ICS 49.040 CCS A 29 中华人民共和国国家标准 GB/T 43227—2023 宇航用集成电路内引线气相沉积保护膜 试验方法 Test methods for space vapour deposition protective film on semiconductor wire 2024-01-01实施 2023-09-07发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T43227—2023 前言 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）提出并归口。 本文件起草单位：北京微电子技术研究所、中国航天电子技术研究院 本文件主要起草人：赵元富、姚全斌、林鹏荣、冯小成、荆林晓、李洪剑、付明洋、林建京、曹燕红、 刘思嘉、刘征宇。 GB/T43227—2023 宇航用集成电路内引线气相沉积保护膜 试验方法 1范围 本文件规定了宇航用集成电路内引线采用气相沉积保护膜工艺后的气相沉积保护膜检验方法、电 力学环境试验方法。 本文件适用于完成气相沉积保护膜的宇航用集成电路的试验。 2规范性引用文件 2 本文件没有规范性引用文件。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 气相沉积保护膜 vapourdeposition protectivefilm 路内部结构表面气相沉积聚合，形成的一层绝缘涂层。 环境条件 4 本文件所列各项试验方法，均应在以下环境条件下进行： a) 温度：18℃~28℃； 相对湿度：30%~70%。 5 气相沉积保护膜检验方法 5.1内部目检 5.1.1目的 对采用气相沉积工艺封装的宇航用集成电路，应检查保护膜效果，以及保护膜、电路腔体内部是否 存在损伤。 5.1.2设备 试验中采用的设备应能证明器件是否符合相应要求，包括低放大倍数下可检查40倍～100倍，高 放大倍数下可检查100倍～200倍的光学设备。 5.1.3样品 完成气相沉积工艺的宇航用集成电路，均应进行内部目检 1 GB/T432272023 5.1.4程序 完成气相沉积工艺后，对每只电路进行40倍～100倍检验，当出现异常或者部分区域无法精确识 别时，应在100倍～200倍下进行保护膜检验。 5.1.5失效判据 内部检验存在以下情况的均判为失效： a) 键合丝塌丝、倒丝或机械损伤； b) 电路腔体内部有油污； c) 保护膜材料存在针孔、起泡、褶皱、裂缝、分离、气泡等； (P 陶瓷外壳的封口环表面镀金层存在保护膜材料； e) 电路腔体内部存在未沉积保护膜的区域。 5.2 外部目检 5.2.1 目的 对采用气相沉积工艺封装的宇航用集成电路，应检查电路外观是否因气相沉积过程导致损伤或 沾污。 5.2.2设备 试验中采用的设备应能证明器件是否符合相应要求，包括至少能放大10倍的、具有较大可见视场 的光学设备。 5.2.3样品 完成气相沉积工艺的宇航用集成电路，均应进行外部目检， 5.2.4程序 完成气相沉积工艺后，对每只电路进行不低于10倍放大倍数检验。 5.2.5失效判据 电路外部区域存在保护膜材料。 5.3 保护膜厚度测量 5.3.1目的 测量气相沉积保护膜厚度，验证能否达到设计厚度， 5.3.2设备 5.3.2.1 试验条件A一一陪片测量 设备要求如下： a） 测量精度优于士0.1μm； b) 带有可拟合表面状态曲线的软件系统； c) 试验宜使用接触式表面形貌测量仪器。 2 GB/T 43227—2023 5.3.2.2试验条件B-———电路实测 设备要求如下： a) 扫描电子显微镜； b) 在使用条件下测量图形时应具有0.1um或更高的分辨率； 放大倍数在1000倍～20000倍之间可调节； c） d) 可进行平面尺寸测量，测量精度优于士0.1um。 5.3.3样品 5.3.3.1i 试验条件A—陪片测量 1片玻璃片，面积不小于60mm×20mm，厚度不小于1mm，表面粗糙度小于1μm 5.3.3.2 2试验条件B——电路实测 对于封装后的集成电路样品测量，可选择任意存在保护膜的位置，垂直于保护膜切割样品，露出保 护膜横截面。 5.3.4试验方法 5.3.4.1试验条件A——陪片测量 玻璃片完成气相沉积后，按以下要求进行测量： a）气相沉积前，采用酒精擦拭玻璃片并用压缩空气枪喷吹干燥； b)> 将玻璃片一半区域采用胶带粘贴覆盖，如图1a)所示； 将玻璃片与待气相沉积的集成电路共同放人气相沉积设备，玻璃片摆放至有效区域； c） 气相沉积完成后将胶带揭掉，如图1b）所示，按照图2选取5条线段进行测量，测量线段应均 匀分布在玻璃片宽度方向，测量线段应跨过保护膜沉积区域与无保护膜区域，其中在保护膜沉 积区与无保护膜沉积区域的线段长度不小于1cm； 计算已沉积区域与无沉积区域平均高度差，计算保护膜厚度 裸露区域 胶带粘贴覆盖区域 （保扩膜沉积区域） a）气相沉积前胶带粘贴覆盖示意图 保护膜 玻璃片 b）气相沉积后保护膜沉积示意图 图1玻璃片气相沉积保护示意图 3 GB/T43227—2023 保护膜沅秋区城 保护膜积区 域 注：图中虚线代表厚度测量线段 图2镀膜测试位置示意图 5.3.4.2试验条件B—一电路实测 选择任意存在保护膜的位置，垂直于保护膜切割样品，露出保护膜横截面，按照以下要求进行测量： a）将样品放入扫描电子显微镜中，横截面应水平，便于尺寸测量： b）调整至要求倍数下，对保护膜横截面的厚度进行测量。 5.3.5失效判据 每条线段所测量得出的保护膜厚度，与设计厚度偏差超过土20%。 5.4保护膜均匀性测量 5.4.1目的 测量气相沉积保护膜工艺均匀性，防止因薄膜厚度均匀性差影响保护性能，避免器件内部出现应力 累积导致键合丝开裂。 5.4.2设备 设备要求如下： a) 测量精度优于士0.1μm； b）带有可拟合表面状态曲线的软件系统。 5.4.3样品 本项试验样品与5.3.3.1相同。 5.4.4试验方法 在进行本项试验时，玻璃片应与集成电路同时进行气相沉积保护膜，按下述要求进行测量： a） 采用5.3.4.1所用玻璃片样品进行测量； b) 对已保护膜沉积区域进行表面平整度测量，测量点阵分布不少于10个×10个，测量区域覆盖 已保护膜沉积区域50%以上； c） 通过设备拟合平面度曲线，计算均勾性。 5.4.5失效判据 保护膜厚度均匀性偏差超过1μm。 4 GB/T43227—2023 6电力学环境试验方法 6.1力学环境加电试验方法 6.1.1目的 对采用气相沉积的集成电路进行力学环境加电试验，观察内部键合丝与其他结构间是否发生短路 情况，确定内引线气相沉积保护膜的有效性。 6.1.2设备 力学环境加电试验采用的设备包括振动系统、高速摄像监测系统以及电学检测系统，具体要求 如下。 a) 振动系统由振动装置组成的振动系统和辅助设备，具备规定强度和所需的振幅与频率。 b). 高速摄像监测系统具备视觉检测和高速摄像的影像检测设备，能实时监测键合丝的振动情况 并进行记录，最大拍摄顿数为10000顿/s。在5000顿/s拍摄条件下，分辨率优于224像素× 168像素，视觉范围大于5mm×5mm c) 电学检测系统在振动过程中对器件进行加电使其处于工作状态，监测键合丝在振动过程中发 生的碰撞短路情况，实时记录并定位键合丝位置。系统应包含：监测电路板，用于完成被测芯 片加电振动时的芯片信息采集；监测上位机，用于显示试验电路板的监测数据，并对数据进行 6.1.3样品 随机抽取2只采用气相沉积保护工艺的集成电路。 6.1.4试验方法 力学环境加电试验方法如下。 a） 安装并加电。将器件牢固地固定在振动平台上，引出端应适当固定，调平后根据要求对特定的 引出端进行通电。 b）力学试验。器件在垂直于印制电路板和平行于印制电路板方向分别进行5min的力学试 验，力学试验可按照表1进行。 c） 高速摄像监测。按照力学试验条件对电路进行试验，对最长键合丝或受振动影响最大位置的 键合丝进行高速摄像观察，当振动系统达到振动平衡后，开始摄像存储，存储时间应大于3s。 d) 实时加电监控。在启动振动装置的同时，启动实时监控系统对键合丝进行实时监测并记录，实 时监控定位系统运行机制见图3。 表1力学试验条件 频率范围 加速度总均方根值 持续时间 力学试验方向 功率谱密度 +6 dB/oct 20Hz~100 Hz 垂直于印制电路板方向 1 g"/Hz 28.5 Grms 100Hz~500Hz 5 min (Z方向) 500Hz~2000Hz —6 dB/oct 5