專利名稱：一種用于微器件真空度測量的標定盒及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種用于微器件真空度次測量的標定盒及使用方法。
背景技術(shù)：
微器件真空封裝是根據(jù)芯片工作在真空環(huán)境下的需求，將芯片及其他組件封裝在具有良好氣密性和長期真空度的器件中的封裝技術(shù)，是器件級封裝技術(shù)中重要的組成部分，目前在越來越多的產(chǎn)品封裝工藝領(lǐng)域得到應(yīng)用，如非制冷紅外探測器件、微陀螺儀、 MEMS射頻開關(guān)等。微小器件腔體內(nèi)的真空度在封裝初期通常能達到較高的水平，但是由于內(nèi)部材料的放氣特性、封裝漏氣效應(yīng)，在長期過程中必然出現(xiàn)真空度逐漸下降的現(xiàn)象。因此，對于微小器件腔體內(nèi)的真空度進行長期的跟蹤測量，并判別腔體內(nèi)的真空度是否已下降到失效的程度，進而推算器件的真空壽命，一直以來是器件級真空封裝技術(shù)的研究重點。通常， 微小器件具有腔體容積很小的特點，一般只有幾毫升到十數(shù)毫升，而且其中還需要將工作芯片固定在管殼中并進行引線，甚至還需要在其中組裝如熱電制冷器(TEC)或吸氣劑等組件，更進一步占據(jù)了器件中有限的空間。因此，傳統(tǒng)的真空度測量規(guī)管或真空傳感器無法安裝在微小器件的管殼上或腔體內(nèi)，并進行真空度標定。專利(200810105177. 2)介紹了一種用于器件級真空封裝的真空度測量裝置， 其將一具有一定電阻溫度系數(shù)的金屬絲兩端固定在微小器件腔體內(nèi)的兩個壓焊點上，然后在器件封裝后通過連接兩個壓焊點的管殼管腳對器件內(nèi)真空度進行真空測試，從而實現(xiàn)了微小器件內(nèi)的真真空度測量。于每一個壓焊有金屬絲或真空傳感器的已封裝微小器件，采用某一偏置電壓或電流進行真空度測量，只能測量出其在某一真空度下的電阻值，而不能知道該電阻值對應(yīng)的實際真空度。在完成微器件封裝的初期到長期使用的過程中，雖然能夠測量出金屬絲的電阻值隨真空度的下降而不斷發(fā)生變化，但是卻不能反應(yīng)出實際真空度的絕對值。因此，在對微器件腔體內(nèi)的真空度長期跟蹤測量過程中，該方法只能描述真空度所反映的電測量值變化的大致趨勢，而不能實際反映實際真空度的準確測量值及變化曲線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題是提供一種用于微器件真空度測量的標定盒及其使用方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種用于微器件真空度測量的標定盒，其內(nèi)設(shè)有用于放置微器件的微器件管殼，所述微器件管殼上設(shè)有真空傳感器，該標定盒包括盒體和上蓋，所述上蓋上設(shè)有用于測量標定盒內(nèi)真空度的真空測量規(guī)，所述盒體上設(shè)有與外部真空泵連接的真空抽氣管、用于調(diào)節(jié)標定盒內(nèi)真空度的真空調(diào)壓針閥，以及與真空傳感器連接的用于測量所述真空傳感器電壓的測量導線，所述測量導線與外接恒流電源連接。進一步的，所述真空抽氣管上設(shè)有抽氣閥。進一步的，所述真空測量規(guī)為電容規(guī)或電阻規(guī)。進一步的，所述上蓋上設(shè)有把手。一種用于微器件真空度測量的標定盒的使用方法，包括以下步驟 步驟1 將所述微器件管殼真空封裝在所述標定盒內(nèi)；
步驟2:建立真空標定曲線； 步驟3 測量所述標定盒內(nèi)真空度。進一步的，所述步驟1具體為
步驟1.1 將所述微器件管殼放置在所述盒體內(nèi)，將所述真空傳感器的引線連接在所述測量導線上；
步驟1. 2 將所述真空測量規(guī)連接在外部的真空測量儀上； 步驟1. 3 將所述上蓋加蓋在所述盒體上，密閉鎖緊；
步驟1. 4 將真空抽氣管連接在高真空泵上，關(guān)閉真空調(diào)壓針閥，并打開真空抽氣閥； 步驟1. 5 啟動真空泵，當真空測量儀顯示真空度高于1*10-21^時，關(guān)閉真空抽氣閥。進一步的，所述步驟2具體為
步驟2. 1 將所述測量導線與外接恒流電源連接；
步驟2. 2 開啟外接恒流電源，施加小驅(qū)動電流，所述驅(qū)動電流為3mA-10mA ； 步驟2. 3 記錄起始狀態(tài)下的實際真空度和相對應(yīng)的電壓測量值； 步驟2. 4:輕微旋動真空調(diào)壓針閥，使所述盒體內(nèi)真空度逐漸下降，對應(yīng)的電壓測量值跟隨下降，逐一記錄所述盒體內(nèi)的真空度和其對應(yīng)的電壓測量值，直至真空度下降到用戶所需要標定的真空度為止，斷開所述測量導線與外接恒流電源的連接；
步驟2. 5 作X-Y坐標圖，建立真空度與對應(yīng)的電壓測量值趨勢圖，作為該微器件管殼的真空標定曲線。進一步的，所述步驟3具體為
步驟3. 1 先將所述測量導線連接在恒流電源和四位半以上的電壓表上； 步驟3.2 開啟外接恒流電源，施加與建立所述真空標定曲線時的相同的小驅(qū)動電流， 測量所述真空傳感器的端電壓值；
步驟3. 3 根據(jù)所述真空標定曲線，將電壓測量值轉(zhuǎn)換為實際真空度測量值。本發(fā)明的有益效果是
以尺寸較大的真空度標定盒模擬微器件的真空環(huán)境，可通過安裝真空測量規(guī)準確測量標定盒內(nèi)的真空度，使獲得器件微小腔體內(nèi)真空度與電壓測量值點對點的關(guān)系曲線成為可行，且其重復性很高，測量可靠性強。在獲得器件微小腔體內(nèi)真空度與電壓測量值點對點的真空標定曲線后，通過電壓測量可隨時將電壓測量值轉(zhuǎn)換為實際真空度值，可直接用于器件真空度壽命的監(jiān)控。


圖1為本發(fā)明標定盒結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明標定盒使用方法流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖1所示，一種用于微器件真空度測量的標定盒，其內(nèi)設(shè)有用于放置微器件的微器件管殼9，所述微器件管殼9上設(shè)有真空傳感器11，該標定盒包括盒體1和上蓋2，所述上蓋2上設(shè)有用于測量標定盒內(nèi)真空度的真空測量規(guī)4，所述盒體1上設(shè)有與外部真空泵連接的真空抽氣管6、用于調(diào)節(jié)標定盒內(nèi)真空度的真空調(diào)壓針閥7，以及與真空傳感器11連接的用于測量所述真空傳感器11電壓的測量導線8，所述測量導線8與外接恒流電源連接。本實施例中所述真空抽氣管6上設(shè)有抽氣閥5。本實施例中所述真空測量規(guī)4采用電容規(guī)或電阻規(guī)。本實施例中所述上蓋2上設(shè)有方便將上蓋2封裝在所述盒體1上或從盒體1上取下的把手3。如圖2所示，一種用于微器件真空度測量的標定盒的使用方法，包括以下步驟 步驟1 將所述微器件管殼9真空封裝在所述標定盒內(nèi)；
所述步驟1具體為
步驟1. 1 將所述微器件管殼9放置在所述盒體1內(nèi)，將所述真空傳感器11的引線連接在所述測量導線8上；
步驟1. 2 將所述真空測量規(guī)4連接在外部的真空測量儀上； 步驟1. 3 將所述上蓋2加蓋在所述盒體1上，密閉鎖緊；
步驟1. 4 將真空抽氣管6連接在高真空泵上，關(guān)閉真空調(diào)壓針閥7，并打開真空抽氣閥
5 ；
步驟1. 5 啟動真空泵，當真空測量儀顯示真空度高于1*10-21^時，關(guān)閉真空抽氣閥5。
步驟2:建立真空標定曲線； 所述步驟2具體為
步驟2. 1 將所述測量導線8與外接恒流電源連接； 步驟2. 2 開啟外接恒流電源，施加小驅(qū)動電流，所述驅(qū)動電流為3mA-10mA ； 步驟2. 3 記錄起始狀態(tài)下的實際真空度和相對應(yīng)的電壓測量值； 步驟2. 4 輕微旋動真空調(diào)壓針閥7，使所述盒體1內(nèi)真空度逐漸下降，對應(yīng)的電壓測量值跟隨下降，逐一記錄所述盒體1內(nèi)的真空度和其對應(yīng)的電壓測量值，直至真空度下降到用戶所需要標定的真空度為止，斷開所述測量導線與外接恒流電源的連接；
步驟2. 5 作X-Y坐標圖，建立真空度與對應(yīng)的電壓測量值趨勢圖，作為該微器件管殼的真空標定曲線。
步驟3 測量所述標定盒內(nèi)真空度。所述步驟3具體為
步驟3. 1 先將所述測量導線8連接在恒流電源和四位半以上的電壓表上； 步驟3.2 開啟外接恒流電源，施加與建立所述真空標定曲線時的相同的小驅(qū)動電流，
6測量所述真空傳感器11的端電壓值；
步驟3. 3 根據(jù)所述真空標定曲線，將電壓測量值轉(zhuǎn)換為實際真空度測量值。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于微器件真空度測量的標定盒，其內(nèi)設(shè)有用于放置微器件的微器件管殼，所述微器件管殼上設(shè)有真空傳感器，其特征在于該標定盒包括盒體和上蓋，所述上蓋上設(shè)有用于測量標定盒內(nèi)真空度的真空測量規(guī)，所述盒體上設(shè)有與外部真空泵連接的真空抽氣管、用于調(diào)節(jié)標定盒內(nèi)真空度的真空調(diào)壓針閥，以及與真空傳感器連接的用于測量所述真空傳感器電壓的測量導線，所述測量導線與外接恒流電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微器件真空度測量的標定盒，其特征在于所述真空抽氣管上設(shè)有抽氣閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微器件真空度測量的標定盒，其特征在于所述真空測量規(guī)為電容規(guī)或電阻規(guī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種用于微器件真空度測量的標定盒，其特征在于 所述上蓋上設(shè)有把手。
5.一種如權(quán)利要求1至4任一項所述的一種用于微器件真空度測量的標定盒的使用方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 將所述微器件管殼真空封裝在所述標定盒內(nèi)； 步驟2:建立真空標定曲線； 步驟3 測量所述標定盒內(nèi)真空度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于微器件真空度測量的標定盒的使用方法，其特征在于所述步驟1具體為步驟1.1 將所述微器件管殼放置在所述盒體內(nèi)，將所述真空傳感器的引線連接在所述測量導線上；步驟1. 2 將所述真空測量規(guī)連接在外部的真空測量儀上； 步驟1. 3 將所述上蓋加蓋在所述盒體上，密閉鎖緊；步驟1. 4 將真空抽氣管連接在高真空泵上，關(guān)閉真空調(diào)壓針閥，并打開真空抽氣閥； 步驟1. 5 啟動真空泵，當真空測量儀顯示真空度高于1*10-21^時，關(guān)閉真空抽氣閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于微器件真空度測量的標定盒的使用方法，其特征在于所述步驟2具體為步驟2. 1 將所述測量導線與外接恒流電源連接；步驟2. 2 開啟外接恒流電源，施加小驅(qū)動電流，所述驅(qū)動電流為3mA-10mA ； 步驟2. 3 記錄起始狀態(tài)下的實際真空度和相對應(yīng)的電壓測量值； 步驟2. 4:輕微旋動真空調(diào)壓針閥，使所述盒體內(nèi)真空度逐漸下降，對應(yīng)的電壓測量值跟隨下降，逐一記錄所述盒體內(nèi)的真空度和其對應(yīng)的電壓測量值，直至真空度下降到用戶所需要標定的真空度為止，斷開所述測量導線與外接恒流電源的連接；步驟2. 5 作X-Y坐標圖，建立真空度與對應(yīng)的電壓測量值趨勢圖，作為該微器件管殼的真空標定曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于微器件真空度測量的標定盒的使用方法，其特征在于所述步驟3具體為步驟3. 1 先將所述測量導線連接在恒流電源和四位半以上的電壓表上； 步驟3. 2 開啟外接恒流電源，施加與建立所述真空標定曲線時的相同的小驅(qū)動電流， 測量所述真空傳感器的端電壓值；步驟3. 3 根據(jù)所述真空標定曲線，將電壓測量值轉(zhuǎn)換為實際真空度測量值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于微器件真空度測量的標定盒，其內(nèi)設(shè)有用于放置微器件的微器件管殼，所述微器件管殼上設(shè)有真空傳感器，該標定盒包括盒體和上蓋，所述上蓋上設(shè)有用于測量標定盒內(nèi)真空度的真空測量規(guī)，所述盒體上設(shè)有與外部真空泵連接的真空抽氣管、用于調(diào)節(jié)標定盒內(nèi)真空度的真空調(diào)壓針閥，以及與真空傳感器連接的用于測量所述真空傳感器電壓的測量導線，所述測量導線與外接恒流電源連接。本發(fā)明還涉及一種用于微器件真空度測量的標定盒的使用方法。本發(fā)明的有益效果是可通過安裝真空測量規(guī)準確測量標定盒內(nèi)的真空度，使獲得器件微小腔體內(nèi)真空度與電壓測量值點對點的關(guān)系曲線成為可行，且其重復性很高，測量可靠性強。
文檔編號G01L21/00GK102419236SQ201110408429
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者陳火 申請人:煙臺睿創(chuàng)微納技術(shù)有限公司