от 10 штук, не затрачивая при этом больших средств на произ­водство заказных корпусов.

После сварки кристалл и зона сварки заливаются компаун­дом, который надежно герметизирует чувствительную к внеш­ней среде часть изделия. Применяются силиконовые составы, сохнущие при комнатной температуре; эпоксидные составы, тре­бующие отверждения при температурах от 60 °С, и полимеры ультрафиолетового и инфракрасного отверждения. Заливка не­прозрачным компаундом кристалла, помимо утилитарной, име­ет еще одну функцию: она затрудняет идентификацию, разборку изделия и копирование примененных в нем технических реше­ний, в то время как корпус позволяет легко получить доступ к топологии микросхемы или специализированного ASIC-кристал­ла. Дополнительным преимуществом СОВ-монтажа является возможность «спрятать» или разместить на той же плате, что и кристалл, пассивные и вспомогательные компоненты практи­чески без ограничений. Таким образом, технология СОВ, поми­мо миниатюризации изделия, снижения его массогабаритных показателей, уменьшает время и стоимость разработки нового издедия, сохраняя сравнительно высокий уровень безопасности интеллектуальной собственности.

Для герметизации кристаллов на печатной плате компаун­дом применяют установку УГ-1, которая обеспечивает темпера­туру подогрева платы и компаунда 40-150 °С, время герметиза­ций 5 с; программируемую траекторию нанесения слоя компаун­да толщиной 0,4 мм.

13.5. Контроль герметичности изделий

Для контроля герметичности корпусов применяется целый ряд методов: насыщения гелием, вакуумный, вакуумно-жидко-стной, люминесцентный и радиоактивный. Выбор метода кон­троля герметичности определяется уровнем требований к сте­пени герметичности испытуемых объектов, направлением и ве­личиной газовой нагрузки на оболочку, пробными веществами, допустимыми к применению.

Масс-спектрометрический метод основан на разделении сложной смеси газов или паров по массам с помощью электри­ческих и магнитных полей. Изделия наполняются гелием дву­мя способами: герметизацией корпусов приборов и микросхем в атмосфере гелия; насыщением загерметизированных приборов и микросхем в атмосфере гелия.

Насыщение гелием применяют для тех ИМС, корпуса кото­рых не подвергались окраске или лакировке, так как после ок­раски или лакировки микроотверстия в корпусах могут быть закрыты для доступа, гелия краской или лаками. Негерметич­ные ИМС, не отбракованные на этапе технологического процес­са, могут выйти из строя при эксплуатации.

Для насыщения гелием ИМС загружают в камеру, которую герметично закрывают, затем откачивают из камеры воздух до давления 14^-7 Па. После откачки камеру наполняют гелием и выдерживают в ней ИМС при давлении (3-5)10⁶ Па. Время выдержки ИМС в камере устанавливается по технологической документации в зависимости от типов корпусов (размера внут­реннего объема): обычно от 3-48 ч до 3 сут. За этот период в корпуса ИМС, имеющих течи, попадает гелий, который остает­ся в них некоторое время. После завершения цикла насыщения давление в камере понижают до нормального и ИМС переносят в измерительную камеру для контроля герметичности.

Скорость утечки гелия измеряют не позднее чем через 1,5 ч после извлечения из камеры насыщения с помощью индикато­ров течи. Степень герметичности прибора определяется величи­ной истечения газа из определенного объема V за известный промежуток времени t:

Допустимая степень негерметичности оговаривается в тех­нологической и контрольной документациях. Для пластмассо­вых корпусов степень герметичности составляет 1,3-10^-7 м³Па/с Масс-спектрометрическим методом могут быть не отбракованы ИМС с большими течами, если введенный гелий выйдет рань-

ше, чем они будут подвергнуты контролю, т.е. в корпусах не окажется пробного газа.

Сущность вакуумно-жидкостного метода состоит в том, что в испытуемом объеме создается давление газа, затем изде­лие погружается в жидкость. Образование пузырьков свидетель­ствует об истечении газа и местонахождении течи. По скорости образования и размерам пузырьков можно судить о величине отверстия в корпусе.

Испытуемые изделия выдерживают в течение 1-5 мин при давлении 10—15 Па, затем помещают в стеклянный сосуд с керосином или уайт-спиритом, который до погружения изде­лий вакуумируют. Если корпус контролируемого изделия негер­метичен, то из-за разности давлений внутри изделия и вне его воздух, находящийся в нем, начнет выходить в керосин или уайт-спирит в виде непрерывной струйки пузырьков. Чувстви­тельность этого метода контроля примерно 5^.10^-5 м³Па/с

Метод погружения изделий в нагретую жидкость осно­ван на обнаружении истечения газа из негерметичных приборов, наблюдаемого визуально. ИМС погружают в ванну с нагретым силиконовым маслом ВК.Ж-94А или этиленгликолем так, чтобы верхняя часть корпуса была не менее чем на 50 мм под повер­хностью жидкости. Изделие опускают в ванну по одному или группами, но так, чтобы были отчетливо видны одиночные пу­зырьки, выделяющиеся из отдельных негермитичных корпусов. Температура нагретой жидкости устанавливается по техноло­гической документации в зависимости от типов и конструкций ИМС. Чем выше температура, тем больше давление внутри кор­пуса, а следовательно, выше достоверность испытаний. Обычно температуру нагретой жидкости выбирают от 70 до 150 °С. Методом нагретой жидкости обнаруживают скорости истече­ния 1^.10^-5 м³Па/с и более.

Для проверки герметичности корпусов блоков часто приме­няется более эффективный масс-спектроскопический метод отыс­кания течей в герметичных объемах, имеющий наиболее высо­кую чувствительность 6^.10^-16 м³Па/с и позволяющий автомати­зировать процесс контроля.

Широкое распространение для этих целей получили гелие­вые течеискатели типа ПТИ-7. Испытания на герметичность и наполнение нейтральным газом через штуцер (который запа­ивается или заваривается после операции заполнения газом) проводятся на специальной установке.

Испытуемый прибор, заполненный гелием, помещается в вакуумную камеру, которая откачивается до давления 10³—10^-4 Па, после прекращения откачки камера подключается к масс-спектрометру типа ПМ-7 и фиксируется наличие молекул ге­лия, вытекающего из герметизированного прибора.

Для случал молекулярного истечения газа величина течи определяется по формуле:

(13.17)

Обычно проверка на герметичность корпусов ИМС проводит­ся дважды - при испытаниях корпуса и перед заполнением ней­тральным газом корпуса с установленными и смонтированны­ми ячейками и присоединительной крышкой. Заполнение га­зом корпуса проводится через специальный штуцер в корпусе (медная трубка диаметром 0,5—5 мм); после завершения опера­ции наполнения газом проводится диффузионная сварка (или пайка) штуцера корпуса. Для металлостеклянных корпусов,