金毓銓

（中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所，江蘇 南京 210016）

1 引言

氣密封裝電子器件氦質(zhì)譜檢漏的試驗條件和判據(jù)，有固定方法和靈活方法兩種。固定方法針對不同器件的內(nèi)腔容積，規(guī)定加壓條件和氦質(zhì)譜檢漏時的氦測量漏率極限值。靈活方法只針對不同器件的內(nèi)腔容積，規(guī)定器件的空氣等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的極限值，實施時根據(jù)規(guī)定的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率和實際的加壓條件，計算氦測量漏率極限值。作為制定詳細(xì)規(guī)范和實施檢驗時可以選用的兩種方法，其寬嚴(yán)程度應(yīng)該基本相當(dāng)。但是本文以美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-750E《半導(dǎo)體器件試驗方法》[1]為例進(jìn)行的具體計算說明并非如此。靈活方法明顯嚴(yán)于固定方法，多數(shù)情況下超過一個數(shù)量級。

2 計算方法和結(jié)果

美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-750E《半導(dǎo)體器件試驗方法》（2006年11月20日）的方法1071.8中的氦質(zhì)譜檢漏固定方法規(guī)定的加壓條件和判據(jù)如表1所示。

表1 MIL-STD-750E規(guī)定的加壓條件和判據(jù)

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，靈活方法根據(jù)規(guī)定的空氣等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的極限值，以及實際的加壓條件，用式 （1）計算氦測量漏率的極限值。

式（1）中：R1—氦的測量漏率，Pa·cm3/s；

L—空氣等效標(biāo)準(zhǔn)漏率，Pa·cm3/s；

PE—加壓的絕對壓強(qiáng)，Pa；

Po—絕對大氣壓強(qiáng)，Pa；

t1—加壓時間， s；

t2—去除壓力到漏率檢測之間的等待時間，s；

V—被試器件封裝的內(nèi)腔容積，cm3；

2.69為空氣和氦的分子量之比的平方根（（28.96/4）1/2）。

對靈活方法規(guī)定的判據(jù)如表2所示。

表2 MIL-STD-750E對靈活方法規(guī)定的判據(jù)

為比較表1和表2的判據(jù)是否基本相當(dāng)，按表1規(guī)定的加壓條件和測量漏率拒收判據(jù)R1，根據(jù)式 （1），用數(shù)值逼近的方法計算了相應(yīng)的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率L。計算時封裝容積采用表1規(guī)定的封裝容積范圍的近似中間值，如果只規(guī)定了封裝容積的上限，則采用二分之一上限值，見表3的第2列。計算結(jié)果見表3。

將表3中計算得到的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率與表2中標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率進(jìn)行比較，可以看出存在較大的差別。除了封裝容積為0.01～0.05這一范圍，相差約5倍外，其它封裝容積兩者的差別均達(dá)到或超過一個數(shù)量級，靈活方法的要求明顯嚴(yán)于固定方法。

另外一個美國軍用標(biāo)準(zhǔn)，MIL-STD-883H《微電路試驗方法》[2]（2010年 2月 26日）的方法1014.13也包括程序相同的氦質(zhì)譜檢漏固定方法和靈活方法。用上述方法進(jìn)行同樣的計算，結(jié)果見表4。

表3 對表1規(guī)定的條件和判據(jù)計算得到的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率

表4 MIL-STD-883H規(guī)定的加壓條件和判據(jù)及計算得到的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率

MIL-STD-883H對靈活方法規(guī)定的判據(jù)如表5所示。

將表4中計算得到的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率與表5中標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率進(jìn)行比較，兩者之間的差別均不超過一倍，不存在MIL-STD-750E 《半導(dǎo)體器件試驗方法》中的問題。

表5 MIL-STD-883H對靈活方法規(guī)定的判據(jù)

3 結(jié)束語

美國現(xiàn)行的軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-750E《半導(dǎo)體器件試驗方法》的方法1071.8中的氦質(zhì)譜檢漏的固定方法和靈活方法的判據(jù)的寬嚴(yán)程度存在數(shù)量級的差別，靈活方法遠(yuǎn)嚴(yán)于固定方法。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)文件制定時如果參考這一標(biāo)準(zhǔn)，或者執(zhí)行類似標(biāo)準(zhǔn)時就應(yīng)予以注意。就固定方法而言，MILSTD-750E《半導(dǎo)體器件試驗方法》的漏率判據(jù)已經(jīng)嚴(yán)于MIL-STD-883H《微電路試驗方法》，靈活方法又明顯嚴(yán)于固定方法，如果不是有意加嚴(yán)檢驗要求，或迫不得已 （例如器件不能承受3個大氣壓的壓強(qiáng)），則不宜采用靈活方法。

[1]MIL-STD-750E-2006,Test methods forsemiconductor devices[S].

[2]MIL-STD-883H-2010,Test method standard microcircuits[S].