JEDEC JESD22-A109 測試方法 密封性

JEDEC標準號22-A109-A測試方法a109密封性(摘自JEDEC董事會投票，JCB-01-01，在JC-14.1封裝器件可靠性測試方法小組委員會的認可下制定。)1范圍本試驗的目的是確定密封固態(tài)器件的密封效果。密封試驗被認為是非破壞性的。它們旨在用于100%篩選，批量驗收，產(chǎn)品監(jiān)控或適用的合格測試。密封試驗也可作為其他環(huán)境耐久性試驗的終點。術語和定義測量泄漏率:測量泄漏率的定義是在規(guī)定條件下使用規(guī)定的測試介質測量給定包裝的泄漏率。測量泄漏率應以大氣立方厘米每秒(atm-cc/s)為單位表示。3設備3.1試驗條件A-氦細泄漏試驗所需的設備應包括適當?shù)膲毫κ液驼婵帐乙约百|譜儀式檢漏儀，該檢漏儀預先預置并經(jīng)過適當校準，以使氦氣泄漏率靈敏度能夠讀取10-9atm-cc/sHe及以上的測量氦氣泄漏率。用于泄漏測量的室的體積應保持在最小的實際，因為該室的體積對靈敏度限值有不利影響。檢漏指示器應在每班工作期間使用擴散型校準標準泄漏至少校準一次。試驗方法A109-a(對試驗方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第2頁3儀器(附)3.2試驗條件B-放射性同位素細泄漏試驗用于該試驗的設備應包括:1)放射性示蹤氣體激活控制臺。由閃爍晶體、光電倍增管、前置放大器、速率計和氪-85標準品組成的計數(shù)設備。計數(shù)站應具有足夠的靈敏度，以確定設備內存在的任何氪-85示蹤氣體的輻射水平。計數(shù)站應具有與氪-85泄漏率10-9atm-cc/s相對應的最低靈敏度，并應使用氪-85參考標準并按照設備制造商的說明，至少在每個工作班校準一次。3)由氪-85和干氮混合而成的示蹤氣體。氪-85在干氮中的濃度不得低于每大氣立方厘米100微居里。該值應至少每月測定一次。3.3試驗條件C-全氟碳氣泡總泄漏用于該試驗的設備應包括:1)真空/壓力室，用于對設備進行高達75psig的疏散和隨后的壓力轟炸，持續(xù)10小時。2)一個合適的觀察容器，其規(guī)定將指示液保持在125oC的溫度，并具有能夠從流體中去除尺寸大于1微米的顆粒的過濾系統(tǒng)。3)放大率在3倍至30倍之間的放大鏡，用于觀察浸入指示液時從設備發(fā)出的氣泡。4)全氟化碳檢測液的來源，以及全氟化碳指示液。5)能夠在空氣中產(chǎn)生至少15000英尺蠟燭的光源，其距離等于浴池中最遠的設備與光源的距離。光源不需要校準，但應驗證觀察點(即在觀察氣泡時被測設備所在的位置)的光照水平。6)合適的校準儀器，以表明測試溫度、壓力和時間符合規(guī)定。7)在指示液中固定裝置的合適夾具。測試方法A109-a(測試方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第3頁3器械(附)3.4試驗條件D-全氟碳蒸汽檢測總泄漏試驗設備應包括:1)真空/壓力室，用于對設備進行高達75psig的疏散和隨后的壓力轟炸，最長可達12.5小時。2)全氟碳檢測液的來源。3)合適的校準儀器，以表明測試溫度，壓力和時間是指定的。4)全氟碳蒸氣檢測系統(tǒng)，能夠檢測相當于0.28mg全氟碳的蒸氣量。5)蒸汽探測器的校準源。根據(jù)制造商的說明，每個工作班至少校準一次蒸汽檢測器。4程序細泄漏試驗和粗泄漏試驗應按規(guī)定試驗條件的要求和程序進行。試驗順序為細泄漏，其次為粗泄漏。如果指定的炸彈壓力超過設備封裝能力，則可以使用替代壓力，暴露時間和停留時間條件，前提是它們滿足所適用的泄漏率，壓力，時間關系，并且在任何情況下都施加不低于30psia的炸彈壓力。4.1試驗條件A-氦氣細泄漏4.1.1試驗條件A1、A2試驗條件A1是一種“固定”方法，按表1規(guī)定條件，將確保檢測所需測量泄漏率(R1)所需的試驗靈敏度，試驗條件A2是一種“靈活”方法，允許根據(jù)4.1.1.3公式的試驗條件方差，在預定泄漏率(R1)下檢測指定的等效標準泄漏率(L)。4.1.1.1試驗條件A1和A2-適用于“固定”和“靈活”方法的程序完成的裝置應放置在密封的腔室中，然后用100+0/-5%氦氣的示蹤氣體按規(guī)定的時間和壓力對其加壓。然后釋放壓力，將每個樣品轉移到另一個與疏散系統(tǒng)和質譜型檢漏儀相連的室中。當真空室被抽離時，任何先前強行進入樣品的示蹤氣體都將被抽出，并由檢漏儀顯示為測量的泄漏率(R1)。(從加壓中移出進行泄漏測試的設備數(shù)量應限制在最后一個設備的測試可以在測試條件A1的60分鐘內完成，或在測試條件A2的選定停留時間2值t內完成)。試驗方法A109-a(對試驗方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第4頁4.1.1試驗條件A1,A2(附)4.1.1.2試驗條件A1-固定方法設備應使用表1中對被測封裝的內部腔體積規(guī)定的適當條件進行測試。該時間為1承受壓力的時間，該時間為2釋放壓力后允許的最大時間，然后應讀取該設備。如果采購文件中給出的最大等效標準泄漏率限值小于本文規(guī)定的靈活方法的限值，則不應使用固定方法。表1-試驗條件A1的固定條件的體積炸彈條件R1包(cc)拒絕限制壓力曝光時間(h)最大停留時(psia)間(h)(atm-cc/sHe)<0.0575215×100.05至<0.5754+0.2/-015×100.5至<1.0452+0.2/-011×101.0到<10.0455+0.5/-015×1010.0至<20.04510+1.0/-015×104.1.1.3試驗條件A2-靈活的方法應選擇彈壓暴露時間和停留時間的值，使被測設備(如果有缺陷)獲得的實際測量示蹤氣體泄漏率(R1)讀數(shù)大于質譜儀的最小檢測靈敏度。設備應承受至少2個大氣壓的絕對氦氣壓力。如果選定的停留時間(t2)大于60分鐘，則應繪制曲線圖以確定Rvalue，該R1value應確保與選定的總泄漏測試條件重疊。所選值，結合待測器件封裝的內部容積值和最大等效標準泄漏率(L)限值(如下所示或適用采購文件中規(guī)定)，應使用以下公式計算測量泄漏率(R1)限值:地點:R1=示蹤氣體通過泄漏量測得的泄漏率(He)，單位為atm-cc/s(He)。L=以atm-cc/s(空氣)為單位的等效標準泄漏率。Pe=暴露在大氣中的絕對壓力。Po=以絕對大氣壓為單位的大氣壓力。(1)MA=空氣中的分子量，單位為克。(28.7)=示蹤氣體的分子量(He)，單位為克。(4)t1=暴露于Pe的時間，單位為秒。t2=釋放壓力到檢測泄漏之間的停留時間，單位為秒。v=器件封裝腔體內部自由體積，單位為立方厘米。試驗方法A109-a(對試驗方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第5頁4.1.1試驗條件A1,A2(附)4.1.1.4故障標準除非另有規(guī)定，如果等效標準泄漏率(L)超過5x10-8atm-cc/s(空氣)，則內腔容積為0.01cc或更小的器件應被拒絕。如果等效標準泄漏率(L)超過1x10-7atm-cc/s(空氣)，則內腔容積大于0.01cc且等于或小于0.5cc的器件應被拒絕。4.2試驗條件B-放射性同位素精細泄漏試驗4.2.1激活參數(shù)活化壓力和浸泡時間按下式確定:地點:QS=待測設備允許的最大計算泄漏率，單位為atm-cc/sKr。=如果設備泄漏率完全等于QS，激活后每分鐘高于環(huán)境背景的次數(shù)。這是計數(shù)設備和組件的背景以上的拒絕計數(shù)，如果它已經(jīng)通過了事先的放射性泄漏測試。=活化系統(tǒng)中氪-85示蹤氣體的比活度，單位為每大氣立方厘米微居里。=閃爍晶體的總計數(shù)效率，單位為氪-85在被評估的特定組分內部空隙中的每微居里每分鐘計數(shù)數(shù)。這一因素取決于閃爍晶體的組件配置和尺寸。計數(shù)效率應按照4.2.2確定。代=Pe2-Pi2，其中Pise為活化壓力的絕對大氣壓，Pisi為設備原始內部壓力的絕對大氣壓?；罨瘔毫?P)可以e根據(jù)規(guī)范確定，或者如果已經(jīng)確定了方便的浸泡時間(T)，則可以e調整活化壓力(P)以滿足式(1)。=換算系數(shù)，每小時3600秒。:式(1)的完整版本在分子中包含一個因子[Po2-?P]2，它是海平面以上海拔的校正因子。Piso在試驗站的實際壓力與海平面壓力之間以大氣壓表示的海平面壓力。為了本試驗方法的目的，這個因素被去掉了。試驗方法A109-a(對試驗方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第6頁4.2試驗條件B-放射性同位素精細泄漏試驗(附)4.2.2計數(shù)效率(k)的測定式(1)的計數(shù)效率(k)應按下式確定:1)將待測裝置類型的5個代表性單位制成表格，用已知體積和已知氪-85示蹤氣體比活度的表格回填裝置內部空隙，并將表格密封。2)每分鐘的計數(shù)應直接在讀取裝置的計數(shù)站的屏蔽閃爍晶體中讀取。從這個數(shù)值出發(fā)，計算計數(shù)效率，以每微居里每分鐘的計數(shù)數(shù)為單位。4.2.3表面吸附的評價所有由玻璃、金屬和陶瓷或其組合組成的裝置封裝，包括涂層和外部密封劑，在確定泄漏測試參數(shù)之前，應評估氪-85的表面吸附?？梢刹牧系拇硇詷悠窇凑?.2.1中規(guī)定的為設備配置建立的預定壓力和時間條件進行測試。然后每10分鐘對樣品進行計數(shù)，并記錄計數(shù)率，直到計數(shù)率隨時間漸近(這是表面吸附不再成為問題的時間點)。這個時間間隔應被記錄下來，并確定4.2.4中規(guī)定的“等待時間”。4.2.4過程設備應放置在放射性示蹤氣體活化罐中。活化室可部分填充惰性物質，以減少泵送時間。罐內的真空度應達到0.5托。設備應承受氪-85/干氮混合物至少2個大氣壓的絕對壓力至少12分鐘。實際壓力和密封時間應根據(jù)4.2.1確定。每分鐘計數(shù)的R值應不低于背景以上600。氪-85/干氮氣混合物應抽真空貯存，直至活化罐中存在0.5托爾真空。這一疏散應在最多3分鐘內完成。激活罐應回填空氣(洗氣)。設備應從活化罐中取出，并在氣體暴露后1小時內用配備閃爍晶體的計數(shù)站進行泄漏測試。不符合2.3要求的器件封裝可以在沒有“等待時間”的情況下進行測試。從加壓中取出進行泄漏試驗的裝置數(shù)量應加以限制，使最后一個裝置的試驗能在1小時內完成。元件的實際泄漏率應按下列公式計算:(實際讀數(shù)為每分鐘計數(shù))?QSRQ=地點:=實際泄漏率，單位為atm-cc/s,QS和R定義見4.2.1。測試方法A109-a(對測試方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第7頁4.2試驗條件B-放射性同位素精細泄漏試驗(附)4.2.5失效準則除非另有規(guī)定，泄漏率等于或大于5×10-8atm-cc/s(計算Q)的設備應被認為是故障。4.2.6人員注意事項聯(lián)邦、一些州和地方政府規(guī)定，擁有和使用氪-85泄漏測試設備需要許可證。在使用放射性氣體時，應遵守這些規(guī)定及其法律規(guī)定的最大允許暴露和容忍水平。4.3試驗條件C-全氟化碳氣泡總泄漏4.3.1過程1)設備應放置在真空/壓力室中，壓力降至5托，并保持至少30分鐘，但對于內部容積>0.1cc的設備，可以省略此真空循環(huán)。2)應允許足夠量的檢測流體覆蓋設備。當進行真空循環(huán)時，流體應在一小時周期后進入，但在打破真空之前。3)然后應將壓力增加到60+15/-0psig，持續(xù)時間至少為2小時。對于內腔容積小于0.05cc的設備，可接受的替代條件是壓力為75+5/-0psig，持續(xù)至少1小時。對于內腔容積>0.1cc的器件，如果封裝不能承受60+15/-0psig，則壓力應降至30+15/-0psig(如果忽略真空循環(huán)，則壓力應降至45+5/-0psig)并保持至少10小時的持續(xù)時間。壓力持續(xù)時間(小評論時)psiapsig1530.N/A注130.4523.5注24560860754759029010511051200.51注2適用于不能承受60psig且需要預處理的模塊。對于不能承受60psig且不需要預處理的模塊。4)在此時間結束時，應釋放壓力，將裝置從壓力室中取出，并持續(xù)浸入檢測器液浴中。當裝置從浴槽中取出時，應在浸入指示液之前在空氣中干燥2+/-1分鐘，保持在125oC+/-5oC。試驗方法A109-a(對試驗方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第8頁4.3試驗條件C-全氟化碳氣泡總泄漏(受控)4.3.1程序(附)5)裝置的最上端浸沒在指示液表面以下至少2英寸的深度，每次一個，或以這樣一種配置，即可以清楚地觀察到來自一組被觀察裝置中的單個氣泡的發(fā)生和來源。6)該裝置應在光源照射下，通過放大鏡在暗淡、無反射的黑色背景下觀察，從浸入的那一刻起，直到30秒的最小觀察時間結束，除非之前被拒絕。4.3.2失效標準一個確定的氣泡流或兩個或兩個以上來自同一點的大氣泡應是不合格的原因。4.3.3的預防措施進行全氟碳總泄漏試驗時應注意以下事項:1)全氟碳化合物在使用前應通過能夠去除大于1微米顆粒的過濾系統(tǒng)進行過濾。允許進行批量過濾和儲存。液體在使用過程中積累了可觀察到的大量顆粒物，應丟棄或過濾回收再利用。應當采取預防措施，防止污染。2)觀察容器應裝滿，以確保設備的覆蓋范圍至少為2英寸。3)待測設備表面應無異物，包括保形涂層和任何可能導致錯誤測試結果的標記。4)能夠在空氣中產(chǎn)生至少15,000英尺蠟燭的光源，其距離等于浴池中最遠的設備與光源的距離。光源不需要校準，但應驗證觀察點(即在觀察氣泡時被測設備所在的位置)的光照水平。5)測試大包裝時，應采取預防措施，防止因包裝破裂或彈液劇烈演化而傷及操作人員。試驗方法A109-a(試驗方法A109的修訂)JEDEC標準號22-A109-A第9頁4.4全氟碳蒸汽檢測總泄漏4.4.1的過程設備應放置在真空/壓力室中，壓力降至5托，并保持至少30分鐘。應允許足夠數(shù)量的檢測流體進入壓力室以覆蓋設備。流體應在最小真空時間30分鐘之后進入，但在打破真空之前。然后將設備加壓至最75psig。壓力應保持至少30分鐘。如果設備不能承受75psig的最低測試壓力，則可將壓力降至30psig的最低測試壓力，并保持壓力至少2.5小時。如果設備不能承受30psig的測試壓力，則可以將壓力降至最低15psig，并保持最低12.5小時。在加壓期結束后，應釋放壓力，將設備從壓力室中取出，而不能從檢測器液浴中取出超過20秒，然后將其保留在氟碳液浴中。當裝置從流體中取出時，在測試周期開始前，應將其風干至少20秒，最多5分鐘。然后用按2.4(4)和2.4(5)校