GB/T 4937.26-2023半导体器件机械和气候试验方法第26部分：静电放电(ESD)敏感度测试人体模型(HBM)

ICS3108001

CCSL.40.

中华人民共和国国家标准

GB/T493726—2023/IEC60749-262018

.:

半导体器件机械和气候试验方法

第26部分静电放电ESD敏感度测试

:()

人体模型HBM

()

Semiconductordevices—Mechanicalandclimatetestmethods—Part26

:

ElectrostaticdischareESDsensitivittestin—HumanbodmodelHBM

g()ygy()

IEC60749-262018IDT

(:,)

2023-09-07发布2024-04-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T493726—2023/IEC60749-262018

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

仪器和设备

4………………4

波形确认设备

4.1………………………4

示波器

4.2………………4

数字示波器的附加要求

4.3……………4

电流传感器感应电流探针

4.4()………………………4

评价负载

4.5……………5

人体模型模拟器

4.6……………………5

测试设备寄生特性

4.7HBM……………5

应力测试设备验证和常规确认

5…………6

测试设备评价的一般要求

5.1HBM……………………6

测试程序

5.2……………6

测试设备验证

5.3HBM…………………9

插座式测试设备的测试夹具板验证

5.4………………10

常规波形检查要求

5.5…………………11

高压放电路径检查

5.6…………………12

测试设备波形记录

5.7…………………12

安全

5.8…………………12

分级程序

6…………………13

器件分级

6.1……………13

参数和功能测试

6.2……………………13

器件应力测试

6.3………………………13

引脚分类

6.4……………13

引脚分组

6.5……………15

引脚应力组合

6.6………………………15

低寄生模拟器的应力

6.7HBM………………………18

应力后测试

6.8…………………………18

失效判据

7…………………18

器件分级

8…………………19

Ⅰ

GB/T493726—2023/IEC60749-262018

.:

附录资料性测试方法流程

A()HBM…………………20

附录资料性测试设备寄生特性

B()HBM……………23

可选择的后沿脉冲检测设备仪器

B.1/………………23

可选的预脉冲电压上升测试设备

B.2…………………25

常开式继电器测试设备电容寄生效应

B.3……………26

测试确定模拟器是否为低寄生模拟器

B.4HBM……………………26

附录资料性用表表或表及双引脚测试设备测试产品的示例

C()2、32HBM……28

概述

C.1…………………28

程序依照表

C.2A(2)…………………29

可选程序依照表

C.3B(3)……………30

可选程序依照表

C.4C(2)……………31

附录资料性耦合非电源引脚对示例

D()………………33

附录规范性同名非电源引脚抽样测试方法

E()(I/O)………………34

目的和概述

E.1…………………………34

引脚抽样概述和统计详情

E.2…………34

产品选择

E.3IC………………………35

随机选取和测试同名引脚

E.4I/O…………………35

确定是否可以用提供的电子表抽样

E.5Excel………36

同名引脚样本的测试

E.6I/OHBM…………………36

抽样同名引脚的测试示例

E.7I/O…………………36

参考文献

……………………39

Ⅱ

GB/T493726—2023/IEC60749-262018

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是半导体器件机械和气候试验方法的第部分已经发布了

GB/T4937《》26。GB/T4937

以下部分

:

第部分总则

———1:;

第部分低气压

———2:;

第部分外部目检

———3:;

第部分强加速稳态湿热试验

———4:(HAST);

第部分快速温度变化双液槽法

———11:;

第部分扫频振动

———12:;

第部分盐雾

———13:;

第部分引出端强度引线牢固性

———14:();

第部分通孔安装器件的耐焊接热

———15:;

第部分中子辐照

———17:;

第部分电离辐射总剂量

———18:();

第部分芯片剪切强度

———19:;

第部分塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响

———20:;

第部分对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作包装标志和运输

———20-1:、、;

第部分可焊性

———21:;

第部分键合强度

———22:;

第部分高温工作寿命

———23:;

第部分静电放电敏感度测试人体模型

———26:(ESD)(HBM);

第部分静电放电敏感度测试机器模型

———27:(ESD)(MM);

第部分非密封表面安装器件在可靠性试验前的预处理

———30:。

第部分塑封器的易燃性内部引起的

———31:();

第部分塑封器的易燃性外部引起的

———32:();

第部分温湿度贮存

———42:。

本文件等同采用半导体器件机械和气候试验方法第部分静电放电

IEC60749-26:2018《26:

敏感度测试人体模型

(ESD)(HBM)》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中华人民共和国工业与信息化部提出

。

本文件由全国半导体器件标准化技术委员会归口

(SAC/TC78)。

本文件起草单位中国电子科技集团公司第十三研究所河北北芯半导体科技有限公司安徽荣创

:、、

芯科自动化设备制造有限公司北京赛迪君信电子产品检测实验室有限公司河北中电科航检测技术服

、、

务有限公司捷捷半导体有限公司佛山市川东磁电股份有限公司

、、。

本文件主要起草人高蕾张魁鲁世斌迟雷翟玉颖彭浩高金环张瑞霞黄杰赵鹏徐昕

:、、、、、、、、、、、

魏兵黎重林颜天宝金哲

、、、。

Ⅲ

GB/T493726—2023/IEC60749-262018

.:

引言

半导体器件是电子行业产业链中的通用基础产品为电子系统中的最基本单元半导

,,GB/T4937《

体器件机械和气候试验方法是半导体器件进行试验的基础性和通用性标准对于评价和考核半导体

》,

器件的质量和可靠性起着重要作用拟由个部分构成

,44。

第部分总则目的在于规定半导体器件机械和气候试验方法的通用准则

———1:。。

第部分低气压目的在于检测元器件和材料避免电击穿失效的能力

———2:。。

第部分外部目检目在于检测半导体器件的材料设计结构标志和工艺质量是否符合采

———3:。、、、

购文件的要求

。

第部分强加速稳态湿热试验目的在于规定强加速稳态湿热试验以检

———4:(HAST)。(HAST),

测非气密封装半导体器件在潮湿环境下的可靠性

。

第部分稳态温湿度偏置寿命试验目的在于规定稳态温湿度偏置寿命试验以检测非气密

———5:。,

封装半导体器件在潮湿环境下的可靠性

。

第部分高温贮存目的在于在不施加电应力条件下检测高温贮存对半导体器件的影响

———6:。,。

第部分内部水汽测量和其他残余气体分析目的在于检测封装过程的质量并提供有关气

———7:。,

体在管壳内的长期化学稳定性的信息

。

第部分密封目的在于检测半导体器件的漏率

———8:。。

第部分标志耐久性目的在于检测半导体器件上的标志耐久性

———9:。。

第部分机械冲击目的在于检测半导体器件和印制板组件承受中等严酷程度冲击的适应

———10:。

能力

。

第部分快速温度变化双液槽法目的在于规定半导体器件的快速温度变化双液槽法

———11:。()

的试验程序失效判据等内容

、。

第部分扫频振动目的在于检测在规定频率范围内振动对半导体器件的影响

———12:。,。

第部分盐雾目的在于检测半导体器件耐腐蚀的能力

———13:。。

第部分引出端强度引线牢固性目的在于检测半导体器件引线封装界面和引线的牢

———14:()。/

固性

。

第部分通孔安装器件的耐焊接热目的在于检测通孔安装的固态封装半导体器件承受波

———15:。

峰焊或烙铁焊接引线产生的热应力的能力

。

第部分粒子碰撞噪声检测目的在于规定空腔器件内存在自由粒子的检测方法

———16:(PIND)。。

第部分中子辐照目的在于检测半导体器件在中子环境中性能退化的敏感性

———17:。。

第部分电离辐射总剂量目的在于规定评估低剂量率电离辐射对半导体器件作用的加

———18:()。

速退火试验方法

。

第部分芯片剪切强度目的在于检测半导体芯片安装在管座或基板上所使用的材料和工

———19:。

艺步骤的完整性

。

第部分塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响目的在于通过模拟贮存在仓库或干

———20:。

燥包装环境中塑封表面安装半导体器件吸收的潮气进而对其进行耐焊接热性能的评价

,。

第部分对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作包装标志和运输目的在于

———20-1:、、。

规定对潮湿和焊接热综合影响敏感的塑封表面安装半导体器件操作包装运输和使用的方法

、、。

第部分可焊性目的在于规定采用铅锡焊料或无铅焊料进行焊接的元器件封装引出端的

———21:。

可焊性试验程序

。

Ⅳ

GB/T493726—2023/IEC60749-262018

.:

第部分键合强度目的在于检测半导体器件键合强度

———22:。。

第部分高温工作寿命目的在于规定随时间的推移偏置条件和温度对固态器件影响的

———23:。,

试验方法

。

第部分加速耐湿无偏置强加速应力试验目的在于检测非气密封装固态器件在潮湿环

———24:。

境下的可靠性

。

第部分温度循环目的在于检测半导体器件元件及电路板组件承受由极限高温和极限

———25:。、

低温交变作用引发机械应力的能力

。

第部分静电放电敏感度测试人体模型目的在于规定可靠可重复的

———26:(ESD)(HBM)。、

测试方法

HBEESD。

第部分静电放电敏感度测试机器模型目的在于规定可靠可重复的

———27:(ESD)(MM)。、

测试方法

MMESD。

第部分静电放电敏感度测试带电器件模型器件级目的在于规定可靠

———28:(ESD)(CDM)。、

可重复的测试方法

CDMESD

第部分闩锁试验目的在于规定检测集成电路闩锁特性的方法和闩锁的失效判据

———29:。。

第部分非密封表面安装器件在可靠性试验前的预处理目的在于规定非密封表面安装器

———30:。

件在可靠性试验前预处理的标准程序

。

第部分塑封器件的易燃性内部引起的目的在于检测塑封器件是否由于过负荷引起内

———31:()。

部发热而燃烧

。

第部分塑封器件的易燃性外部引起的目的在于检测塑封器件是否由于外部发热造成

———32:()。

燃烧

。

第部分加速耐湿无偏置高压蒸煮目的在于确认半导体器件封装内部失效机理

———33:。。

第部分功率循环目的在于通过对半导体器件内部芯片和连接器施加循环功率损耗来检

———34:。

测半导体器件耐热和机械应力能力

。

第部分塑封电子元器件的声学显微镜检查目的在于规定声学显微镜对塑封电子元器件

———35:。

进行缺陷分层裂纹空洞等检测的方法

(、、)。

第部分稳态加速度目的在于规定空腔半导体器件稳态加速度的试验方法以检测其结

———36:。,

构和机械类型的缺陷

。

第部分采用加速度计的板级跌落试验方法目的在于规定采用加速度计的板级跌落试验

———37:。

方法对表面安装器件跌落试验可重复检测同时复现产品级试验期间常见的失效模式

,,。

第部分带存储的半导体器件的软错误试验方法目的在于规定带存储的半导体器件工作

———38:。

在高能粒子环境下如阿尔法辐射的软错误敏感性的试验方法

()。

第部分半导体器件用有机材料的潮气扩散率和水溶解度测量目的在于规定应用于半导

———39:。

体器件封装用有机材料的潮气扩散率和水溶解度的测量方法

。

第部分采用应变仪的板级跌落试验方法目的在于规定采用应变仪的板级跌落试验方

———40:。

法对表面安装器件跌落试验可重复检测同时复现产品级试验期间常见的失效模式

。,

第部分非易失性存储器可靠性试验方法目的在于规定非易失性存储器有效耐久性数

———41:。、

据保持和温度循环试验的要求

。

第部分温湿度贮存目的在于规定检测半导体器件耐高温高湿环境能力的试验方法

———42:。。

第部分半导体器件的中子辐照单粒子效应试验方法目的在于规定检测高密度集

———44:(SEE)。

成电路单粒子效应的试验方法

(SEE)。

所有部分均为一一对应采用所有部分以保证半导体器件试验方法与国

GB/T4937()IEC60749(),

际标准一致实现半导体器件检验方法可靠性评价质量水平与国际接轨通过制定该系列标准确定

,、、。,

统一的试验方法及应力同时完善半导体器件标准体系

,。

Ⅴ

GB/T493726—2023/IEC60749-262018

.:

半导体器件机械和气候试验方法

第26部分静电放电ESD敏感度测试

:()

人体模型HBM

()

1范围

本文件依据元器件和微电路对规定的人体模型静电放电所造成损伤或退化的敏感