IEC 60749-27:2006

Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 27: Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing - Machine model (MM)

Establishes a standard procedure for testing and classifying semiconductor devices according to their susceptibility to damage or degradation by exposure to a defined machine model (MM) electrostatic discharge (ESD). It may be used as an alternative test method to the human body model ESD test method. The objective is to provide reliable, repeatable ESD test results so that accurate classifications can be performed. This test method is applicable to all semiconductor devices and is classified as destructive

Dispositifs à semiconducteurs - Méthodes d'essais mécaniques et climatiques - Partie 27: Essai de sensibilité aux décharges électrostatiques (DES) - Modèle de machine (MM)

Etablit une procédure normalisée pour les essais et les classements des dispositifs à semiconducteurs en fonction de leur sensibilité aux dommages ou à la dégradation du fait de leur exposition à une décharge électrostatique (DES) sur un modèle de machine (MM) défini. Elle peut être utilisée comme une méthode d'essai en variante à la méthode d'essai de DES sur le modèle du corps humain. L'objectif est de fournir des résultats d'essai de DES fiables et reproductibles de manière à ce que des classifications précises puissent être réalisées. Cette méthode d'essai est applicable à tous les dispositifs à semiconducteurs et elle est classée destructive.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 17-Jul-2006
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 31.080.01 - Semiconductor devices in general
• Technical Committee: TC 47 - Semiconductor devices
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 15-Sep-2006
• Completion Date: 18-Jul-2006

Relations

• Amended By: IEC 60749-27:2006/AMD1:2012 - Amendment 1 - Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 27: Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing - Machine model (MM)
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 60749-27:2003 - Semiconductor devices - Mechanical and climatic test methods - Part 27: Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing - Machine model (MM)
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60749-27
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2006-07
Dispositifs à semiconducteurs –
Méthodes d'essais mécaniques
et climatiques –
Partie 27:
Essai de sensibilité aux décharges
électrostatiques (DES) –
Modèle de machine (MM)
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods –
Part 27:
Electrostatic discharge (ESD) sensitivity
testing –
Machine model (MM)
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60749-27:2006
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critères, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications
(www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo- (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available
nible par courrier électronique. Veuillez prendre by email. Please contact the Customer Service
contact avec le Service client (voir ci-dessous) Centre (see below) for further information.
pour plus d’informations.
• Service clients • Customer Service Centre
Si vous avez des questions au sujet de cette If you have any questions regarding this
publication ou avez besoin de renseignements publication or need further assistance, please
supplémentaires, prenez contact avec le Service contact the Customer Service Centre:
clients:
Email: [e-mail] Email: [e-mail]
Tél: [phone] Tel: [phone]
Fax: [phone] Fax: [phone]
.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60749-27
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2006-07
Dispositifs à semiconducteurs –
Méthodes d'essais mécaniques
et climatiques –
Partie 27:
Essai de sensibilité aux décharges
électrostatiques (DES) –
Modèle de machine (MM)
Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods –
Part 27:
Electrostatic discharge (ESD) sensitivity
testing –
Machine model (MM)
 IEC 2006 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 in any
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, form or by any means, electronic or mechanical, including
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les photocopying and microfilm, without permission in writing from
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. the publisher.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: [phone] Telefax: [phone] E-mail: [e-mail] Web: www.iec.ch
CODE PRIX
M
PRICE CODE
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 60749-27  CEI:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4

1 Domaine d’application .8
2 Références normatives.8
3 Termes et définitions .8
4 Appareillage .10
4.1 Générateur de forme de DES du MM.10
4.2 Appareil de vérification de la forme d'onde .10
5 Exigences de forme d'onde de courant du MM.12
5.1 Généralités.12
5.2 Qualification et vérification de la forme d'onde .16
6 Considérations relatives à l'évaluation spécifique des dispositifs .16
6.1 Taille de l'échantillon et conditions d'essai .16
6.2 Broche du cas le plus défavorable ou carte de qualification standard .18
7 Procédure de classification.20
7.1 Exigence pour les dispositifs .20
7.2 Sélection des dispositifs .20
7.3 Caractérisation des dispositifs.20
7.4 Niveaux de contrainte des dispositifs.20
7.5 Combinaisons de broches .22
7.6 Ordre des essais .22
8 Critères de défaillance.22
9 Critères de classification .24
10 Resumé.24

Figure 1 – Équivalent au générateur de forme d'onde de DES du MM.12
Figure 2 – Forme d'onde de courant type au travers d'un fil court-circuitant .14
Figure 3 – Forme d'onde de courant type à travers une résistance de 500 Ω .16

Tableau 1 – Spécification de formes d'onde.14
Tableau 2 – Combinaisons de broches pour circuits intégrés .22

60749-27  IEC:2006 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

1 Scope.9
2 Normative references .9
3 Terms and definitions .9
4 Equipment .11
4.1 MM ESD waveform generator .11
4.2 Waveform verification equipment.11
5 MM current waveform requirements.13
5.1 General .13
5.2 Waveform qualification and verification .17
6 Device specific evaluation considerations.17
6.1 Sample size and test conditions .17
6.2 Worst-case pin or standard qualification board .19
7 Classification procedure .21
7.1 Device requirements .21
7.2 Device selection .21
7.3 Device characterization .21
7.4 Device stress levels .21
7.5 Pin combinations .23
7.6 Order of test.23
8 Failure criteria .23
9 Classification criteria .25
10 Summary.25

Figure 1 – MM ESD waveform generator equivalent.13
Figure 2 – Typical current waveform through a shorting wire.15
Figure 3 – Typical current waveform through a 500 Ω resistor.17

Table 1 – Waveform specification .15
Table 2 – Pin combinations for integrated circuits .23

– 4 – 60749-27  CEI:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –
MÉTHODES D’ESSAIS MÉCANIQUES ET CLIMATIQUES –

Partie 27: Essai de sensibilité aux décharges électrostatiques (DES) –
Modèle de machine (MM)
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) 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, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). 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 de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise
...

IEC 60749-27 ®
Edition 2.1 2012-09
CONSOLIDATED VERSION
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Semiconductor devices – Mechanical and climatic test methods –
Part 27: Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing – Machine model (MM)
Dispositifs à semiconducteurs – Méthodes d'essais mécaniques et climatiques –
Partie 27: Essai de sensibilité aux décharges électrostatiques (DES) – Modèle de
machine (MM)
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from
either IEC or IEC's member National Committee in the country of the requester.
If you have any questions about IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication,
please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information.

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les
microfilms, sans l'accord écrit de la CEI ou du Comité national de la CEI du pays du demandeur.
Si vous avez des questions sur le copyright de la CEI ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette
publication, utilisez les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de la CEI de votre pays de résidence.

IEC Central Office Tel.: [phone]
3, rue de Varembé Fax: [phone]
CH-1211 Geneva 20 [e-mail]
Switzerland www.iec.ch
About the IEC
The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes
International Standards for all electrical, electronic and related technologies.

About IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC. Please make sure that you have the
latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published.

Useful links:
IEC publications search - www.iec.ch/searchpub Electropedia - www.electropedia.org
The advanced search enables you to find IEC publications The world's leading online dictionary of electronic and
by a variety of criteria (reference number, text, technical electrical terms containing more than 30 000 terms and
committee,…). definitions in English and French, with equivalent terms in
It also gives information on projects, replaced and additional languages. Also known as the International
withdrawn publications. Electrotechnical Vocabulary (IEV) on-line.

IEC Just Published - webstore.iec.ch/justpublished Customer Service Centre - webstore.iec.ch/csc
Stay up to date on all new IEC publications. Just Published If you wish to give us your feedback on this publication
details all new publications released. Available on-line and or need further assistance, please contact the
also once a month by email. Customer Service Centre: [e-mail].

A propos de la CEI
La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des
Normes internationales pour tout ce qui a trait à l'électricité, à l'électronique et aux technologies apparentées.

A propos des publications CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu. Veuillez vous assurer que vous possédez
l’édition la plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié.

Liens utiles:
Recherche de publications CEI - www.iec.ch/searchpub Electropedia - www.electropedia.org
La recherche avancée vous permet de trouver des Le premier dictionnaire en ligne au monde de termes
publications CEI en utilisant différents critères (numéro de électroniques et électriques. Il contient plus de 30 000
référence, texte, comité d’études,…). termes et définitions en anglais et en français, ainsi que
Elle donne aussi des informations sur les projets et les les termes équivalents dans les langues additionnelles.
publications remplacées ou retirées. Egalement appelé Vocabulaire Electrotechnique
International (VEI) en ligne.
Just Published CEI - webstore.iec.ch/justpublished
Service Clients - webstore.iec.ch/csc
Restez informé sur les nouvelles publications de la CEI.
Just Published détaille les nouvelles publications parues. Si vous désirez nous donner des commentaires sur
Disponible en ligne et aussi une fois par mois par email. cette publication ou si vous avez des questions
contactez-nous: [e-mail].
IEC 60749-27 ®
Edition 2.1 2012-09
CONSOLIDATED VERSION
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Semiconductor devices – Mechanical and climatic test methods –

Part 27: Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing – Machine model (MM)

Dispositifs à semiconducteurs – Méthodes d'essais mécaniques et climatiques –

Partie 27: Essai de sensibilité aux décharges électrostatiques (DES) – Modèle

de machine (MM)
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 31.080.01 ISBN 978-2-8322-0407-8

– 2 – 60749-27  IEC:2006+A1:2012
CONTENTS
FOREWORD . 3

1 Scope . 5
2 Normative references . 5
3 Terms and definitions . 5
4 Equipment . 6
4.1 MM ESD waveform generator . 6
4.2 Waveform verification equipment . 6
5 MM current waveform requirements . 7
5.1 General . 7
5.2 Waveform qualification and verification . 10
5.3 Extra consideration for waveform specifications . 9
6 Device specific evaluation considerations . 10
6.1 Sample size and test conditions . 10
6.2 Worst-case pin or standard qualification board . 10
7 Classification procedure . 11
7.1 Device requirements . 11
7.2 Device selection . 11
7.3 Device characterization . 11
7.4 Device stress levels . 11
7.5 Pin combinations . 12
7.6 Order of test . 12
8 Failure criteria . 12
9 Classification criteria . 12
10 Summary . 13

Figure 1 – MM ESD waveform generator equivalent . 7
Figure 2 – Typical current waveform through a shorting wire . 8
Figure 3 – Typical current waveform through a 500 Ω resistor . 9

Table 1 – Waveform specification . 8
Table 2 – Pin combinations for integrated circuits . 12

60749-27  IEC:2006+A1:2012 – 3 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
SEMICONDUCTOR DEVICES –
MECHANICAL AND CLIMATIC TEST METHODS –
Part 27: Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing –
Machine model (MM)
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of 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, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). 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. 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 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 IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
This consolidated version of the official IEC Standard and its amendment has been prepared
for user convenience.
IEC 60749-27 edition 2.1 contains the second edition (2006) [documents 47/1861/FDIS and
47/1873/RVD] and its amendment 1 (2012) [documents 47/2135/FDIS and 47/2144/RVD].
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1. Additions and deletions are displayed in red, with deletions being struck
through.
– 4 – 60749-27  IEC:2006+A1:2012
International Standard IEC 60749-27 has been prepared by IEC technical committee 47:
Semiconductor devices.
This second edition cancels and replaces the first edition, published in 2003, and has been
revised in collaboration with technical committee 101. Whilst it does not contain any major
technical changes, reference is now made, where necessary, to IEC 61340-3-2.
A list of all parts of IEC 60749 series, under the general title Semiconductor devices –
Mechanical and climatic test methods can be found on the IEC website.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until the stability date indicated on the IEC web site under
"http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication. At this date, the
publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
IMPORTANT – The “colour inside” logo on the cover page of this publication indicates
that it contains colours which are considered to be useful for the correct understanding
of its contents. Users should therefore print this publication using a colour printer.

60749-27  IEC:2006+A1:2012 – 5 –
SEMICONDUCTOR DEVICES –
MECHANICAL AND CLIMATIC TEST METHODS
...