JEDEC JESD22-A109 测试方法 密封性

JEDEC标准号22-A109-A测试方法a109密封性(摘自JEDEC董事会投票，JCB-01-01，在JC-14.1封装器件可靠性测试方法小组委员会的认可下制定。)1范围本试验的目的是确定密封固态器件的密封效果。密封试验被认为是非破坏性的。它们旨在用于100%筛选，批量验收，产品监控或适用的合格测试。密封试验也可作为其他环境耐久性试验的终点。术语和定义测量泄漏率:测量泄漏率的定义是在规定条件下使用规定的测试介质测量给定包装的泄漏率。测量泄漏率应以大气立方厘米每秒(atm-cc/s)为单位表示。3设备3.1试验条件A-氦细泄漏试验所需的设备应包括适当的压力室和真空室以及质谱仪式检漏仪，该检漏仪预先预置并经过适当校准，以使氦气泄漏率灵敏度能够读取10-9atm-cc/sHe及以上的测量氦气泄漏率。用于泄漏测量的室的体积应保持在最小的实际，因为该室的体积对灵敏度限值有不利影响。检漏指示器应在每班工作期间使用扩散型校准标准泄漏至少校准一次。试验方法A109-a(对试验方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第2页3仪器(附)3.2试验条件B-放射性同位素细泄漏试验用于该试验的设备应包括:1)放射性示踪气体激活控制台。由闪烁晶体、光电倍增管、前置放大器、速率计和氪-85标准品组成的计数设备。计数站应具有足够的灵敏度，以确定设备内存在的任何氪-85示踪气体的辐射水平。计数站应具有与氪-85泄漏率10-9atm-cc/s相对应的最低灵敏度，并应使用氪-85参考标准并按照设备制造商的说明，至少在每个工作班校准一次。3)由氪-85和干氮混合而成的示踪气体。氪-85在干氮中的浓度不得低于每大气立方厘米100微居里。该值应至少每月测定一次。3.3试验条件C-全氟碳气泡总泄漏用于该试验的设备应包括:1)真空/压力室，用于对设备进行高达75psig的疏散和随后的压力轰炸，持续10小时。2)一个合适的观察容器，其规定将指示液保持在125ºC的温度，并具有能够从流体中去除尺寸大于1微米的颗粒的过滤系统。3)放大率在3倍至30倍之间的放大镜，用于观察浸入指示液时从设备发出的气泡。4)全氟化碳检测液的来源，以及全氟化碳指示液。5)能够在空气中产生至少15000英尺蜡烛的光源，其距离等于浴池中最远的设备与光源的距离。光源不需要校准，但应验证观察点(即在观察气泡时被测设备所在的位置)的光照水平。6)合适的校准仪器，以表明测试温度、压力和时间符合规定。7)在指示液中固定装置的合适夹具。测试方法A109-a(测试方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第3页3器械(附)3.4试验条件D-全氟碳蒸汽检测总泄漏试验设备应包括:1)真空/压力室，用于对设备进行高达75psig的疏散和随后的压力轰炸，最长可达12.5小时。2)全氟碳检测液的来源。3)合适的校准仪器，以表明测试温度，压力和时间是指定的。4)全氟碳蒸气检测系统，能够检测相当于0.28mg全氟碳的蒸气量。5)蒸汽探测器的校准源。根据制造商的说明，每个工作班至少校准一次蒸汽检测器。4程序细泄漏试验和粗泄漏试验应按规定试验条件的要求和程序进行。试验顺序为细泄漏，其次为粗泄漏。如果指定的炸弹压力超过设备封装能力，则可以使用替代压力，暴露时间和停留时间条件，前提是它们满足所适用的泄漏率，压力，时间关系，并且在任何情况下都施加不低于30psia的炸弹压力。4.1试验条件A-氦气细泄漏4.1.1试验条件A1、A2试验条件A1是一种“固定”方法，按表1规定条件，将确保检测所需测量泄漏率(R1)所需的试验灵敏度，试验条件A2是一种“灵活”方法，允许根据4.1.1.3公式的试验条件方差，在预定泄漏率(R1)下检测指定的等效标准泄漏率(L)。4.1.1.1试验条件A1和A2-适用于“固定”和“灵活”方法的程序完成的装置应放置在密封的腔室中，然后用100+0/-5%氦气的示踪气体按规定的时间和压力对其加压。然后释放压力，将每个样品转移到另一个与疏散系统和质谱型检漏仪相连的室中。当真空室被抽离时，任何先前强行进入样品的示踪气体都将被抽出，并由检漏仪显示为测量的泄漏率(R1)。(从加压中移出进行泄漏测试的设备数量应限制在最后一个设备的测试可以在测试条件A1的60分钟内完成，或在测试条件A2的选定停留时间2值t内完成)。试验方法A109-a(对试验方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第4页4.1.1试验条件A1,A2(附)4.1.1.2试验条件A1-固定方法设备应使用表1中对被测封装的内部腔体积规定的适当条件进行测试。该时间为1承受压力的时间，该时间为2释放压力后允许的最大时间，然后应读取该设备。如果采购文件中给出的最大等效标准泄漏率限值小于本文规定的灵活方法的限值，则不应使用固定方法。表1-试验条件A1的固定条件的体积炸弹条件R1包(cc)拒绝限制压力曝光时间(h)最大停留时(psia)间(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试验条件A2-灵活的方法应选择弹压暴露时间和停留时间的值，使被测设备(如果有缺陷)获得的实际测量示踪气体泄漏率(R1)读数大于质谱仪的最小检测灵敏度。设备应承受至少2个大气压的绝对氦气压力。如果选定的停留时间(t2)大于60分钟，则应绘制曲线图以确定Rvalue，该R1value应确保与选定的总泄漏测试条件重叠。所选值，结合待测器件封装的内部容积值和最大等效标准泄漏率(L)限值(如下所示或适用采购文件中规定)，应使用以下公式计算测量泄漏率(R1)限值:地点:R1=示踪气体通过泄漏量测得的泄漏率(He)，单位为atm-cc/s(He)。L=以atm-cc/s(空气)为单位的等效标准泄漏率。Pe=暴露在大气中的绝对压力。Po=以绝对大气压为单位的大气压力。(1)MA=空气中的分子量，单位为克。(28.7)=示踪气体的分子量(He)，单位为克。(4)t1=暴露于Pe的时间，单位为秒。t2=释放压力到检测泄漏之间的停留时间，单位为秒。v=器件封装腔体内部自由体积，单位为立方厘米。试验方法A109-a(对试验方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第5页4.1.1试验条件A1,A2(附)4.1.1.4故障标准除非另有规定，如果等效标准泄漏率(L)超过5x10-8atm-cc/s(空气)，则内腔容积为0.01cc或更小的器件应被拒绝。如果等效标准泄漏率(L)超过1x10-7atm-cc/s(空气)，则内腔容积大于0.01cc且等于或小于0.5cc的器件应被拒绝。4.2试验条件B-放射性同位素精细泄漏试验4.2.1激活参数活化压力和浸泡时间按下式确定:地点:QS=待测设备允许的最大计算泄漏率，单位为atm-cc/sKr。=如果设备泄漏率完全等于QS，激活后每分钟高于环境背景的次数。这是计数设备和组件的背景以上的拒绝计数，如果它已经通过了事先的放射性泄漏测试。=活化系统中氪-85示踪气体的比活度，单位为每大气立方厘米微居里。=闪烁晶体的总计数效率，单位为氪-85在被评估的特定组分内部空隙中的每微居里每分钟计数数。这一因素取决于闪烁晶体的组件配置和尺寸。计数效率应按照4.2.2确定。代=Pe2-Pi2，其中Pise为活化压力的绝对大气压，Pisi为设备原始内部压力的绝对大气压。活化压力(P)可以e根据规范确定，或者如果已经确定了方便的浸泡时间(T)，则可以e调整活化压力(P)以满足式(1)。=换算系数，每小时3600秒。:式(1)的完整版本在分子中包含一个因子[Po2-∆P]2，它是海平面以上海拔的校正因子。Piso在试验站的实际压力与海平面压力之间以大气压表示的海平面压力。为了本试验方法的目的，这个因素被去掉了。试验方法A109-a(对试验方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第6页4.2试验条件B-放射性同位素精细泄漏试验(附)4.2.2计数效率(k)的测定式(1)的计数效率(k)应按下式确定:1)将待测装置类型的5个代表性单位制成表格，用已知体积和已知氪-85示踪气体比活度的表格回填装置内部空隙，并将表格密封。2)每分钟的计数应直接在读取装置的计数站的屏蔽闪烁晶体中读取。从这个数值出发，计算计数效率，以每微居里每分钟的计数数为单位。4.2.3表面吸附的评价所有由玻璃、金属和陶瓷或其组合组成的装置封装，包括涂层和外部密封剂，在确定泄漏测试参数之前，应评估氪-85的表面吸附。可疑材料的代表性样品应按照4.2.1中规定的为设备配置建立的预定压力和时间条件进行测试。然后每10分钟对样品进行计数，并记录计数率，直到计数率随时间渐近(这是表面吸附不再成为问题的时间点)。这个时间间隔应被记录下来，并确定4.2.4中规定的“等待时间”。4.2.4过程设备应放置在放射性示踪气体活化罐中。活化室可部分填充惰性物质，以减少泵送时间。罐内的真空度应达到0.5托。设备应承受氪-85/干氮混合物至少2个大气压的绝对压力至少12分钟。实际压力和密封时间应根据4.2.1确定。每分钟计数的R值应不低于背景以上600。氪-85/干氮气混合物应抽真空贮存，直至活化罐中存在0.5托尔真空。这一疏散应在最多3分钟内完成。激活罐应回填空气(洗气)。设备应从活化罐中取出，并在气体暴露后1小时内用配备闪烁晶体的计数站进行泄漏测试。不符合2.3要求的器件封装可以在没有“等待时间”的情况下进行测试。从加压中取出进行泄漏试验的装置数量应加以限制，使最后一个装置的试验能在1小时内完成。元件的实际泄漏率应按下列公式计算:(实际读数为每分钟计数)⋅QSRQ=地点:=实际泄漏率，单位为atm-cc/s,QS和R定义见4.2.1。测试方法A109-a(对测试方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第7页4.2试验条件B-放射性同位素精细泄漏试验(附)4.2.5失效准则除非另有规定，泄漏率等于或大于5×10-8atm-cc/s(计算Q)的设备应被认为是故障。4.2.6人员注意事项联邦、一些州和地方政府规定，拥有和使用氪-85泄漏测试设备需要许可证。在使用放射性气体时，应遵守这些规定及其法律规定的最大允许暴露和容忍水平。4.3试验条件C-全氟化碳气泡总泄漏4.3.1过程1)设备应放置在真空/压力室中，压力降至5托，并保持至少30分钟，但对于内部容积>0.1cc的设备，可以省略此真空循环。2)应允许足够量的检测流体覆盖设备。当进行真空循环时，流体应在一小时周期后进入，但在打破真空之前。3)然后应将压力增加到60+15/-0psig，持续时间至少为2小时。对于内腔容积小于0.05cc的设备，可接受的替代条件是压力为75+5/-0psig，持续至少1小时。对于内腔容积>0.1cc的器件，如果封装不能承受60+15/-0psig，则压力应降至30+15/-0psig(如果忽略真空循环，则压力应降至45+5/-0psig)并保持至少10小时的持续时间。压力持续时间(小评论时)psiapsig1530.N/A注130.4523.5注24560860754759029010511051200.51注2适用于不能承受60psig且需要预处理的模块。对于不能承受60psig且不需要预处理的模块。4)在此时间结束时，应释放压力，将装置从压力室中取出，并持续浸入检测器液浴中。当装置从浴槽中取出时，应在浸入指示液之前在空气中干燥2+/-1分钟，保持在125ºC+/-5ºC。试验方法A109-a(对试验方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第8页4.3试验条件C-全氟化碳气泡总泄漏(受控)4.3.1程序(附)5)装置的最上端浸没在指示液表面以下至少2英寸的深度，每次一个，或以这样一种配置，即可以清楚地观察到来自一组被观察装置中的单个气泡的发生和来源。6)该装置应在光源照射下，通过放大镜在暗淡、无反射的黑色背景下观察，从浸入的那一刻起，直到30秒的最小观察时间结束，除非之前被拒绝。4.3.2失效标准一个确定的气泡流或两个或两个以上来自同一点的大气泡应是不合格的原因。4.3.3的预防措施进行全氟碳总泄漏试验时应注意以下事项:1)全氟碳化合物在使用前应通过能够去除大于1微米颗粒的过滤系统进行过滤。允许进行批量过滤和储存。液体在使用过程中积累了可观察到的大量颗粒物，应丢弃或过滤回收再利用。应当采取预防措施，防止污染。2)观察容器应装满，以确保设备的覆盖范围至少为2英寸。3)待测设备表面应无异物，包括保形涂层和任何可能导致错误测试结果的标记。4)能够在空气中产生至少15,000英尺蜡烛的光源，其距离等于浴池中最远的设备与光源的距离。光源不需要校准，但应验证观察点(即在观察气泡时被测设备所在的位置)的光照水平。5)测试大包装时，应采取预防措施，防止因包装破裂或弹液剧烈演化而伤及操作人员。试验方法A109-a(试验方法A109的修订)JEDEC标准号22-A109-A第9页4.4全氟碳蒸汽检测总泄漏4.4.1的过程设备应放置在真空/压力室中，压力降至5托，并保持至少30分钟。应允许足够数量的检测流体进入压力室以覆盖设备。流体应在最小真空时间30分钟之后进入，但在打破真空之前。然后将设备加压至最75psig。压力应保持至少30分钟。如果设备不能承受75psig的最低测试压力，则可将压力降至30psig的最低测试压力，并保持压力至少2.5小时。如果设备不能承受30psig的测试压力，则可以将压力降至最低15psig，并保持最低12.5小时。在加压期结束后，应释放压力，将设备从压力室中取出，而不能从检测器液浴中取出超过20秒，然后将其保留在氟碳液浴中。当装置从流体中取出时，在测试周期开始前，应将其风干至少20秒，最多5分钟。然后用按2.4(4)和2.4(5)校