一、 核心概念:为什么气密性至关重要?
电子元器件的气密性(Hermeticity)是指其封装抵抗外部气体和污染物(如水汽、氧气、盐雾、污染物离子)侵入的能力。失效的密封会导致:
内部水汽凝结:在温度变化时,侵入的水汽凝结成水
电化学腐蚀:键合点、金属化线路腐蚀。
参数漂移:器件电性能(如漏电流、增益)恶化。
介质击穿:水汽降低绝缘材料的介电强度。
氧化:氧气进入会氧化芯片表面的金属铝线或键合点。
热性能失效:保护性气体(如氮气)泄漏会影响内部散热。
因此,气密性检测是高可靠性电子元器件(航天、航空、军工、医疗、汽车、深海设备)必不可少的筛选和考核环节。
二、主要检测方法详解
1、定性检测法:快速定位泄漏点
定性检测的核心目标是 “找到漏孔”,而非精确计算漏率,适用于生产中的 “粗检” 或故障排查,常见方法有“气泡法”
气泡法:最基础的可视化检测
核心原理:向被检元器件内部充入压缩气体(空气 / 氮气),将其浸入液体介质(水、氟油),漏孔处会因气体逸出形成可见气泡,通过气泡位置定位漏点。
技术细分与参数:
普通水浸法:介质为常温水,灵敏度较低,仅能检测 ≥1×10⁻⁶ Pa·m³/s 的漏率,适用于外壳缝隙较大的元器件(如电源适配器外壳)。
热槽氟油法:介质为高温氟油(如 125℃的 FC-43),高温会加速气体膨胀,提升灵敏度至 1×10⁻⁸ Pa·m³/s,适用于精密元器件(如小型传感器封装)。
2、定量检测法:精确测量漏率
定量检测是电子元器件(尤其是高端领域)的核心检测手段,需精确计算 “单位时间内泄漏的气体量”(漏率,单位:Pa・m³/s),常见方法有“压力衰减法”“真空衰减法”
压力衰减法:中灵敏度的 “性价比之选”
核心原理:向被检元器件(或其密封腔体)内充入固定压力的气体(通常为氮气,惰性且成本低),关闭充气阀后,通过高精度压力传感器监测腔内压力随时间的衰减量,结合腔体体积计算漏率。
核心公式:
漏率 Q= t⋅P0/ΔP⋅V
其中:ΔP = 压力变化量(Pa),V= 被检件内部体积(m³),t= 保压时间(s),P0= 初始绝对压力(Pa)。
技术参数:
检测范围:1×10⁻⁶ ~ 1×10⁻⁹ Pa·m³/s(中灵敏度)。
压力精度:依赖传感器,通常选用 0.1 级精度的压力传感器(误差≤0.1%)。
适用场景:消费电子(如手机电池盖密封)、汽车电子(如车载雷达外壳)等对漏率要求不极致的场景,优势是成本低、检测速度快(单件检测时间≤30 秒)。
关键影响因素:环境温度变化会导致气体热胀冷缩,需在恒温环境(23℃±2℃)下检测,或通过温度补偿算法修正数据。
真空衰减法:基于真空度变化的密封检测原理
核心原理:将被检元器件放入密闭测试腔,对测试腔抽真空;若元器件存在漏孔,外部空气会通过漏孔进入测试腔,导致腔内真空度下降;通过真空传感器监测真空度变化速率,结合测试腔体积,反推元器件漏率。
关键特点:无需向元器件内充气,适合不耐压的脆弱元器件,检测范围 1×10⁻⁸ ~ 1×10⁻¹¹ Pa・m³/s,符合医疗、半导体行业合规要求。
三、技术优势:专业设备与定制化服务
济南中科电子依托自主研发的MFY-01H 密封试验仪 及标准化流程,为客户提供全流程服务:
设备适配:针对不同元器件结构(如传感器、集成电路、防水透气膜)设计专用测试方案;
操作简便:真空度、保压时间等试验参数均可预设,并自动存储,实现试验过程一键化操作;
数据分析:试验曲线实时显示试验过程中真空度的变化趋势。
结语:
气体泄漏性能检测是提升电子元器件可靠性的重要环节。通过科学的检测方法与规范的执行流程,能够为产品质量提供有力支持。济南中科电子期待与行业伙伴共同探讨技术细节,为产品可靠性保驾护航。
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