IVA/HR-IVA：
封止パッケージのガス成分分析
分析概略
IVA（Internal Vapor Analysis：内部蒸気/ガス分析）・HR-IVA（高分解能-IVA）は封止されたパッケージデバイス内の水分量（水蒸気）・主成分ガス・残留ガス成分の相対濃度について、質量分析計を用いて定量分析します。IVA/HR-IVAはMIL規格（MIL-STD-750/883）に準拠して測定を行います。
*本分析はONEIDA RESERACH SERVICES（ORS）社で実施
対象分野
半導体・エレクトロニクス・自動車・航空宇宙
| IVA分析 | HR-IVA（高感度IVA）分析 | |
|---|---|---|
| 測定可能な元素 | 水蒸気・窒素・酸素・アルゴン・二酸化炭素・水素、ヘリウム・フッ化炭素・炭化水素（CH）および主要な有機物をppmレベルで検出可能 （質量範囲：2～150（AMU） | |
| 測定可能な内容積 | 0.01cc以上 | 1nl (=1x10-6cc)以上 ＊1atmの窒素ガスを封入したパッケージで測定可能な内容積 |
| 質量分析計 | 四重極型 (Q-pole) | 飛行時間型 (Time Of Flight (TOF) |
| 検出感度 | 水蒸気は100ppmv、その他のガス成分は10ppmv以下も検出可能 | |
| 精度 | 水蒸気：±10%以内(@5,000ppmv) | |
対象試料の事例
- 半導体・電子デバイス
- 光デバイス
- MEMS
- 照明
- 医療機器
- プラスチックバック
- ヒートパイプなど
用途事例
- 封止パッケージ内の水分量・封止ガス・残留ガスを分析
原理/特徴
IVAは封止パッケージの残留ガス分析（RGA）やMIL規格の内部ガス分析（Internal Gas Analysis）を発展させた分析技術です。パッケージ試料にパンクチャーピンで穴を空け、内部水蒸気・ガス成分を質量分析を行います。
- MIL規格（MIL-STD-750/883）に対応
- プリベーク処理対応：100℃±5℃、16～24時間（MIL規格準拠時）
- ガラス・Ni系合金（Kovarなど）は標準穴あけ対応
- パッケージの蓋・壁が厚い場合は前処理対応可
試験事例
| 熱サイクル試験後 | 熱サイクル試験前 (リファレンス) |
|
|---|---|---|
| 窒素 | 43.3 %v | 43.8 %v |
| 酸素 | ND | ND |
| アルゴン | 45%v | 50.9%v |
| CO2 | 5%v | 2.08%v |
| 水蒸気 | ND | ND |
| 水素 | 5.2%v | 1.43%v |
| メタン | 1.6%v | 1.81%v |
ND: None Detected
1% = 10,000ppm
- HR-IVA：SMD水晶デバイス（熱サイクル試験前後の比較）
熱サイクル試験前後で、CO2・水素ガス・メタンが増加。樹脂系材料からのアウトガスと推測。
