气氛置换法对缓解硅铝封装氦气吸附影响研究
2021-11-12王斌罗捷邱宝军王之哲周帅王小强
电子产品可靠性与环境试验 2021年5期
王斌,罗捷,邱宝军,王之哲,周帅,王小强
(工业和信息化部电子第五研究所,广东 广州 511370)
0 引言
作为新兴材料,硅铝材料具有密度低、热导率高和膨胀率低,以及机械加工与表面镀覆、焊接性能良好等优点。用硅铝材料制作的基座、外壳和盖板等,其匹配性能好,可提供更好的散热效果,能极大地延长封装的使用寿命,因此被广泛地应用于微波功率器件、集成功率模块和T/R模块等器件领域[1-5]。
在航天、军工等可靠性领域应用时,封装密封性能的优劣,直接影响器件的性能及使用寿命。密封性能不良,可导致内部气氛变化,造成器件内部腐蚀、参数漂移和电迁移等危害,在外部因素的作用下,这些危害或潜在的缺陷还会发生恶化,从而导致器件功能丧失等。通用的密封性能检测方法是示踪气体检漏法,一般采用氦气作为示踪气体,但硅铝材料由于本身特点和制备工艺的特殊性,容易吸附氦气,对硅铝材料封装器件密封性能的检测和控制造成影响。
目前通用的缓解氦气吸附的方法包括流动的环境空气、干气洗涤和高温烘烤[5-6]。其中,流动的环境空气效率低,仅适用于表面吸附不严重的器件;干气洗涤过程中气体用量大,经济效益低;而高温烘烤则要求器件承受温度的能力较高,不适用于承受温度相对较低的产品。
本文基于吸附理论,创新性地提出使用非示踪气体置换硅铝表面吸附氦气的方法实现对表面氦气的去除,以缓解气密封元器件在密封细检漏试验时氦气吸附对试验结果的影响,从而减少检验的误判,真实地反映密封元器件的封装可靠性。……
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