检测气体管道泄露的系统和方法技术方案

本发明专利技术一种检测气体管道泄露的系统和方法，公开了一种泄露检测系统和用于检测包括通过管道连接到气体传输模块的气体源的气体提供系统的泄露的泄露检测方法。泄露检测系统包括可沿着远离自气体传输模块入口的管道连接的气流计；检测模块被配置为接收表示从气流计检测到的流量的信号，将检测到的流量与保存的无泄漏参考值进行比较以检测在泄露中的流量增加。检测模块和气体传输模块之间的流动阻力将泄露时的流量增加。系统包括可连接在气体源和气流计之间的流量提升系统用于暂时增加管道中的流量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于检测气体管道泄露的装置和方法。特别地，虽然不是专门的，应用于检测在线焊(wirebonding)系统中使用的那种类型的惰性气体提供的气体泄露。
技术介绍
线焊是一种将半导体设备及其封装互连，或将一个设备连接到另一个设备的常用技术。例如，在一种称作球焊的线焊类型中，导线被穿过线焊工具的毛细管，电荷被施加到所述导线的尖端(例如，使用电打火设备)将其熔化并形成球形熔态金属。当由反应材料如铜或铝形成的焊线被用于线焊时，在所述熔化的材料与大气中的氧气反应时会有熔球氧化的趋势。熔球的氧化降低了后续形成的球焊的质量。因此，通常需要提供保护气体包括相对惰性气体例如氮气或氩气以在球形成过程中封闭所述电线并阻止与氧气接触。所述保护气体通常经由具有与所述毛细管相邻的出口的保护气体装置提供，例如，经由US专利号7,628,307中显示的围绕在所述毛细管尖端周围的狭槽或套管，该专利的内容通过参考合并如同完全在此陈述。保证保护气体的供应稳定是重要的，这样所述球焊被持续形成并且表面未被氧化。如果供给所述保护气体装置(或由所述线焊装置使用的其他气体装置)的所述气体提供系统的管道存在泄露，将显著影响气体供给的稳定性。流量传感器只能测量入口的流量。相应地，为了能够可靠的测量管道中的泄露，需要两个传感器：一个在入口端，一个在出口端。检测到的入口和出口传感器之间的流量差异预示着泄露。在所述线焊系统的气体提供系统的出口端放置传感器的问题是这样的传感器不仅增加了成本，还增加了系统的重量，而这在某些应用中是不允许的。另外，许多流量传感器具有低的分辨率，并不能感知到小的流量的不同，但是这却可能对球形成具有影响。仍然需要一种能够可靠检测线焊的保护气体提供系统中的泄露的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的特定实施例涉及检测包括通过管道连接到气体传输模块的气体源的气体提供系统中的泄露的泄露检测系统，所述泄露检测系统包括：可沿着远离自所述气体传输模块的入口的所述管道连接的气流计；和检测模块被配置为接收表示从所述气流计检测到的流量的信号，将所述检测到的流量与保存的无泄漏参考值进行比较以检测在泄露中的流量增加；其中所述检测模块和所述气体传输模块之间的流动阻力将泄露中的流量增加放大。所述流动阻力可包括所述气体传输模块的固有流动阻力。可替换地，或另外，所述流动阻力可包括气流阻器元件(例如具有压缩部)，所述气流阻器可连接在所述气流计和所述气体传输模块的入口之间。在特定的实施例中，可在所述气体源和所述气流计之间连接流量提升系统用于暂时增加管道中的流量。本专利技术的其他实施例涉及用于线焊过程的气体提供系统，包括：气体源；气体传输模块；和如上文描述的泄露检测系统，所述泄露检测系统连接在所述气体源和所述气体传输模块之间。本专利技术的进一步实施例涉及检测连接在气体源和气体传输模块之间的管道泄露的方法，所述方法包括步骤：沿着远离自所述气体传输模块的入口的所述管道连接流量传感器；用所述流量传感器检测沿着所述管道的的流量；将所述流量与保存的无泄漏阈值进行比较；如果所述流量高于所述无泄漏参考值预定级别，确定所述管道中存在泄露。所述预定级别可以是高于所述无泄漏参考值的10％。所述方法可进一步包括引入或增加所述管道中的流动阻力。在特定实施例中，所述方法可进一步包括暂时增加来自所述气体源的流量。所述方法可进一步包括确定所述无泄漏参考值。附图说明本专利技术的实施例将被描述，仅以非限制性例子的方式，参考以下附图：图1是根据本专利技术实施例的包括泄露检测系统的保护气体提供系统的框图；图2是根据替换的实施例的包括泄露检测系统的保护气体提供系统的框图；图3是可以用在图1和图2的系统中的气流阻器的例子；图4是为泄露检测流程确定参考流量的过程流程图；图5是泄露检测流程的流程图。具体实施例下面对特定实施例的讨论涉及应用本专利技术检测线焊过程中保护气体提供的泄露。然而，应该理解，本专利技术也可以应用于其他需要稳定气流的情况。参见图1，显示了用于连接到线焊工具(未示出)的气体提供系统10的实施例。系统10包括具有连接到压力调节器12的气体容器11的惰性气体源。如果从所述压力调节器12的下游管道泄露，加载的流量将倾向于增加。相应地，所述压力调节器12将响应于加载的流量变化通过向上调整调节器流量以维持需要的压力。气体源11、12提供气体到出口被连接到所述线焊工具的气体传输模块14的入口。在气体源11、12和气体传输模块14之间串联的是一个用虚线框显示的泄露检测装置100。在下面描述的实施例中，所述气体提供系统10是一个经由保护气体传输工具14提供惰性气体到线焊的保护气体提供系统。然而，将被理解本发明适用于其他具有气体装置而不只是保护气体传输工具的气体提供系统。泄露检测系统100包括流量传感器113与气体流量控制系统120串联。由流量传感器113测量的流量被检测模块110接收，一般被配置为检测流量之间的变化，预期假设为不存在泄露。泄露检测系统100可优选地被用于先于开始线焊过程而执行泄露检测测试，以保证气体源11、12和保护气体传输模块14之间的管道是不泄露的，然后这样无泄漏管道被使用在线焊过程中。气流计113可以是数字气流计，如AzbilCorporation(日本)的质量流量控制器MPC-0002B，其操作在完全打开(读出)模式从而作为流量传感器而不是同样的流量控制器。在一个实施例中，检测模块110包括流量信号生成器115、存储模块116、处理器117和泄露确定模块118。流量信号生成器115接收由流量传感器113测量的流量值并生成数字信号传输到处理器117。处理器117可以是通用计算机系统的一部分如基于32比特或64比特英特尔架构的计算机系统。替换地，在某些实施例中，处理器117可以由用于比较来自于信号生成器115的信号和来自于存储器116的信号(代表参考流量)的简单的比较器电路取代。泄露确定模块118可以是保存在通用目的计算机系统的非易失性(如硬盘)存储器116上的软件模块。替换地，泄露确定模块118可以是专用硬件组件，如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。检测模块110可在泄露确定模块118检测到泄露时触发报警信号119。报警信号119可被用于经由例如计算机系统显示或发出物理警报给操作者。如前面提到的，在压力调节器12下游本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测气体提供系统中的泄露的泄露检测系统，所述气体提供系统包括通过管道连接到气体传输模块的气体源，所述泄露检测系统包括：可沿着远离离自所述气体传输模块的入口的所述管道连接的气流计；和检测模块被配置为接收表示从所述气流计检测到的流量的信号，将所述检测到的流量与保存的无泄漏参考值进行比较以检测在泄露中的流量增加；其中所述检测模块和所述气体传输模块之间的流动阻力将泄露中的流量增加放大。

【技术特征摘要】
2014.11.14 US 14/541,3531.一种用于检测气体提供系统中的泄露的泄露检测系统，所述气体提供系统包括通过管道连接到气体传输模块的气体源，所述泄露检测系统包括：
可沿着远离离自所述气体传输模块的入口的所述管道连接的气流计；和
检测模块被配置为接收表示从所述气流计检测到的流量的信号，将所述检测到的流量与保存的无泄漏参考值进行比较以检测在泄露中的流量增加；
其中所述检测模块和所述气体传输模块之间的流动阻力将泄露中的流量增加放大。
2.权利要求1所述泄露检测系统，其中所述流动阻力包括所述气体传输模块的固有流动阻力。
3.权利要求1所述的泄露检测系统，其中所述流动阻力包括气流阻器元件，所述气流阻器可连接在所述气流计和所述气体传输模块的入口之间。
4.权利要求1所述的泄露检测系统，包括可连接在所述气体源和所述气流计之间的流量提升系统，用于暂时...

【专利技术属性】
技术研发人员：张悦，常皓明，
申请(专利权)人：先进科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG