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塑封器件失效机理及其可靠性评估技术

1 引言

塑封器件是指以树脂类聚合物为材料封装的半导体器件，其固有的特点限制

了塑封器件在卫星、军事等一些高可靠性场合的使用。虽然自 70 年代以来，

大大改进了封装材料、芯片钝化和生产工艺，使塑封器件的可靠性得到很大的

提高，但仍存在着许多问题。这些潜在的问题无法通过普通的筛选来剔除，因

此，要研究合适的方法对塑封器件的可靠性加以评定。

再沿着引线与塑封料的封接界面进入器件芯片表面。同时由于树脂本身的透湿

率与吸水性，也会导致水汽直接通过塑封料扩散到芯片表面。吸入的潮气中，

如果带有较多的离子沾污物，就会使芯片的键合区发生腐蚀。如果芯片表面的

钝化层存在缺陷，则潮气会侵入到芯片的金属化层。无论是键合区的腐蚀还是

金属化层的腐蚀，其机理均可归结为铝与离子沾污物的化学反应：由于水汽的

浸入，加速了水解物质（Cl -，Na+）从树脂中的离解，同时也加速了芯片表

面钝化膜磷硅玻璃离解出(PO4)3-。

（1）在有氯离子的酸性环境中反应

2Al±6HCl→2AlCl3±3H 2

Al+3Cl→AlCl3+3e-

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