皆様、こんにちは。光デバイス設計課の長冨です。
前回のブログでは発光素子（LD）の故障事例紹介でしたが、今回は半導体デバイスの耐水性について紹介したいと思います。
みなさんは半導体を製造するのに大量の水が必要なのはご存じですか？
微細な加工をおこなっている半導体にゴミなどの異物が付着すると、正常に動作しなくなってしまいます。このため、クリーンルーム内で製造し、製造工程毎に超純水で洗浄をおこなっているので大量に水が必要となります。
製造には大量の水が必要でも、半導体を使用していく上では水が厄介者となります。
電子機器を水中に落としたことはありませんか？防水対策をしていなければ、電子機器が壊れたりすることがあります。これは水の中に溶け込んでいるミネラルや不純物が、電気を流す助けをしており、電子回路がショートするからです。
このように、綺麗ではない水だと不具合を起こす可能性があります。
半導体デバイスは気密封止せずに使用する場合があります。この時、デバイス周囲に存在する水分（湿度）の影響でイオンマイグレーションが発生することがあります。
（イオンマイグレーションの簡単なメカニズムは下図を参照）
図1. イオンマイグレーションとは
このため、半導体デバイス自体にイオンマイグレーションが発生しにくいような対策をおこなう必要があります。
ただ、対策をおこなってもチップの周囲に塩素を含む配線やはんだ付けをした基板などが多数存在すると、その部分から発生した塩素イオンなどが電極に引き寄せられて、半導体デバイスが故障することがありますので、注意が必要です。なので、半導体デバイスの耐水性を確認するため、高温高湿試験などの環境試験を実施することが重要になります。
WTIでは、イオンマイグレーションが発生しにくい素材を使用した試験用治具の設計・製作などもおこなっております。また、高温高湿試験などの環境試験用にも活用できる、専用電源と各種制御プログラムをセットにした「多用途通電システム」のご提供も可能です。
さらには、防水設計に関してもノウハウを有しております。水や湿度による故障に関して、お困りごとがございましたら、お気軽にWTIまでお問合せください。
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