半导体分立器件内部水汽含量试验程序-论文.pdf

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1、◇科技论坛◇科技_向导2014年27期半导体分立器件内部水汽含量试验程序耿宁宁(济南市半导体元件实验所山东济南250000)【摘要】水汽含量试验设备应符合的要求试验程序的详细步骤和器件拒收标准试验注意事项。【关键词】水汽含量试验设备；试验程序1．目的2_3程序3所用设备本试验的目的是测定在金属或陶瓷封装器件内部气体中的水汽程序3通过测量已校准的湿度传感器或集成电路芯片响应的方含量，它可以是破坏性试验(程序1和程序2)，也可以是非破坏性试验法来测定器件中的水汽含量。湿度传感器和集成电路芯片应密封在器(程序3)。件壳体内，在封装的外部有可利用的引出端。所需的设备

2、如下：2．设备a)湿度传感器和能检测出含量为0．03％~0．005％(300ppm~5OppIn)根据所选的不同程序．本试验所需设备如下的水汽含量的读出仪器。传感器安装在密封器件内部。2．1程序1所用的设备b)被测试器件上的金属走线．它们与器件之间用反偏置二极管程序1是用质谱仪测量器件内部的水汽含量．所需设备如下：隔离．当被连接作为桥式网络一部分时．可检测出腔内0．2％(2000ppIn)a卜·台质谱仪．符合以下要求：水汽含量。芯片应以某种方式致冷．使芯片表面为腔体最冷点器件(1)谱范围。质谱仪可以读取到的最小谱范围应在1100原子质先被致冷到露点以下．然后

3、再加热到室温．构成一个完整的试验周量单位(AMUs)期。(2)检测精度。它能对给定的封装再现地检测出规定的水汽含量．3．程序其精度为20：1。即对于O．1crn3，允许水汽含量为0．5％(5000ppm)。质谱仪应按照程序1．程序2，程序3的要求进行内部水汽含量测试。所应具有检测出0．01cm3封装体积内水汽含量小于0．025％(250ppin)的最有器件在把热导入器件之前。应在100℃±5oC下预烘16h～24h。应该能小检测精度。最小体积被认为是最坏的情况。水汽含量由标准的产生方检测在预烘阶段发生断电情况，以及多长时间温度达到100oC±5oC。在法建立

4、。外部烤箱烘烤的器件在断电且温度降至lO0'E~5~超过1h的情况下。(3)校准。质谱仪的校准是在规定水汽允许范围(偏差为20％)下，应对器件至少再重新烘烤12h以上。利用一个封装模拟器来完成的。该模拟器利用对已知水汽含量(偏差3．1程序1为10％)的体积连续取样排气．且能重复性的产生至少三种已知的气器件应按相关标准进行密封试验．并且不应存在可能影响水汽含体体积(偏差为10％)。湿度漏点分析仪应至少一年校准一次。校准记量测定精确度的任何表面沾污。录应每日保留由这种方法得到的气体分析结果必须在至少由2个器件插入后．把器件和真空箱用泵抽气并在100~C~5~C的

5、温度(体积和浓度)校准点所确定的湿度范围或极限值的范围内才成立(即下烘赔．直至背景压力到达不妨碍规定的测量精度和灵敏度为止。在0．Olcm3-O．1cm]为O．5％(5000ppm)应采用最佳拟合曲线核准体积校抽气后．应刺穿器件外壳或盖板，并采用质谱仪测量释放气体的下准点。无法满足这个范围的系统应该使用一种有由鉴定机构认可的同述特性：等方法。a)刺穿器件封装释放气体时箱内压力将增加。若增压小于封装体(4)对于其他体积的校准对于所有在含量大于0．01％体积的气体都积的标准压强下的50％．则表示：应该校准。至少应该包含在3．1c)中所列的气体。这些应用的气体校准

6、(1)没有完全刺穿在大约1％体积含量上，作为每年校准需求的一部分，除了碳氟化合物：(2)器件的壳体不密封。应用于0．02％(200ppm】的含量：氮气：应用于大于80％的含量。氦气：应用(3)封装内部未包含常规气压值。于大于10％的含量氧气：应用于大于20％的含量b)释放气体的水含量．按单位体积的百分比或占总体积的气体体b)能放置器件的一只开口真空箱和使器件与2．1a)中的质谱仪相积比ppm表示：连接的真空传递通道系统应该保持在等于或大于设备温度的一个稳出现下列情况的器件应拒收：定的温度值。开口真空箱中夹具对样品的夹持必须满足2．1c)刺穿装a1水汽含量大于

7、规定最大值的器件应视为失效。置的要求．在刺穿前使器件保持在100~+5oC达lOmin以上。b1存在如3．1a)~fi述的异常低的总气体含量的器件．如不能替代应c)开口真空箱内或传递通道内(见2．1b)$tJ穿装置的功能是刺穿视为失效这样的器件可用同一组的其他器件代替，如果替代的器件样品壳体(不降低质谱仪箱的真空并不破坏壳体的密封媒质)，以使样存在的总气体含量对于该型号属于正常范围．那么替代的和原来的器品内部气体逸出．进入真空箱体和质谱仪件都不能因此而被视为失效。2．2程序2所用设备c1对含有干燥剂和有机物器件的数据分析应在动态测量系统中程序2采用累积计算5

8、0℃时由干燥的载体气体收集到的水汽．通对95％的气体