氦质谱检漏的工艺方法与检验关键点

白金浩 万聪

摘 要：从电子元器件气密性封装的原理入手，介绍了常用的检漏试验方法，阐述了美军标MIL-STD-883氦质谱检漏试验方法的最新发展，分析了积累氦质谱试验方法的特点及要求，并探讨了基于氦气交换时间常数τHe的氦质谱检漏思路。

关键词：氦质谱；密封；标准；试验方法

1 常用的检漏试验方法

鉴于密封对电子元器件的重要性，国内外已经开展了多种漏率检测技术的研究与应用。在著名的美国军用标准最新发布的MIL-STD-883J《微电子器件试验方法和程序》的方法1014.14中，规定了多种测量密封器件漏率的试验方法，其中包括氦质谱细检漏、放射性同位素（Kr85）粗/细检漏、碳氟化合物粗检漏、光干涉法粗/细检漏、染料浸透粗检漏、增重粗检漏和积累氦质谱粗/细检漏共7类方法。所谓粗/细检漏是以等效标准漏率L=1.0Pa·cm/s为界限，一般将检漏范围大于该标准漏率值的称为粗检漏，小于的称为细检漏。

细检漏方法包括氦质谱细检漏、放射性同位素（Kr85）细检漏和光干涉法细检漏等方法。其中，放射性同位素（Kr85）细检漏所采用的公式中Kr85的压入和外泄均按粘滞流，理论上不够严谨，Kr85检测的等效标准漏率可能与氦质谱检漏仪检测的漏率相差非常大，又伴有辐射，在美国应用较为普遍，近年来又推出了Kr85热检漏，但国内应用甚少。光干涉法细检漏不受吸附漏率的影响，主要适用于具有易变形金属或陶瓷上盖的封装，可用于集成在圆晶片上的MEMS等微小器件的矩阵式检测，检测效率高，近来发展较快，目前其可检等效标准漏率L已与较先进的单级氦质谱检漏仪相当。……