IEC 60749-18:2002

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60749-18
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2002-12
Dispositifs à semiconducteurs –
Méthodes d'essais mécaniques et climatiques –
Partie 18:
Rayonnements ionisants (dose totale)
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods –
Part 18:
Ionizing radiation (total dose)

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60749-18:2002
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60749-18
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2002-12
Dispositifs à semiconducteurs –
Méthodes d'essais mécaniques et climatiques –
Partie 18:
Rayonnements ionisants (dose totale)
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods –
Part 18:
Ionizing radiation (total dose)

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– 2 – 60749-18  CEI:2002
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4

1 Domaine d’application. 6

2 Termes et définitions . 6

3 Appareillage d’essai. 8

3.1 Source de rayonnements . 8

3.2 Système dosimétrique . 8

3.3 Appareils de mesure pour essais électriques . 8
3.4 Carte(s) de circuit d’essai . 8
3.5 Câblage.10
3.6 Interconnexion ou système de commutation.10
3.7 Enceinte environnementale.10
4 Procédure.10
4.1 Choix et manipulation de l’échantillon.10
4.2 Vieillissement artificiel à chaud.12
4.3 Mesures dosimétriques.12
4.4 Conteneur en plomb/aluminium (Pb/Al).12
4.5 Niveau(x) de rayonnements .12
4.6 Débit de dose de rayonnements.14
4.6.1 Condition A.14
4.6.2Condition B.14
4.6.3 Condition C.14
4.7 Exigences de température .14
4.8 Mesures des performances électriques.14
4.9 Conditions d'essai .16
4.9.1 Essai en flux .16
4.9.2 Essais à distance.16
4.9.3 Conditions de polarisation et de charge .16
4.10 Procédure après irradiation.16
4.11 Essai de recuit étendu à température ambiante .18
4.11.1 Besoin de réaliser un essai de recuit étendu à température ambiante .18
4.11.2 Procédure d’essai de recuit étendu à température ambiante .18

4.12 Essai de recuit accéléré MOS.20
4.12.1 Besoin de réalisation d’un essai de recuit accéléré .20
4.12.2 Procédure pour l’essai de recuit accéléré.22
4.13 Rapport d'essai.22
5 Résumé .24

60749-18  IEC:2002 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 5

1 Scope . 7

2 Terms and definitions . 7

3 Test apparatus.9

3.1 Radiation source. 9

3.2 Dosimetry system . 9

3.3 Electrical test instruments. 9
3.4 Test circuit board(s). 9
3.5 Cabling.11
3.6 Interconnect or switching system .11
3.7 Environmental chamber .11
4 Procedure.11
4.1 Sample selection and handling .11
4.2 Burn-in .13
4.3 Dosimetry measurements .13
4.4 Lead/aluminium (Pb/Al) container .13
4.5 Radiation level(s).13
4.6 Radiation dose rate .15
4.6.1 Condition A.15
4.6.2 Condition B.15
4.6.3 Condition C.15
4.7 Temperature requirements.15
4.8 Electrical performance measurements .15
4.9 Test conditions .17
4.9.1 In-flux testing.17
4.9.2 Remote testing.17
4.9.3 Bias and loading conditions .17
4.10 Post-irradiation procedure .17
4.11 Extended room temperature anneal test .19
4.11.1 Need to perform an extended room temperature anneal test .19
4.11.2 Extended room temperature anneal test procedure .19

4.12 MOS accelerated annealing test .21
4.12.1 Need to perform accelerated annealing test .21
4.12.2 Accelerated annealing test procedure .23
4.13 Test report.23
5 Summary .25

– 4 – 60749-18  CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

MÉTHODES D’ESSAIS MÉCANIQUES ET CLIMATIQUES –

Partie 18: Rayonnements ionisants (dose totale)

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60749-18 a été établie par le comité d'études 47 de la CEI:
Dispositifs à semiconducteurs.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
47/1657/FDIS 47/1666/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les directives ISO/CEI, Partie 2.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60749-18  IEC:2002 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
SEMICONDUCTOR DEVICES –
MECHANICAL AND CLIMATIC TEST METHODS –

Part 18: Ionizing radiation (total dose)

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60749-18 has been prepared by IEC technical committee 47:
Semiconductor devices.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
47/1657/FDIS 47/1666/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 6 – 60749-18  CEI:2002
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

MÉTHODES D’ESSAIS MÉCANIQUES ET CLIMATIQUES –

Partie 18: Rayonnements ionisants (dose totale)

1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 60749 présente une procédure d’essai permettant de définir les

exigences des essais des circuits intégrés à semiconducteurs sous boîtier et des dispositifs
discrets à semiconducteurs concernant les effets des rayonnements ionisants (dose totale)
provenant d’une source de rayons gamma au cobalt-60 ( Co).
Cette norme propose un essai de recuit accéléré pour l’estimation des effets des
rayonnements ionisants à faible débit de dose sur les dispositifs. Cet essai de recuit est
important pour les faibles débits de dose ou certaines autres applications dans lesquelles
les dispositifs peuvent présenter des effets liés au temps qui sont significatifs.
Cette norme ne concerne que les irradiations continues et n’est pas applicable aux
irradiations de type à impulsions.
Cet essai est destiné aux applications des domaines militaire et spatial.
Cette norme peut être à l’origine d’une dégradation importante des propriétés électriques des
dispositifs irradiés et il convient par conséquent de la considérer comme un essai destructif.
2 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60749, les termes et définitions suivants
s’appliquent.
2.1
effets des rayonnements ionisants
variations des paramètres électriques d’un dispositif ou d’un circuit intégré à la suite d’une
charge induite par rayonnement
NOTE Ces effets sont également désignés par l’expression effets de dose totale.
2.2
essai en flux
mesures électriques réalisées sur les dispositifs au cours de leur exposition aux irradiations
2.3
essai hors flux
mesures électriques réalisées sur des dispositifs à tout moment autre que celui de l’irradiation
2.4
essais à distance
mesures électriques réalisées sur les dispositifs qui sont physiquement retirés de l’emplace-
ment de rayonnement
60749-18  IEC:2002 – 7 –
SEMICONDUCTOR DEVICES –
MECHANICAL AND CLIMATIC TEST METHODS –

Part 18: Ionizing radiation (total dose)

1 Scope
This part of IEC 60749 provides a test procedure for defining requirements for testing
packaged semiconductor integrated circuits and discrete semiconductor devices for ionizing
radiation (total dose) effects from a cobalt-60 ( Co) gamma ray source.
This standard provides an accelerated annealing test for estimating low dose rate ionizing
radiation effects on devices. This annealing test is important for low dose rate or certain other
applications in which devices may exhibit significant time-dependent effects.
This standard addresses only steady-state irradiations, and is not applicable to pulse type
irradiations.
It is intended for military- and space-related applications.
This standard may produce severe degradation of the electrical properties of irradiated
devices and thus should be considered a destructive test.
2 Terms and definitions
For the purposes of this part of IEC 60749, the following terms and definitions apply.
2.1
ionizing radiation effects
changes in the electrical parameters of a device or integrated circuit resulting from radiation-
induced charge
NOTE These are also referred to as total dose effects.
2.2
in-flux test
electrical measurements made on devices during irradiation exposure

2.3
non in-flux test
electrical measurements made on devices at any time other than during irradiation
2.4
remote tests
electrical measurements made on devices that are physically removed from the radiation
location
– 8 – 60749-18  CEI:2002
2.5
effets liés au temps
dégradation importante des paramètres électriques causée par la croissance ou le recuit

ou les deux, en raison de la charge absorbée induite par les rayonnements après irradiation

NOTE Des effets similaires se manifestent également au cours de l’irradiation.

2.6
essai de recuit accéléré
procédure utilisant une température élevée pour accélérer les effets liés au temps

3 Appareillage d’essai
L’appareillage doit se composer d’une source de rayonnements, d’appareils de mesure pour
les essais électriques, d’une ou de plusieurs cartes de circuit d’essai, de câblage, de carte
d’interconnexion ou d’un système de commutation, d’un système de mesure de dosimétrie
approprié et d’une enceinte environnementale (si cela est exigé pour les mesures des effets
liés au temps). Des précautions adéquates doivent être observées pour obtenir un système
de mesure électrique présentant une isolation suffisante, un blindage étendu, une mise à la
terre satisfaisante et des caractéristiques de faible bruit adaptées.
3.1 Source de rayonnements
La source de rayonnements utilisée dans l’essai doit être le champ uniforme d’une source de
rayons gamma Co. Sauf spécification contraire, l’uniformité du champ de rayonnement dans
le volume où les dispositifs sont irradiés doit être dans les limites de ±10 % comme mesuré
par le système dosimétrique. L’intensité du champ de rayons gamma de la source Co doit
être connue avec une incertitude inférieure à ±5 %. L’uniformité et l’intensité du champ
peuvent être affectées par des variations d’emplacement du dispositif par rapport à la source
de rayonnement et la présence de matériaux d’absorption et de diffusion de rayonnement.
3.2 Système dosimétrique
Un système dosimétrique approprié doit être fourni qui soit capable de réaliser les mesures
demandées en 4.2.
3.3 Appareils de mesure pour essais électriques
Tous les instruments de mesure utilisés pour les mesures électriques doivent avoir la
stabilité, la précision et la résolution nécessaires pour une mesure précise des paramètres
électriques. Tout appareil de mesure devant fonctionner dans un environnement soumis à des
rayonnements doit être muni d’un blindage approprié.

3.4 Carte(s) de circuit d’essai
Les dispositifs qui doivent être irradiés doivent être soit montés sur, soit connectés à des
cartes de circuit avec toutes les connexions associées nécessaires à la polarisation des
dispositifs au cours de l’irradiation ou des mesures in situ. Sauf spécification contraire, toutes
les bornes d’entrée de dispositif et toute autre borne pouvant affecter la réponse aux
rayonnements doivent être électriquement connectées pendant l’irradiation, c’est-à-dire, ne
pas être laissées flottantes.
La disposition et les matériaux de la carte terminée doivent permettre une irradiation uniforme
des dispositifs en essai. Une conception et des pratiques de construction de bonne qualité
doivent être utilisées pour empêcher les oscillations, réduire les courants de fuite, empêcher
les dommages électriques et obtenir des mesures précises. Seuls les supports qui résistent
aux rayonnements et ne présentent pas de fuites importantes (par rapport aux dispositifs en
essai) doivent être utilisés pour le montage des dispositifs et des connexions associées sur la
ou les cartes d’essai.
60749-18  IEC:2002 – 9 –
2.5
time-dependent effects
significant degradation in electrical parameters caused by the growth or annealing or both of

radiation-induced trapped charge after irradiation

NOTE Similar effects also take place during irradiation.

2.6
accelerated annealing test
procedure utilizing elevated temperature to accelerate time-dependent effects

3 Test apparatus
The apparatus shall consist of the radiation source, electrical test instrumentation, test circuit
board(s), cabling, interconnect board or switching system, an appropriate dosimetry
measurement system, and an environmental chamber (if required for time-dependent effects
measurements). Adequate precautions shall be observed to obtain an electrical measurement
system with sufficient insulation, ample shielding, satisfactory grounding, and suitable low
noise characteristics.
3.1 Radiation source
The radiation source used in the test shall be the uniform field of a Co gamma ray source.
Uniformity of the radiation field in the volume where devices are irradiated shall be within
±10 % as measured by the dosimetry system, unless otherwise specified. The intensity of the
gamma ray field of the Co source shall be known with an uncertainty of no more than ±5 %.
Field uniformity and intensity can be affected by changes in the location of the device with
respect to the radiation source and the presence of radiation absorption and scattering
materials.
3.2 Dosimetry system
An appropriate dosimetry system shall be provided that is capable of carrying out the
measurements called for in 4.2.
3.3 Electrical test instruments
All instrumentation used for electrical measurements shall have the stability, accuracy, and
resolution required for accurate measurement of the electrical parameters. Any instrument-
ation required to operate in a radiation environment shall be appropriately shielded.
3.4 Test circuit board(s)
Devices to be irradiated shall either be mounted on or connected to circuit boards together
with any associated circuitry necessary for device biasing during irradiation or for in situ
measurements. Unless otherwise specified, all device input terminals and any others
which may affect the radiation response shall be electrically connected during irradiation,
i.e. not left floating.
The geometry and materials of the completed board shall allow uniform irradiation of the
devices under test. Good design and construction practices shall be used to prevent
oscillations, minimize leakage currents, prevent electrical damage and obtain accurate
measurements. Only sockets that are radiation resistant and do not exhibit significant
leakages (relative to the devices under test) shall be used to mount devices and associated
circuitry to the test board(s).

– 10 – 60749-18  CEI:2002
Tous les appareils utilisés de manière répétée dans les champs de rayonnement doivent être
vérifiés périodiquement pour surveiller toute dégradation physique ou électrique. Les

composants qui sont placés sur la carte de circuit d’essai, autres que les dispositifs en essai

ne doivent pas être sensibles aux rayonnements accumulés ou doivent être blindés contre

ces rayonnements. Les fixations d’essai doivent être réalisées dans des matériaux qui ne per-

turbent pas l’uniformité de l’intensité du champ de rayonnement sur les dispositifs en essai.

Le courant de fuite doit être mesuré à l’extérieur du champ de rayonnement. Aucun dispositif

n’étant installé dans les supports, la carte de circuit d’essai doit être connectée au système

d’essai de telle manière que toutes les sources de bruit et d’interférence attendues soient

opérationnelles. La polarisation maximale spécifiée pour le dispositif en essai étant appli-

quée, le courant de fuite entre deux bornes quelconques ne doit pas dépasser 10 % de
la valeur limite de courant la plus faible de la spécification de dispositif avant irradiation.
Il faut que les cartes de circuit d’essai utilisées pour la polarisation des dispositifs au cours du
recuit accéléré soient capables de résister aux exigences de température de l’essai de recuit
accéléré et leur dégradation physique et électrique doit être vérifiée avant et après les essais.
3.5 Câblage
Les câbles qui relient les cartes de circuit d’essai dans le champ de rayonnement aux
appareils de mesure doivent être aussi courts que possible. Si des câbles de grande longueur
sont nécessaires, des excitateurs de ligne peuvent être nécessaires. Les câbles doivent être
de faible capacitance et avoir une faible perte à la terre et une faible fuite entre fils.
3.6 Interconnexion ou système de commutation
Ce système doit être situé hors de l’emplacement de l’environnement de rayonnement et il
constitue l’interface entre les appareils d’essai et les dispositifs en essai. Il fait partie du
système d’essai complet et il est soumis à la limitation spécifiée en 3.4 pour la fuite entre
les bornes.
3.7 Enceinte environnementale
L’enceinte environnementale pour les essais des effets liés au temps doit, le cas échéant,
être capable de maintenir la température de recuit accéléré choisie dans les limites de ±5 °C.
4 Procédure
Les dispositifs d’essai doivent être irradiés et soumis à l’essai de recuit accéléré (si cela est
exigé pour les essais des effets liés au temps) comme spécifié dans un plan d’essai. Ce

plan doit spécifier la description du dispositif, les conditions d’irradiation, les conditions
de polarisation du dispositif, le système dosimétrique, les conditions de fonctionnement,
les paramètres et les conditions de mesure et les conditions d’essai de recuit accéléré
(le cas échéant).
4.1 Choix et manipulation de l’échantillon
Seuls les dispositifs qui ont passé avec succès les spécifications électriques telles que
définies dans le plan d’essai doivent être soumis aux essais de rayonnements. Sauf
spécification contraire, les échantillons d’essai doivent être choisis de manière aléatoire dans
la population apparentée et être mis sous boîtier de manière identique. Chaque pièce doit
être identifiable individuellement pour permettre une comparaison avant et après irradiation.
Pour les types de dispositifs sensibles aux ESD, des techniques de manipulation adaptées
doivent être utilisées pour empêcher l’endommagement des dispositifs.

60749-18  IEC:2002 – 11 –
All apparatus used repeatedly in radiation fields shall be checked periodically for physical or
electrical degradation. Components which are placed on the test circuit board, other than

devices under test, shall be insensitive to the accumulated radiation or they shall be shielded

from the radiation. Test fixtures shall be made such that materials will not perturb the

uniformity of the radiation field intensity on the devices under test.

Leakage current shall be measured outside the field of radiation. With no devices installed in

the sockets, the test circuit board shall be connected to the test system such that all expected

sources of noise and interference are operative. With the maximum specified bias for the test

device applied, the leakage current between any two terminals shall not exceed 10 % of the

lowest current limit value in the pre-irradiation device specification.

Test circuit boards used to bias devices during accelerated annealing must be capable of
withstanding the temperature requirements of the accelerated annealing test and shall be
checked before and after testing for physical and electrical degradation.
3.5 Cabling
Cables connecting the test circuit boards in the radiation field to the test instrumentation shall
be as short as possible. If long cables are necessary, line drivers may be required. The
cables shall have low capacitance and low leakage to ground, and low leakage between
wires.
3.6 Interconnect or switching system
This system shall be located external to the radiation environment location, and provides the
interface between the test instrumentation and the devices under test. It is part of the entire
test system and subject to the limitation specified in 3.4 for leakage between terminals.
3.7 Environmental chamber
The environmental chamber for time-dependent effects testing, if required, shall be capable of
maintaining the selected accelerated annealing temperature within ±5 °C.
4 Procedure
The test devices shall be irradiated and subjected to accelerated annealing testing (if required
for time-dependent effects testing) as specified by a test plan. This plan shall specify the
device description, irradiation conditions, device bias conditions, dosimetry system, operating
conditions, measurement parameters and conditions and accelerated annealing test con-
ditions (if required).
4.1 Sample selection and handling
Only devices that have passed the electrical specifications as defined in the test plan shall be
submitted to radiation testing. Unless otherwise specified, the test samples shall be randomly
selected from the parent population and identically packaged. Each part shall be individually
identifiable to enable pre- and post-irradiation comparison. For device types that are ESD-
sensitive, proper handling techniques shall be used to prevent damage to the devices.

– 12 – 60749-18  CEI:2002
4.2 Vieillissement artificiel à chaud

Pour certains dispositifs, il existe des différences dans la réponse aux rayonnements en dose

totale avant et après le vieillissement artificiel à chaud. Sauf s’il a été démontré par une

caractérisation préalable ou par la conception que le vieillissement artificiel à chaud a un effet

négligeable (les paramètres restent dans les limites électriques spécifiées après irradiation)

sur la réponse aux rayonnements en dose totale, il faut alors procéder à l’une des opérations

suivantes:
a) le fabricant doit soumettre les échantillons destinés à être exposés aux rayonnements aux

conditions de vieillissement artificiel à chaud avant de réaliser les essais de rayonne-

ments en dose totale; ou
b) le fabricant doit élaborer un facteur de correction (acceptable pour les parties prenantes à
l’essai) prenant en compte les variations de la réponse en dose totale à la suite du
vieillissement artificiel à chaud du produit. Le facteur de correction doit ensuite être utilisé
pour accepter le produit pour une réponse en dose totale sans soumettre les échantillons
d’essai au vieillissement artificiel à chaud.
4.3 Mesures dosimétriques
L’intensité du champ de rayonnement à l’emplacement du dispositif en essai doit être
déterminée avant les essais par dosimétrie ou par des calculs de correction de la baisse de la
source, selon ce qui est approprié, pour assurer la conformité au niveau d’essai et aux
exigences d’uniformité.
La dose appliquée au dispositif en essai doit être déterminée de l’une des deux manières
suivantes:
a) par mesure au cours de l’irradiation avec un dosimètre approprié; ou
b) en corrigeant une valeur dosimétrique antérieure pour la baisse de l’intensité de la source
de Co au cours du temps d’intervention. La correction appropriée doit être faite pour
passer de la dose mesurée ou calculée dans le matériau du dosimètre à la dose dans le
dispositif en essai.
4.4 Conteneur en plomb/aluminium (Pb/Al)
Les spécimens d’essai doivent être placés à l’intérieur d’un conteneur en Pb/Al pour réduire
les effets accrus de la dose causés par les rayonnements diffusés à faible énergie. Du plomb
(Pb) d’une épaisseur minimale de 1,5 mm, entourant un écran intérieur en aluminium (Al)
d’une épaisseur minimale de 0,7 mm , est exigé. Ce conteneur Pb/Al produit un équilibre de
particules chargées approximatif pour les Si et les TLD comme le CaF2. L’intensité du champ

de rayonnement doit être mesurée à l’intérieur du conteneur Pb/Al (1) initialement, (2) lorsque
la source est modifiée ou (3) lorsque l’orientation ou la configuration de la source, du
conteneur ou de la fixation d’essai est modifiée. Cette mesure peut être réalisée en plaçant
un dosimètre (par exemple, un TLD) dans le conteneur d’irradiation du dispositif à la position
approximative du dispositif d’essai. S’il peut être démontré que des rayonnements diffusés à
faible énergie sont assez faibles pour ne pas causer d’erreurs de dosimétrie dues à un
accroissement de la dose, le conteneur Pb/Al peut être laissé de côté.
4.5 Niveau(x) de rayonnements
Les dispositifs d’essai doivent être irradiés au(x) niveau(x) de dose spécifié(s) dans le plan
d’essai dans les limites de ±10 %. Si des irradiations multiples sont nécessaires pour un jeu
de dispositifs d’essai, alors les mesures de paramètres électriques après irradiation doivent
être réalisées pour chaque irradiation.

60749-18  IEC:2002 – 13 –
4.2 Burn-in
For some devices, there are differences in the total dose radiation response before and after

burn-in. Unless it has been shown by prior characterization or by design that burn-in has a

negligible effect (parameters remain within post-irradiation specified electrical limits) on the

total dose radiation response, then one of the following functions must take place:

a) the manufacturer shall subject the radiation samples to the specified burn-in conditions

prior to conducting total dose radiation testing; or

b) the manufacturer shall develop a correction factor, (which is acceptable to the parties to

the test) taking into account the changes in total dose response resulting from subjecting
the product to burn-in. The correction factor shall then be used to accept the product for
total dose response without subjecting the test samples to burn-in.
4.3 Dosimetry measurements
The radiation field intensity at the location of the device under test shall be determined prior
to testing by dosimetry or by source decay correction calculations, as appropriate, to assure
conformance to the test level and uniformity requirements.
The dose applied to the device under test shall be determined in one of two ways:
a) by measurement during the irradiation with an appropriate dosimeter; or
b) by correcting a previous dosimetry value for the decay of the Co source intensity in
the intervening time. Appropriate correction shall be made to convert from the measured
or calculated dose in the dosimeter material to the dose in the device under test.
4.4 Lead/aluminium (Pb/Al) container
Test specimens shall be enclosed in a Pb/Al container to minimize dose enhancement effects
caused by low-energy scattered radiation. A minimum of 1,5 mm of lead (Pb), surrounding an
inner shield of at least 0,7 mm aluminium (Al) is required. This Pb/Al container produces an
approximate charged particle equilibrium for Si and for TLDs such as CaF2. The radiation
field intensity shall be measured inside the Pb/Al container (1) initially, (2) when the source is
changed, or (3) when the orientation or configuration of the source, container or test-fixture is
changed. This measurement shall be performed by placing a dosimeter (e.g. a TLD) in the
device-irradiation container at the approximate test-device position. If it can be demonstrated
that low energy scattered radiation is small enough that it will not cause dosimetry errors due
to dose enhancement, the Pb/Al container may be omitted.
4.5 Radiation level(s)
The test devices shall be irradiated to the dose level(s) specified in the test plan within ±10 %.
If multiple irradiations are required for a set of test devices, then the post-irradiation electrical
parameter measurements shall be performed after each irradiation.

– 14 – 60749-18  CEI:2002
4.6 Débit de dose de rayonnements

ATTENTION: Pour l’application de certains dispositifs bipolaires et biCMOS à des débits de

dose de niveau espace, les essais selon les débits de dose de la condition A peuvent ne pas

donner les résultats du cas le plus défavorable. Il s’agit de dispositifs qui connaissent des

défaillances à cause du gain réduit de transistor.

NOTE Pour les dispositifs bipolaires et biCMOS pour lesquels l’application implique des débits de dose de niveau

espace et pour lesquels on a noté une augmentation du courant de base en excès aux débits de dose

décroissants, les essais peuvent être réalisés au débit de dose intéressant le plus faible conformément à la

condition C de manière à obtenir une estimation modeste des performances du dispositif.

4.6.1 Condition A
Pour la condition A (condition normale), le débit de dose doit être compris entre 0,5 Gy(Si)/s
et 3 Gy(Si)/s pour les circuits intégrés et entre 0,5 Gy(Si)/s et 20 Gy(Si)/s pour les dispositifs
discrets à semiconducteurs. Les débits de dose peuvent être différents pour chaque niveau
de dose de rayonnements dans une série; cependant, le débit de dose
...