JPH02269982A - Method and device for evaluating semiconductor device - Google Patents
Method and device for evaluating semiconductor deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体装置の評価方法およびその装置に関し、浸漬中で
も半導体装置の状態を観察でき、かつ、フラックスを必
要としない半導体装置の評価方法およびその装置を提供
することを目的とし、高温の液体中に浸漬された半導体
装置の状態を観察して評価する評価方法であって、前記
液体がシリコンオイルであることを特徴とし、また、そ
の装置は、内部が視認できる容器と、該容器を加熱する
熱源とを備えるとともに、前記容器内にシリコンオイル
を入れたことを特徴として構成している。[Detailed Description of the Invention] [Summary] It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for evaluating a semiconductor device, which allows the state of the semiconductor device to be observed even during immersion and does not require flux. An evaluation method for observing and evaluating the state of a semiconductor device immersed in a high-temperature liquid, characterized in that the liquid is silicone oil, and the apparatus includes a container whose inside is visible. and a heat source for heating the container, and silicone oil is placed in the container.
本発明は、半導体装置の評価方法およびその装置に関し
、特に、基板実装時を想定して行われる半導体装置の熱
的環境試験に係り、リアルタイムな試験を行うことを意
図した半導体装置の評価方法およびその装置に関する。The present invention relates to a method and device for evaluating a semiconductor device, and in particular, relates to a thermal environment test of a semiconductor device that is performed on the assumption that it will be mounted on a board. Regarding the device.
半導体装置に対する信軌性試験、特に高温液相下で行わ
れる熱的環境試験は、基板実装時における半田耐熱性を
予測評価するものとして広く行われている。A reliability test for semiconductor devices, especially a thermal environment test conducted under a high-temperature liquid phase, is widely performed to predict and evaluate solder heat resistance during board mounting.
従来のこの種の熱的環境試験を行う装置としては、例え
ば、第３図に示すようなものが知られている。この図に
おいて、１はヒータ（図示路）内蔵の容器で、この容器
１内には半田２が入れられている。３は温度コントロー
ラであり、温度コントローラ３は上記ヒータに電流を供
給して容器１内の半田２を加熱（例えば２６０℃）溶融
するものである。なお、４は温度計である。As a conventional apparatus for performing this type of thermal environment test, for example, one shown in FIG. 3 is known. In this figure, reference numeral 1 denotes a container with a built-in heater (path shown), and solder 2 is placed inside this container 1. 3 is a temperature controller, and the temperature controller 3 supplies current to the heater to heat (for example, 260° C.) the solder 2 in the container 1 and melt it. Note that 4 is a thermometer.
このような構成において、容器１内の溶融した半田２内
に半導体装置を浸漬することにより、この半導体装置に
対するいわゆる高温液相下における熱的環境試験が実行
される。In such a configuration, by immersing the semiconductor device in the molten solder 2 in the container 1, a so-called thermal environment test under a high temperature liquid phase is performed on the semiconductor device.
そして、所定時間（数十秒）を経過してから半田２溶液
中から半導体装置を取り出し、目視観察（顕微鏡等を用
いて）を行って、例えばパッケージクラックの発生有無
を点検する。これにより、パッケージ内の水分の影響に
よるパッケージクラックの発生を予め評価することがで
き、この評価結果から基板実装時の半田加熱（例えば２
６０℃）に伴うパッケージクラックの発生を予測するこ
とができる。Then, after a predetermined period of time (several tens of seconds) has elapsed, the semiconductor device is taken out of the solder solution and visually observed (using a microscope or the like) to check for the occurrence of package cracks, for example. As a result, it is possible to evaluate in advance the occurrence of package cracks due to the influence of moisture inside the package, and from this evaluation result, solder heating during board mounting (for example,
It is possible to predict the occurrence of package cracks associated with temperatures (60°C).
しかしながら、このような従来の半導体装置の評価方法
およびその装置にあっては、その溶液として半田を用い
る構成となっていたため、ｉ）半田は不透明であるから
、浸漬中、外部からの状態観察が不可能で、パッケージ
クラックの発生する瞬間を捉えることができない。すな
わち、加熱を開始してから何秒後にクランクが発生した
か、といったリアルタイムな評価データが得られなかっ
た。However, in such conventional semiconductor device evaluation methods and devices, solder is used as the solution; therefore, i) since solder is opaque, it is difficult to observe the condition from the outside during dipping; It is impossible to capture the moment when a package crack occurs. In other words, it was not possible to obtain real-time evaluation data such as how many seconds after heating was started that cranking occurred.
ｉｉ ）また、半導体装置を半田溶液に浸漬する前に、
予め半導体装置にフラックスを塗付する必要があり、し
かも、溶液から取り出した後にこのフラックスを除去（
一般に除去液としてトリクロールエチレンが用いられる
）する必要がある。ii) Also, before immersing the semiconductor device in the solder solution,
It is necessary to apply flux to the semiconductor device in advance, and this flux must be removed after taking it out of the solution (
Trichlorethylene is generally used as the removal liquid).
これは、作業量が増大するといった面や２、有害な除去
液を使用しなければならないといった面、あるいは残留
フラックスの悪影響といった面を考慮すると適切なもの
とはいえない。This is not appropriate in view of the increased amount of work, the need to use a harmful removal solution, and the negative effects of residual flux.
本発明は、このような問題点に漏みてなされたもので、
浸漬中でも半導体装置の状態を観察でき、かつ、フラッ
クスを必要としない半導体装置の評価方法およびその装
置を提供することを目的としている。The present invention was made in view of these problems.
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for evaluating a semiconductor device that allows the state of the semiconductor device to be observed even during immersion and does not require flux.
本発明に係る半導体装置の評価方法は上記目的を達成す
るために、高温の液体中に浸漬された半導体装置の状態
を観察して評価する評価方法であって、前記液体がシリ
コンオイルであることを特徴とし、また、その装置は、
内部が視認できる容器と、該容器を加熱する熱源とを備
えるとともに、前記容器内にシリコンオイルを入れたこ
とを特徴として構成している。In order to achieve the above object, a semiconductor device evaluation method according to the present invention is an evaluation method in which the state of a semiconductor device immersed in a high-temperature liquid is observed and evaluated, and the liquid is silicone oil. The device is also characterized by
The device is characterized by comprising a container whose interior is visible, a heat source for heating the container, and silicone oil placed inside the container.
本発明では、高沸点で透明かつ半導体装置に化学的変化
を与えない液体（シリコンオイル）を用いて、半導体装
置の高温液相下における熱的環境試験が行われる。した
がって、液体が透明であるから浸漬中でも目視による観
察ができ、例えば水泡が発生した瞬間をもってクラック
発生の瞬間を確認できる。また、半田を使用しないので
フラックスを塗付する必要がなく、このフラックスに起
因する各種問題点を解決できる。In the present invention, a thermal environment test of a semiconductor device under a high-temperature liquid phase is performed using a liquid (silicon oil) that is transparent, has a high boiling point, and does not cause chemical changes to the semiconductor device. Therefore, since the liquid is transparent, it can be visually observed even during immersion, and, for example, the moment a blister appears can be used to confirm the moment a crack occurs. Furthermore, since solder is not used, there is no need to apply flux, and various problems caused by flux can be solved.
以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.
第１図は本発明に係る半導体装置の評価方法を適用した
その装置の第１実施例である。FIG. 1 shows a first embodiment of a device to which the semiconductor device evaluation method according to the present invention is applied.
第１図において、１０は熱源としてのマントルヒータ、
１１は例えばガラス等の透明な上端開放の容器で、この
容器１１内には、高沸点、透明かつ半導体装置のパッケ
ージ材料や外リードなどに化学的変化を与えない液体Ｒ
が入れられており、この液体Ｒとしてはシリコンオイル
が用いられる。In FIG. 1, 10 is a mantle heater as a heat source;
Reference numeral 11 denotes a transparent container with an open top, such as glass. Inside this container 11 is a liquid R that has a high boiling point, is transparent, and does not cause chemical changes to the package material or outer leads of the semiconductor device.
This liquid R is silicone oil.
一方、１２は温度計、１３は温度コントローラであリ、
温度コントローラＩ３はマントルヒータ１ｏニ対する電
流供給源として機能する。なお、上記温度コントローラ
１３が次のようなものであると好ましい。すなわち、温
度計１２を熱電対等の温度センサとし、この温度センサ
からの信号が所定の試験温度（例えば２６０℃）となる
ように、マントルヒータ１０に対する電流供給量を自動
的に制御するようなものであると好ましい。On the other hand, 12 is a thermometer, 13 is a temperature controller,
Temperature controller I3 functions as a current supply source for mantle heater 1o. Note that it is preferable that the temperature controller 13 is as follows. That is, the thermometer 12 is a temperature sensor such as a thermocouple, and the amount of current supplied to the mantle heater 10 is automatically controlled so that the signal from the temperature sensor becomes a predetermined test temperature (for example, 260° C.). It is preferable that
このような構成において、所定の試験温度に加熱された
液体Ｒ中に半導体装置（以下、ＩＣ）を浸漬する。浸漬
されたＩＣの状態は、容器１１の上端から観察できる。In such a configuration, a semiconductor device (hereinafter referred to as IC) is immersed in liquid R heated to a predetermined test temperature. The state of the immersed IC can be observed from the upper end of the container 11.
液体Ｒが透明であるからである。This is because the liquid R is transparent.
そして、ＩＣにクランクが発生した瞬間は、次のように
してｆｉ Ｆできる。すなわち、ＩＣパッケージ内の封
入樹脂に吸湿された水分が、加熱によって水蒸気化し、
この水蒸気が■ｃパッケージのクラックを介して気泡と
なって放出されることがら、この気泡放出の瞬間をもっ
てクランク発生を確認することができるのである。しか
も、この確認はリアルタイムに行われるので、例えば加
熱を開始してから何秒後にクランクが発生したか、とい
った正しい評価結果を得ることができ、設計ラインに対
する有効なフィードバックデータを得ることができる。Then, at the moment when a crank occurs in the IC, fi F can be performed as follows. In other words, moisture absorbed by the encapsulating resin in the IC package is turned into water vapor by heating.
Since this water vapor is released in the form of bubbles through the cracks in the (c) package, the occurrence of a crank can be confirmed at the moment when the bubbles are released. Moreover, since this confirmation is performed in real time, it is possible to obtain accurate evaluation results, such as how many seconds after heating has started before cranking occurs, and to obtain effective feedback data for the design line.
また、液体Ｒに半田を使用していないので、フラックス
の塗付が不要であり、したがって、フラックスの除去材
も不要である。このため、作業量が削減できる、有害な
除去液を使用しなくともよい、残留フラックスの心配が
ない、といった諸効果が得られる。さらに、従来の装置
の半田を液体Ｒに変えるといった簡単な改修でよいので
、コスト的にも安価に済み実現性の高いものである。Furthermore, since solder is not used in the liquid R, there is no need to apply flux, and therefore no flux removal material is required. Therefore, the following effects can be obtained: the amount of work can be reduced, there is no need to use harmful removal liquid, and there is no need to worry about residual flux. Furthermore, since a simple modification such as changing the solder of the conventional device to liquid R is sufficient, the cost is low and the device is highly practical.
また、液体Ｒをシリコンオイルとした場合には、このシ
リコンオイルの絶縁性は高いから、液体Ｒに浸漬したま
まで半導体装置の動作試験を行うことができる。Furthermore, when silicone oil is used as the liquid R, the silicone oil has high insulation properties, so the operation test of the semiconductor device can be performed while it is immersed in the liquid R.
なお、上記実施例では、容器１１の上端からＩＣの状態
を観察するようにしたが、これに限らず、例えば第２図
に第２実施例の構成を示すように、マントルヒータ２０
の壁面一部に開口部２０ａを形成し、この開口部２０ａ
からＩＣの状態を観察するようにしてもよい。In the above embodiment, the state of the IC was observed from the upper end of the container 11, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in the configuration of the second embodiment in FIG.
An opening 20a is formed in a part of the wall surface of the
The state of the IC may also be observed from there.
また、上記各実施例において、マントルヒータ１Ｏ１２
０と容器１１とを別体としているが、例えばマントルヒ
ータ１０．２０を液密性のあるものにし、このマントル
ヒータ１０．２０内に液体Ｒを入れてもよい。・ただし
、このような構成にした場合には、第２実施例において
、開口部２０ａに透明なカバーを設ける必要のあること
は勿論である。In addition, in each of the above embodiments, the mantle heater 1O12
Although the mantle heater 10.20 and the container 11 are separated, for example, the mantle heater 10.20 may be made liquid-tight, and the liquid R may be placed in the mantle heater 10.20. - However, in the case of such a configuration, it is of course necessary to provide a transparent cover over the opening 20a in the second embodiment.
本発明によれば、浸漬中でも半導体装置の状態を観察で
き、かつ、フラックスを必要としない半導体装置の評価
方法およびその装置を実現することができる。According to the present invention, it is possible to realize a method and apparatus for evaluating a semiconductor device that allows the state of the semiconductor device to be observed even while being immersed and does not require flux.
第１図は本発明に係る半導体装置の評価方法およびその
装置の第１実施例を示すその装置の構成図、
第２図は本発明に係る半導体装置の評価方法およびその
装置の第２実施例を示すその装置の構成図、
第３図は従来例を示すその評価装置の構成図である。
１０．２０・・・・・・マントルヒータ＜熱ｍ＞、１１
・・・・・・容器、
Ｒ・・・・・・液体（シリコンオイル）。
〜Ｊ４
従来の評価装置の構成図
第３図FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor device evaluation method and a first embodiment of the device according to the present invention, and FIG. 2 is a second embodiment of the semiconductor device evaluation method and device according to the present invention. Fig. 3 is a block diagram of the evaluation apparatus showing a conventional example. 10.20... Mantle heater <heat m>, 11
...Container, R...Liquid (silicone oil). ~J4 Figure 3: Configuration diagram of conventional evaluation device
Claims (2)
察して評価する評価方法であって、前記液体が、シリコ
ンオイルであることを特徴とする半導体装置の評価方法
。(1) An evaluation method for observing and evaluating the state of a semiconductor device immersed in a high-temperature liquid, wherein the liquid is silicone oil.
とを備えるとともに、前記容器内にシリコンオイルを入
れたことを特徴とする半導体装置の評価装置。(2) An evaluation device for a semiconductor device, comprising a container whose inside can be visually checked, a heat source for heating the container, and containing silicone oil in the container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091547A JPH02269982A (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Method and device for evaluating semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091547A JPH02269982A (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Method and device for evaluating semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269982A true JPH02269982A (en) | 1990-11-05 |
Family
ID=14029514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091547A Pending JPH02269982A (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Method and device for evaluating semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02269982A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000234993A (en) * | 1999-02-16 | 2000-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | Defect inspection method of power semiconductor device |
| US6833720B1 (en) | 2003-07-31 | 2004-12-21 | International Business Machines Corporation | Electrical detection of dicing damage |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1091547A patent/JPH02269982A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000234993A (en) * | 1999-02-16 | 2000-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | Defect inspection method of power semiconductor device |
| US6833720B1 (en) | 2003-07-31 | 2004-12-21 | International Business Machines Corporation | Electrical detection of dicing damage |
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