一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，并具體給出了這種粗漏細漏組合檢測的程序，包括依據被檢件的嚴密等級τHemin、內腔容積、表面吸附氦氬漏率和檢漏歷史，選擇預充氦氬法或壓氦氬法、預充氦法的固定方案或靈活方案和粗漏檢測的氬氣測量漏率判據RAr0max，設計壓氦氬法施壓時間和細漏檢測最長候檢時間、氦氣測量漏率判據，進行預充氦氬和壓氦氬、去除吸附氦氬、粗漏和細漏檢測及補充檢測更大粗漏的步驟方法。提高了粗漏檢測的靈敏度，延長了細漏檢測的最長候檢時間，極大地擴展了適用的內腔容積和細漏檢測測量漏率判據范圍，使積累氦質譜組合檢測更為適用、便捷和可行。
【專利說明】一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及密封電子元器件密封性氦質譜細檢漏領域，尤其涉及一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法。 【背景技術】
[0002]目前，隨著采用深冷泵技術的積累氦質譜組合檢漏儀(CHLD)的出現，并且其檢測效率可被電子元器件密封性檢測的要求所接受，許多標準中對高嚴密等級、低等效標準漏率L的檢測，采用了積累氦質譜粗漏細漏組合檢測方法。現有的積累氦質譜組合檢測方法，均采用氦氣為粗漏檢測的示蹤氣體，普遍采用氦氣為細漏檢測的示蹤氣體，也可以采用氬氣、氮氣、二氧化碳及氟碳化合物等多種氣體為細漏檢測的示蹤氣體，以氦氣為細漏檢測示蹤氣體時檢測的靈敏度較高。
[0003]為控制帶檢測盒檢漏儀的氦氣漏率本底，特別為去除被檢件經壓氦或預充氦后表面的吸附氦漏率，以滿足不大于細漏檢測氦氣測量漏率判據1/5或1/3的要求，壓氦或預充氦后需要允許更長的最長候檢時間。為定量地延長這個最長候檢時間，則需要正確規定粗漏檢測的氦氣測量漏率判據。由于粗漏檢測以空氣中的氦氣作為示蹤氣體，而空氣中的氦氣分氣壓Pimi較低，只有0.533Pa，當與氟碳化合物氣泡法相當，取粗漏檢測最小可檢等效標準漏率Ltl為IPa.cm3/s時，則粗漏檢測的氦氣測量漏率判據Rtlmax = 1.42X 10_5Pa.cm3/s，細漏檢測的測量漏率判據Rmax必須小于Rtlmax，這在相當程度上限制了積累氦質譜組合檢測適用的細漏檢測測量漏率判據和內腔容積范圍。若加大Ltl即Rtlmax，雖可在一定程度放寬組合檢測中細漏檢測的適用測量漏率和內腔容積范圍，但由Ltl定量確定的最長候檢時間變短，可用于去除被檢件表面吸附氦的時間變短，在更大的內腔容積范圍，吸附漏率的去除無法滿足細漏檢測測量漏率判據的檢測要求。這樣現行的積累氦質譜組合檢測，加嚴細漏檢測測量漏率判據及擴展組合檢測適用內腔容積范圍與延長最長候檢時間及去除被檢件吸附氦之間形成了難以破解的困局。
[0004]基于上述描述，亟需要尋求一種檢測方法，使采用積累氦質譜組合檢漏儀的粗漏細漏組合檢測更為可行，在加嚴細漏檢測測量漏率判據的前提下，延長細漏檢測最長候檢時間，使吸附氦漏率的去除能滿足加嚴判據的檢測要求，擴展內腔容積和細漏檢測測量漏率判據的適用范圍。
[0005]由于空氣中IS氣分氣壓ΡΑι?為946Pa,遠高于氦氣分氣壓PHe(l,當被檢件內部的IS氣和氦氣與空氣相同時，同樣粗漏漏孔的氬氣漏率為氦氣漏率的562倍，以氬氣為粗漏檢測示蹤氣體的靈敏度更高，而且干燥環境中被檢件的表面吸附氬漏率可以滿足更低Ltl的檢測要求。可以選擇較小的粗檢最小可檢等效標準漏率U，從而擴展細漏檢測的最長候檢時間，能更充分地去除吸附氬和氦，滿足粗漏和細漏檢測判據的檢測條件要求。以氬氣為粗漏示蹤氣體，通過粗漏檢測被檢件的細漏檢測氦氣測量漏率值均可有效表示細漏的大小，不必像以氦氣為粗漏示蹤氣體那樣，受限于細漏測量漏率判據Rmax必須小于粗漏測量漏率判據Rtlmax，能有效的拓展組合檢測適用的內腔容積和細漏測量漏率判據范圍，從而使積累氦質譜組合檢測更具可行性和適用性。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提出一種以氬氣為粗漏檢測示蹤氣體、以氦氣為細漏檢測示蹤氣體的積累氦質譜粗漏細漏組合檢測元器件密封性的方法，在加嚴細漏檢測測量漏率判據的前提下，降低粗漏檢測的最小可檢等效標準漏率U，延長細漏檢測的最長候檢時間，使被檢件吸附氦漏率的去除能滿足加嚴判據的檢測要求，極大地擴展了組合檢測適用的內腔容積和細漏檢測測量漏率判據范圍。
[0007]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0008]一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，包括初次密封性檢測和再次密封性檢測，包括以下步驟:步驟SI選擇，對初次密封性檢測選擇預充氦氬法，對再次密封性檢測選擇壓氦氬法；所述預充氦氬法采用固定方案或靈活方案。對于初次密封性檢測采用的預充氦氬法，當固定方案規定的嚴密等級τ Hemin(2000d、200d和20d)、內腔容積、所要求的吸附氦吸附氬的去除及檢測的準確度適用時，選擇固定方案；當固定方案的規定不完全適用時，選擇靈活方案；并依據被檢件內腔容積、在干燥空氣中存放時被檢件表面吸附氬漏率和帶檢測盒檢漏儀的氬氣漏率本底，選擇粗漏檢測氬氣測量漏率判據RArtmax。
[0009]對所述的預充氦氬法固定方案，以RArtmax大于被檢件在干燥空氣中表面吸附氬漏率的3倍為前提，對應不同內腔容積，分別選擇粗漏檢測最小可檢等效標準漏率 L0 為 0.1Pa.cm3/s、0.3Pa.cm3/s 和 1.0Pa.cm3/s, RAr0max 為 7.95 X 10 4Pa.cm3/s>
2.39 X 10?.cm3/s和7.95 X 10?.cm3/s ;對預充氦氬法靈活方案和壓氦氬法,視被檢件在干燥空氣中的吸附氬漏率，可靈活選擇RArtmax。
[0010]進一步的,步驟S2設計中,針對SI所選擇的方法、方案和RAKImax，設計確定壓氦IS時間thn和細漏檢測的最長候檢時間tmax、測量漏率判據Rmax。設計的過程和方法如下:
[0011]對預充氦氬法，tmax為t3_，Rmax為R2niax ;對壓氦氬法η (η≤I)次壓氦氬后，tmax為t3n.max ? Rmax 力 1?!!.max。
[0012]取粗漏氦氣交換時間常數:
[0013]
【權利要求】
1.一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，包括步驟Si選擇，其特征在于，對初次密封性檢測選擇預充氦氬法，對再次密封性檢測選擇壓氦氬法；對于初次密封性檢測采用的預充氦氬法，當固定方案規定的嚴密等級THemin(2000d、200d和20d)、內腔容積、所要求的吸附氦吸附氬的去除及檢測的準確度適用時，選擇固定方案；對所述的預充氦氬法固定方案，以粗漏檢測氬氣測量漏率判據Rtotlmax大于被檢件在干燥空氣中表面吸附氬漏率的3倍為前提，對應不同內腔容積，分別選擇粗漏檢測最小可檢等效標準漏率 L0 為 0.1Pa.cm3/s、0.3Pa.cm3/s 和 1.0Pa.cm3/s, RAr0max 為 7.95 X 10 4Pa.cm3/s>2.39 X 10?.cm3/s和7.95 X 10?.cm3/s ;對預充氦氬法靈活方案和壓氦氬法,視被檢件在干燥空氣中的吸附氬漏率，可靈活選擇RArtmax。
2.根據權利要求1所述的一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，包括步驟S2設計，其特征在于，針對步驟SI中所選擇的具體方法、方案和RArtmax，設計確定壓氦氬的時間t1.n和細漏檢測的最長候檢時間tmax、氦氣測量漏率判據Rmax，設計的過程和方法如下: 對預充氦IS法，tmax為t3max，Rmax為R2max ;對壓氦IS法η (η≤I)次壓氦IS后，tmax為t3n.D?.max，'-max ^max， 取粗漏氦氣交換時間常數:
3.根據權利要求1所述的一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，包括步驟S3預充氦氬密封或壓氦氬，其特征在于，對預充氦氬法，預充氣體的總氣壓應為.1.05~1.1OPtl，其氬氣分氣壓與總氣壓之比為0.934%，固定方案的氦氣分氣壓與總氣壓之比為21.0%，靈活方案的該比值優選為21.0%，也可在3%~50%間變動，其余為氮氣；對壓氦IS法，η次壓氦IS時，施壓氣體中的IS氣分氣壓為946Pa,氦氣分氣壓為PE.n，壓氦IS時間thn應符合公式(7)的規定。
4.根據權利要求1所述的一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，包括步驟S4去除吸附氦氬和保持內部Paki，其特征在于，去除吸附應在具有正常空氣中氬氣分氣壓的環境中進行，去除時間不應超過最長候檢時間tmax，通常不宜超過tmax的1/2 ;去除吸附后，被檢件中不漏樣品的吸附氦漏率Ra應不大于細漏檢測氦氣測量漏率判據Rmax的1/5，不漏樣品的吸附氬漏率Ram應不大于粗漏檢測氬氣測量漏率判據RArtmax的1/3。
5.根據權利要求4所述的一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，其特征在于，被檢件預充氦氬密封或壓氦氬后，應保持其內部氬氣分氣壓PArt;若經歷過真空(含真空檢測)或缺少正常空氣中氬氣分氣壓氣體的時間為t4，必須在正常空氣中放置不少于3t4或3 τ Arfl(取二者中小值)時間以后，才能正常進行組合檢測的氬氣粗漏檢測；或者在空氣中放置不少于2.2t4或2.2 τ Ar(l時間以后,取粗漏気氣測量漏率判據為Rtotlmax的90%。
6.根據權利要求1所述的一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質譜組合檢測方法，包括步驟S7粗漏檢測，其特征在于，在對被檢件進行組合檢測中以氬氣為示蹤氣體的粗漏檢測之前，應確定粗漏檢測的開始取值時間tArtmin和最長檢測時間tArtmax ;依據對Rtotlmax的選擇，選擇相應的積累氦質譜檢漏儀和檢測盒，其中tArflmin為系統穩定、檢測盒中不放置被檢件時，自對檢測盒抽真空開始粗漏檢測至氬氣本底漏率Raa降至不大于(l/3)RArtmax的最長時間；粗漏最長檢測時間tArtmax應遠小于被檢件的τ Arfl,—般取tArtmax不大于(1/100) τ Ar(l,可為(1.5~2) tAr0min ;在tAr0min至tAlOmax之間讀取粗漏檢測的U氣測量漏率Raki ;粗漏檢測時，可不通過、也可通過對氬氣泄漏的積累測試氬氣測量漏率，但測試氣體通道不可與深冷泵相連接；若RAr0 ^ RArfl_，判定被檢件粗漏檢測不合格；若RAril〈RArilmax，粗漏檢測通過，繼續步驟S8細漏檢測。
【文檔編號】G01M3/20GK103471781SQ201310404443
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】王庚林, 李寧博, 李飛 申請人:王庚林, 李寧博, 李飛