Негерметичность (gross leak) — это серьёзный дефект герметичного корпуса (hermetic package) электронного компонента, характеризующийся высокой скоростью утечки газа через дефекты в корпусе или уплотнении (например, паяного, сварного или стеклянного). Пороговое значение в 1×10⁻⁵ см³/с (0.00001 см³/с), указанное в значении термина, является стандартным критерием для разделения дефектов на «сильную» (gross) и «слабую» (fine leak) утечки в соответствии с методологией стандартов, таких как ГОСТ 20.57.406 или MIL-STD-883 (метод 1014). Указанная скорость соответствует проникновению внутрь корпуса достаточного количества влаги и загрязнений, чтобы вызвать полный отказ компонента за короткий срок.
Причины и последствия
Дефект возникает из-за сквозных трещин в материале корпуса (керамика, металл), некачественной пайки крышки (lid seal), микросколов или дефектов стеклянных изоляторов (glass-to-metal seals). Грубая утечка приводит к практически немедленному нарушению защитной атмосферы внутри корпуса (обычно инертный газ или азот). Это вызывает:
-
Коррозию внутренних элементов (тонкоплёночных резисторов, алюминиевых проводников) из-за проникновения влаги и ионов.
-
Образование конденсата при перепадах температур.
-
Электрические пробои и паразитные утечки.
-
Полный отказ компонента в течение нескольких часов или дней эксплуатации.
Методы контроля
Для выявления грубой утечки применяются деструктивные и неразрушающие методы. Классическим и обязательным неразрушающим тестом является испытание в жидкости под давлением (bubble test), чаще всего фторуглеродной (например, FC-72). Корпус помещают в нагретую жидкость под избыточным давлением, а затем наблюдают за выделением пузырьков газа из дефектных мест. Этот метод регламентирован стандартами MIL-STD-883, метод 1014.9 и, в отечественной практике, ГОСТ 20.57.406-81 (Комплексная система контроля качества, часть испытаний на герметичность).
Значение для высоконадёжной электроники
Контроль герметичности, включая проверку на грубую утечку по ГОСТ 20.57.406-81, является обязательным этапом для компонентов, предназначенных для работы в экстремальных условиях: авиационной, космической, военной, медицинской и телекоммуникационной аппаратуры.
Источники: Стандарты MIL-STD-883, метод 1014, ГОСТ Р 57451 (МЭК 60749-15), IEC 60749 (стандарт для полупроводниковых приборов), ГОСТ 20.57.406-81 (Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний)