目前氦质谱检漏仪的进展及其应用是怎么样的?

2021-08-23 10:48
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 在电工和电子工业中,根据不同产品对密封的要求多采用喷吹法,吸入法和加压法等检漏方法。

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  1. 喷吹法检漏

  喷吹法检漏是将被检件接到检漏仪的检测口,用喷枪连续向可疑的漏孔喷射示踪气体,示踪气体通过漏孔进入检漏仪并被检测。电子器件的外壳、高压开关管、氧化锌、避雷器等都应采用这种方法检漏。

  根据产品的不同,需要选择不同尺寸的夹具或辅助工具如管壳的检漏。检漏仪正常工作后,用标准漏孔进行漏率校准,就可以对管壳作喷吹检漏,先将夹具固定在检漏口,待测管壳放在夹具上面的橡皮板上,辅助抽气系统将其抽至预定真空后自动接至仪器的测量系统。然后用喷枪连续向管壳喷氦气,时间一般1~3秒,当管壳存在漏孔时,氦气将通过漏孔进入仪器的质谱分析部分,漏量大小在漏率表上直接显示出来,这种方法即能判断漏孔的位置也可测量漏孔的大小。整个检测周期只需一分钟。

  2. 吸入法检漏

  吸入法检漏与喷吹法检漏相反,吸枪接在检漏仪的检测口,而被检件充入规定压力的示踪气体,漏孔泄漏出来氦气被吸枪吸入检漏仪被检测。大型容器或内部放气管量很大的容器做喷枪检漏很不经济,而且检漏速度慢,一般采取吸枪检漏。目前,电子表行业中大型容器的检漏尚无成熟的方法和标准。比如高压电容这样大的容器,质量控制的关键靠焊接技术,气密性的监督手段采用气泡检漏,因此废品率控制在千分之几。

  检漏之前,必须校准仪器的吸枪灵敏度,再向容器内充入比一个大气压高的氦气,有些容器是薄板结构,建议在容器外面做夹具防止高压时变形损坏器件。吸枪沿焊缝移动时速度不要太快,离开表面1mm左右,以保证吸入灵敏度,将探头做成喇叭口形效果更好。目前,对这种大型电工器件检漏结果表明,它们的漏率一般在10-6~10-7Pa.m3/S范围内。

  我们相信,随着氦质谱检漏仪在这个领域广泛和深入地使用,很快将建立起本行业的检漏标准和方法。

  3. 背压法检漏

  背压法检漏是将压有一定压力的示踪气体的被检件放入检漏夹具中,然后连至检漏仪将其抽空,示踪气体通过漏孔泄漏出来,经检漏仪检测总泄漏量。

  小型电子器件宜采用这种检漏方法。首先将仪器调整好,再将器件放入加压罐内压入氦气,氦气进入有漏孔的器件内部,无漏孔的器件只是表面吸咐氦气。器件加压压力和时间根据GB2423,2328文件而定,器件从加压罐中取出后将表面吸咐的氦气吹掉再放入检漏夹具中抽空,待真空抽至设定值后自动将夹具连至仪器的测量系统。这时,压入存在漏孔器件内部的氦气泄漏出来被检测,其漏率在漏率表上显示出来。一般背压法检漏时采用排除法。在夹具中放一定数量的器件,这一批的总漏率没超过报废预定值,说明这一批合格;总漏率超过报废预定值可以取出一半,剩下的一半继续检漏,这一半合格说明有漏的器件在取出的那一半中,依此检漏直至检出有漏孔的器件。

  这种检漏方法有时也会出现漏检。这是因为那些存在大漏孔的器件在放入检漏夹具前氦气已经放完,所以通常在背压法检漏之前须对器件进行粗检。

  目前,电子产品监督检验部门,生产厂家广泛使用氦质谱检漏仪进行产品质量监督,并且已经建立了自己的标准和方法。

  无论采用哪种检漏方法,都要求操作者有细心观察能力和高度责任感,因为误检和漏检将造成损失,另外操作者发现未知事物的警觉性和熟练程度也是很重要的。

  1、 充氦充氮氟油检漏平台

  充氦充氮氟油检漏平台是对半导体器件进行密封性、可靠性粗检漏的专用设备,它与氦质谱检漏仪配套使用,完成GJBI128A-97国家标准和GJB548-96军用标准中,对半导体器件零件进行氦加压精检漏和充高压氟油粗检漏要求。

  此平台的工作过程是:

  (1)氦精检漏实验,将半导体零件或器件置于高压容器中,按国家标准中的规定,根据被检件的体积大小,施加不同的压力和氦气,保持不同时间,减压后把被检件从容器中取出来,在氦质谱检漏仪上检漏,根据漏率值判断是否合格。

  (2)粗检漏实验,将精检漏后的被检件放入真空加压罐中抽真空,注入一定量的氟油,再保压一定时间,放空取出后,放入专门加温的氟油中,根据有无气泡判断是否合格。全过程连贯进行,操作简单,安全可靠,工作环境清洁。

  2、多工位高真空排气检漏台

  多工位氦质谱检漏高真空排气检漏装置适用于工业领域高压开关管、微波发射管等要求大批量、多品种、高灵敏度、快速检漏产品的检漏设备。

  该系统由检漏仪和检漏平台两部分组成,检漏仪用于判断工件是否泄漏;检漏平台对工件进行真空预抽,检漏平台有左右两组相互独立的检测工位,每组工位设置了1-3个检测接口;一组工位抽真空的同时,另一组工位进行检测或装卸工件,缩短了检测周期,提高了工作效率。由可编程工业控制器(PLC)对检测全过程进行自动控制,保证了系统的稳定性、可靠性,操作十分简单,方便了使用者。

  主要技术指标和参数:

  1.电源: 220V 12A

  2.真空度:5×10-3 Pa·m3/S

  3.工作节拍空载:20S/拍

  4.启动时间:<10min

  5.响应时间: <5S

  6.压缩空气: 5~6kg

  7.环境温度: 5~35℃

  8.空气相对湿度: <80

  9.工作环境附近无强磁场、无剧烈震动、无腐蚀性气体;室内通良好,以避免氦气干拢。