一种半导体器件特性的测试分析方法与流程

文档序号:11431252阅读:360来源:国知局

本发明属于电子产品技术分析领域,具体涉及一种半导体器件特性的测试分析方法。



背景技术:

半导体是指在常温条件下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用,比如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与绝缘体和导体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。

本征半导体是指不掺杂杂质且无晶格缺陷的半导体,在极低的温度下,半导体的价带是满带,受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子—空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子-空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电导率。温度升高时,将产生更多的电子-空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无晶格出现的纯净半导体的电阻率较大,实际应用并不多。

目前半导体市场上充斥着大量的伪劣产品,半导体元器件是电子产品中重要部分,其中假冒电子元器件、仿冒集成电路,其内部工艺(封装工艺)质量一致性差,不能满足集成电路系统的需求,一旦装配完成投入使用,极易出现故障,严重影响集成电路系统的可靠性,甚至造成重大的损失。而翻成新集成电路,产品年久老化、产品翻新损伤等问题,存在巨大的可靠性,甚至造成重大的损失,一旦进行装配使用,严重影响集成电路系统的可靠性、运行稳定性和使用寿命。这些劣质半导体器件一旦流入生产环节,轻则直接影响到产品的生产周期、产品的质量、产品的使用安全性和产品的使用寿命,重则危害他人生命安全。

因此,对于半导体这样的电子元器件质量把关至关重要,对于半导体器件特性的测试分析方法也是十分必要的。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明要解决的技术问题是提供一种半导体器件特性的测试分析方法,可以有效地剔除劣质产品

为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种半导体器件特性的测试分析方法,包括以下方法:

x射线无损探伤分析,通过对半导体器件样品的内部工艺结构简单分析,在半导体器件样品的正上方方向和侧视方向上分别进行x射线的照射,然后分别得到半导体器件样品的正上方方向和侧视方向上的x射线照片,在这事先准备了半导体器件标准品的内部工艺结构的x射线照片进行对比观察,如果通过对比发现半导体器件的引线框架形貌、半导体器件中的芯片位置、半导体器件中的芯片尺寸、半导体器件中的引线键合定位、半导体器件中的键合丝数量中的任一项不一致或者出现键合丝严重破损断丝现象,则判定为不合格;

物理特性外部分析,对半导体器件样品进行外部物理特性分析,其中所述外部物理特性包括半导体器件的引线、半导体器件的引线焊区、半导体器件的封装壳体、半导体器件的封装盖帽、半导体器件的bga封装焊球、半导体器件的bga封装基板,如果其中任意一项出现缺陷现象,则判定为不合格;

耐腐蚀特性测试,将半导体器件样品在室温条件下放入测试有机溶剂中,液体表面确保超过半导体器件样品上层,浸泡时间为10~20min,然后用镊子或者夹子将半导体器件样品从有机溶剂中捞出,在室温条件下晾干,晾干后使用特定刷子以0.5~1n的压力在半导体器件样品上重复刷5~10次,观察半导体器件样品表面是否出现腐蚀、掉漆或断线现象。

优选地,所述半导体器件特性的测试分析方法还包括声学扫描显微镜测试,利用声学扫描显微镜对半导体器件样品材料进行密度测量,然后将测量数据结果与半导体器件标准品对比,如果出现相同半导体样品的模塑化合物密度明显不一致、样品模塑化合物密度不均匀或者明显异常、样品内部结构不一致其中的任意一种情况,则判定为不合格。

优选地,所述耐腐蚀特性测试中的有机溶剂按照质量分数包括以下成分:

乙醇8~12份;

二氯甲烷4~10份;

三氯丙烷7~13份;

汽油5~8份;

丁醇3~15份;

松香油2~13份;

苯乙烯4~14份。

优选地,所述半导体器件特性的测试分析方法还包括先行偏振光检测方法,准备两个偏振片,在两个偏振片中间放置需要测试的半导体器件样品,半导体材料样品与两偏振片平行,用一光源产生强度均匀的光,垂直照射在其中一个偏振片上,使其产生线偏振光,该线偏振光再照射到半导体器件样品上,其透射光经过第二偏振片,最后被光学成像系统接收并显示,将半导体器件样品的光学成像系统与标准半导体器件的光学成像系统对比,如果出现明显的缺陷,则判定为不合格。

优选地,所述耐腐蚀特性测试中的特定刷子指的是一种与牙刷尺寸大小一样的刷子,所述刷子的刷毛与刷柄是由耐腐蚀材料制成。

本发明的有益效果在于:本发明所提供的的一种半导体器件特性的测试分析方法,用严谨科学的试验方法和判定依据,对于半导体器件样品的品质给出了最有效的判定依据,通过一系列的方法逐次排查半导体器件样品的芯片尺寸、引线键合定位、bga封装焊球、bga封装盖帽等指标,测试方法科学,过程中不会产生有害物质。

具体实施方式

实施例1

一种半导体器件特性的测试分析方法,包括以下方法:

x射线无损探伤分析,通过对半导体器件样品的内部工艺结构简单分析,在半导体器件样品的正上方方向和侧视方向上分别进行x射线的照射,然后分别得到半导体器件样品的正上方方向和侧视方向上的x射线照片,在这事先准备了半导体器件标准品的内部工艺结构的x射线照片进行对比观察,如果通过对比发现半导体器件的引线框架形貌、半导体器件中的芯片位置、半导体器件中的芯片尺寸、半导体器件中的引线键合定位、半导体器件中的键合丝数量中的任一项不一致或者出现键合丝严重破损断丝现象,则判定为不合格;

物理特性外部分析,对半导体器件样品进行外部物理特性分析,其中所述外部物理特性包括半导体器件的引线、半导体器件的引线焊区、半导体器件的封装壳体、半导体器件的封装盖帽、半导体器件的bga封装焊球、半导体器件的bga封装基板,如果其中任意一项出现缺陷现象,则判定为不合格;

所述半导体器件特性的测试分析方法还包括声学扫描显微镜测试,利用声学扫描显微镜对半导体器件样品材料进行密度测量,然后将测量数据结果与半导体器件标准品对比,如果出现相同半导体样品的模塑化合物密度明显不一致、样品模塑化合物密度不均匀或者明显异常、样品内部结构不一致其中的任意一种情况,则判定为不合格。

所述半导体器件特性的测试分析方法还包括先行偏振光检测方法,准备两个偏振片,在两个偏振片中间放置需要测试的半导体器件样品,半导体材料样品与两偏振片平行,用一光源产生强度均匀的光,垂直照射在其中一个偏振片上,使其产生线偏振光,该线偏振光再照射到半导体器件样品上,其透射光经过第二偏振片,最后被光学成像系统接收并显示,将半导体器件样品的光学成像系统与标准半导体器件的光学成像系统对比,如果出现明显的缺陷,则判定为不合格。

实施例2

所述半导体器件特性的测试分析方法还包括耐腐蚀特性测试,将半导体器件样品在室温条件下放入测试有机溶剂中,液体表面确保超过半导体器件样品上层,浸泡时间为10~20min,然后用镊子或者夹子将半导体器件样品从有机溶剂中捞出,在室温条件下晾干,晾干后使用特定刷子以0.5~1n的压力在半导体器件样品上重复刷5~10次,观察半导体器件样品表面是否出现腐蚀、掉漆或断线现象。所述耐腐蚀特性测试中的特定刷子指的是一种与牙刷尺寸大小一样的刷子,所述刷子的刷毛与刷柄是由耐腐蚀材料制成。

其中,所述耐腐蚀特性测试中的有机溶剂按照质量分数包括以下成分:

乙醇8份;

二氯甲烷4份;

三氯丙烷7份;

汽油5份;

丁醇3份;

松香油2份;

苯乙烯4份。

实施例3

所述半导体器件特性的测试分析方法还包括耐腐蚀特性测试,将半导体器件样品在室温条件下放入测试有机溶剂中,液体表面确保超过半导体器件样品上层,浸泡时间为10~20min,然后用镊子或者夹子将半导体器件样品从有机溶剂中捞出,在室温条件下晾干,晾干后使用特定刷子以0.5~1n的压力在半导体器件样品上重复刷5~10次,观察半导体器件样品表面是否出现腐蚀、掉漆或断线现象。所述耐腐蚀特性测试中的特定刷子指的是一种与牙刷尺寸大小一样的刷子,所述刷子的刷毛与刷柄是由耐腐蚀材料制成。

其中,所述耐腐蚀特性测试中的有机溶剂按照质量分数包括以下成分:

乙醇10份;

二氯甲烷7份;

三氯丙烷10份;

汽油6份;

丁醇7份;

松香油8份;

苯乙烯9份。

实施例4

所述半导体器件特性的测试分析方法还包括耐腐蚀特性测试,将半导体器件样品在室温条件下放入测试有机溶剂中,液体表面确保超过半导体器件样品上层,浸泡时间为10~20min,然后用镊子或者夹子将半导体器件样品从有机溶剂中捞出,在室温条件下晾干,晾干后使用特定刷子以0.5~1n的压力在半导体器件样品上重复刷5~10次,观察半导体器件样品表面是否出现腐蚀、掉漆或断线现象。所述耐腐蚀特性测试中的特定刷子指的是一种与牙刷尺寸大小一样的刷子,所述刷子的刷毛与刷柄是由耐腐蚀材料制成。

其中,所述耐腐蚀特性测试中的有机溶剂按照质量分数包括以下成分:

乙醇12份;

二氯甲烷10份;

三氯丙烷13份;

汽油8份;

丁醇15份;

松香油13份;

苯乙烯14份。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1