1.1主题内容本文件规定了封装电子材料在真空条件下放气率的检测用设备、计量特性、检测原理、检测步骤和检测结果的处理

1.2适用范围本文件适用于固定流导法、对称结构流导法测量材料放气流量（对于能确定表面积的样品，检测项目为材料放气率），其中固定流导法测量范围为（1×10-5~1×10-8）Pa·m3/s，对称结构流导法的测量范围为（1×10-8~1×10-11）Pa·m3/s

1范围1.1主题内容本文件规定了封装电子材料在真空条件下放气率的检测用设备、计量特性、检测原理、检测步骤和检测结果的处理。1.2适用范围本文件适用于固定流导法、对称结构流导法测量材料放气流量（对于能确定表面积的样品，检测项目为材料放气率），其中固定流导法测量范围为（1×10-5~1×10-8）Pa·m3/s，对称结构流导法的测量范围为（1×10-8~1×10-11）Pa·m3/s。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3163真空技术术语GB/T18193真空技术质谱检漏仪校准3术语定义GB/T3163界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1放气流量gasflowrate在单位时间内材料或部件向真空状态下释放出的气体量。注：单位为帕立方米每秒（Pa·m3/s）。3.2放气率outgassingrate某种材料在单位时间内、单位几何面积上释放出的气体量。注：单位为帕立方米每秒平方厘米[Pa·m3/(s·cm2)]。4检测用设备封装电子材料真空放气率检测装置（一套）4.1装置组成封装电子材料真空放气率检测装置包括固定流导法材料放气检测系统和对称结构流导法材料放气检测系统。两种方法材料放气检测系统原理如图1所示。RP-干泵；TMP1、TMP2-分子泵；VC1-样品室；VC2-参考室；VC3-抽气室；V1~V9-阀门；G1-复合真空计；G2、G3-电离真空计；C1、C2-流导小孔；QMS-四极质谱计；FLM-标准气体流量计；1-固定流导法材料放气检测系统；2-对称结构流导法材料放气检测系统图1封装电子材料真空放气率检测装置4.2检测主要工具的校准检测中使用的真空计、四极质谱计、温度传感器、检漏仪应通过专门的计量机构校准且在校准周期内。样品室、参考室和装置的接口处漏率应小于5×10-12Pa·m3/s；两个流导小孔C1、C2流导值相对偏差不超过0.5%；电离真空计测量精度不大于±10%；四极质谱计质量数测量范围：（1~200）amu；温度传感器的测量范围根据测量需求确定，测量精度不超过±1℃；标准气体流量计可提供的标准流量为：（1×10-5~1×10-11）Pa·m3/s。5检测项目5.1放气率材料放气性能测试装置用于测量材料的放气流量，如果已知被测材料的表面积，则可通过式（1）计算得到材料的放气率：q=Q/A（1）式中：q—材料的放气率，单位为帕立方米每秒平方厘米[Pa·m3/(s·cm2)]；Q—材料的放气流量，单位为帕立方米每秒（Pa·m3/s）；A—被测材料的几何表面积，单位为平方厘米（cm2）。5.2样品室和参考室的空载标定样品室和参考室结构设计和材质上设计完全相同，但还是存在细微差别，从而导致样品室和参考室空载压力不同，需要进行修正。采用?作为修正系数，计算公式如下：?=P_a0/P_b0（2）?—样品室和参考室的修正系数；p_a0—样品室空载压力，单位为帕（Pa）；P_b0—参考室空载压力，单位为帕（Pa）。5.3封装电子材料真空放气率检测装置的校准通过标准气体流量计控制通入封装电子材料真空放气率检测装置的气体流量，模拟不同材料的放气量，实现对材料放气率检测装置的整体校准。根据通入的标准气体流量大小，在每个量级均匀地选择三个点进行测量，每个点封装电子材料真空放气率检测装置的校准系数k可通过以下公式计算得：k=Q_a/Q_b（3）k—封装电子材料真空放气率检测装置的校准系数；Q_a—通入装置的标准气体流量，单位为帕立方米每秒（Pa·m3/s）；Q_b—装置测试的放气流量，单位为帕立方米每秒（Pa·m3/s）。5.4气体组分气体的组分可采用质谱计测量离子流随质量数的变化曲线，通过离子流的大小给出放出气体的组分和占比的参考值。6检测环境6.1环境条件6.1.1环境温度：（23±3）℃；6.1.2相对湿度：≤80%；6.1.3测试时周围不应有附加热源、强电磁场、强震动等。6.2样品处理建议将待测材料制成厚度5mm以上的平整被测件，表面光滑，边部无毛刺，尺寸可根据使用的样品室确定。被测件可根据使用需求或测试需求进行清洗、真空烘烤、吹扫、暴露大气、放置或干燥等处理。7检测原理7.1固定流导法固定流导法的原理如图1所示，将样品放入样品室中，通过小孔形成稳定的分子流，通过测量小孔两端的气体压力差，计算出样品放出的放气流量。样品的放气流量可用式（4）计算：Q=C_1(P_a-P_b)（4）式中：C_1—流导小孔C1的流导值，单位为立方米每秒（m3/s）；P_a—流导小孔入口处的压力，单位为帕（Pa）；P_b—流导小孔出口处的压力，单位为帕（Pa）；7.1对称结构流导对称结构流导的原理如图1所示，将样品放入样品室中，通过小孔形成稳定的分子流，获取小孔两端压力差，计算出样品放出的放气流量。同时，检测过程中启用参考室，将样品室（放入样品）的检测结果与参考室（未放样品）的检测结果相减。样品的放气流量可用式（5）计算：Q=C[(P_C-P_d)-(P_e-P_f)]（5）式中：C—流导小孔C1或C2的流导值，单位为立方米每秒（m3/s）；P_c—样品室内的压力，单位为帕（Pa）；P_d—参考室内的压力，单位为帕（Pa）；P_e—为流导小孔C1出口处的压力，单位为帕（Pa）；P_f—为流导小孔C2出口处的压力，单位为帕（Pa）；其中，P_d和P_f都在抽气室并于同一个真空计测量，认为P_d〖=P〗_f，公式（5）可简化为：Q=C(P_c-P_e)（6）8检测步骤8.1固定流导法检测步骤　关闭阀门V1~V9，将样品放进样品室VC1中。利用检漏仪对样品室和测试装置的接口进行检漏。　打开干泵RP，阀门V4，对样品室进行抽真空。关闭阀门V4，打开阀门V1、V2，对抽气室抽真空，打开阀门V8，打开阀门V3，打开监测真空计G1，当真空计G1的示数小于10Pa时，开启分子泵TMP1、TMP2。　缓慢打开阀门V6，并观察真空计G1的示数，使其示数不超过1Pa。　如果样品需要加热，根据测试要求设定加热温度和加热时间；当真空计G1读数小于1×10-1Pa时，开启标准真空计G2、G3。e）全程读取并记录真空计G2的示数Pa和真空计G3的示数Pb；g）当真空计G1读数小于1×10-3Pa时，开启四极质谱计测试被测样品的放气成分，测试完成后关闭质谱计。i）关闭标准真空计G2、G3，关闭阀门V3、V6、V8，关闭阀门V2，分子泵TMP2、TMP1，然后关闭阀门V1和干泵RP。8.2对称结构流导法检测步骤　关闭阀门V1~V9，将样品放进样品室VC1中，利用检漏仪对样品室、参考室和测试装置的接口进行检漏。　打开干泵RP，阀门V4对样品室、抽气室进行抽真空。关闭阀门V4，打开阀门V1、V2，对抽气室抽真空，打开阀门V8、V9，打开阀门V3，打开监测真空计G1，当真空计G1的示数小于10Pa时，开启分子泵TMP1、TMP2。　缓慢打开阀门V6、V7，并观察真空计G1的示数，不能超过1Pa。　如果样品需要加热，根据测试要求设定加热温度和加热时间，当真空计G1读数小于1×10-1Pa时，开启标准真空计G2、G3。　关闭阀门V7，打开阀门V6，读取真空计G2的示数Pc。之后关闭V6，打开V7，等待一段时间后读取真空计G2的示数Pe。　重复e）步骤，记录0h、2h、4h、6h、8h、10h多个时间点或者相同时间间隔G2的示数Pc、Pe。　当真空计G1读数小于1×10-3Pa时，开启质谱计测试被测样品的放气成分，测试完成后关闭质谱计。　关闭标准真空计G2、G3，关闭阀门V3、V6、V7、V8、V9，关闭阀门V2，分子泵TMP2、TMP1，然后关闭阀门V1和干泵RP。。8.3样品室和参考室的空载压力修正步骤　关闭阀门V1~V9，样品室VC1内不放样品，利用检漏仪对样品室、参考室和测试装置的接口进行检漏。　打开干泵RP，阀门V4对样品室、抽气室进行抽真空。关闭阀门V4，打开阀门V1、V2，对抽气室抽真空，打开阀门V8、V9，打开阀门V3，打开监测真空计G1，当真空计G1的示数小于10Pa时，开启分子泵TMP1、TMP2。　缓慢打开阀门V6、V7，并观察真空计G1的示数，不能超过1Pa。　当真空计G1读数小于1×10-1Pa时，开启标准真空计G2、G3。　关闭阀门V7，打开阀门V6，等待一段时间后读取真空计G2的示数Pa0。之后关闭V6，打开V7，等待一段时间后读取真空计G2的示数Pb0。　重复e）步骤，记录0h、2h、4h、6h、8h、10h多个时间点或者相同时间间隔G2的示数Pa0、Pb0。　根据公式（2）完成样品室和参考室的空载压力修正。　关闭标准真空计G2、G3，关闭阀门V3、V6、V7、V8、V9，关闭阀门V2，分子泵TMP2、TMP1，然后关闭阀门V1和干泵RP。8.4封装电子材料真空放气率检测装置校准步骤当标准流量计引入的标准流量大小为（1×10-5~1×10-8）Pa·m3/s时，装置校准步骤为：　关闭阀门V1~V9，样品室VC1内不放样品，利用检漏仪对样品室和测试装置的接口进行检漏。　打开干泵RP，阀门V4，对样品室进行抽真空。关闭阀门V4，打开阀门V1、V2，对抽气室抽真空，打开阀门V8，打开阀门V3，打开监测真空计G1，当真空计G1的示数小于10Pa时，开启分子泵TMP2、TMP3。　缓慢打开阀门V6，并观察真空计G1的示数，使其示数不超过1Pa。　打开阀门V5，向装置引入标准气体流量Qa。当真空计G1读数小于1×10-3Pa时，开启标准真空计G2、G3。e）全程读取并记录真空计G2的示数Pa和真空计G3的示数Pb。g）通过公式（4）计算相同时间间隔点的Qb。h）通过公式（3）计算获得相同时间间隔点装置气体流量的校准系数。i）关闭标准真空计G2、G3，关闭阀门V3、V6、V8，关闭阀门V2，分子泵TMP2、TMP1，然后关闭阀门V1和干泵RP。当标准流量计引入的标准流量大小为（1×10-8~1×10-11）Pa·m3/s时，装置校准步骤为：　关闭阀门V1~V9，样品室VC1内不放入样品，利用检漏仪对样品室、参考室和测试装置的接口进行检漏。　打开干泵RP，阀门V4对样品室、监测室进行抽真空。关闭阀门V4，打开阀门V1、V2，对抽气室抽真空，打开阀门V8、V9，打开阀门V3，打开监测真空计G1，当真空计G1的示数小于10Pa时，开启分子泵TMP2、TMP3。　缓慢打开阀门V6、V7，并观察真空计G1的示数，不能超过1Pa。　当真空计G1读数小于1×10-1Pa时，开启标准真空计G2、G3。　打开阀门V5，向装置引入标准气体流量Qa。关闭阀门V7，打开阀门V6，等待一段时间后读取真空计G2的示数Pc。之后关闭V6，打开V7，等待一段时间后读取真空计G2的示数Pe。　重复e）步骤，记录0h、2h、4h、6h、8h、10h多个时间点或相同时间间隔G2的示数Pc、Pe。　通过公式（6）计算0h、2h、4h、6h、8h、10h多个时间点或相同时间间隔点的Qb。h）通过公式（3）计算获得0h、2h、4h、6h、8h、10h多个时间点或相同时间间隔点装置气体流量的校准系数。　关闭标准真空计G2、G3，关闭阀门V3、V6、V7、V8、V9，关闭阀门V2，分子泵TMP2、TMP1，然后关闭阀门V1和干泵RP。8.5数据处理采用固定流导法测试的样品，根据7.1记录的G2、G3的读数Pa、Pb，根据测试需求，选择相同时间间隔的测试数据，根据式（4）计算样品的放气流量。如果已知被测样品的几何表面积，可根据式（1）计算得到相应的放气率，检测结果通过放气流量（或放气率）与时间的关系曲线或者表格的形式表示。采用对称结构流导法测试的样品，根据7.2记录的G2的读数Pc、Pe，根据式（6）计算得到在0h、2h、4h、6h、8h、10h多个时刻的放气流量，或根据测试需求，选择相同时间间隔的测试数据，计算样品的放气流量。如果已知被测样品的几何表面积A，可根据式（1）计算得到相应的放气率，检测结果通过放气流量（或放气率）与时间的关系曲线或者表格的形式表示。9检测结果的处理经过检测的样品，可出具检测报告。

本标准适用于电子材料在真空环境中热脱附的放气量、放气速率及放气成份的动态分析。

1.1本标准规定用石英晶体监控器法测定电子材料的蒸发率。1.2本标准适用于所有固体电子材料。

1.1本标准规定了用电子枪法测定电子材料的次级电子发射系数。1.2本标准适用于所有固态电子材料(包括金属、非金属、半导体与绝缘体)。

1.1本标准规定了用扫描低能电子探针法测定电子材料的功函数。1.2本标准适用于固态金属、合金以及电子发射材料。

本标准规定了电子材料晶片参考面长度的测量方法。 本标准适用于测量各种直径的硅抛光片、研磨片和切割片的参考面长度。也适用于测量砷化镓、蓝宝石和钆镓石榴石等材料晶片的参考面长度。

国家标准《电子材料晶片参考面长度测量方法》由TC203（全国半导体设备和材料标准化技术委员会）归口上报及执行，主管部门为国家标准化管理委员会。

国家标准《硅及其它电子材料晶片参考面长度测量方法》由TC203（全国半导体设备和材料标准化技术委员会）归口，主管部门为国家标准化管理委员会。

u3000u3000基准面长度对于半导体加工过程中使用材料的适应性是一项重要的参数。晶片自动操作设备被广泛应用于半导体制造业中，它们是通过晶片主参考面识别和定位获得正确的对准。