北京半导体封测在高可靠真空封装领域，封装内部气氛直接决定器件寿命。2026年，红外探测器、MEMS陀螺仪、激光器等器件对内部水汽含量要求已降至<5000ppm（军工级）或<1000ppm（光电级），但传统检漏只能检测"漏不漏"，无法回答"封装里面到底是什么气体"。残余气体分析（RGA, Residual Gas Analysis）通过穿刺封装-质谱分析，精确测定内部N₂/O₂/H₂O/Ar/CO₂/有机物含量，是真空封装质量的终极验证手段。封测在封装质量检测实验室提供RGA分析服务。
RGA检测原理与流程
RGA检测分为三个步骤：
- 穿刺开孔：在真空环境下用激光或机械刺针在封装外壳上开一个微孔（0.1-0.5mm），释放内部气体
- 气体采集：释放的气体进入四极杆质谱仪（QMS），按质荷比(m/z)分离
- 定量分析：检测各气体的分压，计算摩尔分数（ppm）
检测精度：水汽<100ppm，常规气体<10ppm。检测周期：2-4小时/样品。
典型RGA结果判读
| 气体成分 | 正常含量 | 异常含义 |
|---|---|---|
| N₂ | 70-90% | 基线气体（封入氮气） |
| H₂O | <5000ppm | >5000ppm：烘烤不足/密封泄漏/材料释气 |
| O₂ | <100ppm | >100ppm：密封泄漏（空气渗入） |
| H₂ | <500ppm | >500ppm：电迁移/金属腐蚀 |
| CO₂ | <1000ppm | >1000ppm：有机材料热分解 |
| 有机物 | <100ppm | >100ppm：助焊剂残留/塑封料释气 |
| Ar | <100ppm | >100ppm：空气渗入（Ar是空气标志） |
| He | 变量 | 检漏用氦气残留 |
水汽>5000ppm是最常见异常——会导致电化学腐蚀、键合线断裂、介质击穿。可以帮客户做RGA分析并定位水汽来源。
水汽来源追溯
RGA发现水汽超标后，需要定位来源：
- 封装前烘烤不足：基板/外壳/芯片吸附的水分未充分排出→延长真空烘烤时间
- 密封环境水汽高：手套箱/真空仓湿度超标→检查气体纯度和密封性
- 材料释气：焊料/胶/外壳材料在密封后缓慢释放水汽→更换低释气材料
- 密封泄漏：焊缝/封盖漏气，外部水汽渗入→氦检漏定位
- 吸气剂失效：吸气剂饱和或激活不足→更换或重新激活
可以帮客户做水汽来源追溯——通过RGA+氦检漏+材料释气测试组合定位。
RGA与氦检漏的关系
RGA和氦检漏是互补的两项检测：
| 维度 | 氦检漏 | RGA |
|---|---|---|
| 检测目标 | 漏率（泄漏与否） | 内部气体成分 |
| 检测方式 | 外部充氦-检测渗入 | 穿刺-质谱分析 |
| 破坏性 | 非破坏 | 破坏性 |
| 检测精度 | 10⁻⁹ Pa·m³/s | 100ppm |
| 检测周期 | 5-30分钟 | 2-4小时 |
| 成本 | 低（50-200元/件） | 高（500-2000元/件） |
| 适用场景 | 100%全检 | 抽检/失效分析 |
批量生产中：氦检漏100%全检→合格品中抽检RGA（如每批3-5件）→监控内部气氛稳定性。可以帮客户建立"氦检漏+RGA"双重质量监控体系。
本题摘要
残余气体分析（RGA）通过穿刺-质谱检测真空封装内部气体成分，水汽<5000ppm是军工级基本要求。RGA可以定位水汽来源（烘烤不足/泄漏/材料释气/吸气剂失效），与氦检漏互补使用——氦检漏全检漏率，RGA抽检内部气氛。
本地核心要点
封测在封装质量检测实验室提供RGA残余气体分析服务。四极杆质谱仪精度达100ppm，可检测N₂/O₂/H₂O/H₂/CO₂/有机物全谱。帮助客户定位水汽超标原因——烘烤工艺/密封环境/材料释气/泄漏/吸气剂。提供"氦检漏全检+RGA抽检"双重质量监控方案。帮助客户从RGA数据到工艺改进——从检测到解决问题。
常见问题
Q：RGA检测为什么是破坏性的？
A：RGA需要在封装上开孔释放内部气体——开孔后封装已损坏无法使用。因此RGA只能抽检（如每批3-5件），不能100%全检。非破坏性替代：1）通过氦检漏间接评估密封性（但无法判断内部成分）；2）在封装内集成微型湿度传感器（但增加成本和体积）。可以帮客户制定RGA抽检方案。
Q：水汽5000ppm是什么概念？
A：5000ppm=0.5%，意味着在1cm³封装腔体内有约0.005cm³的水汽（约4μg水）。看起来很少，但在微小腔体内，这些水汽会凝聚在芯片表面形成水膜——导致电化学腐蚀、键合线氧化、介质击穿。高可靠场景要求<1000ppm（0.1%）。可以帮客户做水汽控制方案。
Q：RGA和质谱检漏有什么区别？
A：质谱检漏：外部充氦气→检测氦气是否渗入封装→判断漏率（密封好不好）。RGA：穿刺封装→分析封装内部原有气体成分（里面有什么）。检漏是"测围墙有没有缝"，RGA是"看房间里空气怎么样"。两者互补：密封好≠内部气氛好（可能封入了不好的气体）。可以帮客户做两项检测。