试验方法与技术

   在GJB 548中,内部气体成分分析分为破坏性试验(程序1质谱分析法和程序2载体气体收集法)和非破坏性试验(程序3)。程序l所用的设备昂贵,但测试灵敏度最高, M12L16161A-5TG测试体积范围宽;程序2和程序3所用的设备灵敏度相对偏低,对测试小体积封装或低水汽含量较困难,同时受传感器表面状态及环境污染的影响较大。

   质谱分析法

   试验程序1属于破坏性试验,是利用质谱分析法来测定器件内部气氛含量的,其工作原理是将样品刺穿后利用压力差将器件内部气体抽入真空腔中,并对抽入的气体进行电离。不同质荷比(〃虍)的离子经加速电场的作用形成离子束,进入质量分析器,在电场和磁场的综合作用下,聚焦在不同的点上,按质荷比大小得到质谱图,通过计算机将测得的质谱与己知的质谱库进行对比筛选计算,从而得到水汽和其他气体的体积百分比含量。

   试验设备

   试验程序1的设备主要包括:

   (1)l台高灵敏度的质谱仪;

   (2)1个标准湿度(水汽)发生器,精度要求达到±10%;

   (3)I个湿度露点校准器;

   (4)多个不同封装体积的校准模拟器,体积精度为±10%;

   (5)高真空度生成系统及取样和传递通道,一般要求达到10:toⅡ,并保持温度在125℃±5°C;

   (6)l套刺穿装置及样品加温装置(≥100℃)等。

   设备性能指标的要求如下:

   (1)测试精度:必须达到±10%。

   (2)灵敏度:对给定的封装再现地检测出规定的水汽含量,其精度为20∶1。即对于0。lcm3,允许水汽含量为0.5%(50OOppm)。质谱仪应具有检测出0,01cm3封装体积内水汽含量小于0.Ⅱ5%(250ppm)的最小检测精度。

   (3)谱范围:质谱仪可以读取到的最小谱范围应在I~1oo原子质量单位(AMus)。