JPS63175778A - 半導体装置の試験方法 - Google Patents
半導体装置の試験方法Info
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Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体装置の耐湿性評価試験のうち、プレ
ッシャークツカー試験を加速する試験方法に関するもの
である。
ッシャークツカー試験を加速する試験方法に関するもの
である。
従来、この種の試験方法、すなわちプレッシャークツカ
ー試験に使用する水は蒸留水または脱イオン水であって
、２３℃で−ＰＨ６，０〜７．２゜比抵抗５０にΩ・（
１）以上のものであった。
ー試験に使用する水は蒸留水または脱イオン水であって
、２３℃で−ＰＨ６，０〜７．２゜比抵抗５０にΩ・（
１）以上のものであった。
水（蒸留水または脱イオン水）によるプレッシャークッ
カー試験は、主として樹脂封止された半導体装置の耐湿
性を評価する試験に用いられている。この試験は、１０
０℃を超え、１，２Ｘ１０’〔Ｐ１〕 以上の蒸留水
または脱イオン水の水蒸気雰囲気中に半導体装置を設置
して強制的にその水蒸気を圧入する。
カー試験は、主として樹脂封止された半導体装置の耐湿
性を評価する試験に用いられている。この試験は、１０
０℃を超え、１，２Ｘ１０’〔Ｐ１〕 以上の蒸留水
または脱イオン水の水蒸気雰囲気中に半導体装置を設置
して強制的にその水蒸気を圧入する。
水分子は封止樹脂またはリード界面を浸透し、封止樹脂
に含まれるイオン類と共にシリコンチップの表面に到達
し、保護膜または保護膜のピンホール等がある場合には
それらを通過する。これによりシリコンチップ表面の重
要な機能部がこれらのイオン類によって劣化をおこし故
障となる。故障の代表的なものはＡｌ蒸着配線の腐食で
ある。
に含まれるイオン類と共にシリコンチップの表面に到達
し、保護膜または保護膜のピンホール等がある場合には
それらを通過する。これによりシリコンチップ表面の重
要な機能部がこれらのイオン類によって劣化をおこし故
障となる。故障の代表的なものはＡｌ蒸着配線の腐食で
ある。
水によるプレッシャークツカー試験では、Ｖｔ！脂封止
されたシリコンチップに水分子等が到達してもＡｌ蒸着
配線の腐食に至るまでには一定の時間を必要としていた
。また、腐食に至らない微少な水分子等の到達は検出で
きない等の問題点があった。
されたシリコンチップに水分子等が到達してもＡｌ蒸着
配線の腐食に至るまでには一定の時間を必要としていた
。また、腐食に至らない微少な水分子等の到達は検出で
きない等の問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、水によるプレッシャークツカー試験での半
導体装置の重要な機能部の腐食を加速し、検出力を高め
る半導体装置の試験方法を１与ることを目的としている
。
れたもので、水によるプレッシャークツカー試験での半
導体装置の重要な機能部の腐食を加速し、検出力を高め
る半導体装置の試験方法を１与ることを目的としている
。
この発明に係る半導体装置の試験方法は、プレッシャー
クツカー試験に使用する蒸留水または脱イオン水に腐食
性物質を加えた水溶液を用い、この水溶液を加熱し、半
導体装置の機能部に到達した水溶液中の腐食性物質と樹
脂封止された半導体装置の封止樹脂に含まれるイオン性
不純物との反応を加速せしめて評価を行うようにしたも
のである。
クツカー試験に使用する蒸留水または脱イオン水に腐食
性物質を加えた水溶液を用い、この水溶液を加熱し、半
導体装置の機能部に到達した水溶液中の腐食性物質と樹
脂封止された半導体装置の封止樹脂に含まれるイオン性
不純物との反応を加速せしめて評価を行うようにしたも
のである。
この発明においては、蒸留水または脱イオン水に腐食性
物質を加えた水溶液を用いることにより、樹脂封止され
たシリコンチップに到達した水溶液は、この水溶液中の
腐食性物質と、封止樹脂に含まれるイオン性不純物とが
反応し、半導体装置の重要な機能部である、例えばＡｌ
蒸着配線の腐食が加速される。
物質を加えた水溶液を用いることにより、樹脂封止され
たシリコンチップに到達した水溶液は、この水溶液中の
腐食性物質と、封止樹脂に含まれるイオン性不純物とが
反応し、半導体装置の重要な機能部である、例えばＡｌ
蒸着配線の腐食が加速される。
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図は飽和型プレッシャークツカー試験の一実施例を
説明する装置の概略構成図である。
説明する装置の概略構成図である。
この図において、試験槽１の中の蒸留水または脱イオン
水に腐食性物質、例えば塩化すトリウム（Ｎ ａＣｌ
）を加えた水溶液３を入れ、この水溶液３に直接触れな
い位置に試料（半導体装置）２を試料台５に入れて設置
する。その後、ヒータ４で水溶液３を加熱し一般的に槽
内圧力２気圧（２゜０２６５Ｘ１０’Ｐａ）、温度約１
２１℃とする。
水に腐食性物質、例えば塩化すトリウム（Ｎ ａＣｌ
）を加えた水溶液３を入れ、この水溶液３に直接触れな
い位置に試料（半導体装置）２を試料台５に入れて設置
する。その後、ヒータ４で水溶液３を加熱し一般的に槽
内圧力２気圧（２゜０２６５Ｘ１０’Ｐａ）、温度約１
２１℃とする。
この条件において、ある一定時間保存した後に試験槽１
より試料２を取り出し、２５±１０℃で水洗いし、乾燥
の後２〜２４時間の間に判定を行う。試験槽１の水溶液
３に触れる部分は耐食性に浸れたものが必要で、耐食性
に影響を与える装置材料であってはならない。また、圧
力、温度を維持できる装置であることが要求される。例
えば塩化ナトリウムを加えた水溶液３はＪＩＳ Ｋ
８１５０〔塩化すトリウム（試薬）〕の１級相当品を
蒸留水または脱イオン水（全固形物２００ｐｐｍ以下）
に溶解したものとし汚濁物がないものとする。
より試料２を取り出し、２５±１０℃で水洗いし、乾燥
の後２〜２４時間の間に判定を行う。試験槽１の水溶液
３に触れる部分は耐食性に浸れたものが必要で、耐食性
に影響を与える装置材料であってはならない。また、圧
力、温度を維持できる装置であることが要求される。例
えば塩化ナトリウムを加えた水溶液３はＪＩＳ Ｋ
８１５０〔塩化すトリウム（試薬）〕の１級相当品を
蒸留水または脱イオン水（全固形物２００ｐｐｍ以下）
に溶解したものとし汚濁物がないものとする。
また、塩濃度は５±１％（質量）とする。また、保存時
間は個別規格で定めるものとする。
間は個別規格で定めるものとする。
第２図（ａ）、（ｂ）はプレッシャークツカー試験の前
処理として試験に使用する水溶液３に樹脂封止された半
導体装置を浸漬する状態を示すものである。なお、浸漬
時間は個別規格で定めるものとする。
処理として試験に使用する水溶液３に樹脂封止された半
導体装置を浸漬する状態を示すものである。なお、浸漬
時間は個別規格で定めるものとする。
第３図は試験中に水溶［３中に浸漬を複数回繰り返すも
ので、第２図に示す方法の効果を増大させることをねら
ったものである。なお、浸漬時間。
ので、第２図に示す方法の効果を増大させることをねら
ったものである。なお、浸漬時間。
間隔２回数は個別規格を定めるものとする。
第４図は、第３図の方法のさらに効果増大をねらったも
ので、水溶液３を試験中に攪拌するようにしたもので、
６はその撹拌装置を示す。
ので、水溶液３を試験中に攪拌するようにしたもので、
６はその撹拌装置を示す。
次に、この動作を第５図を用いて説明する。
第５図において、２１はシリコンチップ、２２は前記シ
リコンチップ２１上に配線されたＡｌ蒸着配線、２３は
保護膜、２４はリード、２５は前記Ａｊ蒸着配線２２と
リード２４とを接続する金属細線、２６は封止樹脂を示
す。また、２７は前記封止樹脂２６よりの浸透方向を示
し、２８は前記リード２４の界面からの浸透方向を示す
。
リコンチップ２１上に配線されたＡｌ蒸着配線、２３は
保護膜、２４はリード、２５は前記Ａｊ蒸着配線２２と
リード２４とを接続する金属細線、２６は封止樹脂を示
す。また、２７は前記封止樹脂２６よりの浸透方向を示
し、２８は前記リード２４の界面からの浸透方向を示す
。
上記のような半導体装置２を第１図のように試験槽１内
の試料台５上に載置し、ヒータ４で水溶液３を加熱する
と、各浸透方向２７，２８．から封止樹脂２６内へ水溶
液が浸透し、半導体装置２の機能部において封止ＪｆＩ
！脂２６に含まれるイオン性不純物ど水溶液３中の塩化
すトリウムとが反応し、腐食が加速される。
の試料台５上に載置し、ヒータ４で水溶液３を加熱する
と、各浸透方向２７，２８．から封止樹脂２６内へ水溶
液が浸透し、半導体装置２の機能部において封止ＪｆＩ
！脂２６に含まれるイオン性不純物ど水溶液３中の塩化
すトリウムとが反応し、腐食が加速される。
したがって、水溶液３は封止Ｖ１４脂２６またはり一ド
２４界面を浸透し、シリコンチップ２１の表面に到達し
た後、保護膜２３または保護膜２３のピンホール、クラ
ック等を通過し、シリコンチップ２１表面の重要な機能
部がこれらイオン類（封止樹脂２６中に含まれるＮａ”
、ＣＩ−等のイオン性不純物）と、さらに塩化ナトリウ
ムを加えた水溶８１３を有するＮａ”、Ｃｊ’−等のイ
オンでＡＩとの反応が増強され、プレッシャークツカー
試験での故障の代表例であるＡＩ蒸着配線２２の腐食が
顕著に発生する。
２４界面を浸透し、シリコンチップ２１の表面に到達し
た後、保護膜２３または保護膜２３のピンホール、クラ
ック等を通過し、シリコンチップ２１表面の重要な機能
部がこれらイオン類（封止樹脂２６中に含まれるＮａ”
、ＣＩ−等のイオン性不純物）と、さらに塩化ナトリウ
ムを加えた水溶８１３を有するＮａ”、Ｃｊ’−等のイ
オンでＡＩとの反応が増強され、プレッシャークツカー
試験での故障の代表例であるＡＩ蒸着配線２２の腐食が
顕著に発生する。
塩化すトリウムを加えた水溶液３を用いた場合のＡＩ蒸
着配線２２の腐食のメカニズムは、水の浸入により解離
した樹脂中に含まれるＮａ”、Ｃ１−等のイオン性不純
物が両性金属であるＡＩと反応して起こるもので、塩化
すトリウム水溶液を使用するということはその反応をよ
り顕著に発生させるものである。Ａｔ’との反応式を第
（１）式〜第（６）式に示す。
着配線２２の腐食のメカニズムは、水の浸入により解離
した樹脂中に含まれるＮａ”、Ｃ１−等のイオン性不純
物が両性金属であるＡＩと反応して起こるもので、塩化
すトリウム水溶液を使用するということはその反応をよ
り顕著に発生させるものである。Ａｔ’との反応式を第
（１）式〜第（６）式に示す。
塩素イオンを含んだ酸性下の反応
２Ａ ｊ ＋６ＨＣｌ→２Ａ Ｉ ＣＩ 、＋３Ｈ、・
・−・ −（１）Ａ Ｉ ＋３ＣＩ −Ａ Ｉ Ｃ
ｌ ３＋３ｅ ’−−・１２１Ａ Ｉ ＣＩ 、＋３Ｈ
，Ｏ→Ａ ｌ （Ｄ Ｉ（）２＋３ＨＣｌ ・・（３
）すｌ・リウムイオンを含んだアルカリ性下の反応２Ａ
ｌ ＋２Ｎ ａｏ Ｈ＋２Ｈ２０→２Ｎ ａＡ ｌ
０２＋３Ｈ２（４１Ａ ｌ ＋３０ Ｈ−＝Ａ Ｉ （
ＯＨ）３＋３ａ −−−−（５１２Ａ ｌ （ＯＨ）、
→Ａ ｌ ２０ 、＋３Ｈ、Ｏ・・・・・・・・・・・
・・・（６）上記の反応は、第２図において説明したよ
うに、半導体装置２を水溶液３中に試験前に浸漬しなり
、第３図２第４図において説明したように、試験中に複
数回浸漬したり、または攪拌装置６を用いて水溶ｉ３を
攪拌することにより水溶液３の浸透が速まり反応が加速
される。
・−・ −（１）Ａ Ｉ ＋３ＣＩ −Ａ Ｉ Ｃ
ｌ ３＋３ｅ ’−−・１２１Ａ Ｉ ＣＩ 、＋３Ｈ
，Ｏ→Ａ ｌ （Ｄ Ｉ（）２＋３ＨＣｌ ・・（３
）すｌ・リウムイオンを含んだアルカリ性下の反応２Ａ
ｌ ＋２Ｎ ａｏ Ｈ＋２Ｈ２０→２Ｎ ａＡ ｌ
０２＋３Ｈ２（４１Ａ ｌ ＋３０ Ｈ−＝Ａ Ｉ （
ＯＨ）３＋３ａ −−−−（５１２Ａ ｌ （ＯＨ）、
→Ａ ｌ ２０ 、＋３Ｈ、Ｏ・・・・・・・・・・・
・・・（６）上記の反応は、第２図において説明したよ
うに、半導体装置２を水溶液３中に試験前に浸漬しなり
、第３図２第４図において説明したように、試験中に複
数回浸漬したり、または攪拌装置６を用いて水溶ｉ３を
攪拌することにより水溶液３の浸透が速まり反応が加速
される。
なお、上記実施例は、塩化すトリウムを用いた場合であ
ったが、この発明はこれに限定されるものでなく、他の
腐食性物質を用いてもよいことはもちろんである。さら
に、上記実施例以外のその他の封止品の場合、不飽和型
プレッシャークツカー試験に利用した場合２水溶液３中
の塩化す）・リウムの塩濃度を可変した場合２圧力、温
度、湿度を可変した場合等においても上記と同様の効果
を発揮できる。
ったが、この発明はこれに限定されるものでなく、他の
腐食性物質を用いてもよいことはもちろんである。さら
に、上記実施例以外のその他の封止品の場合、不飽和型
プレッシャークツカー試験に利用した場合２水溶液３中
の塩化す）・リウムの塩濃度を可変した場合２圧力、温
度、湿度を可変した場合等においても上記と同様の効果
を発揮できる。
また、この発明は、上記の評価テストにとどまらず、半
導体装置に及ぼす海洋雰囲気の影響を模擬することも可
能である。
導体装置に及ぼす海洋雰囲気の影響を模擬することも可
能である。
以上説明したように、この発明は、蒸留水または脱イオ
ン水に、腐食性物質を加えた水溶液を用いるので、半導
体装置の重要な機能部に到達した水溶液の腐食性物質と
、封止樹脂に含まれるイオン性不純物とが反応し、機能
部での腐食が加速され、ｊｊｊｊ湿性の評価および微少
な水溶液の浸透現争を短時間に検出可能とする効果があ
る。
ン水に、腐食性物質を加えた水溶液を用いるので、半導
体装置の重要な機能部に到達した水溶液の腐食性物質と
、封止樹脂に含まれるイオン性不純物とが反応し、機能
部での腐食が加速され、ｊｊｊｊ湿性の評価および微少
な水溶液の浸透現争を短時間に検出可能とする効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例を説明するためのプレッシ
ャークツカー試験装置の概略構成図、第２図は試験前に
半導体装置を水溶液中に浸漬する状態を説明する図、第
３図は試験中に半導体装置を複数回水溶液中に浸漬する
状態を説明する図、第４図は水溶液を攪拌する状態を説
明する図、第５図は半導体装置の構成の詳細と水溶液の
浸透状態を説明する図である。 図において、１は試験槽、２は試料、３は水溶液、４は
ヒータ、５は試料台である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 （ａ ） （ｂ）浸漬（前処
理） ′に項 第３図 第４図 第５図
ャークツカー試験装置の概略構成図、第２図は試験前に
半導体装置を水溶液中に浸漬する状態を説明する図、第
３図は試験中に半導体装置を複数回水溶液中に浸漬する
状態を説明する図、第４図は水溶液を攪拌する状態を説
明する図、第５図は半導体装置の構成の詳細と水溶液の
浸透状態を説明する図である。 図において、１は試験槽、２は試料、３は水溶液、４は
ヒータ、５は試料台である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 （ａ ） （ｂ）浸漬（前処
理） ′に項 第３図 第４図 第５図
Claims (5)
- （１）樹脂封止された半導体装置の耐湿性を評価するプ
レッシャークッカー試験において、このプレッシャーク
ッカー試験に使用する脱イオン水または蒸留水に腐食性
物質を加えて水溶液とし、この水溶液を加熱し、前記半
導体装置の機能部に到達した水溶液中の腐食性物質と前
記半導体装置の封止樹脂に含まれるイオン性不純物との
反応により前記機能部の腐食を加速せしめ、前記封止樹
脂内部への水分の到達および耐湿性の評価を行うことを
特徴とする半導体装置の試験方法。 - （２）樹脂封止された半導体装置は、前処理として腐食
性物質を加えた水溶液中に一定時間浸漬することを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の半導体装置の試
験方法。 - （３）樹脂封止された半導体装置は、試験中に腐食性物
質を加えた水溶液中に一定時間間隔で複数回浸漬するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半導体
装置の試験方法。 - （４）樹脂封止された半導体装置の試験中に、腐食性物
質を加えた水溶液を攪拌することを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の半導体装置の試験方法。 - （５）腐食性物質として塩化ナトリウムを用いることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（４）項の
いずれかに記載の半導体装置の試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP846787A JPS63175778A (ja) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | 半導体装置の試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP846787A JPS63175778A (ja) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | 半導体装置の試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63175778A true JPS63175778A (ja) | 1988-07-20 |
Family
ID=11693932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP846787A Pending JPS63175778A (ja) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | 半導体装置の試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63175778A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833720B1 (en) | 2003-07-31 | 2004-12-21 | International Business Machines Corporation | Electrical detection of dicing damage |
| CN109507582A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-03-22 | 大禹电气科技股份有限公司 | 水电阻负载调节装置 |
-
1987
- 1987-01-17 JP JP846787A patent/JPS63175778A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833720B1 (en) | 2003-07-31 | 2004-12-21 | International Business Machines Corporation | Electrical detection of dicing damage |
| CN109507582A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-03-22 | 大禹电气科技股份有限公司 | 水电阻负载调节装置 |
| CN109507582B (zh) * | 2018-10-10 | 2021-08-10 | 大禹电气科技股份有限公司 | 水电阻负载调节装置 |
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