 按规定从老炼条件后取出的必须在 96h 内完成全部电参数和规定变化量的参数 测试。 表 4 中的 A2 分组 100% 100% 13 终 点 测 试 b)计算电参数 变化量() 和 不合格品率 ICBO1初始值的100%或5nA(3CG110)、 10nA(3CG130)取较大者，hFE初 始值的 15% 100% 100% 14 PDAa PDA=5% PDA=10% 细检漏 试验条件 H1 15 密 封 粗检漏 1071 试验条件 C 100% 100% 16 X 射线 2076 100% 17 目视检查 2071 打标志之后进行 100% a 11 项和 13 项 PDA总和。 4.5 电测试要求 电测试应符合 QJ 100072008 及本规范的规定。 4.6 鉴定检验 鉴定检验应按 QJ 100072008 中 4.7 和本规范的规定进行。 鉴定时，器件应进行相应的质量保证等级筛选试验和 A、B、C、E 组检验和 D 组按相应的辐射强 度保证等级规定的各项试验。进行 B 组、C 组和 E 组试验的全部样品应从通过了 A 组检验的某一批中 抽取。 A 组检验按表 4 规定， B 组检验按表 5a 与表 5b 规定， C 组检验按表 6 规定， D 组检验按表 7 规定， E 组检验按表 8 规定。 4.7 质量一致性检验 4.7.1 A 组检验 A组检验应按QJ 100072008和表4的规定进行。 4.7.2 B 组检验 B组检验应按QJ 100072008和表5的规定进行。 4.7.3 C 组检验 C组检验应按QJ 100072008和表6的规定进行。 4.7.4 D 组检验 D组检验应按QJ 100072008和表7的规定进行，考核条件按使用要求。 QJ 10007/52008 6 表 4 A 组检验（适用于全部质量等级） 极限值 分 组 项目 GB/T 45871994 条 件 抽样 符号 最小值 最大值 单位 A1 目检和机械检验 GJB 128A1997 中 2071 集电极基极击 穿电压 3CG110A 3CG110B 3CG110C 3CG110D 3CG110E 3CG130A 3CG130B 3CG130C 3CG130D 3CG130E ,1,10 发射极基极开 路 IC=100A V(BR)CBO 20 35 50 65 80 20 35 50 65 80 V V V V V V V V V V 集电极发射极 击穿电压 3CG110A 3CG110B 3CG110C 3CG110D 3CG110E 3CG130A 3CG130B 3CG130C 3CG130D 3CG130E GJB 128A1997 中 3011 发射极基极开 路 IC=100A V(BR)CEO 15 30 45 60 75 15 30 45 60 75 V V V V V V V V V V A2 发射极基极击 穿电压 ,1,10 集电极基极开 路 IE=100A 116(0) V(BR)EBO 4 V QJ 10007/52008 7 表 4（续） 极限值 分 组 项目 B/T 45871994 条 件 抽样 符号 最小值 最大值 单位 集电极基极截 止电流 ,1,2.1 发射极基极开路 VCB=10V ICBO1 0.05 A 集电极发射极 截止电流 ,1,3 发射极基极开路 VCE=10V ICEO 0.1 A 集电极发射极 饱和电压 3CG110 3CG130 ,1,4 IC=30mA IB=3mA IC=100mA IB=10mA VCESAt 0.5 0.6 V 基极发射极饱 和电压 3CG110 3CG130 ,1,5 IC=30mA IB=3mA IC=100mA IB=10mA VBEsat 1.0 1.0 V A2 正向电流传输比 3CG110 3CG130 ,2,7 VCE=5V IC=10mA Ic=50mA hFE1 25 270 高温工作： 集电极基极截 止电流 ,2,2 TA=150C 发射极基极开路 VCB=10V ICBO2 10 A A3 低温工作： 正向电流传输比 3CG110 3CG130 ,2,7 TA=55C VCE=5V IC=10mA Ic=50mA 116(0) hFEO 13 特征频率 3CG110 3CG130 ,1,13,2 VCE=12V IC=0.5A f=10MHZ fT 100 80 MHz A4 开路输出电容 3CG110 3CG130 ,1,8 VCE=10V f=1MHz 116(0) Cob 3.5 10 PF QJ 10007/52008 8 表 5a YA 级器件的 B 组检验 抽样方案 分 组 项目 GJB 128A1997 方法号 条 件 鉴定检验和大 批量质量一致 性检验 小批量的质量 一致性检验 N200 B1 物理尺寸 2066 见图 1 22（0） 8（0） 可焊性 2026 抽样方案适用于引线数，至少试验 3 只器件。 15 线(0) 4 线(0) B2 耐溶性 1022 15（0） 6（0） 温度循环 1051 试验条件 C ,100 次循环 浪涌 4066 细检漏 试验条件 H1 密封 粗检漏 1071 试验条件 C 终点测试 A2 分组 22(0) 6(0) 开帽内部目检 2075 6(0) 6(0) 扫描电子显微镜 （SEM） 2077 B3 键合强度 2037 试验条件 A 抽样方案适用于引线数,至少 3 只器 件,应包括每只器件的所有内部引线 22 线 （0） 或 11 （0） ，取小者 12 线（0）或 6 （0） ，取小者 加速稳态工作寿命 1027 Tj=225, 至少 168h 终点测试 A2 分组 B5 键合强度 按规定。该试验样品应事先通过了 加速稳态工作寿命试验 22(0) 22(0) B6 热阻 GB/T 45871994， IV，1 节，11 按规定 22（0） 8（0） 注：B4 分组不适用。 QJ 10007/52008 9 表 5b YB、YC 级 B 组检验 抽样方案 分 组 项目 GJB 128A1997 方法号 条 件 鉴定检验和 大批量质量 一致性检验 小批量的质量 一致性检验 N200 可焊性 2026 抽样方案适用于引线数， 至少试验 3 只器件。 15 线(0) 4 线(0) B1 耐溶性 1022 15（0） 6（0） 温度循环 1051 试验条件 C, 25 次循环 浪涌 4066 细检漏 试验条件 H1 密封 粗检漏 1071 试验条件 C B2 终点测试 见表 9 步骤 1 和 3 22(0) 6(0) 稳态工作寿命 1027 VCE=20V t=340h Ptot=300mW (3CG110) Ptot=700mW (3CG130) 终点测试 见表 9 步骤 2 和 4 B3 键合强度 2037 试验条件 A 抽样方案适用于引线数，至少 3 只器件， 应包括每只器件的所有内部引线 45(0) 22(0) 开帽内部目检 2075 1(0) 1(0) B4 SEM 2077 6(0) 6(0) B5 热阻 GB/T 4587 1994，IV，1 节， 11 按规定 15（0） 6（0） 高温反偏 1039 试验条件 A TA=(1505)C VCB=0.8VCBO t=340h B6 终点测试 见表 9 步骤 2 和 4 32(0) 22(0) 恒定加速度 2006 在 X1、Y1、Z1方向，至少 1min，加速度 为 196 000m/S2 PIND 2052 试验条件 A B7 终点测试 见表 9 步骤 1 和 3 22(0) 6(0) QJ 10007/52008 10 表 6 C 组检验（全部质量等级） 抽样方案 分 组 项目 GJB 128A1997 方法号 条 件 鉴定检验和大 批量质量一致 性检验 小批量的质量 一致性检验 N 200 C1 物理尺寸 2066 见图 1 和图 2 15(0) 6(0) 引线强度 2036 试验条件 E 细检漏 试验条件 H1 密封 粗检漏 1071 试验条件 C 耐湿 1021 不要求预处理 外观检查 2071 C2 终点测试 见表 9 步骤 1 和 3 22(0) 6(0) 冲击 2016 不工作，按 14 700m/s2，0.5ms, 在 X1、 Y1、 Z1每个方向上各冲击 5 次。 扫频振动 2056 恒定加速度 2006 在 X1、Y1、Z1每个方向上至少按 196 000m/S2试验 1min C3 终点测试 见表 9 步骤 1 和 3 22(0) 6(0) C4 盐气(浸蚀) 1041 15(0) 6(0) 稳态工作寿命 1026 VCE=20V t=1 000h Ptot=300mW(3CG110) Ptot=700mW(3CG130) C6 终点测试 见表 9 步骤 2 和 4 32(0)(鉴定) 22(0) (质量一致性) 22(0) 内部水汽含量 1018 5 000ppm (100) C7a 内部氧气含量 2 000ppm (100) 3(0)或 5（1） a 当内部水汽含量超过 7 000ppm 时，不应追加样品采用 5（1）方案。 QJ 10007/52008 11 表 7 D 组检验（辐射强度保证等级） 样品数（接收判定数） 分组 项目 GJB 128A1997 方法号 条件 YA级 YB、YC 级 中子辐射 1017 25 鉴定和质量一致性检验 D1 终点电测试 按合同规定 11（0）a 11（0）b 稳态总剂量辐射 QJ 100042008 25 鉴定和质量一致性检验 D2 终点电测试 按合同规定 4（0）c 2（0）d 11（0）b 总剂量 GJB 762.21989 25 质量一致性检验 D3 终点电测试 按合同规定 11（0）a 11（0）b 单粒子试验 QJ 100052008 25 D4 终点电测试 按合同规定 4（0）a 不要求 a 按晶片批。 b 按检验批。 c 按这样的晶片选取试验样品，即从半径大致等于晶片半径的2/3，并在其周围间隔均匀地选取的各种型号器件具有 大于4000只等效晶体管/芯片。 d 按这样的晶片选取试验样品，即从半径大致等于晶片半径的2/3，并在其周围间隔均匀地选取的各种型号器件具有 小于或等于4000只等效晶体管/芯片。 表 8 E 组检验(仅供鉴定检验) 分组 项目 GJB 128A1997 方法号 条 件 抽样方案 温度循环 1051 试验条件 C，500 次循环 E1 终点测试 见表 9 步骤 1 和 3 22(0) 稳态工作寿命 1026 VCE=20V t=1 000h Ptot=300mW(3CG110) Ptot=700mW(3CG130) E2 终点测试 A2 分组 32(0) E3 破坏性物理分析 GJB 40272000 本规范 4.8.2 3(0) E4 热阻 GB/T 45871994，,1 节， 11或GJB 128A1997 附录 A 22(0) 注：E5、E6、E7 组不适用。 QJ 10007/52008 12 表 9 B 组、C 组和 E 组终点测试 极限值 步骤 检 验 GB/T 45871994 条 件 符号 最小值 最大值 单 位 1 集电极基极截 止电流 ,1,2 发射极基极开路 VCB=10V IcBo1 0.05 A 2 集电极基极截 止电流 ,1,2 发射极基极开路 VCB=10V IcBo1 0.10 A 3 正向电流传输比 ,2,7 VCE=10V IC=10mA (3CG110) IC=50mA (3CG130) hFE1 25 270 4 正向电流传输比 ,2,7 VCE=10V IC=10mA (3CG110) IC=50mA (3CG130) hFE1 初始值的20% 4.8 使用方验收 4.8.1 验收项目和要求 除非另有规定，使用方验收按下列要求进行。 使用方或其委托单位到承制方按照要求进行试验（检验） 、文件与数据审查等工作，并决定是否接 收产品。验收时承制方提供的文件包括筛选报告、质量一致性检验报告、DPA 报告、失效分析报告及 相关数据等。 验收程序、项目和要求见表 10。 表 10 验收项目和要求 顺序 试验项目 试验方法及要求 1 DPA 4.8.2 2 物理尺寸 GJB 128A1997 方法 2066，22（0） 3 A组电参数测试 按表 4 A2，A3a分组项目进行 4 密封 GJB 128A1997 方法 1071，100% 5 特性曲线测试 合格判据按使用方规定，100% 6 PIND GJB 128A1997 方法 2052 试验条件 A，100% 7 外观 GJB 128A1997 方法 2071，100% a A3 分组由使用方确定。 4.8.2 破坏性物理分析（DPA） 除非另有规定，使用方破坏性物理分析(DPA)按表 11 规定进行。 DPA 在使用方认可的试验室进行。当需要在承制方进行时，应