密封微電子器件氦細檢漏和氟油粗檢漏的試驗程序、操作及細節

任何一個封裝結構非常完善的氣密封器件，它的密封性都不可能是絕對的，也就是說當處在某一壓力條件下時，都會出現一定的泄漏現象，因此泄漏是一個相對概念。而泄漏通常又表現為滲透型和通道型兩種形式。檢漏的目的就是要剔除存在通道型泄漏的產品，通常以漏氣速率大小來衡量密封性能的好壞，漏氣速率越小則表明其密封性能越好。軍品氣密封裝微電子器件的氣密性質量，行業內通常按照GJB548B-2005方法1014.2的示蹤氣體氦（He）細檢漏和氟碳化合物（輕、重氟油）粗檢漏來進行檢測。

結合多年的實際工作經驗，從標準中的試驗程序、標準細節、試驗操作等多方面進行簡要剖析，有助于快速理解并掌握這個試驗項目。 

1、明確測量漏率（R）與等效標準漏率（L）的關系：

a) 施加的氦氣壓力為絕對壓力，而非相對壓力；

b) 在規定的條件下，采用規定的試驗媒介測得的給定封裝的漏率。如對被測樣品采用充氦加壓檢漏測得的漏率R，那么與其他方法測的漏率進行比較，測量漏率必須換成等效標準漏率；

2、試驗前檢查設備儀器是否滿足要求：

a)對于示蹤氣體氦（He）細檢漏的檢測儀，其靈敏度必須可以讀出小于等于10^-4Pa·cm³/s的氦漏率。氦質譜檢漏儀的檢測罐體積應根據實際情況盡量小，小體積的檢測罐有利于提高檢測靈敏度的極限值，并且每次試驗前必須使用外置擴散型標準漏孔校準或進行設備的內部校準。

b) 對于加壓罐，能讓被測器件承受516kPa的壓力作用達10h。氟碳化合物（輕氟油、重氟油）應滿足標準的指標要求，觀察時用1.5 ~30倍放大鏡。

3、理解標準注意事項及掌握試驗操作細節

3.1細檢漏試驗

a)GJB548B-2005方法1014.2中的示蹤氣體氦細檢漏，分為A1、A2和A4。應根據被測器件類型（成品或未密封的外殼）及產品的詳細規范進行選擇試驗條件。

b)A1試驗條件是固定方法，從表中根據封裝內腔體積的大小來選擇加壓條件和拒收判據，但要注意從加壓罐中取出的樣品應在1h內完成試驗。

c)A2試驗條件是靈活方法，通過被測樣品的封裝內腔體積與等效標準漏率拒收判據來計算接收測量漏率判據，加壓壓強（PE）、加壓時間（t1）、Z長停留時間（t2）需要結合氦質譜檢漏儀的檢測能力來進行選擇，同時要求Z后一個器件也應能在規定的停留時間（t2）內完成。

d)A1和A2試驗條件中對于如何緩解從加壓罐中取出吸附在被測器件表面的氦氣，可以參考MIL-STD-883K版1014.15中緩解氦氣吸附方法（保持空氣流通、干燥氣體噴吹及熱烘培）進行。

e)A1和A2的測量漏率在記錄中應準確記錄每只樣品的測試時間，因為1min測試與59min測試的結果完全不同，可能會相差一個數量級。同時還應記錄測試時的溫度，因為溫度與漏率密切相關。

f)A44試驗條件是負壓噴氦法，首先注意抽真空的平面是封裝內腔，而不是隨意一個可以密封住的平面，另外還要避免真空密封硅脂堵塞疑似漏孔。

3.2粗檢漏試驗

a)粗檢漏加壓條件與細檢漏加壓條件沒有對應關系，比如說細檢漏加壓310kPa，粗檢漏不一定也要選擇加壓310kPa，可以施加517kPa，加壓時間就可以從8h減少到2h。

b)將待測樣品放置于真空加壓罐中，需把壓力降到小于或等于0.7kPa，至少保持30min（內腔體積大于或等于0.1cc的器件，可以省略）。被測器件從浸漬低沸點氟油的加壓罐中取出后，仍需繼續浸在檢測液中20s以上，器件移出浸泡后應至少干燥2min左右，然后放入125℃的高沸點液體中，器件頂部在氟油液面以下至少5cm。

c)對于大于5g的封裝，應使用該系列封裝的已知漏氣的器件，測量氣泡出現的時間，來評估封裝熱質量效應。如果評估時間超過了觀察所需的30s，應延長觀察時間以考慮封裝熱效應的影響。

d)同時重氟油在進行多次試驗后會有殘留粒子，需經常過濾或定期更換。