IEC 60749:1996/AMD2:2001

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 2
AMENDMENT 2
2001-10
Amendement 2
Dispositifs à semiconducteurs –
Essais mécaniques et climatiques
Amendment 2
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods

 IEC 2001 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
V
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
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For price, see current catalogue

– 2 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le comité d’études 47 de la CEI: Dispositifs à semi-

conducteurs.
Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
47/1574/FDIS 47/1576/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2010. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
___________
Page 18
CHAPITRE 2: ESSAIS MÉCANIQUES
Remplacer, à la page 22, le paragraphe existant 2.3 par le nouveau paragraphe suivant:
2.3 Résistance des CMS à boîtier plastique à l’effet combiné de l’humidité
et de la chaleur de soudage
2.3.1 Objet
Ce paragraphe propose une méthode d’essai destinée à déterminer la résistance à la chaleur
de soudage des composants à boîtier plastique pour montage en surface (CMS). Cet essai
est destructif.
2.3.2 Description générale
Des craquelures dans le boîtier et des défaillances électriques des CMS à boîtier plastique
peuvent apparaître lorsque la chaleur de soudage augmente la pression de vapeur de
l’humidité absorbée dans le CMS lors du stockage. Ces problèmes sont évalués. La présente
méthode d’essai consiste à évaluer la résistance à la chaleur des CMS après les avoir
plongés dans un milieu simulant l’humidité absorbée lors du stockage en magasin ou dans un
emballage avec dessicant.
60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 3 –

FOREWORD
This amendment has been prepared by IEC technical committee 47: Semiconductor devices.

The text of this amendment is based on the following documents:

FDIS Report on voting
47/1574/FDIS 47/1576/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report
on voting indicated in the above table.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2010. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
_____________
Page 19
CHAPTER 2: MECHANICAL TEST METHODS
Replace, on page 23, the existing subclause 2.3 by the following new subclause:
2.3 Resistance of plastic encapsulated SMDs to the combined effect of moisture
and soldering heat
2.3.1 Object
This subclause provides a test method for assessing the resistance to soldering heat of
plastic encapsulated surface mount devices (SMDs). This test is destructive.
2.3.2 General description
Package cracking and electrical failure in plastic encapsulated SMDs can result when
soldering heat raises the vapour pressure of moisture which has been absorbed into SMDs
during storage. These problems are assessed. In this test method, SMDs are evaluated for
heat resistance after being soaked in an environment which simulates moisture being
absorbed while under storage in a warehouse or dry pack.

– 4 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

2.3.3 Appareillage d’essai et matériaux

a) Chambre d’humidité
La chambre d’humidité doit créer un environnement respectant la température et
l’humidité relative définies au point c) de 2.3.4.

b) Appareillage de brasage par fusion

Les dispositifs de brasage par fusion par convection infrarouge, par convection et en

phase vapeur doivent fournir des profils de températures conformes aux conditions de

chaleur de soudage définies aux points d)1) et d)2) de 2.3.4. Les réglages du dispositif de

brasage par fusion doivent être réalisés à l’aide des profils de températures de la surface

supérieure du composant, mesurées conformément à la figure 1, pendant que le spécimen
est soumis à la chaleur de soudage.
Adhésif ou ruban mince
Puce Thermocouple
Broches
Résine
Support
IEC  1746/01
NOTE Il convient que l’adhésif ou le ruban mince possède une bonne conductivité thermique.
Figure 1 – Méthode de mesure du profil de température d’un composant
c) Support
Sauf indication contraire dans la spécification applicable, on peut utiliser pour le support
n’importe quel matériau de circuit tel que la fibre de verre époxy ou polyimide. Le
composant doit être placé sur le support selon les méthodes habituelles et dans la
position indiquée à la figure 1. Si la mise en place du composant, selon la figure 1,
nécessite le changement de forme des conducteurs et entraîne des anomalies dans les
mesures électriques ultérieures, il est possible de choisir une méthode évitant de changer
la forme des conducteurs et cette possibilité doit être mentionnée dans la spécification
applicable.
d) Appareils de brasage à la vague
Les appareils de brasage à la vague doivent être conformes aux conditions données au
point d)3) de 2.3.4. Généralement, la soudure en fusion sera agitée de façon à constituer
une vague.
e) Solvant pour brasage par fusion en phase vapeur

Le perfluorocarbone (de l’isobutène perfluoré) doit être utilisé.
f) Flux
Sauf précision contraire dans la spécification applicable, le flux doit comprendre en masse
25 % de colophane et 75 % d’alcool isopropylique, selon les spécifications de l’annexe C
de la CEI 60068-2-20.
g) Matériau de soudage
Il est nécessaire d’utiliser un matériau de soudage dont la composition est spécifiée dans
l’annexe B de la CEI 60068-2-20.

60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 5 –

2.3.3 Test apparatus and materials

a) Humidity chamber
The humidity chamber shall provide an environment complying with the temperature and
relative humidity defined in item c) of 2.3.4.

b) Reflow soldering apparatus
The infra-red convection, the convection and the vapour-phase reflow soldering apparatus

shall provide temperature profiles complying with the conditions of soldering heat defined

in items d)1) and d)2) of 2.3.4. The settings of the reflow soldering apparatus shall be

adjusted by temperature profiling of the top surface of the specimen while it is undergoing

the soldering heat process, measured as shown in figure 1.
Adhesive agent or thin tape
Thermocouple
Die
Lead pins
Resin
Holder
IEC  1746/01
NOTE The adhesive agent or thin tape should have good thermal conductivity.
Figure 1 – Method of measuring the temperature profile of a specimen
c) Holder
Unless otherwise detailed in the relevant specification, any board material, such as epoxy
fibreglass or polyimide, may be used for the holder. The specimen shall be placed on the
holder by the usual means and in a position as shown in figure 1. If the position of the
specimen, as shown in figure 1, necessitates changing the shape of terminations and
results in subsequent electrical measurement anomalies, a position that avoids changing
the shape of terminations may be chosen, and this shall be specified in the relevant
specification.
d) Wave-soldering apparatus
The wave-soldering apparatus shall comply with conditions given in item d)3) of 2.3.4.
Molten solder shall usually be flowed.
e) Solvent for vapour-phase reflow soldering
Perfluorocarbon (perfluoroisobutylene) shall be used.

f) Flux
Unless otherwise detailed in the relevant specification, the flux shall consist of 25 % by
weight of colophony in 75 % by weight of isopropyl alcohol, both as specified in appendix C
of IEC 60068-2-20.
g) Solder
Solder of composition as specified in appendix B of IEC 60068-2-20 shall be used.

– 6 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

2.3.4 Procédure
a) Mesures initiales
1) Contrôle visuel
Le contrôle visuel, conformément à l’article 5 du chapitre l, doit être réalisé avant

l’essai. Il faut être particulièrement attentif aux fissures externes et aux gonflements, à

rechercher sous un grossissement de 40×.

2) Mesure électrique
Les essais électriques doivent être réalisés selon les prescriptions de la spécification

applicable.
3) Contrôle interne par tomographie acoustique
Sauf précision contraire dans la spécification applicable, les fissures et déstratifications
internes du composant doivent être contrôlées par tomographie acoustique selon
l’appendice I.
b) Séchage
Sauf précision contraire dans la spécification applicable, le composant doit être étuvé à
125 °C ± 5 °C pendant au moins 24 h.
c) Absorption d’humidité
Sauf précision contraire dans la spécification applicable, les conditions d’absorption
d’humidité doivent être sélectionnées selon la méthode d'emballage du composant
(voir II.1.1 de l’appendice II). Si l’étuvage du composant avant le soudage est
recommandé dans la spécification applicable, le composant doit être soumis à l’étuvage
au lieu de l’absorption d’humidité.
1) Absorption d’humidité pour CMS sous emballage avec dessicant
Pour les CMS sous emballage avec dessicant, les conditions d’absorption d’humidité
spécifiées dans la méthode A, tableau 1, ou la méthode B, tableau 2 peuvent être
utilisées. Pour les CMS sous emballage avec dessicant, le conditionnement pour
absorption d'humidité comprend deux phases. La première phase est destinée à
simuler l’absorption d’humidité du CMS avant l’ouverture de l’emballage avec
dessicant ou de l’armoire sèche. La seconde phase de conditionnement vise à simuler
l’absorption d’humidité du CMS au cours du stockage après l’ouverture de l’emballage
avec dessicant en vue du soudage (environnement non protégé). Le conditionnement
pour absorption d’humidité pour les CMS sous emballage avec dessicant doit être
sélectionné à partir de la méthode A ou B. La méthode A doit être utilisée lorsque
l’humidité relative dans l’emballage avec dessicant ou dans l’armoire sèche est
spécifiée par le fabricant comme se situant entre 10 % et 30 %. La méthode B doit être
utilisée lorsque l’humidité relative dans l’emballage avec dessicant ou dans l’armoire
sèche est spécifiée par le fabricant comme étant inférieure à 10 %.

i) Méthode A
Sauf précision contraire dans la spécification applicable, il est nécessaire
d’exécuter la première phase de conditionnement A1 indiquée au tableau 1.
Ultérieurement, il est nécessaire d’exécuter la seconde phase de conditionnement
A2 indiquée au tableau 1, dans les quatre heures qui suivent après la fin de la
première phase de conditionnement (voir II.2.2 de l’appendice II).

60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 7 –

2.3.4 Procedure
a) Initial measurements
1) Visual inspection
Visual inspection, as specified in clause 5 of chapter 1, shall be performed before the

test. Special attention shall be paid to external cracks and swelling, which will be

looked for under a magnification of 40×.

2) Electrical measurement
Electrical testing shall be performed as required by the relevant specification.

3) Internal inspection by acoustic tomography
Unless otherwise detailed in the relevant specification, internal cracks and
delamination in the specimen shall be inspected by acoustic tomography in accordance
with appendix I.
b) Drying
Unless otherwise detailed in the relevant specification, the specimen shall be baked at
125 °C ± 5 °C for at least 24 h.
c) Moisture soak
Unless otherwise detailed in the relevant specification, moisture soak conditions shall be
selected on the basis of the packing method of the specimen (see II.1.1 of appendix II). If
baking the specimen before soldering is detailed in the relevant specification, the
specimen shall be baked instead of being subject to moisture soak.
1) Moisture soak for dry-packed SMDs
Moisture soak conditions for dry-packed SMDs may be used as specified in method A,
table 1, or method B, table 2. Moisture soak conditioning for dry-packed SMDs
consists of two stages. The first stage of conditioning is intended to simulate
moisturizing SMDs before opening the dry pack/dry cabinet. The second stage of
conditioning is to simulate moisturizing SMDs during storage after opening the dry
pack for soldering (floor life). Moisture soak conditioning for dry-packed SMDs shall be
selected from method A or B. Method A shall be used when the relative humidity in the
dry pack or dry cabinet is specified by the manufacturer as being between 10 % and
30 %. Method B shall be used when the relative humidity in the dry pack or dry cabinet
is specified by the manufacturer as being below 10 %.
i) Method A
Unless otherwise detailed in the relevant specification, the first stage of
conditioning A1, as shown in table 1, shall be performed. Subsequently, the second
stage of conditioning A2, as shown in table 1, shall be performed within 4 h of
finishing the first stage of conditioning (see II.1.2.2 of appendix II).

– 8 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

Tableau 1 – Conditions d’absorption d’humidité pour CMS

sous emballage avec dessicant (méthode A)

Conditions de
Conditions de
stockage autorisées
Conditions d’absorption stockage en

Conditions
dans l’emballage avec
d’humidité environnement non
dessicant et dans
protégé
l’armoire sèche
(85 ± 2) °C, (30 ± 5) % HR,
Première phase de
A1 <30 °C, 30 % HR, 1 an –
conditionnement 24
168 h
−0
(30 ± 2) °C, (70 ± 5) % HR,
Seconde phase de
A2 – <30 °C, 70 % HR, 168 h
conditionnement 24
168 h
−0
HR: Humidité relative.
NOTE 1 La première phase de conditionnement représente les conditions de stockage dans l’emballage avec
dessicant et dans l’armoire sèche, ainsi que l’augmentation de l’humidité relative dans l’emballage avec dessicant
suite au ré-emballage des CMS chez le distributeur et lors du contrôle d’entrée de l’utilisateur. Lorsque la condition
A1 est appliquée, les CMS doivent être emballés dans un sachet étanche à l’humidité avec des réglettes à circuits
intégrés et des dessicants dans les quelques semaines qui suivent le séchage. Ils peuvent alors être soumis à des
ouvertures temporaires multiples du sachet étanche à l’humidité (pendant plusieurs heures chaque fois). Le ré-
emballage et le contrôle des CMS sont possibles tant que l’indicateur d’humidité dans l’emballage avec dessicant
indique moins de 30 % d’humidité relative, étant donné que les CMS récupèrent l’état initial de l’humidité absorbée
dans les quelques jours qui suivent le ré-emballage. Dans ce cas, la mesure du taux d’humidité des CMS (voir
article II.2 de l’appendice II) n’est pas nécessaire en tant que contrôle d’humidité de l’emballage avec dessicant.
Une vérification de l’indicateur d’humidité est suffisante pour le contrôle d’humidité.
NOTE 2 Lorsque la première phase de conditionnement pour absorption d’humidité n’aboutit pas à une
saturation, le temps d’absorption doit être étendu à 336 h, car les CMS dans un emballage avec dessicant ou une
armoire sèche deviennent saturés par l’humidité accumulée au cours d’un stockage de longue durée. Le temps
d’absorption d’humidité est réduit lorsque la saturation est atteinte lors de la première phase de conditionnement.
ii) Méthode B
Le conditionnement pour absorption d’humidité doit être sélectionné dans le
tableau 2 selon les conditions de stockage en environnement non protégé
précisées dans la spécification applicable (voir II.1.2.3 de l’appendice II).
Tableau 2 – Conditions d'absorption d'humidité pour CMS sous emballage avec dessicant
(méthode B)
Conditions globales depuis
Conditions de stockage
Conditions d’absorption l'étuvage jusqu'à l’emballage
Conditions en environnement
d’humidité avec dessicant et son
non protégé
ouverture temporaire
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % HR,
B1 <30 °C, 60 % HR, 24 h <30 °C, 60 % HR, 168 h
+24
192 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % HR,
B2 <30 °C, 60 % HR, 24 h <30 °C, 60 % HR, 72 h
+24
96 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % HR,
B3 <30 °C, 60 % HR, 24 h <30 °C, 60 % HR, 48 h
+24
72 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % HR,
B4 <30 °C, 60 % HR, 24 h <30 °C, 60 % HR, 24 h
+24
48 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % HR,
B5 – <30 °C, 60 % HR, 6 h
+24
6 h
−0
HR: Humidité relative.
60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 9 –

Table 1 – Moisture soak conditions for dry-packed SMDs (method A)

Permissible storage
Moisture soak conditions in the dry Condition of
Condition
conditions pack and the dry floor life
cabinet
First-stage (85 ± 2) °C, (30 ± 5) % RH,
conditioning A1 <30 °C, 30 % RH, 1 year –
168 h
−0
Second-stage (30 ± 2) °C, (70 ± 5) % RH,

A2 – <30 °C, 70 % RH, 168 h
conditioning
168 h
−0
RH: Relative humidity.
NOTE 1 The first stage of conditioning represents storage conditions in the dry pack and the dry cabinet, as well
as increasing relative humidity in the dry pack, by repacking the SMDs at the distributor's facility and the user's
inspection facility. When condition A1 is applied, the SMDs must be packed into a moisture-proof bag with IC trays
and desiccants within a few weeks of drying. They may then be subjected to multiple temporary openings of the
moisture-proof bag (for several hours at a time). Repack and inspection of SMDs are possible while the humidity
indicator in the dry pack indicates less than 30 % RH since SMDs will recover the initial condition of absorbed
moisture within a few days of repacking. In this case, the moisture content measurement of SMDs (see clause II.2
of appendix II) is not needed as a moisture control of the dry pack. A check of the moisture indicator is sufficient
for moisture control.
NOTE 2 When moisture soak of the first-stage conditioning does not result in saturation, the soak time is
extended to 336 h, because SMDs in a dry pack or dry cabinet will become saturated with moisture during long-
term storage. When moisture soak of the first stage of conditioning reaches saturation, the soak time is shortened.
ii) Method B
The condition of moisture soak conditioning shall be selected from table 2 in
accordance with the condition of the floor life detailed in the relevant specification
(see II.1.2.3 of appendix II).
Table 2 – Moisture soak conditions for dry-packed SMDs (method B)
Total conditions from baking
Condition Moisture soak conditions to dry packing and temporary Condition of floor life
opening of the dry pack
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % RH,
B1 <30 °C, 60 % RH, 24 h <30 °C, 60 % RH, 168 h
+24
192 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % RH,
B2 <30 °C, 60 % RH, 24 h <30 °C, 60 % RH, 72 h
+24
96 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % RH,
B3 <30 °C, 60 % RH, 24 h <30 °C, 60 % RH, 48 h
+24
72 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % RH,
B4 <30 °C, 60 % RH, 24 h <30 °C, 60 % RH, 24 h
+24
48 h
−0
(30 ± 2) °C, (60 ± 5) % RH,
B5 – <30 °C, 60 % RH, 6 h
+24
6 h
−0
RH: Relative humidity.
– 10 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

NOTE 3 Les conditions d’absorption d’humidité de B1 à B4 englobent les deux phases de conditionnement: la

première phase (30 °C, 60 % HR, 24 h) et la deuxième phase en environnement non protégé.

NOTE 4 Il convient que le contenu de l’emballage avec dessicant des CMS, réglettes à circuits intégrés et autres
matériaux, soit totalement séché juste avant l’emballage dans le sachet étanche à l’humidité et que le dessicant
soit totalement sec. La raison est que les matériaux humides et les dessicants dégradés dégagent de la vapeur

d’eau, provoquant une humidité relative dans l’emballage supérieure à 10 %. Il convient que l’humidité relative

dans l’emballage avec dessicant soit vérifiée par l’indicateur d’humidité et la mesure de la teneur en humidité des
CMS, comme l’indique l’article II.2 de l’appendice II.

NOTE 5 Le stockage des CMS dans une armoire sèche au lieu d’un emballage avec dessicant n’est pas autorisé
car on ne peut pas obtenir une humidité relative très faible dans une armoire sèche.

NOTE 6 Les conditions individuelles de la méthode B doivent englober l’ensemble des conditions de stockage

depuis l’étuvage des CMS jusqu’à leur brasage. Il convient que ces conditions incluent la durée du stockage dans

le local, depuis l’étuvage des CMS jusqu'à l’emballage avec dessicant, l’ouverture temporaire de l’emballage et le

stockage en environnement non protégé.
2) Conditions relatives aux CMS sous emballage sans dessicant
La condition d’absorption d’humidité doit être sélectionnée dans le tableau 3, selon la
limite autorisée pour le stockage réel (voir II.1.2.1 de l’appendice II).
Tableau 3 – Conditions d’absorption d’humidité pour CMS sous emballage sans dessicant
Température Humidité relative Durée Limite autorisée
Conditions
°C % h pour le stockage réel
C 85 ± 2 85 ± 5 168 ± 24 <30 °C, 85 % HR
D 85 ± 2 60 ± 5 168 ± 24 <30 °C, 60 % HR
HR: Humidité relative.
d) Chaleur de soudage
Sauf indication contraire dans la spécification applicable, le composant doit être soumis à
la chaleur de soudage dans les quatre heures qui suivent la fin de l’absorption d’humidité
ou de l’étuvage. La méthode et les conditions relatives à la chaleur de soudage doivent
être sélectionnées aux points d)1) à d)3) du présent paragraphe selon la spécification
applicable. Quelle que soit la méthode d’essai employée, le nombre de cycles pour la
chaleur de soudage doit être compris entre un et trois. Sauf précision contraire dans la
spécification applicable, on appliquera un cycle de chaleur de soudage. Si on sélectionne
plus d’un cycle, le composant doit être refroidi jusqu'à une température inférieure à 50 °C
avant chacun des autres cycles.
NOTE 7 La spécification appropriée peut stipuler un temps de stockage supérieur à 4 h après la fin de
l'absorption d'humidité ou de l'étuvage, si l’absorption d’humidité et le séchage qui interviennent pendant un
stockage en salle de plus de 4 h n’affectent pas le composant.
1) Méthode de chauffage par brasage par fusion par convection infrarouge ou par
convection
i) Préparation
Le composant doit être placé sur le support.
ii) Préchauffage
Sauf indication contraire dans la spécification applicable, le composant doit être
préchauffé à une température comprise entre 100 °C et 160 °C pendant 1 min à
2 min dans l’appareillage de brasage par fusion.
iii) Chauffage à la soudure
Après le préchauffage, la température doit être augmentée jusqu’à la température
de crête et ensuite être diminuée pour atteindre la température ambiante. Les
conditions de chauffage doivent être sélectionnées dans le tableau 4 selon la
spécification applicable.
NOTE 8 Si les CMS sont épais et de grande taille, il convient que la condition I-B soit sélectionnée, étant donné
que la température des CMS épais et de grande taille, à grande capacité de chaleur, n’atteint pas 220 °C au cours
du brasage par fusion réel (voir II.3.1 de l’appendice II).
NOTE 9 A la suite du préchauffage, il convient que la température du composant suive les valeurs indiquées à la
figure II.9 ou II.10 de l’appendice II concernant les profils de températures.

60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 11 –

NOTE 3 Moisture soak conditions from B1 to B4 consist of the first-stage conditioning (30 °C, 60 % RH, 24 h) and

the second-stage conditioning (floor life).

NOTE 4 Contents in the dry pack of SMDs, IC trays and other materials, should be fully dried just before packing
into the moisture-proof bag and the desiccant must be completely dry. This is because moist materials and
degraded desiccants give off water vapour, causing the relative humidity in the dry pack to exceed 10 %. The

relative humidity in the dry pack should be verified by the humidity indicator and the moisture content measurement

of the SMDs, as shown in clause II.2 of appendix II.

NOTE 5 Storage of SMDs in a dry cabinet instead of a dry pack is not permitted because very low relative

humidity cannot be obtained in a dry cabinet.

NOTE 6 The individual conditions of method B shall cover total storage condition from baking the SMDs to
soldering them, and this should include the duration time of room storage from baking the SMDs to packing them

into the dry pack, temporary opening of the dry pack and the floor life.

2) Conditions for non-dry-packed SMDs
The moisture soak condition shall be selected from table 3, in accordance with the
permissible limit of actual storage (see II.1.2.1 of appendix II).
Table 3 – Moisture soak conditions for non-dry-packed SMDs
Temperature Relative humidity Duration time Permissible limit on actual
Condition
°C % h storage
C 85 ± 2 85 ± 5 168 ± 24 <30 °C, 85 % RH
D 85 ± 2 60 ± 5 168 ± 24 <30 °C, 60 % RH
RH: Relative humidity.
d) Soldering heat
Unless otherwise detailed in the relevant specification, the specimen shall be subjected to
soldering heat within 4 h of finishing the moisture soak or baking. The method and
condition of soldering heat shall be selected from items d)1) to d)3) of this subclause
according to the relevant specification. Whichever method is chosen, the soldering heat
cycles shall be a minimum of one and a maximum of three. Unless otherwise detailed in
the relevant specification, one cycle of soldering heat shall be used. If more than one
cycle is selected, the specimen shall be cooled down to below 50 °C before the second,
and subsequent, soldering heat.
NOTE 7 If the specimen is not affected by moisture soak and drying, which takes place during room storage of
over 4 h, a storage time exceeding 4 h following the completion of moisture soak or the baking may be detailed in
the relevant specification.
1) Method of heating by infra-red convection or convection reflow soldering
i) Preparation
The specimen shall be put on the holder.
ii) Preheating
Unless otherwise specified in the relevant specification, the specimen shall be
preheated at a temperature from 100 °C to 160 °C for 1 min to 2 min in the reflow
soldering apparatus.
iii) Solder heating
Following preheating, the temperature of the specimen shall be raised to peak
temperature and then lowered to room temperature. The heating condition shall be
selected from table 4 in accordance with the relevant specification.
NOTE 8 If the SMDs are thick and large, condition I-B should be selected, since the temperature of thick and
large SMDs having a large heat capacitance will not reach 220 °C during actual reflow soldering (see II.3.1 of
appendix II).
NOTE 9 Following preheating, the temperature of the specimen should follow the values as indicated in the profile
given in figure II.9 or figure II.10 of appendix II.

– 12 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

Tableau 4 – Condition de chauffage du brasage par fusion

par convection infrarouge et par convection

Gamme de températures de
Temps
crête
Conditions
s
°C
I-A 10 ± 1 235 à 240
I-B 10 ± 1 220 à 225
2) Méthode de chauffage par brasage par fusion en phase vapeur

i) Préparation
Le composant doit être placé sur le support.
ii) Préchauffage
Sauf indication contraire dans la spécification applicable, le composant doit être
préchauffé à une température comprise entre 100 °C et 160 °C pendant 1 min à
2 min dans l’appareil de brasage en phase vapeur.
iii) Chauffage de la soudure
La température du composant doit être augmentée après le préchauffage. Lorsque
la température du composant a atteint 215 °C ± 5 °C, elle doit être maintenue
pendant 40 s ± 4 s, comme indiqué au tableau 5 (se référer à II.3.2 de l’appendice II).
Tableau 5 – Condition de chauffage du brasage en phase vapeur
Température Temps
Condition
°C s
II-A 215 ± 5 40 ± 4
3) Méthode de chauffage par brasage à la vague
i) Préparation
La surface inférieure du composant doit être fixée au support par un adhésif défini
dans la spécification applicable. Sauf précision contraire dans la spécification
applicable, on ne doit pas appliquer de flux au composant ni au support.
NOTE 10 Si du flux est appliqué, la vaporisation de solvant dans le flux pourrait affecter l’augmentation de la
température du composant. De ce fait, il convient que le flux ne soit pas appliqué au corps du composant et soit
appliqué uniquement aux broches aussi modérément que possible.
NOTE 11 Lorsque les CMS ont une élévation (hauteur entre le bas du corps du CMS et le bas de la broche)
inférieure à 0,5 mm (sauf les CMS avec dissipateur à résistance thermique plus faible et dont l’épaisseur du corps
dépasse 2,0 mm), il convient de les soumettre à l’essai correspondant à la chaleur de soudage de la condition I-A.
Les CMS dont l’épaisseur du corps dépasse 3,0 mm sont soumis aux essais correspondant à la chaleur de

soudage de la condition I-B. Il convient d’omettre le brasage à la vague des conditions III-A et III-B car les
conditions I-A et I-B sont plus sévères que les conditions III-A et III-B pour ces CMS (se référer à II.3.3 de
l’appendice II).
ii) Préchauffage
Sauf précision contraire dans la spécification applicable, le composant doit être
préchauffé à une température comprise entre 80 °C à 140 °C pendant 30 s à 60 s
dans l’appareil de brasage.
iii) Chauffage de la soudure
A la suite du préchauffage, le composant et le support doivent être immergés dans
la soudure fondue en mouvement comme indiqué à la figure 2. Les conditions
d’immersion doivent être sélectionnées dans le tableau 6.

60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 13 –

Table 4 – Heating condition for infra-red convection reflow

and convection reflow soldering

Range of peak
Time
Condition temperature
s
°C
I-A 10 ± 1 235 to 240
I-B 10 ± 1 220 to 225
2) Method of heating by vapour-phase reflow soldering

i) Preparation
The specimen shall be put on the holder.
ii) Preheating
Unless otherwise specified in the relevant specification, the specimen shall be
preheated at a temperature from 100 °C to 160 °C for 1 min to 2 min in the vapour-
phase soldering apparatus.
iii) Solder heating
The temperature of the specimen shall be raised after preheating. When the
temperature of the specimen has reached 215 °C ± 5 °C, it shall be maintained
for 40 s ± 4 s as shown in table 5 (refer to II.3.2 of appendix II).
Table 5 – Heating condition for vapour-phase soldering
Temperature Time
Condition
°C s
II-A 215 ± 5 40 ± 4
3) Method of heating by wave-soldering
i) Preparation
The bottom surface of the specimen shall be fixed to the holder by an adhesive
agent specified in the relevant specification. Unless otherwise detailed in the
relevant specification, flux shall not be applied to the specimen and holder.
NOTE 10 If flux is applied, vaporization of solvent in the flux could affect the temperature rise of the specimen.
Flux should not, therefore, be applied to the body of the specimen and should only be applied to lead pins as
sparingly as possible.
NOTE 11 Where SMDs have a stand-off (height between the bottom of the SMD body and the bottom of the lead
pin) of less than 0,5 mm (except lower thermal resistance SMDs with a heat sink and whose body thickness
exceeds 2,0 mm), they should be tested by soldering heat of condition I-A. SMDs whose body thickness exceeds
3,0 mm are tested by soldering heat by condition I-B. Wave-soldering of conditions III-A and III-B should be omitted

because conditions I-A and I-B are more severe than conditions III-A and III-B for these SMDs (refer to II.3.3 of
appendix II).
ii) Preheating
Unless otherwise detailed in the relevant specification, the specimen shall be
preheated at a temperature of 80 °C to 140 °C for 30 s to 60 s in the soldering
apparatus.
iii) Solder heating
Following preheating, the specimen and the holder shall be immersed into flowing
molten solder, as shown in figure 2. The immersion condition shall be selected from
table 6.
– 14 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

Support
Soudure fondue
en mouvement
Direction
Composant Direction
IEC  1747/01 IEC  1748/01
Figure 2a – Début de l’immersion Figure 2b – Fin de l’immersion

Figure 2 – Chauffage par brasage à la vague
Tableau 6 – Conditions d’immersion pour brasage à la vague
Température de soudure Temps d’immersion Méthode réelle
Conditions
°C s de brasage
III-A 260 ± 5 5 ± 1 Simple vague
III-B 260 ± 5 10 ± 1 Double vague
iv) Nettoyage
Si le flux est appliqué, il devra être retiré selon une méthode de nettoyage précisée
dans la spécification applicable.
e) Reprise
Si la reprise est précisée dans la spécification applicable, le composant doit être stocké
dans des conditions atmosphériques normalisées pendant la durée indiquée dans la
spécification.
NOTE 12 Le fabricant de semiconducteurs ne dispose généralement pas d'équipements pour brasage à la vague.
Lorsque le fabricant n’a pas accès à de tels équipements, il convient de spécifier la méthode uniquement après
accord entre le fabricant et le client.
f) Mesures finales
1) Le contrôle visuel spécifié à l’article 5 du chapitre 1 doit être effectué après l’essai. Il
faut prêter une attention particulière aux craquelures externes et aux gonflements à
détecter sous un grossissement de 40×.
2) Mesure électrique
Les mesures électriques doivent être effectuées selon les prescriptions de la
spécification applicable.
3) Contrôle interne par tomographie acoustique
Sauf indication contraire dans la spécification applicable, les craquelures internes et
les déstratifications dans le composant doivent être contrôlées par tomographie
acoustique selon l’appendice I.

60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 15 –

Flowing molten
Holder
solder
Direction
Specimen Direction
IEC  1747/01 IEC  1748/01
Figure 2a – Start of immersion Figure 2b – End of immersion

Figure 2 – Heating by wave-soldering
Table 6 – Immersion conditions for wave-soldering
Temperature of solder Immersing time Actual soldering
Condition
°C s method
III-A 260 ± 5 5 ± 1 Single-wave
III-B 260 ± 5 10 ± 1 Double-wave
iv) Cleaning
If the flux is applied, it shall be removed by a cleaning method detailed in the
relevant specification.
e) Recovery
If recovery is detailed in the relevant specification, the specimen shall be stored under
standard atmospheric conditions for the time given in the specification.
NOTE 12 Wave-soldering is not commonly available to the semiconductor manufacturer. Where the manufacturer
does not have access to such equipment, the method should be specified only by agreement between the
manufacturer and the customer.
f) Final measurements
1) Visual inspection, as specified in clause 5 of chapter 1, shall be performed after the
test. Special attention shall be paid to external cracks and swelling which will be
looked for under a magnification of 40×.
2) Electrical measurement
Electrical testing shall be performed as required by the relevant specification.
3) Internal inspection by acoustic tomography
Unless otherwise specified in the relevant specification, internal cracks and

delamination in the specimen shall be inspected by acoustic tomography in accordance
with appendix I.
– 16 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

2.3.5 Informations à inclure dans la spécification applicable

Paragraphe
2.3.3
a) Matériau du support point c)

b) Position du composant sur le support point c)

c) Composition du flux point f)

d) Nombre de composants d’essai 2.3.4

e) Paramètre et critères de défaillance pour la mesure initiale point a)
f) Pré-conditionnement point b)
g) Méthode d’absorption d’humidité point c)
h) Conditions de séchage point b)
i) Conditions d’étuvage remplaçant l’absorption d’humidité point c)
j) Méthode d’absorption d’humidité pour les CMS sous emballage avec point c)1)
dessicant
k) Temps entre les phases d’absorption d’humidité point c)1)i)
l) Conditions des épreuves de première phase et de seconde phase et point c)1)i)
nécessité éventuelle d’une autre condition
m) Temps de conditionnement de la première phase si le temps point c)1)i)
d'absorption de 168 h est insuffisant
n) Conditions d’absorption d’humidité pour les CMS stockés dans un point c)1)ii)
emballage parfaitement exempt d’humidité
o) Conditions d’absorption d’humidité pour les CMS sous emballage point c)2)
sans dessicant
p) Temps entre la fin d’absorption d’humidité et la chaleur de soudage point d)
q) Méthode et condition de la chaleur de soudage point d)
r) Nombre de cycles de chaleur de soudage point d)
s) Conditions de préchauffage pour brasage par fusion par convection point d)1)
infrarouge et par convection
t) Conditions de chauffage pour brasage par fusion par convection point d)1)
infrarouge et par convection
u) Conditions de préchauffage pour brasage en phase vapeur point d)2)
v) Méthode de fixation au support (type d’adhésif) point d)3)
w) Conditions de préchauffage pour brasage à la vague point d)3)
x) Méthode de nettoyage pour le flux point d)3)
y) Temps de reprise point e)
z) Paramètre et critères de défaillance pour les mesures finales point f)

60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 17 –

2.3.5 Information to be given in the relevant specification

Subclause
2.3.3
a) Material of holder item c)
b) Position of specimen on the holder item c)

c) Composition of flux item f)

d) Number of test specimens 2.3.4

e) Item and failure criteria for initial measurement item a)

f)Preconditioning item b)
g) Method of moisture soak item c)
h) Conditions of drying item b)
i) Baking conditions instead of the moisture soak item c)
j) Method of moisture soak for dry packed SMDs item c)1)
k) Period between the stages of moisture soak conditioning item c)1)i)
l) Conditions of first-stage and second-stage conditioning
and whether another condition is needed item c)1)i)
m) Soak time of the first-stage conditioning if 168 h of soak time item c)1)i)
is insufficient
n) Moisture soak conditions for SMDs stored in completely item c)1)ii)
dried dry pack
o) Moisture soak conditions for non-dry-packed SMDs item c)2)
p) Period between finish of moisture soak and soldering heat item d)
q) Method and condition of soldering heat item d)
r) Number of cycles of soldering heat item d)
s) Preheat conditions for infra-red convection and convection item d)1)
reflow soldering
t) Heating conditions for infra-red convection and convection item d)1)
reflow soldering
u) Preheat conditions for vapour-phase reflow soldering item d)2)
v) Adhesion method item d)3)
w) Preheat conditions for wave-soldering item d)3)
x) Cleaning method for flux item d)3)

y) Recovery conditions item e)
z) Item and failure criteria for final measurement item f)

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Appendice I
(normatif)
Méthode de contrôle par tomographie acoustique

I.1 Objet
Le contrôle par tomographie acoustique est prescrit en 2.3.4 afin de contrôler l’intégrité

interne initiale du composant et les dégradations de l’intégrité interne à la suite de
l’application de la chaleur de soudage.
I.2 Equipement
Dispositif de tomographie acoustique capable de fonctionner en mode Balayage-C (image
plane) dans une plage de fréquences comprises entre 10 MHz et 75 MHz avec une précision
de 0,5 mm ou plus en surface d’image plane.
I.3 Procédure de contrôle
I.3.1 Sélectionner la fréquence ultrasonique utilisable la plus élevée, sous réserve des
limitations imposées par les épaisseurs et les caractéristiques acoustiques de l'équipement
utilisé, la configuration du composant et les possibilités du transducteur, pour examiner les
interfaces à contrôler (affaiblissement du signal avec la profondeur).
I.3.2 Réaliser la calibration du transducteur et son optimisation selon la procédure recom-
mandée par le fabricant.
I.3.3 Etuver tous les composants que l'on soupçonne ou que l'on sait avoir absorbé de l’eau
au travers des craquelures externes, pendant le temps et à la température nécessaires pour
éliminer toute humidité.
I.3.4 Placer les composants dans l’appareil de tomographie acoustique. Sauf indication
contraire dans la spécification applicable, les côtés, les faces supérieure et inférieure du
composant doivent être contrôlés.
I.3.5 Sauf précision contraire dans la spécification applicable, la concentration du faisceau
ultrasonore doit être ajustée sur les premières interfaces (par exemple la surface de la puce

pour le contrôle du côté supérieur et la surface inférieure de l’embase pour le contrôle du côté
inférieur). Si des dégradations de l'intégrité éloignées des premières interfaces sont
détectées, la concentration du faisceau doit être changée en conséquence.
I.3.6 Optimiser la réponse signal/bruit du système acoustique et des composants en cours
d’évaluation.
I.3.7 Effectuer le contrôle pour tous les composants spécifiés en 2.3.4.

60749 Amend. 2 © IEC:2001 – 19 –

Appendix I
(normative)
Methods of inspection by acoustic tomography

I.1 Object
Inspection by acoustic tomography is required by 2.3.4 in order to inspect the specimen's

initial internal integrity and internal integrity anomalies subsequent to solder heating.
I.2 Equipment
An acoustic tomography unit capable of operating in the C-Scan (plane image) mode within
the 10 MHz to 75 MHz frequency range with an accuracy of 0,5 mm or more in the area of
plane image.
I.3 Procedure of inspection
I.3.1 Select the highest usable ultrasonic frequency, subject to the limitations imposed by
the media thicknesses and acoustic characteristics, specimen configuration and transducer
availability, to address the interfaces to be inspected (attenuation of the signal with depth).
I.3.2 Complete transducer calibration and optimization in accordance with the manufacturer's
recommended procedure.
I.3.3 Bake all specimens suspected or known to have absorbed water through external
cracks for the period and temperature required to remove all moisture.
I.3.4 Place the specimens in the acoustic tomography apparatus. Unless otherwise detailed
in the relevant specification, the sides, top and bottom of the specimen shall be inspected.
I.3.5 Unless otherwise detailed in the relevant specification, the focus of the ultrasonic beam
shall be adjusted to the first interfaces (for example the surface of the die for the top-side
inspection and the bottom surface of the die pad for the bottom-side inspection). If any
integrity anomalies remote from the first interfaces are detected, the focus shall be changed
accordingly.
I.3.6 Optimize the signal-to-noise response of the acoustic system and units under

evaluation.
I.3.7 Complete inspection for all specimens specified in 2.3.4.

– 20 – 60749 amend. 2 © CEI:2001

I.4 Critères de défaillance
I.4.1 Sauf précision contraire dans la spécification applicable, les dégradations de l'intégrité

interne suivantes doivent être considérées comme inacceptables.

a) La déstratification de toute zone sur la surface supérieure de la puce.

b) Des craquelures internes de résine qui croisent un fil de connexion, une soudure en boule

ou une soudure en coin.
c) Des craquelures internes de résine qui s’étendent à toute partie interne (par exemple de

l’embase au doigt de connexion).

d) Des craquelures internes de résine qui s’étendent sur plus des deux tiers de la distance
entre une partie interne et l’extérieur du composant. Ces dégradations supplémentaires de
l’intégrité interne ne seront pas acceptées si la surface et l’emplacement de la
déstratification ou de la fissure sont précisés dans la spécification applicable.
e) Une large déstratification de toute partie interne qui croise un fil de connexion, une
soudure à boule ou une soudure en coin.
f) Une large déstratification ou une large craquelure interne qui dégrade une spécification
électrique ou thermique.
NOTE 1
...