对于半导体器件来说,为保证其长期使用寿命和高的可靠性,必须确保器件具有较好的密封性,以抵御在使用环境中各种气体的侵入。例如,侵入管壳内部的湿气、盐雾以及其他沾污性的或腐蚀性的气体,随着时间的积累,都会造成器件在性能上的退化或形成潜在的失效,如:漏电的增大、放大系数的变化和击穿电压的降低等。在高空使用时,由于管壳内部气体的逃逸致使器件的导热性能减弱和电解质介电常数的变化而影响器件的使用,湿气等的渗入会造成金属间的化学腐蚀。因此,器件的密封性问题是影响器件可靠性的一个极为重要的问题。
一、相关概念
密封性筛选也称检漏。试验目的是测定具有内空腔结构器件的气密性,又称气密性检测。主要用于剔除管壳及其密封工艺中所存在的一些潜在缺陷,如:裂纹、焊缝开裂、微小漏孔、气孔以及封盖对准欠佳等。
人们以漏气速率的大小来衡量器件气密性的好坏。漏气速率越小的产品,表明它的密封性能越好。这种检查漏气速率的技术通常称为检漏技术。
二、试验分类
检漏分为粗检漏和细检漏两种情况。通常以漏气速率1 Pa · cm3/s(1 Pa=9.8 7 × 1 0-3 atm)为分界,即等效标准漏率小于1 Pa · cm3/s的任何泄漏为细漏,标准漏率大于1 Pa·cm3/s的任何泄漏为粗漏。粗检漏用来检查漏率较大的器件(漏率大于10-5 atm·cm3/s,即漏气严重的),细检漏用于检查细微的漏气(漏率小于10-5 atm·cm3/s)。一般要求两种情况都做。
目前,最常用的检漏方法是“氟碳化合物粗检漏试验”和“示踪气体(氦)细检漏试验”。
三、试验设备
粗、细检漏加压台,氦质谱检漏仪,氟碳化合物检漏试验仪。
四、注意事项
① 对气密性要求不高的器件,允许仅作粗检漏。但对于气密性要求高的器件,由于细检漏检测不出大漏率的器件,所以仅作细检是不够的,必须细、粗检漏配合进行。
② 由于粗检漏使用液体做示踪媒质,可能会堵塞细小漏孔而影响细检结果的准确性,所以检漏的顺序必须是先做细检漏后做粗检漏。
③ 在加压时应考虑待检器件的封装能否承受这个压强。如不能耐受,则可按筛选规范的标准选择合适的气压及相应的恒压时间,以免损坏元器件的封装
本文根据付桂翠老师编著的电子元器件可靠性技术教程整编
本文转自: 可靠性杂坛