Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods

Lists test methods applicable to semiconductor devices (discrete devices and integrated circuits) from which a selection may be made. Establishes uniform preferred test methods with preferred values for stress levels for judging the environmental properties of semiconductor devices.

Dispositifs à semiconducteurs - Essais mécaniques et climatiques

Donne la liste des méthodes d'essais applicables aux dispositifs à semiconducteurs (dispositifs discrets et circuits intégrés), parmi lesquelles on peut effectuer un choix. Etablit des méthodes d'essais préférées uniformes avec des valeurs préférentielles pour les niveaux de contraintes, afin d'apprécier les propriétés mécaniques et climatiques des dispositifs à semiconducteurs.

General Information

Status
Replaced
Publication Date
27-Oct-1996
Technical Committee
TC 47 - Semiconductor devices
Drafting Committee
WG 2 - TC 47/WG 2
Current Stage
WPUB - Publication withdrawn
Start Date
21-May-2004
Completion Date
31-Jul-2004

Relations

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05-Sep-2023
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IEC 60749:1996 - Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods Released:10/28/1996

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IEC 60749:1996+AMD1:2000+AMD2:2001 CSV - Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods Released:4/10/2002 Isbn:2831860806

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Frequently Asked Questions

IEC 60749:1996 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods". This standard covers: Lists test methods applicable to semiconductor devices (discrete devices and integrated circuits) from which a selection may be made. Establishes uniform preferred test methods with preferred values for stress levels for judging the environmental properties of semiconductor devices.

Lists test methods applicable to semiconductor devices (discrete devices and integrated circuits) from which a selection may be made. Establishes uniform preferred test methods with preferred values for stress levels for judging the environmental properties of semiconductor devices.

IEC 60749:1996 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 31.080.01 - Semiconductor devices in general. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

IEC 60749:1996 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to IEC 60749-15:2003, IEC 60749-31:2002, IEC 60749-20:2002, IEC 60749-36:2003, IEC 60749-8:2002, IEC 60749-32:2002, IEC 60749-13:2002, IEC 60749-9:2002, IEC 60749-21:2004, IEC 60749-14:2003, IEC 60749-19:2003, IEC 60749-5:2003, IEC 60749-24:2004, IEC 60749-1:2002, IEC 60749-7:2002. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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Standards Content (Sample)


NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1996-10
Dispositifs à semiconducteurs –
Essais mécaniques et climatiques
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 749: 1996
Validité de la présente publication Validity of this publication

Le contenu technique des publications de la CEI est cons- The technical content of IEC publications is kept under

tamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état actuel de constant review by the IEC, thus ensuring that the content

la technique. reflects current technology.

Des renseignements relatifs à la date de reconfirmation de Information relating to the date of the reconfirmation of the

la publication sont disponibles auprès du Bureau Central de publication is available from the IEC Central Office.

la CEI.
Les renseignements relatifs à ces révisions, à l'établis- Information on the revision work, the issue of revised

sement des éditions révisées et aux amendements peuvent editions and amendments may be obtained from IEC

être obtenus auprès des Comités nationaux de la CEI et National Committees and from the following IEC
dans les documents ci-dessous: sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
Publié annuellement Published yearly
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
Terminologie Terminology
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur se For general terminology, readers are referred to IEC 50:
reportera à la CEI 50: Vocabulaire Electrotechnique Inter- International Electrotechnical Vocabulary (IEV), which is
national (VEI), qui se présente sous forme de chapitres issued in the form of separate chapters each dealing
séparés traitant chacun d'un sujet défini. Des détails with a specific field. Full details of the IEV will be
complets sur le VEI peuvent être obtenus sur demande. supplied on request. See also the IEC Multilingual
Voir également le dictionnaire multilingue de la CEI. Dictionary.
Les termes et définitions figurant dans la présente publi- The terms and definitions contained in the present publi-
cation ont été soit tirés du VEI, soit spécifiquement cation have either been taken from the IEV or have been
approuvés aux fins de cette publication. specifically approved for the purpose of this publication.
Symboles graphiques et littéraux Graphical and letter symbols
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux et les For graphical symbols, and letter symbols and signs
signes d'usage général approuvés par la CEI, le lecteur approved by the IEC for general use, readers are referred to
consultera: publications:
– la CEI 27: Symboles littéraux à utiliser en – IEC 27: Letter symbols to be used in electrical
électro-technique; technology;
– la CEI 417: Symboles graphiques utilisables – IEC 417: Graphical symbols for use on
sur le matériel. Index, relevé et compilation des equipment. Index, survey and compilation of the
feuilles individuelles; single sheets;
– la CEI 617: Symboles graphiques pour – IEC 617: Graphical symbols for diagrams;

schémas;
and for medical electrical equipment,
et pour les appareils électromédicaux,
– IEC 878: Graphical symbols for electromedical
– la CEI 878: Symboles graphiques pour equipment in medical practice.
équipements électriques en pratique médicale.
The symbols and signs contained in the present publication
Les symboles et signes contenus dans la présente publi- have either been taken from IEC 27, IEC 417, IEC 617
cation ont été soit tirés de la CEI 27, de la CEI 417, de la and/or IEC 878, or have been specifically approved for the
CEI 617 et/ou de la CEI 878, soit spécifiquement approuvés purpose of this publication.
aux fins de cette publication.
IEC publications prepared by the same
Publications de la CEI établies par le
technical committee
même comité d'études
The attention of readers is drawn to the end pages of this
L'attention du lecteur est attirée sur les listes figurant à la fin publication which list the IEC publications issued by the
de cette publication, qui énumèrent les publications de la technical committee which has prepared the present
CEI préparées par le comité d'études qui a établi la publication.
présente publication.
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1996-10
Dispositifs à semiconducteurs –
Essais mécaniques et climatiques
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods

 CEI 1996  Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, in any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les including photocopying and microfilm, without permission
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. in writing from the publisher
Bureau central de la Commission Electrotechnique Internationale 3, rue de Varembé Genève, Suisse
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
X
International Electrotechnical Commission PRICE CODE
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 749 © CEI:1996
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 6

CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS
Articles
1 Domaine d’application et objet . 8

2 Références normatives . 8

3 Termes, définitions et symboles littéraux. 10
4 Conditions atmosphériques normales. 10
5 Examen visuel externe et vérification des dimensions. 12
6 Mesures électriques. 14
CHAPITRE 2: ESSAIS MÉCANIQUES
1 Robustesse des sorties. 18
1.1 Traction. 18
1.2 Pliage. 18
1.3 Torsion. 18
1.4 Couple. 18
2 Soudure . 20
2.1 Soudabilité . 20
2.2 Résistance à la chaleur de soudage. 22
2.3 Résistance des CMS en boîtier plastique à l’effet combiné de l’humidité
et de la chaleur de soudage . 22
3 Vibrations (sinusoïdales) . 36
4 Chocs. 38
5 Accélération constante . 38
6 Essai de robustesse des contacts soudés . 40
6.1 Généralités. 40

6.2 Méthodes A et B . 40
6.3 Méthode C. 42
6.4 Méthode D. 44
6.5 Méthodes E et F . 46
6.6 Renseignements que doit fournir la spécification particulière . 48
7 Essai de résistance de la pastille au cisaillement. 50

749 © IEC:1996 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD. 7

CHAPTER 1: GENERAL
Clause
1 Scope and object. 9

2 Normative references . 9

3 Terms, definitions and letter symbols. 11
4 Standard atmospheric conditions . 11
5 External visual examination and verification of dimensions. 13
6 Electrical measurements . 15
CHAPTER 2: MECHANICAL TEST METHODS
1 Robustness of terminations . 19
1.1 Tensile . 19
1.2 Bending. 19
1.3 Torsion. 19
1.4 Torque . 19
2 Soldering. 21
2.1 Solderability. 21
2.2 Resistance to soldering heat. 23
2.3 Resistance of plastic encapsulated SMDs to the combined effect of moisture
and soldering heat . 23
3 Vibration (sinusoidal). 37
4 Shock. 39
5 Acceleration, steady state. 39
6 Bond strength test . 41
6.1 General . 41

6.2 Methods A and B . 41
6.3 Method C. 43
6.4 Method D. 45
6.5 Methods E and F . 47
6.6 Information to be given in the relevant specification . 49
7 Die shear strength test . 51

– 4 – 749 © CEI:1996
CHAPITRE 3: ESSAIS CLIMATIQUES

Articles
1 Variations de température. 56

1.1 Variations rapides de température: méthode des deux chambres. 56

1.2 Variations rapides de température: méthode des deux bains . 56

2 Stockage (à haute température). 58

3 Basse pression atmosphérique . 58

4A Essai continu de chaleur humide. 58

4B Essai continu, accéléré, de chaleur humide. 60
4C Essai continu, fortement accéléré, de chaleur humide . 64
5 Etanchéité . 70
5.1 Essai à la bombe . 70
5.2 Détection des microfuites: méthode au krypton radioactif. 70
5.3 Détection des microfuites: essai de fuite de gaz au spectrographe de masse. 74
5.4 Fuites franches, méthode de détection électronique des vapeurs de
perfluorocarbone . 74
6 Brouillard salin . 80
7 Essai d’intermittence thermique . 80
8 Mesure de la teneur en humidité interne par spectrométrie de masse . 84
CHAPITRE 4: ESSAIS DIVERS
1 Essais d’inflammabilité des dispositifs à encapsulation plastique . 88
1.1 Inflammabilité (cas d’une cause interne d’inflammation) . 88
1.2 Inflammabilité (cas d’une cause extérieure d’inflammation). 88
2 Tenue du marquage . 88
Annexe A – Guide . 92

749 © IEC:1996 – 5 –
CHAPTER 3: CLIMATIC TEST METHODS

Clause
1 Change of temperature. 57

1.1 Rapid change of temperature: two-chamber method. 57

1.2 Rapid change of temperature: two-fluid-bath method. 57

2 Storage (at high temperature) . 59

3 Low air pressure. 59

4A Damp heat, steady state . 59

4B Damp heat, steady state, accelerated . 61

4C Damp heat, steady state, highly accelerated . 65
5 Sealing. 71
5.1 Bomb pressure test . 71
5.2 Fine leak detection: radioactive krypton method . 71
5.3 Fine leak detection: tracer gas method with mass spectrometer . 75
5.4 Gross leak, perfluorocarbon vapour method using electronic detection
apparatus . 75
6 Salt mist. 81
7 Thermal intermittence test . 81
8 Internal moisture content measurement by mass spectrometry method . 85
CHAPTER 4: MISCELLANEOUS TEST METHODS
1 Flammability tests of plastic-encapsulated devices. 89
1.1 Flammability (internally induced) . 89
1.2 Flammability (externally induced) . 89
2 Permanence of marking. 89
Annex A – Guidance . 93

– 6 – 749 © CEI:1996
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

___________
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

Essais mécaniques et climatiques

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, 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 présente norme a été préparée par le comité d’études 47 de la CEI: Dispositifs à
semiconducteurs.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1984, l’amendement 1
(1991) et l’amendement 2 (1993); elle constitue une révision technique.
Le texte de la présente norme est issu de la première édition, de l’amendement 1, de
l’amendement 2 et des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
47/1394/FDIS 47/1402/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.
L’annexe A fait partie intégrante de cette norme.

749 © IEC:1996 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

_____________
SEMICONDUCTOR DEVICES –
Mechanical and climatic test methods

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 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.
This standard has been prepared by IEC technical committee 47: Semiconductor devices.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1984, amendment 1
(1991) and amendment 2 (1993); it constitutes a technical revision.
The text of this standard is based on the first edition, amendment 1 and amendment 2 and on
the following documents:
FDIS Report on voting
47/1394/FDIS 47/1402/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.
Annex A forms an integral part of this standard.

– 8 – 749 © CEI:1996
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

Essais mécaniques et climatiques

CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS
1  Domaine d’application et objet

La présente Norme internationale donne la liste des méthodes d’essais applicables aux

dispositifs à semiconducteurs (dispositifs discrets et circuits intégrés), parmi lesquelles on peut
effectuer un choix. Toutefois, des méthodes d’essais supplémentaires peuvent être
nécessaires pour les dispositifs n’ayant pas de cavité interne.
NOTE – Un dispositif n’ayant pas de cavité interne est un dispositif dans lequel le matériau d’encapsulation est
en contact direct avec toutes les surfaces exposées de l’élément actif et dans lequel aucun espace vide n’est
laissé au cours de sa fabrication.
Cette norme a tenu compte, dans la mesure du possible, de la CEI 68.
L’objet de la présente norme est d’établir des méthodes d’essais préférées et uniformes avec
des valeurs préférentielles pour les niveaux de contraintes, afin d’apprécier les propriétés
mécaniques et climatiques des dispositifs à semiconducteurs.
Au cas où il y aurait contradiction entre cette norme et une spécification particulière, cette
dernière prévaudrait.
2  Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour cette Norme internationale. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif est
sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur cette Norme internationale sont
invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des documents
normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l’ISO possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
CEI 68-1: 1988, Essais d’environnement – Partie 1: Généralités et guide
CEI 68-2-3: 1985, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Ca: Essai continu de
chaleur humide
CEI 68-2-6: 1995, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Fc: Vibrations
(sinusoïdales)
CEI 68-2-7: 1983, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Ga et guide: Accélération
constante
CEI 68-2-11: 1981, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Ka: Brouillard salin
CEI 68-2-13: 1983, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai M: Basse pression
atmosphérique
CEI 68-2-14: 1984, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai N: Variations de
température
749 © IEC:1996 – 9 –
SEMICONDUCTOR DEVICES –
Mechanical and climatic test methods

CHAPTER 1: GENERAL
1  Scope and object
This International Standard lists test methods applicable to semiconductor devices (discrete

devices and integrated circuits) from which a selection may be made. However, additional test
methods may be required for non-cavity devices.
NOTE – A non-cavity device is a device in which enclosing or encapsulating material is in intimate contact with
all exposed surfaces of the active element, and no void space is included in the device design.
This standard has taken into account, wherever possible, IEC 68.
The object of this standard is to establish uniform preferred test methods with preferred values
for stress levels for judging the environmental properties of semiconductor devices.
In case of contradiction between this standard and a relevant specification, the latter shall
govern.
2  Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this International Standard. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to
agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. Members of
IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 68-1: 1988, Environmental testing – Part 1: General and guidance
IEC 68-2-3: 1985, Environmental testing – Part 2: Tests – Test Ca: Damp heat, steady state
IEC 68-2-6: 1995, Environmental testing – Part 2: Tests – Test Fc and guidance: Vibration
(sinusoidal)
IEC 68-2-7: 1983, Environmental testing – Part 2: Tests – Test Ga and guidance: Acceleration,
steady state
IEC 68-2-11: 1981, Environmental testing – Part 2: Tests – Test Ka: Salt mist
IEC 68-2-13: 1983, Environmental testing – Part 2: Tests – Test M: Low air pressure
IEC 68-2-14: 1984, Environmental testing – Part 2: Tests – Test N: Change of temperature

– 10 – 749 © CEI:1996
CEI 68-2-17: 1994, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Q: Etanchéité

CEI 68-2-20: 1979, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai T: Soudure

CEI 68-2-21: 1983, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai U: Robustesse des

sorties et des dispositifs de fixation

CEI 68-2-45: 1980, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai XA et guide: Immersion

dans les solvants de nettoyage

CEI 68-2-47: 1982, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Fixation de composants,

matériels et autres articles pour essais dynamiques tels que chocs (Ea), secousses (Eb),
vibrations (Fc et Fd) et accélération constante (Ga) et guide
CEI 68-2-48: 1982, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Guide sur l’utilisation des
essais de la Publication 68 de la CEI pour simuler les effets du stockage
CEI 653: 1979, Considérations générales sur le nettoyage aux ultrasons
CEI 695-2-2: 1991, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 2: Méthodes d’essai – Section 2:
Essai au brûleur-aiguille
CEI 747-1: 1983, Dispositifs à semiconducteurs – Dispositifs discrets et circuits intégrés –
Première partie: Généralités
CEI 748-1: 1984, Dispositifs à semiconducteurs – Circuits intégrés – Première partie:
Généralités
3  Termes, définitions et symboles littéraux
Se référer à la CEI 68, à la CEI 747 et à la CEI 748.
4  Conditions atmosphériques normales
Référence: CEI 68-1.
Sauf spécification contraire, toutes les épreuves et les reprises doivent être effectuées dans
les conditions atmosphériques normales d’essai, comme elles sont définies en 5.3 de la
CEI 68-1:
température: comprise entre 15 °C et 35 °C;
humidité relative: comprise entre 45 % et 75 %, s’il y a lieu;
pression atmosphérique: comprise entre 86 kPa et 106 kPa (860 mbar et 1060 mbar).
Mais toutes les mesures électriques et les reprises suivies de mesures doivent être effectuées
dans les conditions atmosphériques suivantes:
température: (25 ± 5) °C
humidité relative: comprise entre 45 % et 75 %, s’il y a lieu;
pression atmosphérique: comprise entre 86 kPa et 106 kPa (860 mbar et 1060 mbar).

749 © IEC:1996 – 11 –
IEC 68-2-17: 1994, Environmental testing – Part 2: Tests – Test Q: Sealing

IEC 68-2-20: 1979, Environmental testing – Part 2: Tests – Test T: Soldering

IEC 68-2-21: 1983, Environmental testing – Part 2: Tests – Test U: Robustness of terminations

and integral mounting devices
IEC 68-2-45: 1980, Environmental testing – Part 2: Tests – Test XA and guidance: Immersion

in cleaning solvents
IEC 68-2-47: 1982, Environmental testing – Part 2: Tests – Mounting of components,

equipment and other articles for dynamic tests including shock (Ea), bump (Eb), vibration (Fc
and Fd) and steady-state acceleration (Ga) and guidance
IEC 68-2-48: 1982, Environmental testing – Part 2: Tests – Guidance on the application of the
tests of IEC Publication 68 to simulate the effects of storage
IEC 653: 1979, General considerations on ultrasonic cleaning
IEC 695-2-2: 1991, Fire hazard testing – Part 2: Test methods – Section 2: Needle-flame test
IEC 747-1: 1983, Semiconductor devices – Discrete devices and integrated circuits – Part 1:
General
IEC 748-1: 1984, Semiconductor devices. Integrated circuits – Part 1: General
3  Terms, definitions and letter symbols
Reference is made to IEC 68, IEC 747 and IEC 748.
4  Standard atmospheric conditions
Reference: IEC 68-1.
Unless otherwise specified, all tests and recoveries shall be carried out under standard
atmospheric conditions for testing, as defined in IEC 68-1, subclause 5.3:
temperature: 15 °C to 35 °C;
relative humidity: 45 % to 75 %, where appropriate;

air pressure: 86 kPa to 106 kPa (860 mbar to 1060 mbar).
All electrical measurements, as well as recoveries followed by measurements, shall, however,
be carried out under the atmospheric conditions:
temperature: (25 ± 5) °C;
relative humidity: 45 % to 75 %, where appropriate;
air pressure: 86 kPa to 106 kPa (860 mbar to 1060 mbar).

– 12 – 749 © CEI:1996
Les essais d’arbitrage doivent être effectués dans les conditions atmosphériques suivantes:

température: (25 ± 1) °C
humidité relative: comprise entre 48 % et 52 %;

pression atmosphérique: comprise entre 86 kPa et 106 kPa (860 mbar et 1060 mbar).

Avant d’effectuer les mesures, les spécimens doivent être laissés au repos jusqu’à ce que
l’équilibre de température soit atteint. La température ambiante pendant les mesures doit être

notée dans le compte rendu d’essais.

Pendant la mesure, les spécimens ne doivent pas être exposés aux courants d’air, à une

lumière vive ou à d’autres causes qui pourraient provoquer une erreur.

5  Examen visuel externe et vérification des dimensions
5.1 Examen visuel externe
5.1.1 But
Vérifier que l'aspect physique des matériaux, la conception, la construction, les marquages et
l'exécution du dispositif sont conformes à la spécification particulière applicable.
5.1.2 Domaine d’application
Cet essai est destiné à l'inspection de sortie du fabricant ou à l'inspection d'entrée de
l'utilisateur. Lorsque c'est nécessaire, il faut spécifier les exigences supplémentaires relatives
aux systèmes optiques des dispositifs optoélectroniques.
5.1.3 Définition
Eclat: vide dans la matière d'encapsulation dû à une cassure non intentionnelle.
5.1.4 Matériel d'essai
Le matériel utilisé pour cet essai doit être capable de démontrer la conformité du dispositif aux
exigences applicables, ce qui peut inclure un équipement optique avec un grossissement
compris entre 3× et 10× et un champ relativement grand et accessible tel qu'une loupe
circulaire à éclairage.
5.1.5 Méthode d'essai
Examiner le dispositif sous un grossissement compris entre 3x et 10x (sauf indication

contraire) et avec un champ suffisamment grand pour contenir tout le dispositif, conformément
aux exigences de la spécification applicable et aux critères définis en 5.1.6. Lorsque
l'adhérence de matériaux étrangers est concernée, les dispositifs peuvent être soumis (par
aspiration ou soufflage) à un jet d'air propre filtré (ionisé s'il s'agit de dispositifs sensibles aux
décharges électrostatiques) de vitesse inférieure à 27 m/s, puis réinspectés.
5.1.6 Critères de défauts
Un dispositif est considéré comme défectueux s'il présente un des défauts suivants:
5.1.6.1 Conception du dispositif, identification des sorties, marquages (contenu, emplacement
et lisibilité), matériaux, construction et exécution non conformes à la spécification applicable.

749 © IEC:1996 – 13 –
Referee tests shall be carried out under the following standard atmospheric conditions:

temperature: (25 ± 1) °C;
relative humidity: 48 % to 52 %;

air pressure: 86 kPa to 106 kPa (860 mbar to 1060 mbar).

Before the measurements are made, the specimens shall be stored until temperature
equilibrium is reached. The ambient temperature during the measurements shall be stated in

the test report.
During measurement, the specimens shall not be exposed to draughts, illumination or other

influences likely to cause error.

5  External visual examination and verification of dimensions
5.1 External visual examination
5.1.1 Purpose
To verify that the physical appearance of the materials, design, construction, markings and
workmanship of the device are in accordance with the applicable detail specification.
5.1.2 Scope
This test is intended for the outgoing inspection from the device manufacturer's facility or as an
incoming user inspection. Additional requirements for the optical systems of optoelectronic
devices need to be specified where applicable.
5.1.3 Definition
Chip out: a void in the package material caused by an unintentional breakage.
5.1.4 Test apparatus
Apparatus used in this test shall be capable of demonstrating device conformance to the
applicable requirements, which may include optical equipment capable of magnification
between 3× and 10× and a relatively large and accessible field of view such as an illuminated
ring magnifier.
5.1.5 Test method
The device shall be examined under a magnification of between 3× and 10× (unless otherwise

specified) with a field of view sufficiently large to contain the entire device in accordance with
the requirements of the applicable specification and the criteria listed in 5.1.6. Where
adherence of foreign material is in question, devices may be subjected to a clean filtered air
(ionized if devices are electrostatic sensitive) stream (suction or expulsion) of 27 m/s
maximum, and reinspected.
5.1.6 Defect criteria
Devices shall be considered defective if they exhibit any of the following:
5.1.6.1 Device design, termination identification, markings (content, placement, and legibility),
materials, construction, and workmanship not in accordance with the applicable specification.

– 14 – 749 © CEI:1996
5.1.6.2 Défauts ou dégradation résultant de la fabrication, des manipulations ou de l'essai, et
notamment:
a) Boîtier cassé, vides ou fêlures dans le boîtier. Des fêlures, rayures, ouvertures, bulles et

autres défauts sur la surface du boîtier ne sont pas des causes de rejet sauf s'ils affectent

les performances du dispositif ou d'autres critères décrits ici tels que le marquage, la

finition, etc.
b) Tout éclat dont une dimension dépasse 1,5 mm dans n'importe quelle direction en

surface ou dont la profondeur est supérieure à 0,2 mm, sauf spécification contraire, par

exemple pour les très petits boîtiers.

c) Tout éclat qui rend visible soit le verre de scellement (non visible auparavant), soit tout

matériau interne, tel que grille de connexion ou couche conductrice, qui, par conception,

n'est pas destiné à être exposé.
5.1.6.3 Marque visible de corrosion, contamination ou fêlure, connexions cassées,
scellements fêlés (sauf les ménisques de verre), placage défectueux (décollement, écaillement
ou boursouflure) ou endommagé. Une décoloration du revêtement n'est pas une cause de rejet
sauf s'il y a évidence d'écaillement, de trous ou de corrosion. Si les boîtiers sont de très petite
taille, la spécification applicable peut requérir des exigences plus strictes.
5.1.6.4 Connexions qui ne sont pas intactes ou alignées dans leur emplacement normal, ou
exemptes de courbures brusques ou non spécifiées, ou (dans le cas des connexions plates)
exemptes de torsion en dehors du plan normal des connexions.
5.1.6.5 Connexions qui ne sont pas exemptes de matériaux étrangers tels que peinture ou
autres dépôts adhérents.
5.1.7 Renseignements à donner dans la spécification applicable
Les points suivants doivent être spécifiés dans le document applicable:
a) Exigences de marquage ainsi que l'identification de la connexion ou de la broche (voir
5.1.6.1).
b) Exigences visuelles détaillées spécifiées sur les dessins.
c) Dimensions des éclats, si elles diffèrent des dimensions données en 5.1.6.2 b).
5.2 Vérification des dimensions
On doit vérifier les dimensions indiquées dans la spécification particulière.
6  Mesures électriques
6.1 Pour les essais climatiques et mécaniques, les caractéristiques à vérifier doivent être
choisies parmi celles du chapitre «Réception et fiabilité» de la partie applicable de la CEI 747
ou de la CEI 748; elles sont spécifiées pour chaque catégorie de dispositifs.
6.2 Conditions de mesure: voir le tableau «Conditions pour les essais d’endurance» au
chapitre «Réception et fiabilité» de la partie applicable de la CEI 747 ou de la CEI 748.
6.3 Mesures initiales
Si l’on ne retient comme critères que la limite supérieure de la spécification et/ou sa limite
inférieure, on laisse à la discrétion du fabricant de déterminer si l’on doit faire ou non des
mesures initiales. Mais des mesures initiales doivent être effectuées si l’on utilise la valeur
initiale d’un dispositif individuel comme critère.

749 © IEC:1996 – 15 –
5.1.6.2 Defects or damage resulting from manufacturing, handling, or testing, including the
following:
a) Broken packages, voids or cracks in the packages. Cracks, scratches, openings, bubbles

and other defects on the surface shall not be cause for failure unless they affect the

performance of the package or violate other criteria stated herein, such as markings, finish,

etc.
b) Any chip out dimension that exceeds 1,5 mm in any direction on the surface or has a

depth which exceeds 0,2 mm, unless otherwise specified, for example for very small

packages.
c) Any chip out that exposes either sealing glass (not exposed prior to the chip out) or any

internal material such as lead frame or conductive layer, that is not intended to be exposed

by design.
5.1.6.3 Visible evidence of corrosion, contamination or breakage, broken leads, cracked seals
(except glass meniscus), defective (peeling, flaking, or blistering) or damaged plating.
Discoloration of the finish shall not be cause for failure unless there is evidence of flaking,
pitting, or corrosion. In the case of very small packages, more stringent requirements may be
called for in the relevant specification.
5.1.6.4 Leads that are not intact, or aligned in their normal location, or free of sharp or
unspecified lead bends, or (for ribbon leads) free of twist outside the normal lead plane.
5.1.6.5 Leads that are not free of foreign material such as paint or other adherent deposits.
5.1.7 Information to be given in the relevant specification
The following details shall be specified in the applicable document:
a) Requirements for marking and the lead or pin identification (see 5.1.6.1).
b) Detailed visual requirements specified in drawings.
c) Chip out dimensions if other than those specified in 5.1.6.2 b).
5.2 Verification of dimensions
Dimensions given in the relevant specification shall be verified.
6  Electrical measurements
6.1 For environmental testing, the characteristics to be checked shall be selected from the
chapter “Acceptance and reliability” of the relevant part of IEC 747 or IEC 748; they are

specified for each device category.
6.2 Measurement conditions: see table “Conditions for the endurance tests” in the chapter
“Acceptance and reliability” of the relevant part of IEC 747 or IEC 748.
6.3 Initial measurements
If upper specification limit and/or lower specification limit criteria are required only, it is left to
the discretion of the manufacturer whether initial measurements are made or not. Initial
measurements shall be made where individual values for an individual device are a criterion.

– 16 – 749 © CEI:1996
6.4 Mesures devant être effectuées pendant l’essai climatique ou mécanique

A indiquer, s’il y a lieu.
6.5 Mesures finales
Lorsque l’essai figure dans la spécification particulière en tant que partie d’une séquence

(sous-groupe) d’essais, les mesures ne sont à faire qu’à la fin de la séquence. Pour certains

essais, tels que la soudabilité ou la fatigue des sorties, des dispositifs présentant un défaut

électrique peuvent être utilisés.

749 © IEC:1996 – 17 –
6.4 Measurements monitored during environmental testing

To be stated, where appropriate.

6.5 Final measurements
When the test is called for in the relevant specification as part of a sequence (sub-group) of

tests, measurements are required only at the end of the sequence. For certain tests, such as

solderability or lead fatigue, electrically defective devices may be used.

– 18 – 749 © CEI:1996
CHAPITRE 2: ESSAIS MÉCANIQUES
Le choix des essais appropriés dépend du type de dispositifs et du boîtier. Les essais
applicables correspondants doivent être indiqués dans la spécification particulière.
...


NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Edition 2.2
STANDARD
2002-04
Edition 2:1996 consolidée par les amendements 1:2000 et 2:2001
Edition 2:1996 consolidated with amendments 1:2000 and 2:2001
Dispositifs à semiconducteurs –
Essais mécaniques et climatiques
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60749:1996+A1:2000+A2:2001

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– 2 – 60749  CEI:1996+A1:2000+A2:2001

SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .8

CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS
1 Domaine d’application et objet .10

2 Références normatives .10

3 Termes, définitions et symboles littéraux.12
4 Conditions atmosphériques normales.12
5 Examen visuel externe et vérification des dimensions .14
6 Mesures électriques.16
CHAPITRE 2: ESSAIS MÉCANIQUES
1 Robustesse des sorties.20
1.1 Traction.20
1.2 Pliage.20
1.3 Torsion.20
1.4 Couple.20
2 Soudure.22
2.1 Soudabilité .22
2.2 Résistance à la chaleur de soudage.24
2.3 Résistance des CMS à boîtier plastique à l’effet combiné de l’humidité
et de la chaleur de soudage.24
Appendice I (normatif) Méthode de contrôle par tomographie acoustique.40
Appendice II (informatif) Précisions et descriptions de la méthode d’essai
sur la résistance des CMS à boîtier plastique à l’effet combiné de l’humidité
et de la chaleur de soudage .44
3 Vibrations (sinusoïdales).64
4 Chocs.64
5 Accélération constante.64
6 Essai de robustesse des contacts soudés .66
6.1 Généralités.66
6.2 Méthodes A et B (voir également l’annexe A) .66
6.3 Méthode C.74
6.4 Méthode D.74
6.5 Méthodes E et F .76
6.6 Méthode G: Essai de cisaillement du point de soudure fil («wire ball») .78
6.7 Renseignements que doit fournir la spécification particulière.94
7 Essai de résistance de la pastille au cisaillement .94
7.1 Objet .94
7.2 Description de l'appareillage d'essai .94
7.3 Mode opératoire .94
7.4 Critères de défaillance .96
7.5 Exigences.96
7.6 Renseignements à donner dans la spécification applicable.96

60749  IEC:1996+A1:2000+A2:2001 – 3 –

CONTENTS
FOREWORD.9

CHAPTER 1: GENERAL
1 Scope and object .11

2 Normative references.11

3 Terms, definitions and letter symbols .13

4 Standard atmospheric conditions .13
5 External visual examination and verification of dimensions .15
6 Electrical measurements.17
CHAPTER 2: MECHANICAL TEST METHODS
1 Robustness of terminations.21
1.1 Tensile .21
1.2 Bending.21
1.3 Torsion.21
1.4 Torque .21
2 Soldering .23
2.1 Solderability.23
2.2 Resistance to soldering heat.25
2.3 Resistance of plastic encapsulated SMDs to the combined effect
of moisture and soldering heat.25
Appendix I (normative) Methods of inspection by acoustic tomography .41
Appendix II (informative) Details and descriptions of test method on resistance
of plastic encapsulated SMDs to the combined effect of moisture and soldering heat .45
3 Vibration (sinusoidal) .65
4 Shock .65
5 Acceleration, steady state .65
6 Bond strength test .67
6.1 General .67
6.2 Methods A and B (see also annex A) .67

6.3 Method C.75
6.4 Method D.75
6.5 Methods E and F .77
6.6 Method G: Wire ball shear test.79
6.7 Information to be given in the relevant specification .95
7 Die shear strength test.95
7.1 Object .95
7.2 Description of the test apparatus.95
7.3 Test method .95
7.4 Failure criteria .97
7.5 Requirements .97
7.6 Information to be given in the relevant specification .97

– 4 – 60749  CEI:1996+A1:2000+A2:2001

CHAPITRE 3: ESSAIS CLIMATIQUES

1 Variations de températures . 100

1.1 Variations rapides de température: méthode des deux chambres . 100

1.2 Variations rapides de température: méthode des deux bains . 102

2 Stockage (à haute température). 102

3 Basse pression atmosphérique . 102

4A Essai continu de chaleur humide. 104

4B Essai continu, accéléré, de chaleur humide. 104

4C Essai continu, fortement accéléré, de chaleur humide . 110
5 Etanchéité .114
5.1 Définitions générales . 114
5.2 Essai de pression à la bombe . 116
5.3 Détection des microfuites: méthode au krypton radioactif . 116
5.4 Détection des microfuites: méthode d’essai au gaz traceur (hélium)
au moyen d’un spectrographe de masse . 122
5.5 Fuites franches, méthode de détection électronique des vapeurs
de perfluorocarbone. 126
5.6 Fuites franches – Méthode de détection de bulles de perfluorocarbone . 130
5.7 Condition d’essai E, détection des fuites franches par augmentation de poids . 130
5.8 Détection des fuites franches par pénétration de colorant. 134
5.9 Vérification de l’essai de fuites franches . 134
6 Brouillard salin. 136
7 Essai d’intermittence thermique . 136
8 Mesure de la teneur en humidité interne par spectrométrie de masse. 138
8.1 Objet . 138
8.2 Description générale. 138
8.3 Matériel d'essai . 140
8.4 Préconditionnement. 140
8.5 Epreuve. 140
8.6 Exigences. 140
8.7 Renseignements à donner dans la spécification particulière . 142
8.8 Guide . 142

CHAPITRE 4: ESSAIS DIVERS
1 Essais d’inflammabilité des dispositifs à encapsulation plastique. 144
1.1 Inflammabilité (cas d’une cause interne d’inflammation) . 144
1.2 Inflammabilité (cas d’une cause extérieure d’inflammation) . 144
2 Tenue du marquage. 144
Annexe A (normative) Guide . 148
Figure 1 – Méthode de mesure du profil de température d’un composant .26
Figure 2 – Chauffage par brasage à la vague .34
Figure II.1 – Processus de diffusion de l’humidité à 85 °C, 85 % HR .46
Figure II.2 – Définition de l’épaisseur de la résine et de la première interface.46
Figure II.3 – Temps d'absorption d'humidité jusqu’à saturation à 85 °C
en fonction de l’épaisseur de la résine.48

60749  IEC:1996+A1:2000+A2:2001 – 5 –

CHAPTER 3: CLIMATIC TEST METHODS

1 Change of temperature . 101

1.1 Rapid change of temperature: two-chamber method. 101

1.2 Rapid change of temperature: two-fluid-bath method. 103

2 Storage (at high temperature) . 103

3 Low air pressure . 103

4A Damp heat, steady state . 105

4B Damp heat, steady state, accelerated . 105

4C Damp heat, steady state, highly accelerated. 111
5 Sealing . 115
5.1 General terms. 115
5.2 Bomb pressure test . 117
5.3 Fine leak detection: radioactive krypton method . 117
5.4 Fine leak detection: tracer gas (helium) method with mass spectrometer. 123
5.5 Gross leaks, perfluorocarbon vapour method using electronic
detection apparatus . 127
5.6 Gross leak – Perfluorocarbon – bubble detection method . 131
5.7 Test condition E, weight-gain gross–leak detection . 131
5.8 Penetrant dye gross leak detection . 135
5.9 Gross leak re-test . 135
6 Salt mist . 137
7 Thermal intermittence test . 137
8 Internal moisture content measurement by mass spectrometry method. 139
8.1 Object . 139
8.2 General description . 139
8.3 Test apparatus . 141
8.4 Preconditioning. 141
8.5 Conditioning . 141
8.6 Requirements . 141
8.7 Information to be given in the relevant specification . 143
8.8 Guidance. 143
CHAPTER 4: MISCELLANEOUS TEST METHODS

1 Flammability tests of plastic-encapsulated devices . 145
1.1 Flammability (internally induced) . 145
1.2 Flammability (externally induced) . 145
2 Permanence of marking . 145
Annex A (normative) Guidance. 149
Figure 1 – Method of measuring the temperature profile of a specimen.27
Figure 2 – Heating by wave-soldering .35
Figure II.1 – Process of moisture diffusion at 85 °C, 85 % RH.47
Figure II.2 – Definition of resin thickness and the first interface.47
Figure II.3 – Moisture soak time to saturation at 85 °C as a function of resin thickness .49

– 6 – 60749  CEI:1996+A1:2000+A2:2001

Figure II.4 – Teneur en humidité à saturation de la résine en fonction de la température.48

Figure II.5 – Variation de la teneur en humidité de la résine à la première interface

en fonction de l’épaisseur de la résine dans des conditions variées d'absorption d'humidité .50

Figure II.6 – Variation de la teneur en humidité de la résine à la première interface,

en fonction de l’épaisseur de la résine liée à la méthode A d’absorption d’humidité.52

Figure II.7 – Variation de la teneur en humidité de la résine à la première interface,

en fonction de l’épaisseur de la résine liée à la méthode B d’absorption d’humidité.54

Figure II.8 – Variation de la teneur en humidité de la résine à la première interface

en fonction de l’épaisseur de la résine liée à la condition B1 de la méthode B

d'absorption d'humidité.54

Figure II.9 – Profil de température du brasage par fusion par convection infrarouge

et par convection (condition I-A) .58
Figure II.10 – Profil de température du brasage par fusion par convection infrarouge
et par convection (condition I-B) .58
Figure II.11 – Profil de température du brasage en phase vapeur (condition II-A) .60
Figure II.12 – Méthode d’immersion dans un bain de soudure.60
Figure II.13 – Relation entre le brasage par fusion par convection infrarouge
et le brasage à la vague .62
Figure II.14 – Température dans le corps du CMS durant le brasage à la vague .62
Figure 3 – Limites minimales de traction des contacts soudés (normales à la pastille) .72
Figure 4 – Codes de cisaillement du point .84
Figure 5 – Limites minimales acceptables pour les valeurs individuelles
et moyennes de cisaillement du point .90
Figure 6 – Distribution de la charge sur un bord de pastille (vue de dessus).98
Figure 7 – Alignement de l’outil avec la pastille (vue de dessous) .98
Figure 8 – Choix du bord de la pastille pour la mise en contact avec l’outil (vue de côté).98
Figure 9 – Circuit à détection parallèle. 138
Figure A.1 . 150
Tableau 1 – Conditions d’absorption d’humidité pour CMS sous emballage
avec dessicant (méthode A) .28
Tableau 2 – Conditions d'absorption d'humidité pour CMS sous emballage
avec dessicant (méthode B) .30
Tableau 3 – Conditions d’absorption d’humidité pour CMS sous emballage sans dessicant.30
Tableau 4 – Condition de chauffage du brasage par fusion par convection infrarouge
et par convection.32
Tableau 5 – Condition de chauffage du brasage en phase vapeur.34
Tableau 6 – Conditions d’immersion pour brasage à la vague.36

Tableau II.1 – Comparaison entre les conditions réelles de stockage et les conditions
d’absorption d’humidité équivalentes avant la chaleur de soudage .48
Tableau 7.64
Tableau 8.70
Tableau 9 – Limites minimales acceptables pour les valeurs individuelles et moyennes
de cisaillement du point, applicables au point d'or («gold ball bond»)
sur métallisation en alliage A1/A1.92
Tableau 10. 106
Tableau 11. 110
Tableau 12. 124
Tableau 13. 128
Tableau 14 – Prescriptions concernant les caractéristiques physiques
des fluides de perfluorocarbone . 132
Tableau 15. 136

60749  IEC:1996+A1:2000+A2:2001 – 7 –

Figure II.4 – Temperature dependence of saturated moisture content of resin.49

Figure II.5 – Dependence of moisture content of resin at the first interface

on resin thickness under various soak conditions.51

Figure II.6 – Dependence of moisture content of resin at the first interface

on resin thickness related to method A of moisture soak.53

Figure II.7 – Dependence of the moisture content of resin at the first interface

on resin thickness related to method B of moisture soak.55

Figure II.8 – Dependence of moisture content of resin at the first interface

on resin thickness related to condition B1 of method B of moisture soak.55

Figure II.9 – Temperature profile of infrared convection and convection reflow soldering

(condition I-A) .59

Figure II.10 – Temperature profile of infrared convection
and convection reflow soldering (condition I-B) .59
Figure II.11 – Temperature profile of vapour-phase soldering (condition II-A) .61
Figure II.12 – Immersion method into solder bath .61
Figure II.13 – Relation between the infrared convection reflow soldering
and wave-soldering .63
Figure II.14 – Temperature in the body of the SMD during wave-soldering .63
Figure 3 – Minimum bond pull limits (normal to die) .73
Figure 4 – Bond shear codes.85
Figure 5 – Minimum acceptable individual and average ball bond shear values .91
Figure 6 – Compliant interface on contact tool (plane view).99
Figure 7 – Alignment of tool with die (plane view) .99
Figure 8 – Choice of die edge for application of contact tool (elevation) .99
Figure 9 – Parallel detection circuit. 139
Figure A.1 . 151
Table 1 – Moisture soak conditions for dry-packed SMDs (method A) .29
Table 2 – Moisture soak conditions for dry-packed SMDs (method B) .31
Table 3 – Moisture soak conditions for non-dry-packed SMDs .31
Table 4 – Heating condition for infra-red convection reflow
and convection reflow soldering.33
Table 5 – Heating condition for vapour-phase soldering .35
Table 6 – Immersion conditions for wave-soldering.37
Table II.1 – Comparison of actual storage conditions and equivalent moisture soak
conditions before soldering heat.49
Table 7 .65

Table 8 .71
Table 9 – Minimum acceptable individual and average ball bond shear values
for gold 4ball bond on A1/A1 alloy metallization .93
Table 10 . 107
Table 11 . 111
Table 12 . 125
Table 13 . 129
Table 14 – Physical property requirements of perfluorocarbon fluids . 133
Table 15 . 137

– 8 – 60749  CEI:1996+A1:2000+A2:2001

COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

Essais mécaniques et climatiques

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 a été établie par le comité d'études 47 de la CEI:
Dispositifs à semiconducteurs.
La présente version consolidée de la CEI 60749 est issue de la deuxième édition (1996)
[documents 47/1394/FDIS et 47/1402/RVD], de son amendement 1 (2000) [documents
47/1477/FDIS et 47/1518/RVD] et de son amendement 2 (2001) [documents 47/1574/FDIS et
47/1576/RVD].
Elle porte le numéro d'édition 2.2.

Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par les
amendements 1 et 2.
L'annexe A fait partie intégrante de cette norme.
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.
60749  IEC:1996+A1:2000+A2:2001 – 9 –

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
SEMICONDUCTOR DEVICES –
Mechanical and climatic test methods

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 has been prepared by IEC technical committee 47:
Semiconductor devices.
This consolidated version of IEC 60749 is based on the second edition (1996) [documents
47/1394/FDIS and 47/1402/RVD], its amendment 1 (2000) [documents 47/1477/FDIS and
47/1518/RVD] and its amendment 2 (2001) [documents 47/1574/FDIS and 47/1576/RVD].
It bears the edition number 2.2.

A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2.
Annex A forms an integral part of this standard.
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.
– 10 – 60749  CEI:1996+A1:2000+A2:2001

DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

Essais mécaniques et climatiques

CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS
1 Domaine d’application et objet

La présente Norme internationale donne la liste des méthodes d’essais applicables aux

dispositifs à semiconducteurs (dispositifs discrets et circuits intégrés), parmi lesquelles on peut
effectuer un choix. Toutefois, des méthodes d’essais supplémentaires peuvent être
nécessaires pour les dispositifs n’ayant pas de cavité interne.
NOTE Un dispositif n’ayant pas de cavité interne est un dispositif dans lequel le matériau d’encapsulation est en
contact direct avec toutes les surfaces exposées de l’élément actif et dans lequel aucun espace vide n’est laissé au
cours de sa fabrication.
Cette norme a tenu compte, dans la mesure du possible, de la CEI 60068.
L’objet de la présente norme est d’établir des méthodes d’essais préférées et uniformes avec
des valeurs préférentielles pour les niveaux de contraintes, afin d’apprécier les propriétés
mécaniques et climatiques des dispositifs à semiconducteurs.
Au cas où il y aurait contradiction entre cette norme et une spécification particulière, cette
dernière prévaudrait.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour cette Norme internationale.
Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur cette Norme internationale
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des
documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l’ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60068-1:1988, Essais d’environnement – Partie 1: Généralités et guide
CEI 60068-2-3:1985, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Ca: Essai continu de
chaleur humide
CEI 60068-2-6:1995, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Fc: Vibrations
(sinusoïdales)
CEI 60068-2-7:1983, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Ga et guide:
Accélération constante
CEI 60068-2-11:1981, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai Ka: Brouillard salin
CEI 60068-2-13:1983, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai M: Basse pression
atmosphérique
CEI 60068-2-14:1984, Essais d’environnement – Partie 2: Essais – Essai N: Variations de
température
60749  IEC:1996+A1:2000+A2:2001 – 11 –

SEMICONDUCTOR DEVICES –
Mechani
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.

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