JP2012164689A - Airtight package, method for measuring moisture content in the airtight package, and method for measuring leak rate of the airtight package - Google Patents

Airtight package, method for measuring moisture content in the airtight package, and method for measuring leak rate of the airtight package Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an airtight package which allows a user to measure a dew point in the airtight package and obtain the accurate moisture content in the airtight package, and to provide a method for measuring moisture content in the airtight package and a method for measuring a leak rate of the airtight package.SOLUTION: An airtight package according to this invention includes: a housing sealing an electronic device; a dew condensation sensor fixed to an inner wall of the housing; and a temperature sensor fixed to the housing and measuring a temperature of a position where the dew condensation sensor is fixed.

Description

本発明は、電子デバイスなどを気密封止する気密パッケージ、気密パッケージ内部の水分量測定方法、及び気密パッケージのリークレート測定方法に関する。   The present invention relates to a hermetic package for hermetically sealing an electronic device or the like, a moisture content measuring method inside the hermetic package, and a leak rate measuring method for the hermetic package.

特許文献1には、気密パッケージのガラス面を強制冷却することで当該ガラス面の内壁に結露が生じるか調査する技術が開示されている。そして、目視により結露が認められなければ、気密パッケージ内の水分量が低い良品と判断する。   Patent Document 1 discloses a technique for investigating whether condensation occurs on the inner wall of the glass surface by forcibly cooling the glass surface of the hermetic package. And if dew condensation is not recognized visually, it will be judged that the moisture content in an airtight package is a non-defective product.

特開平07−126494号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-126494 特開2001−257410号公報JP 2001-257410 A 特開平08−078445号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-078445 特開平06−022969号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-022969 特開2004−331920号公報JP 2004-331920 A 特開昭62−182643号公報JP-A-62-182643

特許文献1に開示の技術では、気密パッケージ内部の正確な水分量を把握することができなかった。   With the technique disclosed in Patent Document 1, it has been impossible to grasp the accurate amount of moisture inside the hermetic package.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、気密パッケージ内部の正確な水分量を把握することができる気密パッケージ、気密パッケージ内部の水分量測定方法、及び当該水分量測定方法を用いた気密パッケージのリークレート測定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of grasping an accurate moisture amount inside the hermetic package, a moisture content measuring method inside the hermetic package, and the moisture content measurement. An object of the present invention is to provide a method for measuring a leak rate of an airtight package using the method.

本願の発明に係る気密パッケージは、電子デバイスを封止した筐体と、該筐体の内壁に固定された結露センサと、該筐体に固定され、該結露センサが固定された位置の温度を測定する温度センサと、を備えたことを特徴とする。   The hermetic package according to the invention of the present application includes a housing in which an electronic device is sealed, a dew condensation sensor fixed to the inner wall of the housing, a temperature at a position where the dew condensation sensor is fixed to the housing. And a temperature sensor for measurement.

本願の発明に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法は、気密パッケージの筐体の所定位置を冷却する工程と、該所定位置の内壁に固定された結露センサにより該冷却による結露を検出し、該所定位置に固定された温度センサにより露点を測定する工程と、露点と該気密パッケージ内部の水分量の相関グラフを用いて、該気密パッケージ内部の水分量を求める工程と、を備えたことを特徴とする。   The method for measuring the amount of moisture inside the hermetic package according to the invention of the present application comprises a step of cooling a predetermined position of the casing of the hermetic package, and detecting dew condensation due to the cooling by a dew condensation sensor fixed to the inner wall of the predetermined position, A step of measuring a dew point with a temperature sensor fixed at a predetermined position, and a step of obtaining a moisture amount inside the hermetic package using a correlation graph between the dew point and the moisture amount inside the hermetic package. And

本願の発明に係る気密パッケージのリークレート測定方法は、前述の気密パッケージ内部の水分量測定方法を実施する工程と、該気密パッケージに負荷を印加する工程と、該負荷を印加した後に前述の気密パッケージ内部の水分量測定方法を実施する工程と、該負荷を印加する工程の前の該気密パッケージ内部の水分量と、該負荷を印加する工程の後の該気密パッケージ内部の水分量との差分から該気密パッケージのリークレートを計算する工程と、を備えたことを特徴とする。   The leak rate measuring method of the hermetic package according to the invention of the present application includes a step of performing the moisture content measuring method inside the hermetic package, a step of applying a load to the hermetic package, and the aforementioned hermetic after applying the load. The difference between the moisture content inside the hermetic package before the step of performing the method for measuring the moisture content inside the package, the step of applying the load, and the moisture content inside the hermetic package after the step of applying the load And a step of calculating a leak rate of the hermetic package.

本発明によれば、気密パッケージ内部の露点を測定して気密パッケージ内部の正確な水分量を把握することができる。   According to the present invention, it is possible to measure the dew point inside the hermetic package and grasp the accurate amount of moisture inside the hermetic package.

本発明の実施の形態1に係る気密パッケージを示す図である。It is a figure which shows the airtight package which concerns on Embodiment 1 of this invention. 気密パッケージ内部の水分量測定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the moisture content measuring method inside an airtight package. ノズルから供給される冷却ガスを筐体の所定位置に吹き付けることを示す図である。It is a figure which shows spraying the cooling gas supplied from a nozzle to the predetermined position of a housing | casing. コンピュータが結露センサ及び温度センサに接続されたことを示す図である。It is a figure which shows that the computer was connected to the dew condensation sensor and the temperature sensor. 露点と気密パッケージ内部の水分量との相関グラフである。It is a correlation graph with a dew point and the moisture content in an airtight package. 本発明の実施の形態1に係る気密パッケージの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the airtight package which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the moisture content measuring method inside the airtight package which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る気密パッケージのリークレート測定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the leak rate measuring method of the airtight package which concerns on Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る気密パッケージを示す図である。本発明の実施の形態1に係る気密パッケージ10は、筐体12を有している。筐体12は電子デバイスなどを気密封止するものである。筐体12の内壁には結露センサ14が固定されている。結露センサ14は結露の有無により抵抗値が変わる抵抗で形成されている。結露センサ14には、配線14aが接続されている。配線14aは筐体12の外部に伸びる配線14bに接続されている。なお、図1において筐体12の内部の部品は破線で示されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a view showing an airtight package according to Embodiment 1 of the present invention. The airtight package 10 according to the first embodiment of the present invention has a housing 12. The housing 12 hermetically seals electronic devices and the like. A dew condensation sensor 14 is fixed to the inner wall of the housing 12. The dew condensation sensor 14 is formed of a resistor whose resistance value changes depending on the presence or absence of dew condensation. A wiring 14 a is connected to the dew condensation sensor 14. The wiring 14 a is connected to a wiring 14 b that extends outside the housing 12. In FIG. 1, components inside the housing 12 are indicated by broken lines.

気密パッケージ10の外壁には温度センサ16が固定されている。温度センサ16は、結露センサ14が固定された位置の温度を測定できる場所に固定されている。すなわち、温度センサ16は可能な限り結露センサ14の近くに固定されている。温度センサ16には、配線16aが接続されている。   A temperature sensor 16 is fixed to the outer wall of the hermetic package 10. The temperature sensor 16 is fixed in a place where the temperature at the position where the dew condensation sensor 14 is fixed can be measured. That is, the temperature sensor 16 is fixed as close to the condensation sensor 14 as possible. A wiring 16 a is connected to the temperature sensor 16.

図2は気密パッケージ10内部の水分量測定方法を示すフローチャートである。以後、このフローチャートに沿って説明する。まず、気密パッケージ10の筐体12の所定位置に筐体12の外部から冷却ガスを吹き付ける(ステップ30)。ここで、所定位置とは結露センサ14が固定された位置である。   FIG. 2 is a flowchart showing a method for measuring the amount of moisture in the hermetic package 10. Hereinafter, description will be made along this flowchart. First, cooling gas is blown from the outside of the casing 12 to a predetermined position of the casing 12 of the hermetic package 10 (step 30). Here, the predetermined position is a position where the dew condensation sensor 14 is fixed.

図3はノズル18から供給される冷却ガスを筐体12の所定位置に吹き付けることを示す図である。ノズル18は先端をすぼめた形状を有している。ノズル18の先端をすぼめた理由は2つある。第1に、ノズル18の先端において断熱膨張による断熱冷却が起こりガスの温度が下がる。これにより断熱冷却されたガスを筐体12の所定位置に吹き付けることができる。第2に、冷却ガスを一点に集中させることができ、筐体12の所定位置を効率的かつ局所的に冷却できる。なお、ガスは窒素ガスや乾燥空気等の不活性ガスを用いることが好ましい。   FIG. 3 is a view showing that the cooling gas supplied from the nozzle 18 is blown to a predetermined position of the housing 12. The nozzle 18 has a shape with a dent. There are two reasons why the tip of the nozzle 18 is depressed. First, adiabatic cooling by adiabatic expansion occurs at the tip of the nozzle 18 and the temperature of the gas decreases. Thereby, the adiabatically cooled gas can be sprayed to a predetermined position of the housing 12. Secondly, the cooling gas can be concentrated at one point, and the predetermined position of the housing 12 can be efficiently and locally cooled. The gas is preferably an inert gas such as nitrogen gas or dry air.

次いで、所定位置の内壁に固定された結露センサ14により結露を検出し、所定位置に固定された温度センサ16により露点を測定する(ステップ32)。ステップ32は図4を参照して説明する。図4はコンピュータ20が結露センサ14及び温度センサ16に接続されたことを示す図である。結露センサ14の抵抗に結露が生じることで結露センサ14の抵抗値が変化する。コンピュータ20はこの抵抗値の変化を検出し、かつそのときの温度センサ16の温度、すなわち「露点」を測定する。   Next, dew condensation is detected by the dew condensation sensor 14 fixed to the inner wall at a predetermined position, and the dew point is measured by the temperature sensor 16 fixed at the predetermined position (step 32). Step 32 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing that the computer 20 is connected to the dew condensation sensor 14 and the temperature sensor 16. The resistance value of the dew condensation sensor 14 changes as the dew condensation occurs in the resistance of the dew condensation sensor 14. The computer 20 detects the change of the resistance value and measures the temperature of the temperature sensor 16 at that time, that is, the “dew point”.

次いで、露点から気密パッケージ10内部の水分量を求める(ステップ34)。ステップ34は図5を参照して説明する。図5は露点と気密パッケージ10内部の水分量との相関グラフ(以後、単に相関グラフという)である。ステップ34では、この相関グラフを用いて気密パッケージ10内部の水分量を求める。なお、この相関グラフはコンピュータ20に記憶されている。このようにして気密パッケージ内部の水分量を求めると処理を終了する。   Next, the moisture content in the airtight package 10 is obtained from the dew point (step 34). Step 34 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a correlation graph (hereinafter simply referred to as a correlation graph) between the dew point and the amount of moisture in the hermetic package 10. In step 34, the moisture content in the hermetic package 10 is obtained using this correlation graph. This correlation graph is stored in the computer 20. When the moisture content inside the hermetic package is determined in this way, the process is terminated.

本発明の実施の形態1に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法によれば、結露センサ14と温度センサ16により露点を求め、相関グラフにより気密パッケージ内部の水分量を測定するので、気密パッケージ内部の正確な水分量を把握することができる。また、本発明の実施の形態1に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法では、気密パッケージ10の開封を伴わないので非破壊で水分量を求めることができる。   According to the method for measuring the moisture content inside the hermetic package according to the first embodiment of the present invention, the dew point is obtained by the dew condensation sensor 14 and the temperature sensor 16, and the moisture content inside the hermetic package is measured by the correlation graph. It is possible to grasp the exact amount of water. Further, in the method for measuring the amount of moisture inside the hermetic package according to the first embodiment of the present invention, since the hermetic package 10 is not unsealed, the amount of moisture can be obtained nondestructively.

図6は本発明の実施の形態1に係る気密パッケージの変形例を示す図である。この気密パッケージは筐体12の内部を視認することができるガラス窓40を備えている。このガラス窓40は、冷却ガスを吹き付ける部分(所定位置)である。そして、結露の検出は、ガラス窓40を通して結露を視認することで行う。このような構成とすると、本発明の実施の形態1の気密パッケージ内部の水分量測定方法による効果を得つつ、筐体12内部に結露センサを固定する必要が無くなるので構成を簡素にできる。   FIG. 6 is a view showing a modification of the airtight package according to Embodiment 1 of the present invention. This hermetic package includes a glass window 40 through which the inside of the housing 12 can be seen. The glass window 40 is a portion (predetermined position) for blowing the cooling gas. The dew condensation is detected by visually confirming the dew condensation through the glass window 40. With such a configuration, it is possible to simplify the configuration because it is not necessary to fix the dew condensation sensor inside the housing 12 while obtaining the effect of the moisture content measuring method inside the hermetic package of Embodiment 1 of the present invention.

結露センサ14は抵抗で形成したが、結露の発生の前後で特性が変化するものであれば抵抗に限定されない。たとえば、結露センサはコイル又はコンデンサなどで形成されてもよい。また、発振や磁場の変化により結露を検出するものでもよい。   The dew condensation sensor 14 is formed of a resistor, but is not limited to a resistor as long as the characteristics change before and after the occurrence of dew condensation. For example, the dew condensation sensor may be formed of a coil or a capacitor. Further, dew condensation may be detected by oscillation or change in magnetic field.

温度センサ16は、筐体12の外壁でなく内壁に固定してもよい。また、ノズル18は、先端をすぼめた形状に限定されない。たとえば、ノズル内部に冷却したガスを提供してもよい。また、冷却された物体を筐体に密着させるなどの冷却ガス以外の方法で所定位置を冷却してもよい。   The temperature sensor 16 may be fixed to the inner wall instead of the outer wall of the housing 12. Further, the nozzle 18 is not limited to a shape with a sunk tip. For example, a cooled gas may be provided inside the nozzle. Further, the predetermined position may be cooled by a method other than the cooling gas, such as bringing a cooled object into close contact with the housing.

実施の形態2.
図7は本発明の実施の形態2に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法を示すフローチャートである。以後、このフローチャートに沿って説明する。まず、気密パッケージの温度を100℃から150℃程度まで上げる(ステップ50)。次いで、気密パッケージの温度を常温程度まで下げる(ステップ52)。次いで、前述したステップ30、32、及び34を実施する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing a method for measuring the amount of moisture in the hermetic package according to Embodiment 2 of the present invention. Hereinafter, description will be made along this flowchart. First, the temperature of the hermetic package is raised from 100 ° C. to about 150 ° C. (step 50). Next, the temperature of the hermetic package is lowered to about room temperature (step 52). Next, steps 30, 32, and 34 described above are performed.

本発明の実施の形態2に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法は、冷却ガスを吹き付けて露点を求める前に、気密パッケージの温度を上げる工程と、気密パッケージの温度を下げる工程と、を備えたことを特徴とする。このように、いわゆるベーキングを行うことにより、気密パッケージ内部の水分を気密パッケージ内部の気体中に放出させることができる。よって、気密パッケージ内部の水分量を精度よく測定できる。また、結露センサに水分が付着していたとしても、当該水分をベーキングにより気化させることができるので、結露センサの冷却ガスに対する感度を高めることができる。   The method for measuring the amount of moisture inside the hermetic package according to Embodiment 2 of the present invention includes a step of raising the temperature of the hermetic package and a step of lowering the temperature of the hermetic package before blowing the cooling gas to obtain the dew point. It is characterized by that. Thus, by performing so-called baking, moisture inside the hermetic package can be released into the gas inside the hermetic package. Therefore, the moisture content inside the hermetic package can be accurately measured. Further, even if moisture is attached to the dew condensation sensor, the moisture can be vaporized by baking, so that the sensitivity of the dew condensation sensor to the cooling gas can be increased.

実施の形態3.
図8は本発明の実施の形態3に係る気密パッケージのリークレート測定方法を示すフローチャートである。以後、このフローチャートに沿って説明する。まず、ここまでに説明した本発明の実施の形態に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法により水分量を測定する(ステップ60)。次いで、気密パッケージに負荷を印加する(ステップ62)。ここで、負荷とは耐湿性保存試験である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a leak rate measuring method for an airtight package according to the third embodiment of the present invention. Hereinafter, description will be made along this flowchart. First, the moisture content is measured by the moisture content measurement method inside the airtight package according to the embodiment of the present invention described so far (step 60). Next, a load is applied to the hermetic package (step 62). Here, the load is a moisture resistance storage test.

次いで、再び、ここまでに説明した本発明の実施の形態に係る気密パッケージ内部の水分量測定方法により水分量を測定する(ステップ64)。次いで、リークレートの計算を行う(ステップ66)。リークレートの計算は、負荷を印加する工程の前の気密パッケージ内部の水分量と、負荷を印加する工程の後の気密パッケージ内部の水分量との差分から求める。   Next, the moisture content is measured again by the moisture content measurement method inside the airtight package according to the embodiment of the present invention described so far (step 64). Next, the leak rate is calculated (step 66). The leak rate is calculated from the difference between the moisture content inside the hermetic package before the step of applying the load and the moisture content inside the hermetic package after the step of applying the load.

本発明の実施の形態3に係る気密パッケージのリークレート測定方法では、既に説明した方法により気密パッケージ内部の正確な水分量を把握できるので、リークレートの測定精度も高めることができる。   In the leak rate measurement method for the hermetic package according to the third embodiment of the present invention, the accurate moisture amount inside the hermetic package can be grasped by the method described above, and therefore the leak rate measurement accuracy can be improved.

気密パッケージに負荷を印加する工程における負荷は耐湿性保存試験としたが、リークレートの測定ができれば、他の負荷でもよい。なお、本発明の実施の形態2及び3においても本発明の実施の形態1と同程度の変形は可能である。   Although the load in the process of applying the load to the hermetic package is a moisture resistance storage test, other loads may be used as long as the leak rate can be measured. It should be noted that the second and third embodiments of the present invention can be modified to the same extent as the first embodiment of the present invention.

10 気密パッケージ、 12 筐体、 14 結露センサ、 14a 配線、 14b 配線、 16 温度センサ、 16a 配線   10 airtight package, 12 housing, 14 dew condensation sensor, 14a wiring, 14b wiring, 16 temperature sensor, 16a wiring

Claims (7)

電子デバイスを封止した筐体と、
前記筐体の内壁に固定された結露センサと、
前記筐体に固定され、前記結露センサが固定された位置の温度を測定する温度センサと、を備えたことを特徴とする気密パッケージ。
A housing enclosing an electronic device;
A dew condensation sensor fixed to the inner wall of the housing;
An airtight package comprising: a temperature sensor fixed to the casing and measuring a temperature at a position where the dew condensation sensor is fixed.
気密パッケージの筐体の所定位置を冷却する工程と、
前記所定位置の内壁に固定された結露センサにより前記冷却による結露を検出し、前記所定位置に固定された温度センサにより露点を測定する工程と、
露点と前記気密パッケージ内部の水分量の相関グラフを用いて、前記気密パッケージ内部の水分量を求める工程と、を備えたことを特徴とする気密パッケージ内部の水分量測定方法。
Cooling a predetermined position of the casing of the airtight package;
Detecting dew condensation due to the cooling by a dew condensation sensor fixed to an inner wall of the predetermined position, and measuring a dew point by a temperature sensor fixed to the predetermined position;
And a step of obtaining a moisture content inside the hermetic package using a correlation graph between a dew point and a moisture content inside the hermetic package.
前記冷却する工程では、先端をすぼめたノズルから前記所定位置へ冷却ガスを吹き付けることを特徴とする請求項2に記載の気密パッケージ内部の水分量測定方法。   The method for measuring the amount of moisture inside the hermetic package according to claim 2, wherein, in the cooling step, cooling gas is blown to the predetermined position from a nozzle whose tip is narrowed. 前記結露センサは、抵抗、コイル、又はコンデンサのいずれかであることを特徴とする請求項2又は3に記載の気密パッケージ内部の水分量測定方法。   The method for measuring a moisture content in an airtight package according to claim 2 or 3, wherein the dew condensation sensor is one of a resistor, a coil, and a capacitor. 前記冷却ガスを吹き付ける工程の前に、
前記気密パッケージの温度を上げる工程と、
前記気密パッケージの温度を下げる工程と、を備えたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の気密パッケージ内部の水分量測定方法。
Before the step of blowing the cooling gas,
Increasing the temperature of the hermetic package;
The method for measuring the amount of moisture inside the hermetic package according to any one of claims 2 to 4, further comprising a step of lowering a temperature of the hermetic package.
請求項2乃至5のいずれか1項に記載の気密パッケージ内部の水分量測定方法を実施する工程と、
前記気密パッケージに負荷を印加する工程と、
前記負荷を印加した後に請求項2乃至5のいずれか1項に記載の気密パッケージ内部の水分量測定方法を実施する工程と、
前記負荷を印加する工程の前の前記気密パッケージ内部の水分量と、前記負荷を印加する工程の後の前記気密パッケージ内部の水分量との差分から前記気密パッケージのリークレートを計算する工程と、を備えたことを特徴とする気密パッケージのリークレート測定方法。
Carrying out the method of measuring the amount of moisture inside the hermetic package according to any one of claims 2 to 5,
Applying a load to the hermetic package;
Carrying out the method for measuring the amount of moisture inside the hermetic package according to any one of claims 2 to 5 after applying the load;
Calculating the leak rate of the hermetic package from the difference between the amount of moisture inside the hermetic package before the step of applying the load and the amount of moisture inside the hermetic package after the step of applying the load; A leak rate measuring method for an airtight package, comprising:
前記負荷は耐湿性保存試験であることを特徴とする請求項6に記載の気密パッケージのリークレート測定方法。   The method of measuring a leak rate of an airtight package according to claim 6, wherein the load is a moisture resistance storage test.
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