专利名称：一种用于微器件真空度测量的标定盒及使用方法
技术领域：
本发明属于电子封装领域，尤其涉及一种用于微器件真空度次测量的标定盒及使用方法。
背景技术：
微器件真空封装是根据芯片工作在真空环境下的需求，将芯片及其他组件封装在具有良好气密性和长期真空度的器件中的封装技术，是器件级封装技术中重要的组成部分，目前在越来越多的产品封装工艺领域得到应用，如非制冷红外探测器件、微陀螺仪、 MEMS射频开关等。微小器件腔体内的真空度在封装初期通常能达到较高的水平，但是由于内部材料的放气特性、封装漏气效应，在长期过程中必然出现真空度逐渐下降的现象。因此，对于微小器件腔体内的真空度进行长期的跟踪测量，并判别腔体内的真空度是否已下降到失效的程度，进而推算器件的真空寿命，一直以来是器件级真空封装技术的研究重点。通常， 微小器件具有腔体容积很小的特点，一般只有几毫升到十数毫升，而且其中还需要将工作芯片固定在管壳中并进行引线，甚至还需要在其中组装如热电制冷器(TEC)或吸气剂等组件，更进一步占据了器件中有限的空间。因此，传统的真空度测量规管或真空传感器无法安装在微小器件的管壳上或腔体内，并进行真空度标定。专利(200810105177. 2)介绍了一种用于器件级真空封装的真空度测量装置， 其将一具有一定电阻温度系数的金属丝两端固定在微小器件腔体内的两个压焊点上，然后在器件封装后通过连接两个压焊点的管壳管脚对器件内真空度进行真空测试，从而实现了微小器件内的真真空度测量。于每一个压焊有金属丝或真空传感器的已封装微小器件，采用某一偏置电压或电流进行真空度测量，只能测量出其在某一真空度下的电阻值，而不能知道该电阻值对应的实际真空度。在完成微器件封装的初期到长期使用的过程中，虽然能够测量出金属丝的电阻值随真空度的下降而不断发生变化，但是却不能反应出实际真空度的绝对值。因此，在对微器件腔体内的真空度长期跟踪测量过程中，该方法只能描述真空度所反映的电测量值变化的大致趋势，而不能实际反映实际真空度的准确测量值及变化曲线。
发明内容
本发明为解决上述技术问题是提供一种用于微器件真空度测量的标定盒及其使用方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种用于微器件真空度测量的标定盒，其内设有用于放置微器件的微器件管壳，所述微器件管壳上设有真空传感器，该标定盒包括盒体和上盖，所述上盖上设有用于测量标定盒内真空度的真空测量规，所述盒体上设有与外部真空泵连接的真空抽气管、用于调节标定盒内真空度的真空调压针阀，以及与真空传感器连接的用于测量所述真空传感器电压的测量导线，所述测量导线与外接恒流电源连接。进一步的，所述真空抽气管上设有抽气阀。进一步的，所述真空测量规为电容规或电阻规。进一步的，所述上盖上设有把手。一种用于微器件真空度测量的标定盒的使用方法，包括以下步骤 步骤1 将所述微器件管壳真空封装在所述标定盒内；
步骤2:建立真空标定曲线； 步骤3 测量所述标定盒内真空度。进一步的，所述步骤1具体为
步骤1.1 将所述微器件管壳放置在所述盒体内，将所述真空传感器的引线连接在所述测量导线上；
步骤1. 2 将所述真空测量规连接在外部的真空测量仪上； 步骤1. 3 将所述上盖加盖在所述盒体上，密闭锁紧；
步骤1. 4 将真空抽气管连接在高真空泵上，关闭真空调压针阀，并打开真空抽气阀； 步骤1. 5 启动真空泵，当真空测量仪显示真空度高于1*10-21^时，关闭真空抽气阀。进一步的，所述步骤2具体为
步骤2. 1 将所述测量导线与外接恒流电源连接；
步骤2. 2 开启外接恒流电源，施加小驱动电流，所述驱动电流为3mA-10mA ； 步骤2. 3 记录起始状态下的实际真空度和相对应的电压测量值； 步骤2. 4:轻微旋动真空调压针阀，使所述盒体内真空度逐渐下降，对应的电压测量值跟随下降，逐一记录所述盒体内的真空度和其对应的电压测量值，直至真空度下降到用户所需要标定的真空度为止，断开所述测量导线与外接恒流电源的连接；
步骤2. 5 作X-Y坐标图，建立真空度与对应的电压测量值趋势图，作为该微器件管壳的真空标定曲线。进一步的，所述步骤3具体为
步骤3. 1 先将所述测量导线连接在恒流电源和四位半以上的电压表上； 步骤3.2 开启外接恒流电源，施加与建立所述真空标定曲线时的相同的小驱动电流， 测量所述真空传感器的端电压值；
步骤3. 3 根据所述真空标定曲线，将电压测量值转换为实际真空度测量值。本发明的有益效果是
以尺寸较大的真空度标定盒模拟微器件的真空环境，可通过安装真空测量规准确测量标定盒内的真空度，使获得器件微小腔体内真空度与电压测量值点对点的关系曲线成为可行，且其重复性很高，测量可靠性强。在获得器件微小腔体内真空度与电压测量值点对点的真空标定曲线后，通过电压测量可随时将电压测量值转换为实际真空度值，可直接用于器件真空度寿命的监控。
图1为本发明标定盒结构示意图； 图2为本发明标定盒使用方法流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。如图1所示，一种用于微器件真空度测量的标定盒，其内设有用于放置微器件的微器件管壳9，所述微器件管壳9上设有真空传感器11，该标定盒包括盒体1和上盖2，所述上盖2上设有用于测量标定盒内真空度的真空测量规4，所述盒体1上设有与外部真空泵连接的真空抽气管6、用于调节标定盒内真空度的真空调压针阀7，以及与真空传感器11连接的用于测量所述真空传感器11电压的测量导线8，所述测量导线8与外接恒流电源连接。本实施例中所述真空抽气管6上设有抽气阀5。本实施例中所述真空测量规4采用电容规或电阻规。本实施例中所述上盖2上设有方便将上盖2封装在所述盒体1上或从盒体1上取下的把手3。如图2所示，一种用于微器件真空度测量的标定盒的使用方法，包括以下步骤 步骤1 将所述微器件管壳9真空封装在所述标定盒内；
所述步骤1具体为
步骤1. 1 将所述微器件管壳9放置在所述盒体1内，将所述真空传感器11的引线连接在所述测量导线8上；
步骤1. 2 将所述真空测量规4连接在外部的真空测量仪上； 步骤1. 3 将所述上盖2加盖在所述盒体1上，密闭锁紧；
步骤1. 4 将真空抽气管6连接在高真空泵上，关闭真空调压针阀7，并打开真空抽气阀
5 ；
步骤1. 5 启动真空泵，当真空测量仪显示真空度高于1*10-21^时，关闭真空抽气阀5。
步骤2:建立真空标定曲线； 所述步骤2具体为
步骤2. 1 将所述测量导线8与外接恒流电源连接； 步骤2. 2 开启外接恒流电源，施加小驱动电流，所述驱动电流为3mA-10mA ； 步骤2. 3 记录起始状态下的实际真空度和相对应的电压测量值； 步骤2. 4 轻微旋动真空调压针阀7，使所述盒体1内真空度逐渐下降，对应的电压测量值跟随下降，逐一记录所述盒体1内的真空度和其对应的电压测量值，直至真空度下降到用户所需要标定的真空度为止，断开所述测量导线与外接恒流电源的连接；
步骤2. 5 作X-Y坐标图，建立真空度与对应的电压测量值趋势图，作为该微器件管壳的真空标定曲线。
步骤3 测量所述标定盒内真空度。所述步骤3具体为
步骤3. 1 先将所述测量导线8连接在恒流电源和四位半以上的电压表上； 步骤3.2 开启外接恒流电源，施加与建立所述真空标定曲线时的相同的小驱动电流，
6测量所述真空传感器11的端电压值；
步骤3. 3 根据所述真空标定曲线，将电压测量值转换为实际真空度测量值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于微器件真空度测量的标定盒，其内设有用于放置微器件的微器件管壳，所述微器件管壳上设有真空传感器，其特征在于该标定盒包括盒体和上盖，所述上盖上设有用于测量标定盒内真空度的真空测量规，所述盒体上设有与外部真空泵连接的真空抽气管、用于调节标定盒内真空度的真空调压针阀，以及与真空传感器连接的用于测量所述真空传感器电压的测量导线，所述测量导线与外接恒流电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于微器件真空度测量的标定盒，其特征在于所述真空抽气管上设有抽气阀。
3.根据权利要求1所述的一种用于微器件真空度测量的标定盒，其特征在于所述真空测量规为电容规或电阻规。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于微器件真空度测量的标定盒，其特征在于 所述上盖上设有把手。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的一种用于微器件真空度测量的标定盒的使用方法，其特征在于包括以下步骤步骤1 将所述微器件管壳真空封装在所述标定盒内； 步骤2:建立真空标定曲线； 步骤3 测量所述标定盒内真空度。
6.根据权利要求5所述的一种用于微器件真空度测量的标定盒的使用方法，其特征在于所述步骤1具体为步骤1.1 将所述微器件管壳放置在所述盒体内，将所述真空传感器的引线连接在所述测量导线上；步骤1. 2 将所述真空测量规连接在外部的真空测量仪上； 步骤1. 3 将所述上盖加盖在所述盒体上，密闭锁紧；步骤1. 4 将真空抽气管连接在高真空泵上，关闭真空调压针阀，并打开真空抽气阀； 步骤1. 5 启动真空泵，当真空测量仪显示真空度高于1*10-21^时，关闭真空抽气阀。
7.根据权利要求5所述的一种用于微器件真空度测量的标定盒的使用方法，其特征在于所述步骤2具体为步骤2. 1 将所述测量导线与外接恒流电源连接；步骤2. 2 开启外接恒流电源，施加小驱动电流，所述驱动电流为3mA-10mA ； 步骤2. 3 记录起始状态下的实际真空度和相对应的电压测量值； 步骤2. 4:轻微旋动真空调压针阀，使所述盒体内真空度逐渐下降，对应的电压测量值跟随下降，逐一记录所述盒体内的真空度和其对应的电压测量值，直至真空度下降到用户所需要标定的真空度为止，断开所述测量导线与外接恒流电源的连接；步骤2. 5 作X-Y坐标图，建立真空度与对应的电压测量值趋势图，作为该微器件管壳的真空标定曲线。
8.根据权利要求5所述的一种用于微器件真空度测量的标定盒的使用方法，其特征在于所述步骤3具体为步骤3. 1 先将所述测量导线连接在恒流电源和四位半以上的电压表上； 步骤3. 2 开启外接恒流电源，施加与建立所述真空标定曲线时的相同的小驱动电流， 测量所述真空传感器的端电压值；步骤3. 3 根据所述真空标定曲线，将电压测量值转换为实际真空度测量值。
全文摘要
本发明涉及一种用于微器件真空度测量的标定盒，其内设有用于放置微器件的微器件管壳，所述微器件管壳上设有真空传感器，该标定盒包括盒体和上盖，所述上盖上设有用于测量标定盒内真空度的真空测量规，所述盒体上设有与外部真空泵连接的真空抽气管、用于调节标定盒内真空度的真空调压针阀，以及与真空传感器连接的用于测量所述真空传感器电压的测量导线，所述测量导线与外接恒流电源连接。本发明还涉及一种用于微器件真空度测量的标定盒的使用方法。本发明的有益效果是可通过安装真空测量规准确测量标定盒内的真空度，使获得器件微小腔体内真空度与电压测量值点对点的关系曲线成为可行，且其重复性很高，测量可靠性强。
文档编号G01L21/00GK102419236SQ201110408429
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者陈火 申请人:烟台睿创微纳技术有限公司