Испытание на герметичность: действительно ли упаковка «герметична»?

1. Как узнать, действительно ли упаковка герметична? — Двойное тестирование на крупные и мелкие утечки

Как доказать, что герметичная упаковка действительно «запечатана» после того, как она собрана? Не на глаз — утечки на молекулярном уровне совершенно незаметны. В отрасли принята стратегия двухэтапных испытаний: проверка на грубую утечку и проверка на точную утечку; ни то, ни другое нельзя опустить.

Испытания на грубые утечки нацелены на более крупные утечки (>1×10⁻⁴ Па·м³/с) . Общие методы включают проникновение флуоресцентного красителя и тестирование пузырьков. Изделие погружают в нагретую жидкость флуоресцентного красителя или глицерин; если существует путь утечки, краситель проникает или появляются пузырьки - это видно напрямую.

Тестирование точных утечек нацелено на мельчайшие утечки. Классический метод - обнаружение утечек с помощью гелиевой масс-спектрометрии: сначала упаковку «бомбардируют» гелием под высоким давлением, позволяя гелию проникнуть в полость упаковки; затем его вынимают и помещают в детектор утечек. Если гелий выходит из полости, прибор измеряет его точно, с чувствительностью до уровня 1×10⁻⁹ Па·м³/с.

2. Стандарты тестирования и критерии приемки

Отраслевым эталоном является MIL-STD-883, метод 1014, «Печать». Стандарт определяет, что порог приемлемости мелкой течи зависит от объема полости упаковки — чем меньше полость, тем строже допустимая скорость утечки. Типичными требованиями являются скорость тонкой утечки ≤1×10⁻⁸ Па·м³/с и нулевая утечка при испытаниях на грубую утечку. Разъемы TO56, разъемы оптической связи и другие продукты, которые Xuri (Rizhao Xuri Electronics) поставляет в больших объемах, перед отправкой с завода проверяются методом обнаружения утечек с помощью гелиевой масс-спектрометрии.

Основная логика критериев приемки: при такой скорости утечки и сроке службы более 20 лет количество внешней влаги, проникающей в корпус, слишком мало, чтобы нанести вред внутреннему чипу.

Испытание на герметичность — это «приемочные ворота» герметичной упаковки — только после прохождения этих ворот товар может перейти на следующий этап проверки надежности.

[Обзор следующей статьи] Следующая статья: как герметичные изделия выдерживают еще более требовательные испытания на экологическую и механическую надежность.

[Глоссарий]

1. Суммарная скорость утечек : величина скорости утечек для более крупных утечек, обычно >1×10⁻⁴ Па·м³/с , определяемая методом проникновения флуоресцентного красителя или методом пузырькового тестирования.

2. Скорость мелких утечек : величина скорости мелких утечек до 1×10⁻⁹ Па·м³/с , обнаруженная с помощью гелиевой масс-спектрометрии.

3. Масс-спектрометрия гелия : высокочувствительный метод обнаружения утечек, в котором в качестве индикаторного газа используется гелий; стандартный метод проверки герметичности

4. MIL-STD-883 (Военный стандарт 883) : военный стандарт методов испытаний микроэлектронных устройств США, широко используемый в качестве отраслевого эталона для высоконадежной упаковки.