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

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V
PRICE CODE
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– 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• withdrawn;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).
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