 AEC-Q100文件，是芯片开展车规等级验证的重要标准和指导文件，本文将重点对G组的第8项IWV - Internal Water Vapor内部水蒸汽含量测试项目进行介绍。  AEC Q100 表格2中G组内容 IWV - Internal Water Vapor内部水蒸汽含量我们先看一下表格中内容的含义。 表格中信息介绍和解读 表格中的信息给出，IWV的分类是G8，Notes中包含了H D G，也就是说要求密封器件、破坏性测试、承认通用数据。 需求的样品数量是5pcs/Lot，来自1个批次； 接受标准是0失效； 参考文件是MIL-STD-883 Method 1018 附加需求： 仅适用于陶瓷封装的腔体器件 下面让我们看一下参考文件MIL-STD-883 Method 1018 MIL-STD-883K METHOD 1018.7 INTERNAL GAS ANALYSIS1 目的 这种测试的目的是测量金属或陶瓷密封器件内部的空气成分。特别关注的是测量其水分含量，以确定器件是否满足规定的湿度标准。其他气体的测量也可以适用，因为它们也反映了密封过程的质量把控，并提供了有关器件内部气体长期化学稳定性的信息。这个测试是破坏性的。 2 仪器 内部水蒸气含量测试的设备应如下: a.符合下列要求的质谱仪: (1)光谱范围。质谱仪应该能够读取1到100个原子质量单位(AMUs)的最小光谱范围。 (2)检测限制。质谱仪应能够以20比1的信噪比对给定体积的封装重复检测规定的水分含量(即，对于规定的限制为千万分之一体积(ppmv)， 0.01 cc，质谱仪对0.01 cc的封装应显示250 ppmv的水分最小检测限度)。最小的体积被认为是最坏的情况。 (3)系统校准。质谱仪的校准应每年完成一次，湿度水平在4500至5500 ppmv范围内，湿度水平在2000至3000 ppmv范围内，湿度水平在7000至8000范围内，分别使用相同的灵敏度因子。这种校准需要对每个校准器体积执行，以显示线性响应和检测偏移量。每个湿度水平至少应收集三个数据点。通过对已知含水率±5%的样品体积进行连续净化，能够在重复的基础上产生至少三个已知体积±10%的气体的封装模拟器。含水率应由标准生成技术确定(即2压、分流或低温法)。 露点湿度计应使用可追溯至国家标准与技术研究院(NIST)的仪器，或由合适的商用校准服务实验室使用可追溯至NIST标准的仪器完成，每年至少重新校准一次。露点湿度计应能够测量露点温度的精度为±0.2℃。系统应该有一个压力传感器来测量与温度露点传感器一致的压力，对于所使用的压力范围，其精度为+0.1英寸汞柱。 此外，测试实验室应该有一个流程来计算水分浓度，以ppmv为单位，从露点温度测量和压力测量。用这种方法得到的气体分析结果应被认为只有在包含至少两个(体积或浓度)校准点的湿度范围或限度内有效(即，0.01至0.1 cc之间的5,000 ppmv或0.01至0.1 cc之间的1,000至5,000 ppmv)。应使用体积标定点之间的最佳拟合曲线。不具备跨范围测试功能的系统可以使用由认证流程批准的等效程序。应要求校正校准点之间偏离平均值超过10%的灵敏度系数。 注意:建议将流经气体加湿器的气体中所含水蒸气的百分比与传感器的露点读数进行比较，以保证传感器的准确性。下面的公式可以用来计算流经气体加湿器的气体中水蒸气的百分比。  其中： Pv - GPH中水的蒸汽压，以摄氏度为单位 Pg - 压力表压力(psi) Pa - 大气压力(毫米汞柱) (4)其他气体的年度校准。浓度大于0.01%(体积)的所有气体都应进行校准。至少应包括3b中所列的所有气体。适用气体应按约1%浓度要求进行校准，但氟碳除外，其浓度可使用约200 ppmv;NH3的浓度大约为200 ppmv;氢，使用的浓度大约为200 ppmv;氮，可以使用浓度约为80%;氦，可以使用浓度约为10%的;还有氧气，它的浓度大约为20%。 (5)日常校准检查。在任何测试之前，应在测试当天检查系统校准。这应包括通过在所需体积下输入一个湿度水平在4500 - 5500 ppmv范围内的样品来检查校准，并将结果与露点湿度计进行比较。结果的湿度读数应在校准样品的湿度水平的250ppmv范围内。 注:设备误差需要确定，并从允许的最大偏差250ppmv中减去。校准检查应使用与测试设备相同的条件进行(例如，背景压力、背景环境、样品入口之间的时间、封装模拟器体积等)。校准记录应每日保存。 (6)在对离子源进行重大维护或维修后，应进行精确调整。 (7)应保存对敏感性因素所作的所有更改的记录。 b.可包含该器件的真空打开腔室和连接该装置与2.a.质谱仪的真空传输通道。真空传递通道应有效地(不因吸附而造成明显水分损失)将气体从器件传递到质谱计离子源进行测量。 对于系统的初始认证或适用性的扩展，器件温度应通过使用外部夹具的系统测量，在质量、内部体积、结构和尺寸相似的空器件的空腔中放置热电偶来表征。这是一种证明器件温度已保持在100°C±5℃至少10分钟的方法。这也适用于在外部高温箱中预焙的器件，但用外部夹具进行测试，以调整转移过程中的任何温度下降。这些记录应由试验室保存下来。 c.在2.b的开放腔室或转移通道内工作的穿孔器件。可以刺穿样品外壳(不破坏质谱仪室真空，不干扰封装密封介质)，从而使样品内部气体逸入室和质谱仪。 注:一种尖头穿刺工具，从腔壁外通过风箱驱动，允许移动应使用刺穿金属和陶瓷封装。对于陶瓷封装，或有厚金属盖的器件，封装盖或盖应通过磨损局部变薄，以方便局部穿孔。 d.位于传递通道内的压力传感装置，用于测量测试过程中传递通道内的压力升高。该压力传感器用于读取器件被刺穿时的相对压力变化。 这个相对压力的变化表明当一个器件与另一个器件的测试结果比较时，器件中气体的相对数量。读数的意义并不是绝对的。虽然报告了压力表读数，但压力表仅用于指示。 3 流程 所有器件在测试前应在100°C±5°C预焙16至24小时。高温箱应该有一种方法来指示在预焙期间是否发生电源中断，以及温度在100°C以下持续了多长时间。温度低于100°C±5℃超过1小时的器件应在至少12小时后进行另一次预焙。 从预热到热插入设备的转运时间最多允许为5分钟。如果超过5分钟，则将器件放回预热炉，继续预热至器件达到100°C±5℃。 系统应保持稳定的温度，等于或高于器件温度。真空打开腔内的固定夹具应按2.c穿孔布置的要求放置样品，并保持穿刺前在100°C±5°C下至少10分钟。 器件插入后，器件和腔室应泵入气体并在100°C±5°C的温度下烘烤，直到背景压力水平不会妨碍达到规定的测量精度和灵敏度。应获得背景真空光谱，然后从样品光谱中减去背景真空光谱。泵下后，应刺穿器件外壳或盖，并使用质谱仪测量释放气体的下列性质: a.释放气体的水蒸气含量，单位体积的百分比或总气体含量的ppmv。 b.下列其他气体的比例(按体积计算):N2、He、69质量(氟碳化合物)、O2、Ar、H2、CO2、CH4、NH3和其他溶剂(如有的话)。应对所有存在的气体进行计算和报告。在进行数据缩减时，应排除在计算含水率时其他气体种类的开裂模式干扰。数据应校正任何系统相关的矩阵效应，如内部环境中氢气的存在。 c.穿孔器件封装释放气体时，腔室压力增加。与预期的封装体积和加压相比，±25%的压力变化可能表明(1)穿刺没有完全完成，(2)器件封装没有密封，或(3)不包含正常的内部压力。 d.测试实验室应提供说明，描述存在但浓度不足以确定或定量的未知物或气体的光谱。 e.如果检测实验室有理由相信检测结果可能因器件穿刺不当或设备故障等原因无效，应将结果报告为“未检测”，并提供补充意见。该设备可更换为另一设备。 注:根据本标准的测试方法Method1014（密封测试），被测器件应是密封的，并且不存在任何表面污染物，这些污染物可能会干扰准确的水蒸气含量测量。内部气体分析实验室不要求按照本标准的测试方法1014进行密封性测试。建议提交检测的样品应包含制造工艺信息，包括密封压力、密封气体、自由内腔体积、穿刺部位盖厚度、盖材料、穿刺部位位置等。 3.1 失效标准 a.内部气体分析(IGA)实验室不应将器件分为合格或不合格。 b.在批次系统中测试的器件，如果显示出3.c中定义的异常低的总气体含量，应构成密封性故障，而不是IGA故障。这样的器件可以被来自同一群体的另一个器件所替代;如果更换的器件显示其类型的正常总气体含量;无论是它还是原器件都不应构成这一原因的故障。 4. 实现方式 执行方法1018分析的适用性由特定限度和体积的认证实验。方法1018校准流程和适宜性调查的设计，保证在确定样品是否通过或不通过规定的限度时，实验室对实验室的相关性达到±20%。报告的高于或低于适宜范围的水蒸气含量不应被证明为相关值。这些超出规格的数据只有相对意义上的参考，而且只有在比较一个实验室的结果时才有意义。5000 ppmv的规格限制应适用于制造商使用的所有封装体积(除非另有规定)，并允许使用下列修正因子，只要它们有文件证明并显示适用: a.对于在炉中加热时密封的内部空间体积小于0.01 cc的封装体积:  其中 CT - 校正系数（温度）Tr - 室温 Ts - 密封温度 b.对于在真空条件下密封的任何尺寸的封装体积:  Cp - 校正系数（压力） Ps - 密封压力 Pa - 大气压力 如果使用修正系数，应按下列方式应用: 水蒸气(修正)=水蒸气(测量) x CX ;其中CX为适用修正因子。 当分析实验室表现出扩大的能力时，每个实验室的适宜范围将通过认证实验加以扩大。 5 总结 以下细节应在适用的接受文件中规定:如果不是5000 ppmv，则为允许的最大水蒸气含量。 本文对AEC-Q100 G组的第8项内容G8：IWV - Internal Water Vapor内部水蒸汽含量项目进行了介绍和解读，希望对大家有所帮助。 |
