解析(故障/良品)・観察・分析

気密性試験MIL-STD-883/750対応非破壊検査

気密性試験とは、中空パッケージの電子デバイスにおいて最も重要である気密性の問題(大気成分の侵入が無いか)を確認する試験です。中空パッケージの空間部分は、窒素や希ガス等の不活性ガス、真空雰囲気で封止され、その雰囲気は低い露点(水蒸気を含む空気を冷却したとき、凝結が始まる温度)で保たれています。そのため、気密性が保持されていないと、大気成分である水分や酸素が中空パッケージの空間部分に浸入し、チップの酸化や腐食、内圧の変化、容量成分の劣化などが発生し、抵抗値異常などが生じ、中空パッケージの機能に影響を与えてしまいます。
OKIエンジニアリングでは、MIL規格MIL-STD-883、およびMIL-STD-750に準拠した評価が可能です。中空パッケージから発生するヘリウムの検出から漏れ量を測定するファインリーク試験と、中空パッケージから発生する気泡の有無を観察するグロスリーク試験により、10-13 Pa・m3/sec以上のリーク領域に対応し、欠陥検出をいたします。

ファインリーク試験とグロスリーク試験

気密性試験には、微小なリーク範囲に特化したファインリーク試験と、 大きなリーク範囲に特化したグロスリーク試験があります。ファインリーク試験グロスリーク試験は、測定範囲がそれぞれ異なり、サンプルの気密性の健全性を確認するには、両試験を実施することを推奨します。

気密性試験の測定範囲
気密性試験の測定範囲

ファインリーク試験

ファインリーク試験は、中空パッケージ内部から発生するヘリウムガスを検出し、漏れ量を測定する試験方法です。

ファインリーク試験装置
ファインリーク試験装置

  • 特徴:微小なリーク範囲に特化
  • 測定範囲:10-13~10-0(Pa・m3/sec)
  • 使用ガス:ヘリウム

測定手順

条件設定
試料の中空部分の容積により、ヘリウムを加圧する圧力・時間を決定します。
前処理
  1. 試料をボンビングチャンバー(ヘリウムを圧入するための容器)にセットしボンビングチャンバー内の真空引きを実施。
  2. 真空引きを停止し、ボンビングチャンバー内をヘリウムで加圧し一定時間保持する。
    この時点で、微小なリーク(隙間、孔、クラック等)があった場合、ヘリウムが試料内部へ侵入する。
  3. ボンビングチャンバー内の加圧を停止し大気開放を行い、試料を取り出す。
評価
試料をファインリーク試験装置にセットし、試料から発生するヘリウムを測定し、リーク量を確認。

グロスリーク試験

グロスリーク試験は、中空パッケージ内部から発生する気泡の有無を観察する試験方法です。

グロスリーク試験装置
グロスリーク試験装置

  • 特徴:大きなリーク範囲に特化
  • 測定範囲:10-6~(Pa・m3/sec)
  • 使用液体:フルオロカーボン(FC-40、72)

測定手順

条件設定
フルオロカーボン(低沸点)を加圧する圧力・時間を決定します。
前処理
  1. 試料をボンビングチャンバー[フルオロカーボン(低沸点)を圧入するための容器]にセットし、ボンビングチャンバー内の真空引きを実施。
  2. 真空引きを停止し、ボンビングチャンバー内をフルオロカーボンで加圧し一定時間保持する。
    比較的大きなリーク(隙間、孔、クラック等)があった場合、フルオロカーボンが試料内部へ侵入する。
  3. ボンビングチャンバー内の加圧を停止し大気開放を行い、試料を取り出す。
評価
試料をグロスリーク試験装置にセットし、試料から発生する気泡の有無を観察。

グロスリーク試験の様子と気泡確認例

対象試料

各種電子デバイス(加速度センサー、MEMS、水晶デバイス、光通信デバイス、ランプ等)の気密封止されたパッケージが対象となります。

対象試料例
対象試料例

OKIエンジニアリングでは、中空パッケージの試験として、PIND試験IVC試験定加速度試験についても対応しておりますので、お問い合わせください。

  • 中空パッケージとはパッケージ内部が空洞(中空構造)となっている電子部品(加速度センサー、光通信デバイス、CCDセンサー、MEMSなど)の総称。
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