路径: 主页 > GB/T > 第744页 > GB/T 4937.28-2026 | 标准编号 | GB/T 4937.28-2026 (GB/T4937.28-2026) | | 中文名称 | 半导体器件 机械和气候试验方法 第28部分：静电放电（ESD）敏感度测试 带电器件模型（CDM） 器件级 | | 英文名称 | Semiconductor devices - Mechanical and climate test methods - Part 28: Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing - Charged device model (CDM) - device level | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L40 | | 国际标准分类 | 31.080.01 | | 字数估计 | 46,438 | | 发布日期 | 2026-02-27 | | 实施日期 | 2026-09-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 4937.28-2026: 半导体器件 机械和气候试验方法 第28部分：静电放电（ESD）敏感度测试 带电器件模型（CDM） 器件级
ICS 31.080.01
CCSL40
中华人民共和国国家标准
半导体器件 机械和气候试验方法
第28部分:静电放电(ESD)敏感度测试
带电器件模型(CDM) 器件级
(IEC 60749-28:2022,IDT)
2026-02-27发布
2026-09-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 所需设备 2
4.1 CDMESD测试设备 2
4.2 波形测量设备 3
4.3 验证模块(金属圆片) 4
4.4 电容计 4
4.5 欧姆表 4
5 测试设备定期校验、波形记录、波形验证要求 4
5.1 CDM测试设备评价的通用要求 4
5.2 波形采集硬件 4
5.3 波形采集设置 4
5.4 波形采集程序 4
5.5 CDM测试设备的校验/再校验程序 5
5.6 CDM测试设备季度和常规波形验证程序 6
5.7 波形特性 6
5.8 存档 8
5.9 CDM测试设备对器件完全充电的评价程序 8
6 CDMESD测试要求和程序 9
6.1 测试设备和器件准备 9
6.2 测试要求 9
6.3 应力测试程序 9
6.4 CDM测试记录/报告指南 10
6.5 小封装器件的测试 10
7 CDM分级标准 10
附录A(规范性) 验证模块(金属圆片)规格及验证模块和测试设备清洁指南 11
A.1 测试设备验证模块和场板介质 11
A.2 验证模块的保养 11
附录B(规范性) 测试设备场板介质上验证模块(金属圆片)的电容测量 12
附录C(规范性) 小封装集成电路和半导体分立器件(ICDS)的测试 13
C.1 测试原理 13
C.2 确定CSmal的程序 13
C.3 ICDS工艺要求 14
附录D(资料性) CDM测试硬件和计量的改进 15
附录E(资料性) CDM测试设备电气原理图 16
附录F(资料性) 示波器设置和波形示例 17
F.1 概述 17
F.2 1GHz带宽示波器设置 17
F.3 高带宽示波器设置 17
F.4 配置 17
F.5 1GHz示波器波形示例 17
F.6 8GHz示波器波形示例 18
附录G(资料性) 场感应CDM测试设备放电程序 20
G.1 概述 20
G.2 单次放电程序 20
G.3 双次放电程序 20
附录H (资料性) 波形验证程序 22
H.1 因子/偏移(Factor/Offset)调整法 22
H.2 软件电压调整法 25
H.3 参数记录表示例 27
附录I(资料性) 确定大模块或器件完全充电的合适充电延时 29
I.1 概述 29
I.2 充电延时的确定程序 29
附录J(资料性) 静电放电(ESD)敏感度测试直接接触带电器件模型(DC-CDM) 30
J.1 概述 30
J.2 标准测试模块 30
J.3 测试设备(CDM模拟器) 30
J.4 测试设备验证 31
J.5 测试程序 34
J.6 失效判据 34
J.7 分级标准 34
J.8 总结 35
参考文献 36
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 4937《半导体器件 机械和气候试验方法》的第28部分。GB/T 4937已经发布了
以下部分:
---第1部分:总则;
---第2部分:低气压;
---第3部分:外部目检;
---第4部分:强加速稳态湿热试验(HAST);
---第8部分:密封;
---第9部分:标志耐久性;
---第10部分:机械冲击 器件和组件;
---第11部分:快速温度变化 双液槽法;
---第12部分:扫频振动;
---第13部分:盐雾;
---第14部分:引出端强度(引线牢固性);
---第15部分:通孔安装器件的耐焊接热;
---第16部分:粒子碰撞噪声检测(PIND);
---第17部分:中子辐照;
---第18部分:电离辐射(总剂量);
---第19部分:芯片剪切强度;
---第20部分:塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响;
---第20-1部分:对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作、包装、标志和运输;
---第21部分:可焊性;
---第22部分:键合强度;
---第23部分:高温工作寿命;
---第24部分:加速耐湿 无偏置强加速应力试验;
---第25部分:温度循环;
---第26部分:静电放电(ESD)敏感度测试 人体模型(HBM);
---第27部分:静电放电(ESD)敏感度测试 机器模型(MM);
---第28部分:静电放电(ESD)敏感度测试 带电器件模型(CDM) 器件级;
---第29部分:闩锁试验;
---第30部分:非密封表面安装器件在可靠性试验前的预处理;
---第31部分:塑封器件的易燃性(内部引起的);
---第32部分:塑封器件的易燃性(外部引起的);
---第33部分:加速耐湿 无偏置高压蒸煮;
---第34部分:功率循环;
---第35部分:塑封电子元器件的声学显微镜检查;
---第36部分:稳态加速度;
---第37部分:采用加速度计的板级跌落试验方法;
---第38部分:带存储的半导体器件的软错误试验方法;
---第39部分:半导体器件用有机材料的潮气扩散率和水溶解度测量;
---第40部分:采用应变仪的板级跌落试验方法;
---第41部分:非易失性存储器可靠性试验方法;
---第42部分:温湿度贮存;
---第44部分:半导体器件的中子辐照单粒子效应(SEE)试验方法。
本文件等同采用IEC 60749-28:2022《半导体器件 机械和气候试验方法 第28部分:静电放电
(ESD)敏感度测试 带电器件模型(CDM) 器件级》。
本文件做了下列最小限度的编辑性改动:
---将IEC 60749-28:2022中5.5.1、5.6.1、5.6.2.1的“波形采集程序见5.5”更正为“波形采集程序
见5.4”;
---在4.1.1中第二段尾插入“CDM测试设备电气原理图见附录E”;
---第7章表3中的“分级测试条件”后面增加了电压符号“U”;
---将图H.2与图H.3之间的段调整为图H.1中的注3;
---将H.1中的“校验/再校验和季度波形验证的流程见图 H.1”调整为“使用因子/偏移调整法进
行波形校验/再校验和季度波形验证的流程见图 H.1”,将图 H.1中的“季度波形校验流程”调
整为“波形校验/再校验和季度波形验证的流程”,将图 H.1标题调整为“使用因子/偏移调整
法进行波形校验/再校验和季度波形验证的流程示例”;
---将H.2中的“校验/再校验和季度波形验证的流程见图H.4”调整为“使用软件电压调整法进行
波形校验/再校验和季度波形验证的流程见图 H.4”,将图 H.4中的“季度波形校验流程”调整
为“波形校验/再校验和季度波形验证的流程”,将图H.4标题调整为“使用软件电压调整法进
行波形校验/再校验和季度波形验证的流程示例”。
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。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本文件由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口。
本文件起草单位:河北北芯半导体科技有限公司、合肥科微芯测科技有限公司、工业和信息化部电
子第五研究所、中国电子科技集团公司第十三研究所、河北科技大学、中国科学院微电子研究所、西安电
子科技大学、天津大学、中国人民解放军陆军工程大学石家庄校区、吉林华微电子股份有限公司、吉林麦
吉柯半导体有限公司、北京芯可鉴科技有限公司、吉林江机特种工业有限公司、江苏长晶科技股份有限
公司、重庆平伟实业股份有限公司、杭州远方电磁兼容技术有限公司、迅芯微电子(苏州)股份有限公司、
湖南中南鸿思自动化科技有限公司、广东众志检测仪器有限公司、佛山市通科电子有限公司、合肥沛顿
存储科技有限公司、日照鲁光电子科技有限公司、芯百特微电子(无锡)有限公司、广东科信电子有限公
司、珠海诚锋电子科技有限公司、广州盛中电子有限公司、先之科半导体科技(东莞)有限公司、上海源悦
汽车电子股份有限公司。
本文件主要起草人:张涛、赵宇洋、许中广、迟雷、吴小帅、王宇涛、桂明洋、王冲、郑雪峰、王超、孙宏军、
杨洁、贾林、陈亚洲、胡小锋、陈龙坡、焦龙飞、安伟、周晓黎、张崇、彭浩、席善斌、胡松祥、曹耀龙、陈昱宇、
张宇航、陈浩祥、邵伟恒、孙锴、李博、李仲茂、常江、杨寿国、单书珊、尹丽晶、李延林、孙哲、雷胡敏、
杨国江、刘健、于胜东、张晋尘、李斌晖、李述洲、谷亚敏、张文华、刘芳、涂辛雅、姜明宝、武锦、唐佳、李兴哲、
钟剑锋、黄初期、何洪文、朱礼贵、张海涛、柯佳键、张腾、徐兴华、骆宗友、张鹏程。
引 言
半导体器件是电子行业产业链中的通用基础产品,为电子系统中的最基本单元,GB/T 4937《半导
体器件 机械和气候试验方法》是半导体器件进行试验的基础性和通用性标准,对于评价和考核半导体
器件的质量和可靠性起着重要作用,拟由44个部分构成。
---第1部分:总则。目的在于规定半导体器件机械和气候试验方法的通用准则。
---第2部分:低气压。目的在于检测元器件和材料避免电击穿失效的能力。
---第3部分:外部目检。目的在于检测半导体器件的材料、设计、结构、标志和工艺质量是否符合
采购文件的要求。
---第4部分:强加速稳态湿热试验(HAST)。目的在于规定强加速稳态湿热试验(HAST),以检
测非气密封装半导体器件在潮湿环境下的可靠性。
---第5部分:稳态温湿度偏置寿命试验。目的在于规定稳态温湿度偏置寿命试验,以检测非气密
封装半导体器件在潮湿环境下的可靠性。
---第6部分:高温贮存。目的在于在不施加电应力条件下,检测高温贮存对半导体器件的影响。
---第7部分:内部水汽测量和其他残余气体分析。目的在于检测封装过程的质量,并提供有关气
体在管壳内的长期化学稳定性的信息。
---第8部分:密封。目的在于检测半导体器件的漏率。
---第9部分:标志耐久性。目的在于检测半导体器件上的标志耐久性。
---第10部分:机械冲击 器件和组件。目的在于检测半导体器件和印制板组件承受中等严酷程
度冲击的适应能力。
---第11部分:快速温度变化 双液槽法。目的在于规定半导体器件的快速温度变化(双液槽法)
的试验程序、失效判据等内容。
---第12部分:扫频振动。目的在于检测在规定频率范围内,振动对半导体器件的影响。
---第13部分:盐雾。目的在于检测半导体器件耐腐蚀的能力。
---第14部分:引出端强度(引线牢固性)。目的在于检测半导体器件引线/封装界面和引线的牢
固性。
---第15部分:通孔安装器件的耐焊接热。目的在于检测通孔安装的固态封装半导体器件承受波
峰焊或烙铁焊接引线产生的热应力的能力。
---第16部分:粒子碰撞噪声检测(PIND)。目的在于规定空腔器件内存在自由粒子的检测方法。
---第17部分:中子辐照。目的在于检测半导体器件在中子环境中性能退化的敏感性。
---第18部分:电离辐射(总剂量)。目的在于规定评估低剂量率电离辐射对半导体器件作用的加
速退火试验方法。
---第19部分:芯片剪切强度。目的在于检测半导体芯片安装在管座或基板上所使用的材料和工
艺步骤的完整性。
---第20部分:塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响。目的在于通过模拟贮存在仓库或干
燥包装环境中塑封表面安装半导体器件吸收的潮气,进而对其进行耐焊接热性能的评价。
---第20-1部分:对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作、包装、标志和运输。目的在于
规定对潮湿和焊接热综合影响敏感的塑封表面安装半导体器件操作、包装、运输和使用的方法。
---第21部分:可焊性。目的在于规定采用铅锡焊料或无铅焊料进行焊接的元器件封装引出端的
可焊性试验程序。
---第22部分:键合强度。目的在于检测半导体器件键合强度。
---第23部分:高温工作寿命。目的在于规定随时间的推移,偏置条件和温度对固态器件影响的
试验方法。
---第24部分:加速耐湿 无偏置强加速应力试验。目的在于检测非气密封装固态器件在潮湿环
境下的可靠性。
---第25部分:温度循环。目的在于检测半导体器件、元件及电路板组件承受由极限高温和极限
低温交变作用引发机械应力的能力。
---第26部分:静电放电(ESD)敏感度测试 人体模型(HBM)。目的在于规定可靠、可重复的
HBMESD测试方法。
---第27部分:静电放电(ESD)敏感度测试 机器模型(MM)。目的在于规定可靠、可重复的
MMESD测试方法。
---第28部分:静电放电(ESD)敏感度测试 带电器件模型(CDM) 器件级。目的在于规定可
靠、可重复的CDMESD测试方法。
---第29部分:闩锁试验。目的在于规定检测集成电路闩锁特性的方法和闩锁的失效判据。
---第30部分:非密封表面安装器件在可靠性试验前的预处理。目的在于规定非密封表面安装器
件在可靠性试验前预处理的标准程序。
---第31部分:塑封器件的易燃性(内部引起的)。目的在于检测塑封器件是否由于过负荷引起内
部发热而燃烧。
---第32部分:塑封器件的易燃性(外部引起的)。目的在于检测塑封器件是否由于外部发热造成
燃烧。
---第33部分:加速耐湿 无偏置高压蒸煮。目的在于确认半导体器件封装内部失效机理。
---第34部分:功率循环。目的在于通过对半导体器件内部芯片和连接器施加循环功率损耗来检
测半导体器件耐热和机械应力能力。
---第35部分:塑封电子元器件的声学显微镜检查。目的在于规定声学显微镜对塑封电子元器件
进行缺陷(分层、裂纹、空洞等)检测的方法。
---第36部分:稳态加速度。目的在于规定空腔半导体器件稳态加速度的试验方法,以检测其结
构和机械类型的缺陷。
---第37部分:采用加速度计的板级跌落试验方法。目的在于规定采用加速度计的板级跌落试验
方法,对表面安装器件跌落试验可重复检测,同时复现产品级试验期间常见的失效模式。
---第38部分:带存储的半导体器件的软错误试验方法。目的在于规定带存储的半导体器件工作
在高能粒子环境下(如阿尔法辐射)的软错误敏感性的试验方法。
---第39部分:半导体器件用有机材料的潮气扩散率和水溶解度测量。目的在于规定应用于半导
体器件封装用有机材料的潮气扩散率和水溶解度的测量方法。
---第40部分:采用应变仪的板级跌落试验方法。目的在于规定采用应变仪的板级跌落试验方
法,对表面安装器件跌落试验可重复检测,同时复现产品级试验期间常见的失效模式。
---第41部分:非易失性存储器可靠性试验方法。目的在于规定非易失性存储器有效耐久性、数
据保持和温度循环试验的要求。
---第42部分:温湿度贮存。目的在于规定检测半导体器件耐高温高湿环境能力的试验方法。
---第44部分:半导体器件的中子辐照单粒子效应(SEE)试验方法。目的在于规定检测高密度集
成电路单粒子效应(SEE)的试验方法。
GB/T 4937(所有部分)均为一一对应采用IEC 60749(所有部分),以保证半导体器件试验方法与国
际标准一致,实现半导体器件检验方法、可靠性评价、质量水平与国际接轨。通过制定该标准,确定统一
的试验方法及应力,同时完善半导体器件标准体系。
半导体器件 机械和气候试验方法
第28部分:静电放电(ESD)敏感度测试
带电器件模型(CDM) 器件级
1 范围
本文件依据元器件和微电路对规定的带电器件模型(CDM)静电放电(ESD)所造成损伤或退化的
敏感度,建立了元器件和微电路的ESD测试、评价、分级的程序。本文件适用于......
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