JPS5892967A - 半導体装置の信頼性評価試験方法 - Google Patents
半導体装置の信頼性評価試験方法Info
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- JPS5892967A JPS5892967A JP19250181A JP19250181A JPS5892967A JP S5892967 A JPS5892967 A JP S5892967A JP 19250181 A JP19250181 A JP 19250181A JP 19250181 A JP19250181 A JP 19250181A JP S5892967 A JPS5892967 A JP S5892967A
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G01R31/2862—Chambers or ovens; Tanks
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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】
この発明は半導体装置の信頼性評価試験方法にかかり、
とくに半導体装置の故障原因の一つである水分浸入によ
るアルミニウム（人ｔ）配線等の腐食に対する、強制加
速した信頼性評価試験に関するものである。
とくに半導体装置の故障原因の一つである水分浸入によ
るアルミニウム（人ｔ）配線等の腐食に対する、強制加
速した信頼性評価試験に関するものである。
従来プラスチックパッケージの半導体装置の信頼性評価
試験で耐湿性に対する強制加速試験として、プレッシャ
ー・クツカーテストの他に高温高温保管あるいはこれら
にバイアス印加を組合せた試験岬があるが、いずれも定
温定圧状態で試験を実施していた。％ｌζプレッシャー
・クツカーテストに於ては、第１図の断面図（ａ） 、
（ｂ）に示す様暑こ高圧に耐えうる＆１の中にシャー
レ−に入れた水３と半導体装置試料２を入れてフタ４と
ビス・ナツトＳで密封し恒温槽（Ｃ）に入れて加温し半
導体装置試料２を水蒸気の圧力雰囲気中にさらしている
。
試験で耐湿性に対する強制加速試験として、プレッシャ
ー・クツカーテストの他に高温高温保管あるいはこれら
にバイアス印加を組合せた試験岬があるが、いずれも定
温定圧状態で試験を実施していた。％ｌζプレッシャー
・クツカーテストに於ては、第１図の断面図（ａ） 、
（ｂ）に示す様暑こ高圧に耐えうる＆１の中にシャー
レ−に入れた水３と半導体装置試料２を入れてフタ４と
ビス・ナツトＳで密封し恒温槽（Ｃ）に入れて加温し半
導体装置試料２を水蒸気の圧力雰囲気中にさらしている
。
一般に、プラスチックパッケージは水分に対し、液相の
場合は、これをほぼ完全に値蔽するが、気相の場合は、
かなり自由にプラスチックパッケージ内を通過する性質
を持っている。しかじ人を腐食に対しては気相が液相よ
りも腐食の進行程度が遅いために、気相だけの試験では
不良が発生するまでの時間が長く又不良発生率が低いた
めに長時間、多数のサンプルを用いて試験を行わないと
有意差が検出されないという欠点があった。
場合は、これをほぼ完全に値蔽するが、気相の場合は、
かなり自由にプラスチックパッケージ内を通過する性質
を持っている。しかじ人を腐食に対しては気相が液相よ
りも腐食の進行程度が遅いために、気相だけの試験では
不良が発生するまでの時間が長く又不良発生率が低いた
めに長時間、多数のサンプルを用いて試験を行わないと
有意差が検出されないという欠点があった。
この発明の目的は、水分浸入によるアルミ配線等の経食
に対し水分の浸入過程を強制加速させ、評価試験に於け
る所要試料数、所要時間を減少させることを提供するこ
とにある。
に対し水分の浸入過程を強制加速させ、評価試験に於け
る所要試料数、所要時間を減少させることを提供するこ
とにある。
この発明によれば、高温直重囲気での急激な温度低下に
よる多量の凝縮水滴の発生と凝縮熱の放出が単なる水滴
付着番こ比べてかなり、アル電腐食の反応が速いという
事象に着目し、従来のプレッシャー・クツカーテスト懐
置に温度コントロールと圧力コントロール装置を追加改
嵐し、急激な温度変化と圧力変化を繰返し行うことによ
って、水蒸気の凝縮、浸透を促進させることを特徴とす
る方法及び装置が得られる。
よる多量の凝縮水滴の発生と凝縮熱の放出が単なる水滴
付着番こ比べてかなり、アル電腐食の反応が速いという
事象に着目し、従来のプレッシャー・クツカーテスト懐
置に温度コントロールと圧力コントロール装置を追加改
嵐し、急激な温度変化と圧力変化を繰返し行うことによ
って、水蒸気の凝縮、浸透を促進させることを特徴とす
る方法及び装置が得られる。
この発明の効果は、第２図で示される様に、最初常温常
圧より温度を上昇させることで空気（ガス）と水蒸気の
混合ガス（白丸で表示）が高温高圧状−で（１）の様に
半導体装置の周辺に充満し、一部がプラスチックパッケ
ージ２を通して半導体装置内に浸入する。この状態で圧
力コントロール用の弁を開き水蒸気と共に空気（ガス）
をｉの外に排出し弁を閉じて晶の中を水蒸気だけの響囲
気憂こする（ｂ）、ａらに低温方向に温度変化を与える
と水蒸気が凝縮し、（Ｃ）の様に半導体装置内に凝縮水
が−る。さらに高温方向に温度変化を与えると（ｄ）の
様に半導体装置内の凝縮水が蒸発し、さらに夷へ没入し
又新しく水蒸気が浸入しゃ導体籟置内の水分の含有量が
増す。この状態で再び低温方向に温度変化を与えると（
Ｃ）の様に半導体装置内の凝縮水は増加する。（ｄ）％
（・）を繰返すこと番ζよって半導体装置内の凝縮水
はどんどん増加する。この様に凝縮蒸発を繰り返すこと
により、７半導体装置の中心部（ボンディングワイヤー
３やチップ４）まで凝縮水が浸透することで試験を課し
た試験群の中のＡｔ配線等の腐食による不良が短時間の
間に大量に発生し、小数の試料で有意差判定ができる仁
と曇こある。
圧より温度を上昇させることで空気（ガス）と水蒸気の
混合ガス（白丸で表示）が高温高圧状−で（１）の様に
半導体装置の周辺に充満し、一部がプラスチックパッケ
ージ２を通して半導体装置内に浸入する。この状態で圧
力コントロール用の弁を開き水蒸気と共に空気（ガス）
をｉの外に排出し弁を閉じて晶の中を水蒸気だけの響囲
気憂こする（ｂ）、ａらに低温方向に温度変化を与える
と水蒸気が凝縮し、（Ｃ）の様に半導体装置内に凝縮水
が−る。さらに高温方向に温度変化を与えると（ｄ）の
様に半導体装置内の凝縮水が蒸発し、さらに夷へ没入し
又新しく水蒸気が浸入しゃ導体籟置内の水分の含有量が
増す。この状態で再び低温方向に温度変化を与えると（
Ｃ）の様に半導体装置内の凝縮水は増加する。（ｄ）％
（・）を繰返すこと番ζよって半導体装置内の凝縮水
はどんどん増加する。この様に凝縮蒸発を繰り返すこと
により、７半導体装置の中心部（ボンディングワイヤー
３やチップ４）まで凝縮水が浸透することで試験を課し
た試験群の中のＡｔ配線等の腐食による不良が短時間の
間に大量に発生し、小数の試料で有意差判定ができる仁
と曇こある。
次に第３図を参照して、この発明の一実施例の信頼性評
価装置を説明する。この実施例は、温度コントロール装
置（１）、 ”圧力コントロール装置（ｂ）とタイマー
（Ｃ）を取り付けたプレッシャークツカーテスト用の圧
力≦（明こ水と半導体装置を入れて密封し、ヒーター神
）でｆ１度を上げる。温度コントロール装置（ａ）で指
定した温度１２５℃になったら、空気（１，０気圧）と
水蒸気（２，３気圧）の混合圧力を水蒸気だけにするた
めに圧力コントロール装置（ｂ）にて水蒸気を含んだ空
気を晶の外へ排出し圧力釜（ｄ）、内が水蒸気圧（２，
３気圧）Ｋなる様にコントロールする。ここまでタイマ
ー（Ｃ）を２０時時駆動させ、その後温度コントロール
装置（１）で温度をｓＯ℃に低下させ、その状態でタイ
マー（＜１３を８時間動作させる。その後再び温度コン
トロール装置（ａ）で。
価装置を説明する。この実施例は、温度コントロール装
置（１）、 ”圧力コントロール装置（ｂ）とタイマー
（Ｃ）を取り付けたプレッシャークツカーテスト用の圧
力≦（明こ水と半導体装置を入れて密封し、ヒーター神
）でｆ１度を上げる。温度コントロール装置（ａ）で指
定した温度１２５℃になったら、空気（１，０気圧）と
水蒸気（２，３気圧）の混合圧力を水蒸気だけにするた
めに圧力コントロール装置（ｂ）にて水蒸気を含んだ空
気を晶の外へ排出し圧力釜（ｄ）、内が水蒸気圧（２，
３気圧）Ｋなる様にコントロールする。ここまでタイマ
ー（Ｃ）を２０時時駆動させ、その後温度コントロール
装置（１）で温度をｓＯ℃に低下させ、その状態でタイ
マー（＜１３を８時間動作させる。その後再び温度コン
トロール装置（ａ）で。
温度を１２５’Ｃに上昇させ、その状態でタイマー（Ｃ
）を２０時時駆動させる。タイマー（Ｃ）が終了したら
ヒーター（・）を切り、圧力コントロール装置（１））
″′ｃ１圧力≦（ｄ）、の内部圧が大気圧になる様にし
て圧力＆（ｄ）％が常温になるのを待って、半導体装置
を取り出す、動作は全て自動的に処ｍされる。上記手順
による試験を課した半導体装置を評価することにより所
要の結果が得られる。
）を２０時時駆動させる。タイマー（Ｃ）が終了したら
ヒーター（・）を切り、圧力コントロール装置（１））
″′ｃ１圧力≦（ｄ）、の内部圧が大気圧になる様にし
て圧力＆（ｄ）％が常温になるのを待って、半導体装置
を取り出す、動作は全て自動的に処ｍされる。上記手順
による試験を課した半導体装置を評価することにより所
要の結果が得られる。
以上の実施例番ζ示した様に、水蒸気雰囲気内で、温度
変化、圧力変化を繰返し加える◆によって、水蒸気の凝
縮蒸発が繰返され、半導体装置の中心部まで凝縮水が浸
透し、短時間に大量のＡｔ腐食が発生するのである。
変化、圧力変化を繰返し加える◆によって、水蒸気の凝
縮蒸発が繰返され、半導体装置の中心部まで凝縮水が浸
透し、短時間に大量のＡｔ腐食が発生するのである。
例として、従来のプレッシャー・クッカーテス）（ＰＣ
Ｔ）ＪＣ於いて、耐湿性が比較的弱いと言われ、人り腐
食不良が１ヶ発生している半導体試料群（ホ）と耐湿性
が通常レベルと言われ、Ａｔ腐食不良が発生していない
半導体装置試料群（ロ）を本発明による人を腐食不良の
発生（不良率）で比較すると、表１及び図４に、示す通
りである。
Ｔ）ＪＣ於いて、耐湿性が比較的弱いと言われ、人り腐
食不良が１ヶ発生している半導体試料群（ホ）と耐湿性
が通常レベルと言われ、Ａｔ腐食不良が発生していない
半導体装置試料群（ロ）を本発明による人を腐食不良の
発生（不良率）で比較すると、表１及び図４に、示す通
りである。
表１よりＰＯＴでは（２）、何間に有意差を検出できな
いが、本発明による方法を用いると有意差を検出できる
。
いが、本発明による方法を用いると有意差を検出できる
。
表 １
又、第４図より試験時間に対するムを腐食の発生率では
本発明による試験での不良発生率（ａ）が従来のＰＣＴ
による不要発生率（ｂ）より約３．５倍も強性加速して
いる。
本発明による試験での不良発生率（ａ）が従来のＰＣＴ
による不要発生率（ｂ）より約３．５倍も強性加速して
いる。
第１図は従来プレッシャー・クツカーテストに使用する
装置である。第１図（Ｊｌ）は試料を収納する圧力釜の
外形図であり、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の断面図で
あり、又、第１図（Ｃ）は試験のために圧力ｉを格納す
る恒温槽である。 尚、第１図において、ｌ・・・・・・圧力≦、２・・・
・・・半導体装置試料、３・・・・・・シャーレに入れ
た水、４・・・・・・圧力韮のフタ、５・・・・・・圧
力函とフタを止めるビスとナツトである。 ＃Ｉ２図は本発明を使用した試験での半導体装置の断面
図で示した水蒸気及び水滴に着目した雰囲気モデルを示
す図である。第２図（１）は常圧で常温常湿状態での雰
囲気モデル、第２・図（ｂ）は高圧で高さ 温高湿状態での雰囲気モデルｓｇｚ図（Ｃ）は（ｂ）彎
低温方向尋こ温度コントロールした時の雰囲気モデル、
第２図（ｄ）は（Ｃ）を再び高温方向に温度コントロー
ルした時の雰囲気モデル、第２図（・）は（ｄ）を再び
低温方向に温度コントロールした時の雰囲気モデルであ
る。 ・印は気相の水（水蒸気）、・印は液相の水（水滴）を
示す。 尚、第２図において、１・・・・・・リード、２・・・
・・・プラスチックパッケージ、３・・・・・・ボンデ
ィングワイヤー、４・・・・・・チップであ゛る。 第３図は本発明の信頼性評価装置の簡単な構成図である
。 尚、籐３図において、（ａ）・・・・・・温度コントロ
ール装置、（ｂ）・・・・・・圧力コントロール装置、
（Ｃ）・・・・・・温度コントロール装置のタイマー、
（ｄ）・・・・・・試料を収納する圧力韮、そして（・
）・・・・・・圧力釜を加熱するためのヒーターである
。 第４図は耐湿性試験時間に対するＡｔ腐食不良の発生率
を示すグラフで轡る。 尚、第４図に詔いて、（ａ）・・・・・・本発明による
プレッシャー・クツカーテストでのムを腐食不要発生カ
ーブであり、（ｂ）・・・・・・従来方法によるプレッ
シャー・クツカーテストでのムを腐食不良の発生カーブ
である。 第１図 （Ｃ） 第２図 菓 ３ 図 ＦｋｌｖＩ酌指軟 ′諮４図
装置である。第１図（Ｊｌ）は試料を収納する圧力釜の
外形図であり、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の断面図で
あり、又、第１図（Ｃ）は試験のために圧力ｉを格納す
る恒温槽である。 尚、第１図において、ｌ・・・・・・圧力≦、２・・・
・・・半導体装置試料、３・・・・・・シャーレに入れ
た水、４・・・・・・圧力韮のフタ、５・・・・・・圧
力函とフタを止めるビスとナツトである。 ＃Ｉ２図は本発明を使用した試験での半導体装置の断面
図で示した水蒸気及び水滴に着目した雰囲気モデルを示
す図である。第２図（１）は常圧で常温常湿状態での雰
囲気モデル、第２・図（ｂ）は高圧で高さ 温高湿状態での雰囲気モデルｓｇｚ図（Ｃ）は（ｂ）彎
低温方向尋こ温度コントロールした時の雰囲気モデル、
第２図（ｄ）は（Ｃ）を再び高温方向に温度コントロー
ルした時の雰囲気モデル、第２図（・）は（ｄ）を再び
低温方向に温度コントロールした時の雰囲気モデルであ
る。 ・印は気相の水（水蒸気）、・印は液相の水（水滴）を
示す。 尚、第２図において、１・・・・・・リード、２・・・
・・・プラスチックパッケージ、３・・・・・・ボンデ
ィングワイヤー、４・・・・・・チップであ゛る。 第３図は本発明の信頼性評価装置の簡単な構成図である
。 尚、籐３図において、（ａ）・・・・・・温度コントロ
ール装置、（ｂ）・・・・・・圧力コントロール装置、
（Ｃ）・・・・・・温度コントロール装置のタイマー、
（ｄ）・・・・・・試料を収納する圧力韮、そして（・
）・・・・・・圧力釜を加熱するためのヒーターである
。 第４図は耐湿性試験時間に対するＡｔ腐食不良の発生率
を示すグラフで轡る。 尚、第４図に詔いて、（ａ）・・・・・・本発明による
プレッシャー・クツカーテストでのムを腐食不要発生カ
ーブであり、（ｂ）・・・・・・従来方法によるプレッ
シャー・クツカーテストでのムを腐食不良の発生カーブ
である。 第１図 （Ｃ） 第２図 菓 ３ 図 ＦｋｌｖＩ酌指軟 ′諮４図
Claims (1)
- 半導体装置の耐湿性に関する信頼性評価試験であるプレ
ッシャークツカーテストの試験中に電歇な温度変化と圧
力変化を繰返し行うことによって、水蒸気の凝縮及び浸
透を促進させることを特徴とする半導体装置の信頼性評
価試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19250181A JPS5892967A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 半導体装置の信頼性評価試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19250181A JPS5892967A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 半導体装置の信頼性評価試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892967A true JPS5892967A (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=16292350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19250181A Pending JPS5892967A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 半導体装置の信頼性評価試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5892967A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5863545A (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-15 | Nissan Motor Co Ltd | 外装部品構造 |
| JPS6140573A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-26 | Nec Corp | 半導体装置の試験法 |
| US5211528A (en) * | 1989-08-31 | 1993-05-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Industrial robot apparatus |
| CN103616589A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心 | 一种电饭锅可靠性检测装置 |
| CN105182208A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-23 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种led芯片测试方法 |
| JP7601296B1 (ja) * | 2024-06-12 | 2024-12-17 | 三菱電機株式会社 | 半導体チップの試験方法 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19250181A patent/JPS5892967A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5863545A (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-15 | Nissan Motor Co Ltd | 外装部品構造 |
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| CN103616589A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心 | 一种电饭锅可靠性检测装置 |
| CN103616589B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-03-02 | 广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心 | 一种电饭锅可靠性检测装置 |
| CN105182208A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-23 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种led芯片测试方法 |
| JP7601296B1 (ja) * | 2024-06-12 | 2024-12-17 | 三菱電機株式会社 | 半導体チップの試験方法 |
| WO2025257988A1 (ja) * | 2024-06-12 | 2025-12-18 | 三菱電機株式会社 | 半導体チップの試験方法 |
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