[發(fā)明專利]薄膜封裝的測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010590396.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN111781120B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段羽;王振宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 長(zhǎng)春中科長(zhǎng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

一種薄膜封裝的測(cè)試方法，以鈣傳感器和封裝薄膜是否連續(xù)成膜為唯一變量，設(shè)置疊層測(cè)試單元和腔體測(cè)試單元，通過光學(xué)鈣測(cè)試和電學(xué)鈣測(cè)試以及光電協(xié)同測(cè)試手段，對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行水汽滲透定量分析，得到疊層測(cè)試單元測(cè)量封裝薄膜的缺陷處滲水量M_d及本征滲水量M_i和腔體測(cè)試單元測(cè)量封裝薄膜的總滲水量M_t；分析M_d、M_i和M_t之間的關(guān)系，測(cè)試出準(zhǔn)確的水汽透過率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄膜型光電子器件領(lǐng)域，尤其涉及薄膜封裝的測(cè)試方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的更迭與創(chuàng)新，薄膜型光電子器件是必然的發(fā)展趨勢(shì)，然而，這類新型光電子器件多為水汽敏感型，需要高阻隔性能的薄膜對(duì)器件進(jìn)行防護(hù)。因此，出現(xiàn)了一系列高性能封裝薄膜與相關(guān)檢測(cè)手段，其中金屬腐蝕測(cè)試技術(shù)就是一種有力的水汽阻隔性能檢測(cè)方法。

金屬腐蝕測(cè)試，例如鈣測(cè)試，相對(duì)簡(jiǎn)單的工藝使其成為了目前科研界最常用的水汽滲透阻隔性能的評(píng)估手段。金屬鈣通過熱蒸發(fā)方式以薄膜的形式沉積在襯底材料上，稱之為鈣傳感器，待測(cè)封裝薄膜平整、均勻的將鈣傳感器包裹成為測(cè)試單元，封裝薄膜與鈣傳感器之間填充以惰性氣體或直接接觸形成疊層，將測(cè)試單元置于相對(duì)溫濕度可控的環(huán)境中，其周圍的水汽會(huì)逐漸滲透進(jìn)入待測(cè)封裝薄膜并與鈣金屬單質(zhì)接觸使其發(fā)生氧化。

理想狀態(tài)下，原本高電導(dǎo)率的鈣金屬單質(zhì)(3·10⁵S/cm)會(huì)因水汽腐蝕作用均勻轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的低電導(dǎo)率氧化物或氫氧化物(氫氧化鈣為7.3mS/cm,氧化鈣為0.03μS/cm)。因此，將測(cè)試單元連入閉合電路中，通過檢測(cè)時(shí)間軸上鈣傳感器電阻的變化，就可相應(yīng)的計(jì)算出封裝薄膜單位時(shí)間單位面積的滲水量，該滲水量被稱為水汽透過率(WVTR)，用于評(píng)估封裝薄膜的水汽阻隔性能。

現(xiàn)有技術(shù)針的測(cè)試方法存在一定的弊端，對(duì)于不同的封裝薄膜材料而言，嚴(yán)苛的生長(zhǎng)條件無疑會(huì)使薄膜更容易產(chǎn)生缺陷，通過缺陷引起水汽滲透路徑，環(huán)境中的水汽在薄膜缺陷處滲透量較高。對(duì)于腔體測(cè)試單元，薄膜缺陷產(chǎn)生的水汽滲透被平均到薄膜整體上，導(dǎo)致鈣測(cè)試所得到的水汽透過率遠(yuǎn)大于真實(shí)值。對(duì)此，疊層測(cè)試單元由于其無腔體存在，薄膜缺陷處產(chǎn)生的水汽滲透因此不會(huì)平均到封裝薄膜整體，而是在缺陷位點(diǎn)處發(fā)生獨(dú)立的鈣金屬單質(zhì)腐蝕，主要為圓環(huán)放射狀腐蝕，通過光學(xué)顯微鏡能夠?qū)@些圓形腐蝕斑進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè)，重新計(jì)算封裝薄膜有效部分面積，并將結(jié)果反饋到公式一中鈣傳感器電阻率1/R項(xiàng)，得到修正后的WVTR值。這種切實(shí)可行的方法的確消除了薄膜缺陷所引入的干擾量。但是，不同的封裝薄膜結(jié)構(gòu)和其理化性質(zhì)均具有一定的差異，各自的穩(wěn)定性也有所不同。環(huán)境水汽滲入封裝薄膜后與鈣金屬單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鈣金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氧化物與氫氧化物。對(duì)于疊層測(cè)試單元，封裝薄膜與鈣傳感器之間為緊密接觸，鈣金屬單質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化必然會(huì)對(duì)封裝薄膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，薄膜產(chǎn)生缺陷，進(jìn)而形成水汽滲透路徑，在鈣腐蝕測(cè)試過程中引入誤差，導(dǎo)致WVTR測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題之一；提供一種薄膜封裝的測(cè)試方法，通過以下方式實(shí)現(xiàn)：

一種薄膜封裝的測(cè)試方法，包括如下步驟：

S1設(shè)置包含鈣傳感器、封裝薄膜的兩個(gè)測(cè)試單元，分別為鈣傳感器與封裝薄膜不接觸的腔體測(cè)試單元和鈣傳感器與封裝薄膜接觸的疊層測(cè)試單元；

S2通過檢測(cè)所述疊層測(cè)試單元的鈣傳感器發(fā)生氧化還原過程時(shí)透過率的變化，得出其封裝薄膜缺陷處單位時(shí)間的滲水量M_d；

S3通過光電協(xié)同鈣測(cè)試計(jì)算所述疊層測(cè)試單元的封裝薄膜單位時(shí)間的本征滲水量M_i，所述光電協(xié)同鈣測(cè)試可通過測(cè)得所述疊層測(cè)試單元的裝封薄膜的真實(shí)電阻值及缺陷點(diǎn)的半徑得出缺陷點(diǎn)消除后的水汽透過率；

S4計(jì)算所述疊層測(cè)試單元封裝薄膜的總滲水量，為M_d+M_i；