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1. なぜ密閉パッケージが必要なのでしょうか?
航空宇宙、深海探査、医療機器、光通信などの用途では、電子部品は高湿度、塩水噴霧、腐食性ガス、極端な温度変化などの過酷な環境にさらされます。湿気、酸素、硫化水素、塩水噴霧、その他の外部物質は常にパッケージ内部に侵入しようとし、それぞれが電子部品の故障の引き金となる可能性があります。
したがって、電子コンポーネントの保護戦略では、単に局所的な保護を提供するのではなく、すべての外部メディアの侵入経路をルートで遮断する必要があります。当社の保護目標は明確です。内部チップを外部環境から効果的に隔離し、信頼性の高い気密封止を実現することです。
2. どの程度の「密閉」が十分に密閉されているのでしょうか?
日常の使用において「密閉」とは、目に見える塵や水滴が侵入しないことを意味します。電子パッケージの気密封止には、さらに厳しい基準があります。
MIL-STD-883 メソッド 1014「シール」によると、高信頼性電子パッケージは、指定された微小リーク レートおよび総リーク レートのテスト要件を満たさなければならず、一般的な微小リーク検出レベルは 1×10⁻⁹ Pa・m3/s のオーダーに達します。これは、リークチャネルが存在する場合でも、平均して 1 秒あたりに通過できるガス分子の数はごくわずかであり、真の分子レベルのシールが達成されることを意味します。
このような厳しい要件を考慮すると、当然次の疑問が生じます。 どのような材料がこれを達成できるのでしょうか?
3. なぜ従来の有機材料は気密要件を満たせないのですか?
有機高分子材料は分子鎖間に自由体積を持ち、その中を水分、酸素、硫化水素などの小さな分子が「迷路を進む」ように徐々に拡散していきます。さらに、有機材料は老化します。紫外線、熱酸化、加水分解によりポリマー鎖が切断され、シール性能が継続的に低下します。
高信頼性の気密パッケージングに使用される材料は、緻密な構造、低透過性、および長期安定性を備えている必要があります。高信頼性気密パッケージングの分野で、長期使用を通じて検証されている 2 つの主な無機材料は、ガラスとセラミックです。ガラスと金属の封止とセラミックと金属の封止です。これらの材料は、高密度の原子レベル構造を備えており、さまざまなガスやイオンの拡散チャネルを物理的にブロックします。
このセクションの結論: 高信頼性、低リーク率の気密封止を実現するには、通常、ガラスまたはセラミックと金属を使用して信頼性の高い封止構造を形成する必要があります。この基礎となるロジックに基づいて、業界は 2 つの主要なプロセスを開発しました。
[次の記事のプレビュー] 次の記事では、最初のプロセスである ガラスと金属のシール (GTMS) について 、分子レベルのシールをどのように実現するかを検討します。
