一种工件充气方法技术

本发明专利技术公开了一种工件充气方法；属于科学试验仪器领域；其技术要点在于：包括阶段一以及阶段二；阶段一为：j个“抽真空

【技术实现步骤摘要】
一种工件充气方法


[0001]本专利技术涉及一种科学试验仪器领域，更具体地说，尤其涉及一种工件充气方法。

技术介绍

[0002]随着电子行业的发展，电子零部件存储环境的要求越来越高。由于氦气在化学上具有较高的惰性，一些电子零部件必须存储在氦气环境中，以防止电子零部件与氧气、氮气等发生化学反应。
[0003]对此，上游客户对工件环境提出了以下需求：（1）工件最终氦气气压应达到P
f
；（2）工件最终内部含有的空气分子数n
空气
≤[n
空气阈值
]。
[0004]对于上述需求，常规的设计方法是：步骤一，使用真空泵+分子泵实现超高真空；步骤二，充氦气。
[0005]但是，上述常规的实施方法并不通用。
[0006]第一种情况：当[n
空气阈值
]在某些范围内，通过分子泵可实现上述目标，但是实现的时间很长。
[0007]第二种情况：在[n
空气阈值
]较低时，上述常规的实施方法可能无法实现。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种工件充气方法。
[0009]本专利技术的技术方案是：一种工件充气方法，工件所需的环境为：最终氦气气压应达到P
f
；工件最终内部参与的空气分子数n
空气
≤[n
空气阈值
]；其中，阶段一为：j个“抽真空
‑
氦气置换”循环，j为大于等于1的整数；任意第i个“抽真空
‑
氦气置换
”ꢀ
循环过程包括：a.对工件进行抽真空，使得工件中的气压低于设定的目标气压值P
3,i
；b.对工件进行充氦气，使得工件内的氦气气压不低于设定的目标气压值P
1,i
；c.对工件进行放气，使得工件内的气压低于设定的目标气压值P
2,i
；i表示1～j中的任意一个整数；其中，阶段二为：抽真空
‑
充氦气，其包括以下步骤：a.对工件进行粗抽；b.对工件进行加热且同时对工件进行精抽，直至气压降低到P
V
；c.对工件内充氦气，直至其氦气气压达到预设气压P
f
；阶段一的工艺参数、阶段二的工艺参数要满足：
[0010]V
工件
表示单个工件的内部的体积；R表示普适气体常数，其取值为8.31J/(mol
·
K)；T为温度，取273K。
[0011]进一步，阶段二中的步骤b中的工件进行加热的温度为23
°
C～230
°
C。
[0012]进一步，所述工件充气的方法采用一种多工位真空充排气平台来实现；所述的多工位真空充排气平台包括：抽真空系统、温控系统、充气系统、工位系统；其中，抽真空系统用于对工件进行抽真空，用于实现阶段一循环过程中的步骤a以及阶段二的步骤a和步骤b；其中，温控系统用于实现阶段二的步骤b中的对工件进行加热；其中，充气系统用于实现阶段一循环过程中的步骤b以及阶段二的步骤c；其中，工位系统用于安装多个工件以及实现阶段一中的步骤c。
[0013]进一步，抽真空系统包括：主抽气管道、第一分支抽气管道、第二分支抽气管道；真空泵、隔断阀、检漏阀、低规、前级阀、分子泵、高规、抽空阀、旁抽阀；第一分支抽气管道、第二分支抽气管道并联，第一分支抽气管道、第二分支抽气管道的第二端均与主抽气管道的第一端连接，第一分支抽气管道、第二分支抽气管道的第一端均与工位系统主管道的第二端连接；在主抽气管道上从第一端到第二端的方向上分别安装：检漏阀、低规、隔断阀、真空泵；在第一分支抽气管道上安装有旁抽阀；在第一分支抽气管道上从第一端到第二端的方向上分别安装：抽空阀、高规、分子泵、前级阀。
[0014]进一步，充气系统包括：充气气源、调节阀、第一安全阀、第一压力传感器、充气阀、充气管道；充气管道的第一端与所述充气气源连接，充气管道的第二端与所述工位系统主管道的第二端连接，从充气管道的第一端到第二端的方向上，依次安装有：调节阀、第一安全阀、第一压力传感器、充气阀。
[0015]进一步，工位系统包括：工位系统主管道、工位系统连接容器、放气阀、第二压力传感器、n个工位连接系统；工位系统主管道、工位系统连接容器连接；工位系统主管道上安装有放气阀；工位系统连接容器上安装有第二压力传感器；工位连接系统包括：工位连接管道、工位阀；在所述工位连接管道上安装有所述工位阀；所述工位连接管道的第一端与所述工位系统连接容器连接，第二端与所述工件连接。
[0016]进一步，充气气源为氦气。
[0017]进一步，真空泵采用干式机械泵。
[0018]进一步，阶段一：“抽真空
‑
氦气置换”循环，阶段一为：j个“抽真空
‑
氦气置换”循环；任意第i个“抽真空
‑
氦气置换
”ꢀ
循环过程包括：a.对工件进行抽真空，使得工件中的气压低于P
3,i
：充气系统的阀门均关闭，工位系统的工位阀开启，抽空阀以及前级阀关闭，旁抽阀打开，然后真空泵开启工作，气体从工位连接管道
‑
工位系统连接容器
‑
工位系统主管道
‑
第一分支抽气管道
‑
主抽气管道
‑
真空泵抽出；当低规监测到的气压小于P
3,i
时，即关闭真空泵、旁抽阀；然后保持一定时间t3；b.对工件进行充氦气，使得工件内的氦气气压不低于P
1,i
：抽真空系统的阀门均处于关闭状态，工位系统的工位阀保持开启状态，充气系统的调节阀、充气阀保持开启状态，基于第二压力传感器来监测工位的气压，当第二压力传感器监测到的气压大于P
1,i
时，工位阀以及充气系统的调节阀、充气阀均保持关闭；然后保持一定时间t1；c.对工件进行放气，使得工件内的气压低于P
2,i
：抽真空系统的阀门均处于关闭状态，工位系统的工位阀保持开启状态，充气系统的调节阀、充气阀保持关闭状态，此时，开启工位系统主管道上安装的放气阀，使得工位内的氦气得以放出，当第二压力传感器监测到的气压低于P
2,i
时，关闭放气阀；然后保持一定时间t2；阶段二：抽真空
‑
充氦气；上述阶段一结束后，将放气阀关闭；此时，充气系统的阀门均保持关闭状态，工位系统的工位阀保持开启状态，然后，进行以下工作：（1）第一抽气阶段：气体从第一分支抽气管道
‑
主抽气管道
‑
真空泵抽出；抽空阀以及前级阀关闭，旁抽阀打开，真空泵开启工作，通过低规来监测真空度；（2）第二抽气阶段：气体从第二分支抽气管道
‑
主抽气管道
‑
真空泵抽出；旁抽阀关闭，抽空阀、前级阀、分子泵打开，通过高规来监测真空度；在第二抽气阶段开始时，温控系统开启对工件进行加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工件充气方法，其特征在于，工件所需的环境为：最终氦气气压应达到P
f
；工件最终内部参与的空气分子数n
空气
≤[n
空气阈值
]；其中，阶段一为：j个“抽真空
‑
氦气置换”循环，j为大于等于1的整数；任意第i个“抽真空
‑
氦气置换
”ꢀ
循环过程包括：a.对工件进行抽真空，使得工件中的气压低于设定的目标气压值P
3,i
；b.对工件进行充氦气，使得工件内的氦气气压不低于设定的目标气压值P
1,i
；c.对工件进行放气，使得工件内的气压低于设定的目标气压值P
2,i
；i表示1～j中的任意一个整数；其中，阶段二为：抽真空
‑
充氦气，其包括以下步骤：a.对工件进行粗抽；b.对工件进行加热且同时对工件进行精抽，直至气压降低到P
V
；c.对工件内充氦气，直至其氦气气压达到预设气压P
f
；阶段一的工艺参数、阶段二的工艺参数要满足：；V
工件
表示单个工件的内部的体积；R表示普适气体常数，其取值为8.31J/(mol
·
K)；T为温度，取273K。2.根据权利要求1所述的工件充气方法，其特征在于，阶段二中的步骤b中的工件进行加热的温度为23
°
C～230
°
C。3.根据权利要求1或2所述的工件充气方法，其特征在于，所述工件充气的方法采用一种多工位真空充排气平台来实现；所述的多工位真空充排气平台包括：抽真空系统、温控系统、充气系统、工位系统；其中，抽真空系统用于对工件进行抽真空，用于实现阶段一循环过程中的步骤a以及阶段二的步骤a和步骤b；其中，温控系统用于实现阶段二的步骤b中的对工件进行加热；其中，充气系统用于实现阶段一循环过程中的步骤b以及阶段二的步骤c；其中，工位系统用于安装多个工件以及实现阶段一中的步骤c。4.根据权利要求3所述的工件充气方法，其特征在于，抽真空系统包括：主抽气管道、第一分支抽气管道、第二分支抽气管道；真空泵、隔断阀、检漏阀、低规、前级阀、分子泵、高规、抽空阀、旁抽阀；第一分支抽气管道、第二分支抽气管道并联，第一分支抽气管道、第二分支抽气管道的第二端均与主抽气管道的第一端连接，第一分支抽气管道、第二分支抽气管道的第一端均与工位系统主管道的第二端连接；在主抽气管道上从第一端到第二端的方向上分别安装：检漏阀、低规、隔断阀、真空泵；
在第一分支抽气管道上安装有旁抽阀；在第一分支抽气管道上从第一端到第二端的方向上分别安装：抽空阀、高规、分子泵、前级阀。5.根据权利要求4所述的工件充气方法，其特征在于，充气系统包括：充气气源、调节阀、第一安全阀、第一压力传感器、充气阀、充气管道；充气管道的第一端与所述充气气源连接，充气管道的第二端与所述工位系统主管道的第二端连接，从充气管道的第一端到第二端的方向上，依次安装有：调节阀、第一安全阀、第一压力传感器、充气阀。6.根据权利要求5所述的工件充气方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳林达，孙晓恺，刘继东，
申请(专利权)人：苏州中科科美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：