GB∕T 42974-2023 半导体集成电路 快闪存储器（FLASH）（正式版）

半导体集成电路快闪存储器(FLASH)Flashmemory(FLASH)国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—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。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。本文件由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口。本文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、兆易创新科技集团股份有限公司、合肥美菱物联科技有限公司、存心科技(北京)有限公司、芯天下技术股份有限公司、三旗(惠州)电子科技有限公司。1半导体集成电路快闪存储器(FLASH)2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于GB/T191包装储运图示标志GB/T4937.3半导体器件机械和气候试验方法第3部分：外部目检GB/T4937.4半导体器件机械和气候试验方法第4部分：强加速稳态湿热试验(HAST)GB/T4937.11半导体器件机械和气候试验方法第11部分：快速温度变化双液槽法GB/T4937.13半导体器件机械和气候试验方法第13部分：盐雾GB/T4937.14半导体器件机械和气候试验方法第14部分：引出端强度(引线牢固性)GB/T4937.15半导体器件机械和气候试验方法第15部分：通孔安装器件的耐焊接热GB/T4937.21半导体器件机械和气候试验方法第21部分：可焊性GB/T4937.23半导体器件机械和气候试验方法第23部分：高温工作寿命GB/T4937.26半导体器件机械和气候试验方法第26部分：静电放电(ESD)敏感度测试人体模型(HBM)GB/T4937.27半导体器件机械和气候试验方法第27部分：静电放电(ESD)敏感度测试机器模型(MM)GB/T9178集成电路术语GB/T12750半导体器件集成电路第11部分：半导体集成电路分规范(不包括混合电路)GB/T17574—1998半导体器件集成电路第2部分：数字集成电路GB/T35003非易失性存储器耐久和数据保持试验方法GB/T36477—2018半导体集成电路快闪存储器测试方法IEC60749-6半导体器件机械和气候试验方法第6部分：高温贮存(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part6:Storageathightemperature)IEC60749-8半导体器件机械和气候试验方法第8部分：密封(Semiconductordevices—Me-chanicalandclimatictestmethods—Part8:Sealing)IEC60749-9半导体器件机械和气候试验方法第9部分：标志耐久性(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part9:Permanenceofmarking)IEC60749-24半导体器件机械和气候试验方法第24部分：加速耐湿-无偏置强加速应力试验(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part24:Acceleratedmoisturere2IEC60749-28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(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part28:Electrostaticdischarge(ESD)sensitivitytesting—Chargeddevicemodel(CDM)devicelevel)IEC60749-36半导体器件机械和气候试验方法第36部分：稳态加速度(Semiconductorde-vices-Mechanicalandclimatictestmethods—Part36:Acceleration,steadystate)3术语和定义GB/T9178界定的术语和定义适用于本文件。4分类NAND型FLASH存储单元排列密、写入擦除速度快，宜用于存储数据信息。NOR型FLASH存储单元稳定、寻址效率高，宜用于存储程序代码。NAND型FLASH的存储阵列中，同一位线上的存储单元是串联关系。NAND型FLASH阵列以页为单位读取数据并存入缓存，缓存中的数据可以任意读取。NAND型FLASH阵列以页为单位写入数据，以块为单位擦除数据。NOR型FLASH的存储阵列中，同一位线上的存储单元是并联关系。NOR型FLASH阵列可以最小单位为字节的任意长度读取数据。NOR型FLASH写入数据的最小单位是字节，擦除数据的单位是块或扇区。4.2接口类型SPI串行接口模式配备四类信号接口，即串行输入时钟信号(SCLK)、片选信号(CS#)、串行数据输入信号(SI)、串行数据输出信号(SO)。输入数据在时钟上升沿采样，输出数据在时钟下降沿输出。多端口传输模式下，数据可以由多个数据端口输入或输出。信号接口包含串行输入时钟信号(SCLK)、片选信号(CS#),以及多个串行数据输入或输出信号。串行数据输入或输出信号的个数为2的正整数幂。并行接口NOR型FLASH接口模式可以分为8口输入/输出(I/O)、16口输入/输出(I/O)、32口输入/输出(I/O),代表并行数据传输线的引出端数量，用于输入命令/数据，输出数据。地址输入端(A)用来输入地址。此外还包含片选信号(CE#)、输出使能信号(OE#)、写使能信号(WE#)、就绪/忙碌状态输出信号(R/B#)、写保护使能信号(WP#)等。3并行接口NAND型FLASH接口模式可以分为8口输入/输出(I/O)、16口输入/输出(I/O)、32口输入/输出(I/O),代表并行数据传输线的引出端数量，用于输入地址/数据/命令、输出数据。此外还包含命令锁存信号(CLE)、地址锁存信号(ALE)、片选信号(CE#)、读使能信号(RE#)、写使能信号(WE#)、就绪/忙碌状态输出信号(R/B#)、写保护使能信号(WP#)等。5技术要求5.1温度FLASH工作温度应为以下温度范围，在此温度范围内FLASH可以正常工作：a)0℃~70℃;b)-40℃~85℃;c)-40℃~105℃;d)-40℃~125℃;e)-55℃~125℃。贮存温度范围宜比工作温度范围更宽。FLASH的贮存温度宜为：-65℃~150℃。FLASH由直流电源供电，电源电压可为：f)其他。FLASH可以同时支持以上的一种或多种电源电压。FLASH应支持欠压写入/擦除保护功能。FLASH支持从输入/输出端(I/O)接收地址和数据信号，并将数据写入存储阵列中相应地址处。对于并行接口NOR型FLASH,地址信号由地址输入端(A)接收。FLASH支持从输入/输出端(I/O)接收地址，并将该地址的数据从输入/输出端(I/O)输出。对于并行接口NOR型FLASH,地址信号由地址输入端(A)接收。4GB/T42974—20235.3.3数据擦除FLASH支持从输入/输出端(I/O)接收地址信号，并将该地址的数据擦除。对于并行接口NOR型FLASH,地址信号由地址输入端(A)接收。5.4电特性5.4.1静态电参数静态电参数的条目与FLASH的具体功能相关。表1给出的参数是基于满足最基本的读取、写入、擦除三类操作所需的静态电参数。表1静态电参数参数符号输入端漏电流输出端漏电流待机电流数据读取电流数据写入电流数据擦除电流输入高电平电压输入低电平电压输出高电平电压输出低电平电压5.4.2动态电参数动态电参数的条目与FLASH的具体功能相关。表2、表3、表4给出的参数是基于满足最基本的读取、写入、擦除三类操作所需的动态电参数。SPI串行接口FLASH应规定表2中的动态电性能指标，并行NAND接口FLASH应规定表3中的动态电性能指标，并行NOR接口FLASH应规定表4中的动态电性能指标。表2SPI串行接口FLASH动态电参数参数符号时钟频率片选信号建立时间片选信号保持时间tchsh片选失效信号建立时间tsHcH片选失效信号保持时间tcHsl.5表2SPI串行接口FLASH动态电参数(续)参数符号片选高电平保持时间tshst输出保持时间tcax/tchqx数据输入建立时间tuvch/tpvci.数据输入保持时间tcHDx/tcLdx时钟信号下降沿到输出有效tcugv时钟信号上升沿到输出有效(双倍率模式)tchqv寄存器写入时间页写入时间扇区擦除时间块擦除时间芯片擦除时间输入电容CiN输出电容Cour表3并行接口NAND型FLASH动态电参数参数符号片选信号建立时间片选信号保持时间命令锁存信号建立时间命令锁存信号保持时间地址锁存信号建立时间地址锁存信号保持时间数据信号建立时间数据信号保持时间写使能周期时间写使能脉冲宽度写使能失效保持时间地址到数据载入时间写使能失效到忙碌时间准备到读使能建立时间6表3并行接口NAND型FLASH动态电参数(续)参数符号命令锁存信号到读使能延迟时间地址锁存信号到读使能延迟时间读使能周期时间读使能脉冲宽度读使能失效保持时间读使能接入时间片选信号接入时间读使能失效到输出高阻态的延迟时间片选信号失效到输出高阻态的延迟时间片选信号失效到输出保持时间读使能失效到输出保持时间读使能建立到输出保持时间输出高阻态到读使能建立时间读使能失效到写使能建立时间写使能失效到读使能建立时间页写入时间块擦除时间输入电容输出电容Cour表4并行接口NOR型FLASH动态电参数参数符号片选信号建立时间片选信号保持时间片选脉冲宽度时间输出使能信号建立时间输出使能信号保持时间数据信号建立时间数据信号保持时间写周期时间7表4并行接口NOR型FLASH动态电参数(续)参数符号写脉冲宽度写保持时间写建立时间读周期时间地址到数据输出有效时间片选使能到数据输出有效时间输出使能到数据输出有效时间指令写入周期时间地址建立时间地址保持时间就绪/忙碌信号延迟时间写使能失效时间字节写入时间扇区擦除时间扇区地址保持时间输入电容输出电容Cour5.5耐久性5.5.1写入/擦除耐久性FLASH应给出最大写入/擦除循环次数。5.5.2数据保持时间FLASH应给出最大数据保持时间。5.6封装FLASH应给出封装外形图：包括封装形式、封装尺寸、引出端定义功能符号等。SPI串行接口FLASH引出排布可使用双排8引脚、双排16引脚，24球阵列，或其他形式。并行接口FLASH引出排布可使用双排48引脚、双排56引脚、48球阵列、56球阵列、64球阵列，或其他形式。6电测试方法6.1一般说明86.2静态电参数测试6.2.1输出高电平电压和输出低电平电压测试按GB/T36477—2018中5.1的规定进行。6.2.2输入高电平电压和输入低电平电压测试按GB/T36477—2018中5.2的规定进行。6.2.3电源电流和端口漏电流输入端漏电流输出端漏电流、待机电流、数据读取电流、数据写入电流、数据擦除电流的测试按GB/T36477—2018中5.6的规定进行。6.3动态电参数测试6.3.1建立时间和保持时间测试按GB/T36477—2018中5.7的规定进行。6.3.3延迟时间测试按GB/T36477—2018中5.9的规定进行。6.3.4有效/失效时间测试按GB/T36477—2018中5.10的规定进行。6.3.5写入/擦除时间测试按GB/T36477—2018中5.9的规定进行。6.3.6FLASH的特定时间脉冲宽度、读使能接入时间、片选信号接入时间、地址到数据载入时间等测试按GB/T36477—2018中5.11的规定进行。6.3.7时钟频率和周期时间在规定条件下，测试FLASH用指定的指令读取阵列中数据时的时钟频率或周期时间。6.3.7.2测试原理图使用标准连接器或线缆将被测FLASH按图1的方式进行连接。调整温度和电源电压到规定值。输入驱动网络、其他输入条件应符合规定。9电源被测电路负载网络输入向量被测电路负载网络图1时钟频率测试原理图以下条件需要在测试时明确给出并详细记录：环境温度或参考点温度、测试指令和阵列数据、测试温度调整到规定值，并在测试前后立即检查。测试对象应为FLASH中对用户开放空间的数据位。测试温度、测试电压和时钟频率作为三维变量，校验读出的阵列数据为正确值的最大时钟频率。对最终数据位状态是否达到目标值应进行校验。校验应使用相关规定的用户模式进行，而不能用如内建自测试等的非用户模式进行校验。测试按GB/T17574—1998第IV篇3.1和3.2的规定进行。6.4功能测试6.4.1存储单元0变1功能测试按GB/T36477—2018中5.12的规定进行。6.4.2存储单元1变0功能测试按GB/T36477—2018中5.13的规定进行。6.4.3特殊数据图形功能测试按GB/T36477—2018中5.14的规定进行。7检验规则7.1通则产品应经检验合格方能出厂，并附有证明产品质量合格的文件或标记。检验规则按GB/T12750的规定，与GB/T12750的要求不一致时，以本文件为准。7.2质量评定类别FLASH的质量评定类别，对各类别的最低要求如下：I类：该类的批符合A组和B组逐批检验要求以及C组周期检验要求；Ⅱ类：该类的批符合A组和B组逐批检验要求以及C组和D组周期检验要求；Ⅲ类：该类的批需进行100%筛选，并符合A组和B组逐批检验要求以及C组和D组周期检验要求。7.3抽样抽样应按表5和表6的规定进行。表5A组抽样分组LTPD*AQLⅢ类Ⅲ类AQLAQLAQLA1A2A2aA2bA3A3aA3bA4A4aA4b715333233577333233577ⅡⅡⅡ0.150.65ⅡⅡⅡⅡⅡ0.250.65ⅡⅡ0.250.65”LTPD指批允许不合格品率，最大合格判定数为4。分组LTPD*I类Ⅲ类Ⅱ类和Ⅲ类B4'C12～C13(不适用)555“LTPD指批允许不合格品率，最大合格判定数为2。指器件引出端数，分配给至少4只器件。7.4检验批构成一个检验批应由相同类型、在基本相同的条件下、采用相同原材料和工艺生产、并在同一时间内提交检验的产品组成。7.5鉴定检验鉴定检验由本文件规定的A组、B组、C组检验和当有规定时的D组检验组成。7.6质量一致性检验质量一致性检验由本文件规定的A组(见表7)、B组(见表8)、C组(见表9)检验和当有规定时的D组(见表10)检验组成。除另有规定外，试验在25℃下进行。标有(D)的试验是破坏性的。分组检验或试验引用标准或条件极限值A1外部目检按照GB/T4937.3——A225℃下功能验证———A2a最高工作温度下功能验证(不适用于I类)“—A2b最低工作温度下功能验证(不适用于I类)“TA=TA(min)或Tc=Tc(min)A325℃下静态特性——A3a最高工作温度下静态特性极限值可以与A3分组不同A3b最低工作温度下静态特性TA=TA(min)或Te=Tc(min)极限值可以与A3分组不同A425℃下动态特性——A4a最高工作温度下动态特性(不适用于I类)“极限值可以与A4分组不同A4b最低工作温度下动态特性(不适用于I类)"TA=TA(min)或Tc=Tc(min)极限值可以与A4分组不同如果制造厂能定期证明2个极限温度下的试验结果与25℃下的试验结果相关，则可使用25℃下的结果。分组检验或试验引用标准条件B1尺寸————B4可焊性(D)按照GB/T4937.21按规定表8B组：逐批检验(续)分组检验或试验引用标准条件B5(仅适用于空封器件)密封非空封器件和环氧封接的空封器件温度快速变化随后：●强加速稳态湿热按照IEC60749-8按照GB/T4937.11按照GB/T4937.3按照GB/T4937.4按规定10次循环，贮存温度范围130℃,相对湿度85%,96h/110℃,相对湿度85%,264h;B8寿命电测试按照GB/T4937.23最高工作温度，时间：168h,偏置条件按详细规范的规定CRRL放行批证明记录就B4、B5和B8分组提供计数检测结果分组检验或试验引用标准条件尺寸——C2cESD(D)HBMMMCDM电测试按照GB/T4937.26按照GB/T4937.27按照IEC60749-28按规定按规定按规定引出端强度(D)按照GB/T4937.14按相应封装的规定耐焊接热按照GB/T4937.15按规定温度快速变化a)空封器件温度快速变化随后：电测试密封b)非空封器件和环氧封接的空封器件(D)温度快速变化随后：外部目检强加速稳态湿热电测试按照GB/T4937.11按照IEC60749-8按照GB/T4937.11按照GB/T4937.3按照GB/T4937.4100次循环，贮存温度范围按规定500次循环，贮存温度范围130℃,相对湿度85%,96h/110℃,相对湿度85%,264h;分组检验或试验引用标准条件C5a盐雾按照GB/T4937.13——恒定加速度(对空封器件)按照IEC60749-36按规定稳态湿热a)空封器件b)非空封器件和环氧封接的空封器件(D)随后：电测试按照IEC6074