AEC-Q100文件，是芯片開展車規(guī)等級(jí)驗(yàn)證的重要標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)文件，本文將重點(diǎn)對(duì)G組的第4項(xiàng)GFL - Gross/Fine Leak 泄露測試項(xiàng)目進(jìn)行介紹。

GFL - Gross/Fine Leak 泄露測試

我們先看一下表格中內(nèi)容的含義。

表格中信息介紹和解讀

表格中的信息給出，GFL的分類是G4，Notes中包含了H D G，也就是說要求密封器件、破壞性測試、承認(rèn)通用數(shù)據(jù)。

需求的樣品數(shù)量是15pcs/Lot，來自1個(gè)批次。

接受標(biāo)準(zhǔn)是0失效；

參考文件是MIL-STD-883 Method1014

附加需求：

任何單一指定的精密泄露測試要在嚴(yán)重（粗）泄露測試之前進(jìn)行。

僅適用于陶瓷封裝腔體器件。

MIL-STD-883 Method1014 CONSTANT ACCELERATION

1 目的

該測試的目的是確定具有內(nèi)腔的微電子器件密封的有效性(密封性)。

1.1 定義

a. 標(biāo)準(zhǔn)泄漏率

當(dāng)高壓側(cè)為1個(gè)大氣壓(760毫米汞柱絕對(duì)壓力)，低壓側(cè)接近完全真空(見下面1.1f)時(shí)，每秒流過一個(gè)泄漏或多個(gè)泄漏路徑的氣體-立方厘米干燥空氣量（25℃條件下）。標(biāo)準(zhǔn)泄漏率應(yīng)以大氣立方厘米/秒的空氣(atm cm3/s空氣)為單位表示。

b. 測量泄漏率

在特定條件下，使用特定于該檢測儀器的特定測試介質(zhì)(示蹤氣體)，在檢測器上測量給定封裝的隱含泄漏率（編者注：直譯，下文同，實(shí)際上是指用介質(zhì)氣體代替空氣所得到的泄露，需要換算為空氣泄漏率，如果有更專業(yè)的翻譯名詞，請指教）。所測泄漏率以所用介質(zhì)的大氣立方厘米/秒(atm cm3/s)為單位表示。

c. 各種測試介質(zhì)的泄漏率轉(zhuǎn)換系數(shù)

d. 等效標(biāo)準(zhǔn)泄漏率

在1.1a的標(biāo)準(zhǔn)條件下，一個(gè)給定封裝的泄漏率。等效標(biāo)準(zhǔn)泄漏率是通過將測量到的隱含泄漏量(La, R, Q或OL)轉(zhuǎn)換為使用適當(dāng)計(jì)算的1.1c條件來確定的。為了與各種介質(zhì)確定的泄漏率進(jìn)行比較，必須將等效標(biāo)準(zhǔn)泄漏率(用于測試所用的介質(zhì))轉(zhuǎn)換為相對(duì)介質(zhì)的等效標(biāo)準(zhǔn)泄漏率(一般轉(zhuǎn)換為空氣當(dāng)量)。等效標(biāo)準(zhǔn)泄露率應(yīng)以大氣立方厘米/秒空氣(atm cm3/s空氣)為單位表示。

(1) La是一個(gè)封裝用空氣表示的等效標(biāo)準(zhǔn)泄漏率，或從其他介質(zhì)轉(zhuǎn)換為空氣后的當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)泄漏率。

(2) L為基于表VII限值的一個(gè)封裝允許的最大當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)泄漏率La。對(duì)于通過/不通過標(biāo)準(zhǔn)，L與La進(jìn)行比較。

(3) R為測量(如在質(zhì)譜儀上)的介質(zhì)(如氦)的隱含泄漏率。

(4) R1為所使用介質(zhì)的最大允許泄漏率。它基于L，通過計(jì)算來調(diào)整測量中使用的特定測試條件(見第2.1.2.3段)。對(duì)于通過/失敗標(biāo)準(zhǔn)，R與R1比較。

(5) Q是在放射性同位素探測器上測量的介質(zhì)(如氪85 (Kr85))的隱含泄漏率(見第2.2.6.c段)。

(6) Qs是所使用介質(zhì)的最大允許泄漏率。它基于L，通過計(jì)算來調(diào)整測量中使用的特定測試條件(見第2.2.5.1段)。對(duì)于通過/不通過標(biāo)準(zhǔn)，Q與Qs比較。

(7) OL為光學(xué)檢漏儀測得的隱含泄漏率。測試氣體稱為OLair、OLN2或OLHe。

e.內(nèi)部空體積

在器件封裝中，如果封裝泄漏，可以逸出的氣體(或空氣)的體積。它是內(nèi)部封裝的體積減去電路、元件或封裝內(nèi)的其他物理體積的結(jié)果。

f.接近完全真空

將大氣壓力降至2毫米汞柱或以下，絕對(duì)值。

g. 磅每平方英寸絕對(duì)氣體(psia)

腔體內(nèi)的壓力表壓力和氣壓的總和。一個(gè)顯示為零壓力表壓力的腔體是平衡的大氣條件，因此有一個(gè)大氣壓(1atm)在里面。絕對(duì)壓力考慮到了這一點(diǎn)，它是包含初始?jí)毫Φ恼鎸?shí)氣體壓力的度量。因此，psia是壓力表壓力加上氣壓的總和。

1.2 試驗(yàn)條件

此方法涵蓋以下流程:

1.2.1 微量氣體(氦氣He) 1 /

A1固定點(diǎn)細(xì)微泄漏

A2變化點(diǎn)細(xì)微泄露漏

A4細(xì)漏，適用于未密封的封裝。

A5結(jié)合He/O2干燥粗泄漏和氦檢細(xì)泄漏(通過A1或A2)經(jīng)過質(zhì)譜分析

1.2.2 放射性同位素(Kr85)

B1 輕微滲漏

B2 嚴(yán)重泄漏

B3 濕式粗泄漏

1.2.3 全氟碳化合物嚴(yán)重泄漏測試

C1使用液體浸泡的固定點(diǎn)測試法

C2被C1取代了

C3固定點(diǎn)檢測，使用蒸汽檢測系統(tǒng)代替指示槽

1.2.4 光學(xué)

C4 粗泄漏法

C4和C5 混合粗漏和細(xì)漏法

1.2.5 滲透染料嚴(yán)重泄漏

D滲透染料嚴(yán)重泄漏法

1.2.6 體重增加

E體重增加法

1.2.7 放射性同位素(Kr85)

G1熱泄漏試驗(yàn)，用于在高溫下評(píng)估封裝密封性的完整性。

1.2.8 累積氦泄漏檢測(CHLD)

CH1修正了使用CHLD系統(tǒng)對(duì)細(xì)泄漏和粗泄漏的檢漏

CH2靈活的泄漏檢測，用于CHLD系統(tǒng)的細(xì)泄漏和粗泄漏

Z He粗泄漏檢測結(jié)合使用CHLD系統(tǒng)的幾種其他示蹤氣體中的一種進(jìn)行精細(xì)泄漏檢測。

1.3 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)

細(xì)微泄漏和嚴(yán)重泄漏試驗(yàn)應(yīng)按照規(guī)定的試驗(yàn)條件的要求和流程進(jìn)行。測試順序應(yīng)為輕微泄漏(條件A或B1)，然后是嚴(yán)重泄漏(條件B2、C1、C3、D或E)，除了B2與A、B1同時(shí)使用的情況。C4和C5可以一起進(jìn)行。

條件A5是干式粗泄漏和細(xì)泄漏試驗(yàn)的組合，因此粗泄漏可以在細(xì)泄漏試驗(yàn)之前進(jìn)行。條件B2是干粗泄漏試驗(yàn)，可以在細(xì)泄漏試驗(yàn)之前進(jìn)行。

在使用放射性同位素測試時(shí)，建議先使用B2去除粗泄漏材料，然后再進(jìn)行輕微泄漏測試B1，這將最大限度地減少滯留在失效器件中的Kr85。當(dāng)特殊規(guī)定時(shí)(見4)，實(shí)驗(yàn)后的測量應(yīng)按照泄漏測試流程進(jìn)行。要進(jìn)行熱泄漏測試的器件應(yīng)首先進(jìn)行放射性同位素粗泄漏試驗(yàn)(B2)、放射性同位素細(xì)泄漏試驗(yàn)(B1)或粗/細(xì)組合泄漏試驗(yàn)(B2/B1)。

如果指定的泄漏壓力超過芯片封裝能力，則可以使用交替壓力、暴露時(shí)間和停留時(shí)間條件，只要它們滿足適用的泄漏率、壓力和時(shí)間關(guān)系，并提供在任何情況下至少30 psia(絕對(duì)2個(gè)大氣壓)泄漏壓力，或?qū)τ跅l件C4，在任何情況下至少10 psi試驗(yàn)壓差。

當(dāng)測試條件B2用于測試大型表面積器件時(shí)，可使用最小20 psia的泄漏壓力，并適當(dāng)增加泄漏測試時(shí)間(見第2.2.5.1段)。當(dāng)測試條件為A4時(shí)，不需要進(jìn)行粗泄漏測試。但是，A4不應(yīng)用來代替對(duì)有上蓋的封裝進(jìn)行所需的密封測試。當(dāng)在執(zhí)行測試條件A或B時(shí)使用批量測試(檢漏儀中同時(shí)有多個(gè)器件)，出現(xiàn)失效情況時(shí)，應(yīng)記錄為批次故障。如果之后從示蹤氣體加壓室取出后一小時(shí)內(nèi)重新測試該批中的所有器件，則可以對(duì)每個(gè)器件單獨(dú)進(jìn)行一次測試，以供驗(yàn)收。

對(duì)于B1，僅對(duì)于B2條件，器件可以批量測試和/或單獨(dú)重新測量以驗(yàn)收，前提是在從示蹤氣體加壓室取出后，所有測量都在B1后半小時(shí)內(nèi)完成，B2或B2/B1組合后10分鐘內(nèi)完成。僅對(duì)于條件C3，經(jīng)過批量測試并表明有不合格條件的器件，可以使用本協(xié)議中2.3.4.1的流程單獨(dú)重新測試一次，除非器件在第一次測試完成后20秒內(nèi)浸泡在檢測器流體中，并且在重新測試之前保持在槽中，則不需要再測試。僅對(duì)于C4和C5條件，封裝必須滿足2.4.1中定義的要求。這包括帶涂層的器件，如電路板組件。

1.3.1 重新測試

未完全泄漏的器件可進(jìn)行破壞性重測。如果重新測試顯示一個(gè)器件通過了，這最初被認(rèn)為是一個(gè)失效器件的話，那么該器件不需要在接受的樣本數(shù)計(jì)算中被計(jì)算為一個(gè)失效。不存在細(xì)微泄漏的器件不得重新測試以用于驗(yàn)收，除非適用的接受文件明確允許這么做。適用的接受文件還必須聲明，通過重測的失效器件不需要被計(jì)算為樣本容量接受數(shù)計(jì)算中的失效，否則將被計(jì)算。如果允許細(xì)微泄漏重測，則在規(guī)定的測試條件下，應(yīng)重復(fù)整個(gè)泄漏測試流程。也就是說，在任何情況下都不允許在沒有在規(guī)定的測試條件下重新接觸示蹤流體或氣體的情況下，由第二次檢漏觀察組成的重新測試。在任何重測之前，初步測量以檢測殘留的示蹤氣體是可取的。

1.3.2 失效標(biāo)準(zhǔn)

細(xì)微泄漏的失效標(biāo)準(zhǔn)載于第3段的表VII。其他條件的失效標(biāo)準(zhǔn); 即，粗泄漏和熱泄漏，根據(jù)每個(gè)單獨(dú)測試的流程提供。

1.4 設(shè)備

密封測試所需的設(shè)備應(yīng)在執(zhí)行的適用測試條件的程序中說明。

2 測試條件

原文件比較長，后面是泄露測試的細(xì)節(jié)內(nèi)容，在此不做逐一翻譯，有需求的朋友可以看一下原文。

3 失效標(biāo)準(zhǔn)

除非另有說明，任何經(jīng)過細(xì)微泄漏測試的器件，如果其泄漏率等于或大于表VII的測試極限，則應(yīng)被視為故障。

1/ 以空氣以外的形式提供結(jié)果的測試條件的泄漏率必須使用換算因子1.1.c轉(zhuǎn)換為空氣當(dāng)量泄漏率。以便與此表的要求進(jìn)行比較。

3.1殘留氪

進(jìn)行Kr85測試的認(rèn)證測試中具有實(shí)驗(yàn)室適用性的設(shè)施應(yīng)具有歸檔化的流程，用于在樣品運(yùn)回客戶之前，驗(yàn)證被測試器件中的剩余氪處于適用的放射性管理機(jī)構(gòu)要求所規(guī)定的可接受水平(每個(gè)批次/器件)。

3.2. 測試設(shè)備故障

符合資格認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，如果設(shè)備有任何可能影響正確測試或測試結(jié)果的問題應(yīng)該立即通知客戶，如本測試方法所反映的。

本文對(duì)AEC-Q100 G組的第4項(xiàng)內(nèi)容GFL - Gross/Fine Leak 泄露測試項(xiàng)目進(jìn)行了介紹和解讀，希望對(duì)大家有所幫助。

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