漏率公式与判据和内部气体含量的分析研究(一)

在对氦质谱细检漏漏率公式的分析和对密封腔体内外气体交换过程公式的推演中,以氦气标准漏率LHe代替等效标准漏率L,引用了氦气交换时间常数τHe,使公式更为真实和简单直观。通过漏率偏差的分析和内部气体含量的计算表明,能够应用文中的公式对密封腔体内外气体的交换过程进行工程计算。计算分析了现行某些标准中各种试验条件漏率判据所对应的τHe,着重指出漏率符合接收判据并不能有效保证内部水汽含量要求。讨论了这些标准中进行的改进、存在的密封性等级及进一步改进的必要,并提出了建议进行研究的内容。     

漏率公式与判据和内部气体含量的分析研究(三)

在对氦质谱细检漏漏率公式的分析和对密封腔体内外气体交换过程公式的推演中,以氦气标准漏率LHe代替等效标准漏率L,引用了氦气交换时间常数τHe,使公式更为真实和简单直观。通过漏率偏差的分析和内部气体含量的计算表明,能够应用本文的公式对密封腔体内外气体的交换过程进行工程计算。计算分析了现行我国国家标准和美国标准各种试验条件漏率判据所对应的τHe,着重指出漏率符合接收判据并不能有效保证内部水汽含量要求。讨论了这些标准中进行的改进、存在的密封性等级及进一步改进的必要,并提出了建议进行研究的内容。     

电子元器件内部水汽含量与密封性关系的研究

通过对密封性氦质谱细检漏漏率公式和内部水汽含量公式的推演,并通过典型实例对电子元器件内部水汽含量公式进行了验证,同时对国内外军用标准漏率判据的计算标准进行了改进分析,研究发现：现行的中国和美国密封性军用标准的漏率判据普遍保证不了几个月或更长贮存和使用时间的内部水汽含量要求,这必将危及密封电子元器件的可靠性,所以建议进一步开展研究,并修改有关密封性氦质谱细检漏的中国国家军用标准。     

氦质谱细检漏的基本判据和最长候检时间

国内外普遍认为,现行军用标准有关氦质谱细检漏的测量漏率判据,对于筛选后内部水汽含量小于5 000 ppm的要求过于宽松.但标准改进中,加严判据与检测条件之间的矛盾,使人们处于困窘的局面.作者主张以氦气交换的时间常数τHe为主要变量,以严密等级τHemin为基本判据,简化了氦质谱细检漏测量漏率公式,选择了一条可更为简捷分析和处理问题的技术途径.进而推演提出了压氦法和预充氦法的最长候检时间公式,小内腔容积时再辅以二步检测法和贮存法,可从几倍到几个数量级地拓展最长候检时间,从而破解了候检时间过短这一技术瓶颈,为降低吸附漏率创造了条件,为设计加严判据要求的压氦法和预充氦法的固定方案和灵活方案,为全面改进密封性氦质谱检测方法标准提供了理论依据,对控制密封元器件长期贮存后的内部水汽、提高其可靠性有重要意义.     

密封性检测方法的研讨

提出了空气换气时间常数τ、氦气换气时间常数τ He;给出了空气等效标准漏 率 L、测量漏率 R1与τ、τ He的关系式;对示踪气体氦细检的固定方法、“灵活”方法进行了 计算分析,并分析了检测中大漏产品的细检误接收、质谱仪检测本底、多次细检等问题;肯 定了附加密封剂的使用;提出了修改有关密封性指标和试验方法标准的建议。     

密封性检测方法的研讨

提出了空气换气时间常数τ、氦气换气时间常数τＨｅ;给出了空气等效标准漏率Ｌ、测量漏率Ｒ１、与τ、τＨｅ的关系式;对示踪气体氦细检的固定方法、“灵活”方法进行了计算分析,并分析了检测中大漏产品的细检误接收、质谱仪检测本底、多次细检等问题;了附加密封剂的使用;提出了修改有关密封性指标和试验方法标准的建议。     

以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法

基于内外气体交换的分子流模型,采用了以τHemin为基本判据和定量确定最长候检时间的方法,提出了以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法及其氦气含量法和氩气含量法,给出了这种方法的判据公式、压氦或压氩压力时间和最长候检时间公式或确定方法,规定了检测判定程序。内部气体质谱分析,需要时辅以粗漏检测,能够进行具有更高灵敏度和准确性的、破坏性的密封性检测,可用于鉴定检验、周期检验和认证性检测。     

光电耦合器内部气氛长期贮存变化的研究

根据气密封装器件的内部气体流动原理,对光电耦合器内部气氛含量的初始状态进行了分析,对长期贮存的变化状态进行了预测,随后采用内部气氛分析仪验证预测结果,证明了气体流量原理能够有效预测光电耦合器封装内部的气氛含量,并且能够将封装工艺的薄弱环节暴露在检测初始阶段。通过分析测量漏率与真实漏率之间的关系,对提高预测光电耦合器内部气氛含量长期贮存变化的准确性提出了建议。     

密封性检测方法的研讨(续完)

4.大漏产品加压氦细检时的误接收大漏(或粗漏)的密封元器件,在氦气加压时,内部腔体很快达到或接近加压氦的PE,但在待检时,内部腔体的氦又很快漏泄,在t2检测时,可能出现测试漏率R1小于拒收R1,而被误接收。　　取一般的加压方案PE=4P0,t1=2h,则公式(1)为：　　R1==10.72L(1－e)e对于大漏产品上式中的()部分近似为1,则：R1t=　　或　　R1t=10.72Le若R1t小于拒收测量漏率R1,则产品被细检所误接收。典型空腔体积V和拒收测量漏率R1时,可能被误接收的产品τHe和L见表3。　　所以要求细检漏后必须进行的粗检漏,一定要能剔除因…     

氦质谱细检漏国军标的修改方案

以前期研究成果为基础,计算分析了国际电工委员会标准和我国国家标准中密封严酷度分级的氦质谱细检漏测量漏率判据,提出了进行密封严密度分级的国军标修改方案及相关因素的处置方法.     

压氦法和预充氦法氦质谱细检漏固定方案的设计

以“氦质谱细检漏的基本判据和最长候检时间”为基础,分析了密封电子元器件内部水汽不超过5 000 ppm的可靠贮存寿命,确定了细漏检测的严密等级THemin分级,界定和拓展了适用内腔容积并进行了分段,设计了压氦法和预充氦法的固定方案,验证了固定方案规定的最长候检时间可以满足去除吸附氦的要求.从而突破了国内外相关标准改进中难以或无法实施的技术瓶颈,为加严密封性判据改进相关标准,提供了可行的技术方案.     

去除吸附氦试验及相关标准分析

介绍了两种典型的密封样品的去除吸附氦试验,吸附氦漏率的测试是在Inticon公司Pemicka700H型积累氮质谱粗漏细漏组合检漏仪上进行的。给出了试验数据、拟合模式和结果,进而分析了最新的美国军用标准MIL-STD-750—1／883J氯质谱检漏方法在降低被检件吸附氦漏率方面的不可检测性．并综合分析了这两项标准的其他问题,提出了全面改进的方案。     

陶瓷封装腔体内气体含量分析与控制

气密性封装技术应用广泛,内部水汽的含量能很好地控制在5 000×10-6以下。但在气密性封装器件的失效分析中发现,失效器件的某些失效与其内部除水汽之外的其他气氛含量异常有关,如锡基焊料焊接芯片长期贮存后抗剪/抗拉强度下降,与内部氧气含量高有关;银玻璃烧结的,长期贮存后抗剪/抗拉强度下降,与内部二氧化碳含量异常相关;内部...     

元器件氦质谱检漏失效判据的分析

比较了现行国军标中氦质谱检漏固定法与灵活法标准判据,在相同条件下,2种方法的判据有数量级上的差别。相同内腔体积的半导体分立器件、电子及电气元件和微电子器件,由于器件种类不同,封装、工艺等不同,细检漏的判据仍然存在较大差别。分析了美军标中氦质谱检漏标准判据,指出国军标和美军标氦质谱检漏标准判据存在一定的不适用性,建议元器件氦质谱检漏的标准判据应进一步改进。     

多次压氦法和预充氦压氦法质谱细检漏方法研究

密封电子元器件在长时间存放后,会存在无法检测的现象.当超过密封件细漏检测的最长候检时间时,应再次压氦,然后进行细检漏.按现行的各种规范的规定,压氦法和预充氦法再压氦的条件、程序和判据一般均与首次压氦相同,但分析表明,这样可能会使测量漏率判据出现成倍或更大的偏差,有时会出现大漏的漏检和细漏的错判.推演出多次压氦法和预充氦压氦法的测量漏率判据公式,给出了相应的压氦条件和细检漏的最长候检时间,从而更为便捷准确地解决了长候检时间下的密封性检测问题.     

彩色显像管早期失效的机理研究

介绍了几只彩色显像管早期失效的性能特征和对其失效原因的诊断过程。其间，我们先后采用了残气质谱分析、慢性漏气的快速无损检测以及氦质谱检漏等技术手段来寻找失效原因。文中，重点介绍了“慢漏快检”的原理及其检测结果；其后，从理论上分析了这类管子的早期失效机理并对相关问题进行了讨论。最后，总结出的一些对策在付诸实施后，已取得了良好的预防效果。彩色显像管的早期失效并非仅这一种原因，应该针对其性能特征来具体分析，本文只提供解决本类型早期失效管的一种方法，公供参考。     

Theoretical investigation on hermeticity testing of MEMS packages based on MIL-STD-883E

In the present study, a gas flow model is used to show that the helium bomb test and bubble test methods in MIL-STD-883E are not applicable for hermeticity testing of packages with small internal volumes (<10⁻³ cm³), typically encountered for microelectromechanical systems (MEMS). The reasons include inaccurate reading due to helium loss in dwell period, undefined regime in leak rate spectrum, and unpractical reject limit for small vacuum packages. The simulation results indicate the necessity to develop new test methods for hermeticity testing of MEMS packages, such as to integrate pressure sensors in the package.