[发明专利]陶瓷气密封元器件内部气氛取样方法及应用

说明书

本发明涉及一种陶瓷气密封元器件内部气氛取样方法及应用。包括以下步骤：获取待测陶瓷气密封元器件，所述待测陶瓷气密封元器件的封装壳的表面设有检测区域；对所述检测区域进行磨削，使磨削后的所述检测区域的封装壳的厚度值为0.04mm～0.06mm；对磨削后的所述检测区域进行清洗；于清洗后的所述检测区域进行穿刺取样。通过将待测陶瓷气密封元器件的封装壳磨削至特定的厚度值，能够易于进行穿刺取样且穿刺时非检测区域的封装壳不碎裂和漏气，保证了后续取样的可靠性，相较于传统陶瓷气密封元器件内部气氛取样方法操作简便，并且不受尺寸的限制，应用范围广。

技术领域

本发明涉及陶瓷封装技术领域，特别是涉及一种陶瓷气密封元器件内部气氛取样方法及应用。

背景技术

微电子器件的封装分类按照密封形式可以分为气密封装和非密封装。气密封装器件的封装材料包括金属、陶瓷和玻璃，封装结构的内部为空腔，充有高纯氮气或其它惰性气体。然而，封装结构的空腔内部气氛除了前述气体之外，在元器件封装过程中还可能会引入水蒸气、氧气、二氧化碳以及有机材料挥发释放出的甲醇、乙醇、丙酮和甲苯等有机气体，从而加速内部金属的腐蚀，导致元器件绝缘性能下降或参数超差，是影响气密封装元器件可靠性的关键因素。在高可靠性要求的实际应用中对气密封器件的内部气氛组分及其含量通常是具有明确的要求，因此，需要采用有效的方法对内部气氛进行检测分析。

常见的内部气氛分析方法有四种，分别是质谱分析法、载体气体收集法、温度传感器法和露点温度测试法。上述方法均需要先将内部气氛从气密封装元器件的腔体中取出然后再分析，因此，取样决定了内部气氛分析的灵敏度、精度与分析样品范围，是保证内部气氛测试准确性的关键。

目前，常见的气密封元器件内部气氛取样方法主要有两种：一是对于有平整管壳外表面的气密封器件(多为金属管壳)，将样品某个平整面通过O型密封圈连接到内部气氛分析仪上，再将O型密封圈内部样品表面附近连同整个取样通道均抽真空，然后用穿刺钢针在该表面扎一个小孔进行取样测试；二是对于封装体积较小的样品或是没有可以利用的穿刺平面(多为玻璃或陶瓷封装)，需将样品放入一个密封的夹具内，再通过O型密封圈连接到设备的取样台上，将夹具内腔以及整个取样通道都抽成真空状态后，用穿刺钢针在样品外壳表面穿刺取样测试。

陶瓷封装相较于其他气密封装形式，具有气密性更好、绝缘阻抗更高和热膨胀系数更一致等优点，在军用电子等领域得到较为广泛的应用。然而，对于陶瓷气密封元器件，利用前述的两种方法都难以进行取样，其主要原因是一般的陶瓷封装管壳厚度为0.01-0.03in(即0.254mm-0.762mm)，对于大腔体的元器件，为了保证足够的结构强度，其陶瓷封装管壳的厚度已经远远超过1mm，并且陶瓷材料本身非常硬，难以通过穿刺进行取样。

传统的陶瓷气密封元器件尤其是大腔体的陶瓷气密封元器件的内部气氛取样利用非穿刺的方法，需要将陶瓷气密封元器件置于密封夹具内，然后将整个封装外壳击破，使空腔内的气体释放出来进行取样分析，该方法操作难度较大，容易在操作过程中出现失误，影响取样的可靠性。此外，对于非平整外表面的陶瓷气密封元器件，传统方法也需要借助密封夹具进行取样，受限于密封夹具本身的尺寸，在实际应用中对于不同的大腔体和非平整外表面的陶瓷气密封元器件具有局限性。

发明内容

基于此，本发明提供一种易于穿刺取样、操作简便且取样可靠性好的陶瓷气密封元器件内部气氛取样方法及应用。

具体技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种陶瓷气密封元器件内部气氛取样方法，包括以下步骤：

获取待测陶瓷气密封元器件，所述待测陶瓷气密封元器件的封装壳的表面设有检测区域；

对所述检测区域进行磨削，使磨削后的所述检测区域的封装壳的厚度值为0.04mm～0.06mm；

对磨削后的所述检测区域进行清洗；

于清洗后的所述检测区域进行穿刺取样。