一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法技术

本发明专利技术公开了一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，给出了对已压氦或预充氦密封元器件压氦进行多次压氦法或预充氦压氦法氦质谱细检漏的程序，特别是给出了程序中的压氦时长、最长候检时长和测量漏率判据。本发明专利技术的有益效果为：与仍采用单次压氦法进行再次细检漏相比，本发明专利技术更为简捷精确，且可避免接近粗漏的大漏的漏检和细漏的错判；与先细漏检测、压氦再细漏检测的两次检测相比，不仅减少一次细漏检测，减少了测试偏差，而且可以利用压氦前被检件内部有所衰减的预充氦氦气压力或压氦压入的氦气压力，使检测更为灵敏；与多因素比较前一次细漏检测和压氦后二次细漏检测的候检时长和测量漏率的方法相比，更为简便可行。

【技术实现步骤摘要】
一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法
本专利技术涉及密封电子元器件密封性氦质谱细检漏领域，尤其涉及一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法。
技术介绍
目前，氦质谱细检漏是密封电子元器件密封性检测的最常用方法之一。许多产品规范和验收文件规定，在产品制造的工艺控制、产品交收检验、鉴定和周期试验及用户验收时，需要对同批样品反复进行多次氦质谱细检漏。这时，对首次采用压氦法或预充氦法进行细检漏的样品，再次检测时均采用压氦法。然而多数标准通常规定，再次和多次采用压氦法细检漏时，不管相邻两次检测之间间隔时间多长，均按单次压氦采用相同的压氦压力和相同的压氦时长，均采用1小时(有的标准对不同内腔容积采用0.5小时或1小时)的最长候检时长，均采用相同的测量漏率判据。这对多次压氦法，n次检测的判据可能加严n倍；对预充氦压氦法，检测的判据可能加严几倍到几个数量级。而且还可能出现接近粗漏的大漏的漏检和细漏的错判。同时也有个别标准规定，压氦前先检测测量漏率，压氦后再次检测测量漏率，取后次测量漏率的增加值为实际测量漏率，这样增加了一道细漏检测程序，会将两次检测的偏差相加，而且丧失了预充氦和前面压氦形成的内部氦气分压可提供的更高的检测灵敏性。也有文献提出，多因素比较前一次细漏检测和压氦后二次细漏检测的候检时长和测量漏率，判断样品密封性是否合格，但其判断程序和方法相当复杂。基于以上理由，在对已压氦或预充氦密封电子元器件压氦进行多次压氦法或预充氦压氦法氦质谱细检漏时，为简便程序、提高精确度，并防止大漏的漏检和粗漏的错判，亟需准确规定压氦时长、最长候检时长和测量漏率判据，以通过一次压氦和氦质谱细漏检测，更为便捷准确地进行密封性是否合格的判定。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，对已压氦或预充氦的被检件，压氦进行氦质谱细检漏时，通过正确规定压氦时长、最长候检时长和测量漏率判据，更为便捷准确地进行密封电子元器件密封性是否合格的判定。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，包括步骤S1压氦，优选的，应记录和保存预充氦的预充氦比k值、预充氦密封的时间和各i次(i＝1～n)压氦压力PE.i、压氦时长t1.i和压氦结束的时间，其中压氦时长t1.i应不小于规定值。对多次压氦法，第i(i＝2～n)次压氦时长t1.i的规定值通过以下公式得到：除非t1.i-1很长，为方便操作，一般可取：式(1.1)和(1.2)中，t1.i-1为前一次压氦时长，PE.i-1为前一次压氦压力。对预充氦压氦法，第i(i＝1～n)次的压氦时长t1.i的规定值通过以下公式得到：t1.i≥1.2h式(2)中，预充氦比k为被检件预充气体中氦气分压与标准大气压P0的比值，t3.0i为预充氦密封结束至第i次压氦结束的时间间隔。这种多次压氦或预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，包括步骤S2去除吸附氦和步骤S3判定候检时长，优选的，对多次压氦法，从结束n(n≥2)次压氦到实施漏率检测的最长候检时长t2.n.max应不大于规定值，规定值通过以下公式得到：式(3)中，τHemin为基本判据严密等级——合格被检件的可接收的氦气交换时间常数最小值，τHe0为对应粗检漏最小可检漏率L0的氦气交换时间常数：其中，V为被检件内腔容积，MHe为氦气的克分子量，MA为空气的平均克分子量；式(3)中，PHe.1n.0和PHe.1n.m分别为经n次压氦后，初始为压氦的τHe＝τHe0和τHe＝τHemin被检件的内部氦分压：式(3.1)和(3.2)中，t2.in为第i次压氦结束至n次压氦结束的时间间隔。优选的，对多次压氦法，当首次压氦后的各次压氦时长t1.i均满足公式(1.1)或(1.2)时，也可近似的取第n次压氦后的最长候检时长为：优选的，对预充氦压氦法，从结束n(i≥1)次压氦到实施漏率检测的最长候检时长t2.n.max应不大于规定值，规定值通过以下公式得到：式(5)中，PHe.2n.0和PHe.2n.m分别为经n次压氦后，初始为预充氦的τHe＝τHe0和τHe＝τHemin被检件的内部氦分压：式(5.1)和(5.2)中，t3.0n为预充氦密封结束至第n次压氦结束的时间间隔。优选的，对预充氦压氦法，当预充氦后的各次压氦时长均满足公式(2)时，第n次压氦后的最长候检时长t2.n.max同样可通过公式(4)近似得到。这种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，包括步骤S2去除吸附氦、步骤S4读取实测测量漏率Rt、步骤S5给出R11.n或R21.n和步骤S6合格判定，优选的，依据基本判据——严密等级τHemin，通过以下公式得到测量漏率判据Rn.max，对多次压氦法测量漏率判据Rn.max为R11.n.max，对预充氦压氦法测量漏率判据Rn.max为R21.n.max。对多次压氦法，第n(n≥2)次压氦后的测量漏率判据为：式(6)中，t2.n为第n次压氦后的候检时长，t2.n不得大于公式(3)或(4)中的t2.n.max；对预充氦压氦法，第n(n≥1)次压氦后的测量漏率判据为：式(7)中，t2.n为第n次压氦后的候检时长，t2.n不得大于公式(5)或(4)中的t2.n.max。本专利技术的有益效果为，本专利技术公开的多次压氦或预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，给出了对已压氦或预充氦密封元器件，压氦进行多次压氦法或预充氦压氦法氦质谱细检漏的过程，特别是给出了定量确定压氦时长的方法、定量确定最长候检时长的方法，并给出了依据基本判据严密等级τHemin定量确定测量漏率判据的方法。这种方法，比仍按单次压氦进行细漏检测的方法，可以避免接近粗漏的大漏的漏检和细漏的错判，更为简捷精确。这种方法比压氦前先进行第一次氦质谱细漏检测，压氦后再进行第二次氦质谱细漏检测，取后一次测量漏率的增加值作为实际测量漏率进行判定的方法，减少了一次氦质谱细漏检测过程，使检测更为灵敏。这种方法，比多因素比较前一次细漏检测和压氦后二次细漏检测的候检时长和测量漏率的方法，更为简便可行。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。1、相关术语、符号和定义等效标准漏率L为将空气假设为单一分子，按分子流模型，在漏孔入口处空气压力为标准大气压P0，即101.3kPa，出口处压力低于1kPa，温度为25℃±5℃、露点低于-25℃的空气通过漏孔的流量。这是虚拟的等效量，也称为空气标准漏率。氦气标准漏率LHe为按分子流模型，在漏孔入口处氦气压力为标准大气压P0，即101.3kPa，出口处氦气压力低于1kPa，温度25℃±5℃的氦气通过漏孔的流量。各种气体标准漏率与其克分子量的平方根成反比：式中，MA为空气的平均克分子量，MHe为氦气的克分子量。细检漏为对等效标准漏率L不大于1.0Pa·cm3/s，即氦气标准漏率LHe不大于2.69Pa·cm3/s的密封件进行的密封性检测。粗检漏为对等效标准漏率L不小于1.0Pa·cm3/s，即氦气标准漏率LHe不小于2.69Pa·cm3/s的密封件进行的密封性检测。粗检漏最小可检漏率L0为对给定的粗检漏方法，保证可检出的最小等效标准漏率。氦气交换时间常数τHe为对处于氦气环境中且内部为真空的密封件，内部氦气压力达到(1-1/e)，即63.2％环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，包括步骤S1压氦，其特征在于，应记录和保存预充氦比k值、预充氦密封的时间和各i次（i=1～n）压氦压力PE.i、压氦时长t1.i和压氦结束的时间，其中第i次压氦时长t1.i应不小于规定值。对多次压氦法，第i（i=2～n）次压氦的压氦时长t1.i的规定值通过以下公式得到：t1.i≥1e2t1.i-1PE.i-1PE.i...(1.1)除非t1.i?1很长，为方便操作，一般可取：t1.i=t1.i-1PE.i-1PE.i...(1.2)式（1.1）和（1.2）中，t1.i?1为前一次压氦时间，PE.i?1为前一次压氦压力。对预充氦压氦法，第i（i=1～n）次压氦的压氦时长t1.i的规定值通过以下公式得到：t1.i≥110ekP0PE.it3.0it1.i≥1.2h...(2)式（2）中，预充氦比k为被检件预充气体中氦气分压与标准大气压P0的比值，t3.0i为预充氦密封结束至第i次压氦结束的时间间隔。

【技术特征摘要】
1.一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，包括步骤S1压氦，其特征在于，应记录和保存预充氦比k值、预充氦密封的时间和各i次(i＝1～n)压氦压力PE.i、压氦时长t1.i和压氦结束的时间，其中第i次压氦时长t1.i应不小于规定值；对多次压氦法，第i(i＝2～n)次压氦的压氦时长t1.i的规定值通过以下公式得到：除非t1.i-1很长，为方便操作，一般可取：式(1.1)和(1.2)中，t1.i-1为前一次压氦时间，PE.i-1为前一次压氦压力；对预充氦压氦法，第i(i＝1～n)次压氦的压氦时长t1.i的规定值通过以下公式得到：式(2)中，预充氦比k为被检件预充气体中氦气分压与标准大气压P0的比值，t3.0i为预充氦密封结束至第i次压氦结束的时间间隔。2.根据权利要求1所述的多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，包括步骤S2去除吸附氦和步骤S3判定候检时长，其特征在于，对多次压氦法，从结束第n(n≥2)次压氦到实施漏率检测的最长候检时长t2.n.max应不大于规定值，该规定值通过以下公式得到：式(3)中，τHemin为基本判据严密等级——合格被检件的可接收的氦气交换时间常数最小值，τHe0为对应粗检漏最小可检漏率L0的氦气交换时间常数：其中，V为被检件内腔容积，MHe为氦气的克分子量，MA为空气的平均克分子量；式(3)中，PHe.1n.0和PHe.1n.m分别为经n次压氦后，初始为压氦的τHe＝τHe0和τHe＝τHemin被检件的内部氦分压：式(3.1)和(3.2)中，t2.in为第i次压氦结束至第n次压氦结束的时间间隔。3.根据权利要求2所述的多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法，包括步骤S2去除吸附氦和步骤S3判定候检时长，其特征在于，当首次压氦后的各次压氦时长...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庚林，李宁博，李飞，刘永敏，
申请(专利权)人：北京市科通电子继电器总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：