超微小漏れを測る
角速度センサや赤外線イメージセンサなどのMEMS部品や小型電子部品は、長い年月にわたって製品内部の密封性を保持する必要があり、高い気密性が求められています。
フクダでは、超微小漏れの測定技術として、高感度のヘリウムリーク検出技術「カプセル蓄積法」を開発しました。
MUH-0100シリーズは、「カプセル蓄積法」を採用した超微小漏れ測定専用の気密検査装置です。
ウルトラファインリークテストシステム
測定範囲
従来の方式におけるヘリウムリーク量は、バックグラウンドの影響を考慮すると、実質10-10Pa・m3/s(He)台まででしたが、この技術では10-15
Pa・m3/s (He)台までの漏れ量の測定が可能です。
※測定できる漏れ量は、ワークの種類と条件によって異なります。
図1：ヘリウムリーク量の測定範囲
「カプセル蓄積法」とは
カプセル蓄積法は、ワーク（試験品）からの微小なヘリウムリークを検出するために、大容積の「チャンバ」の中に小容積の「カプセル」を設け、ヘリウムリーク測定を行う方法です。 次の①～③の流れで、微小漏れの測定を行います。
【測定の流れ】
①ワーク（試験品）を入れた「カプセル」と「チャンバ」を真空にしてから「カプセル」を閉じ、
質量分析計で検出可能なレベルになるまでヘリウムを蓄積します。
②「カプセル」を開き、「カプセル」内のガスを「チャンバ」内に開放します。
③拡散されたヘリウムは、分子流の状態になって「絞り」を通り、質量分析計で計測されます。
図2：原理図
「カプセル蓄積法」の特徴
バックグラウンドを大幅に低減
超微小のヘリウムリークの検出が可能
ヘリウムリーク判定能力※4×10-15Pa・m3/s（He）～
※蓄積時間2時間の場合。
ボンビング条件、カプセルサイズ、放置時間等の試験条件に依存します。
誤差要因となるヘリウム以外のガスの影響を低減
ヒーターや極低温ポンプが不要になり、起動時間やメンテナンスが
通常のヘリウムリークディテクタと同等です。
ヘリウム蓄積量の校正には、市販の標準リークが使用可能です。
図2：原理図
図3は、検出したいヘリウム感度（縦軸）に対応する蓄積時間（横軸）を表しています。
ウルトラファインリークを計測するための留意点
パッケージの材質について
パッケージや接合面の材料にガラス質が含まれる場合、ヘリウムガスの透過・付着が発生します。あらかじめ使用する材料にはご注意ください。許容できるヘリウムガスの透過・付着量は、測定リーク量のおよそ1/10以下が必要です。
グロスリーク（大漏れ）について
グロスリーク（大漏れ）がある場合、ワーク内部のヘリウムガスが短時間で抜け、ファインリーク測定値が不正確となるため、グロスリーク 1×10-6Pa・m3/s
（等価標準リーク率）を正確に計測する必要があります。大漏れ測定には、推奨のグロスリークテストシステムをご利用ください。試験体の内容積は、0.1mm3以上を確保してください。
測定方法・手順について
・個々のワークに対する計測方法や手順は、アプリケーションノート（手順事例等）をご参照ください。
・ご要望により、出張オペレーティング対応をいたしますのでご相談ください。