Стандарт ASTM E493/E493M-11 «Процедура проверки герметичности с использованием масс-спектрометров в режиме испытания изнутри наружу», разработанный Американским обществом по испытанию материалов (ASTM), описывает процедуры проверки полупроводников, герметично закрытых реле, пиротехнических устройств и аналогичных устройств на наличие утечек через стенки корпуса перед испытанием. Эти методы могут использоваться с различными уровнями чувствительности в зависимости от внутреннего объема, прочности корпуса, времени, доступного для подготовки к испытанию, и сорбционных свойств материала корпуса по отношению к гелию. В общей практике пределы чувствительности к гелию составляют от 10⁻¹⁰ до 10⁻⁶ Па· м³ / с, хотя в некоторых случаях эти пределы могут быть превышены на несколько порядков в ту или иную сторону.
В настоящем стандарте определены два метода испытаний:
Для целей настоящего стандарта применяются термины и определения, содержащиеся в стандарте «ASTM E1316-16 Стандартная терминология для неразрушающего контроля».
Методы испытаний, обсуждаемые в настоящем стандарте, требуют, чтобы в ходе испытания испытуемый образец содержал гелий под расчетным давлением. Если устройство невозможно герметизировать с помощью известного давления гелия внутри, необходимо подвергнуть деталь бомбардировке в камере давления гелия, чтобы ввести гелий в испытываемую деталь в случае утечки.
После того, как испытуемый образец подвергается воздействию давления гелия, его помещают в корпус, из которого затем откачивают воздух, и подключают к течеискателю масс-спектрометра. В случае утечки поступает выходной сигнал от течеискателя. Если необходимо узнать фактическую скорость утечки испытуемого образца, ее следует рассчитать на основе выходных показаний и параметров испытания.
Методы А или В полезны для испытания герметично закрытых устройств с внутренними объемами. Максимально допустимые скорости утечки для микроэлектронных устройств устанавливаются для того, чтобы гарантировать, что эксплуатационные характеристики не будут зависеть от проникновения воздуха, водяного пара или других загрязняющих веществ в течение предполагаемого срока службы. Необходимо тщательно контролировать давление бомбометания, время бомбометания и время ожидания после бомбометания, в противном случае результаты могут существенно различаться.
Трещины на поверхности, краска, грязь, полимерные уплотнения могут поглощать гелий во время процедуры бомбардировки и влиять на выходной сигнал течеискателя. Если этот процесс не является однородным и последовательным, т. е. если герметичные образцы для испытаний не всегда дают одинаковый сигнал гелия, чувствительность испытания ограничивается фоновым сигналом от поглощенного гелия. Иногда одна или обе процедуры, включающие продувку азотом или прокалку деталей в течение 30 минут между бомбардировкой и испытанием, помогают уменьшить этот фоновый сигнал.
В случае больших утечек или очень малых внутренних объемов в испытуемых образцах гелий, который, возможно, был запечатан или бомбардирован испытуемым образцом, мог вытечь до того, как он был проверен в течеискателе масс-спектрометра. В случае серьезных утечек испытание следует проводить в течение нескольких секунд после извлечения деталей из бомбы, или в случае серьезных утечек следует использовать альтернативный метод испытания: испытание пузырьками, бомбардировку жидкостью и изменение веса. Если для поиска крупных утечек используется жидкость, это следует делать после испытания на утечку гелия, чтобы избежать герметизации небольших утечек.
При проведении данных испытаний используется масс-спектрометрический течеискатель. Кроме того, форвакуумный насос используется для удаления воздуха из испытательной камеры, в которую помещается испытуемый образец. Данный аппарат имеет средства измерения давления и соответствующие клапаны для подключения к течеискателю после вакуумирования испытательной камеры. С другой стороны, в испытаниях используется сосуд под давлением. Этот контейнер может безопасно выдерживать необходимое давление при бомбардировке гелием. Сосуды под давлением должны соответствовать действующим нормам безопасности для сосудов под давлением.
Для испытаний также потребуются следующие материалы:
При применении метода испытаний А (бомбардировка) некоторое количество герметичных деталей, подлежащих испытанию, помещают в сосуд под давлением. Затем сосуд под давлением продувается гелием или откачивается (последний вариант обычно предпочтительнее). Контейнер герметизируется гелием и находится под давлением, соответствующим указанному значению. Он выдерживается при указанном давлении в течение времени, необходимого для обеспечения желаемой чувствительности и давления испытания. Гелий высвобождается на значительном расстоянии от течеискателя. (Его можно отвести по трубопроводу из здания или сбросить в накопительный резервуар, чтобы избежать повышения давления окружающего гелия в зоне испытаний). Образцы для испытаний извлекаются из сосуда под давлением и продуваются сухим воздухом или азотом, не содержащим гелия, для удаления гелия, абсорбированного с поверхности. Время стирки можно определить экспериментально.
Испытуемые объекты помещаются по отдельности или по несколько штук в зону проверки течеискателя масс-спектрометра и испытываются. Регистрируется указанная скорость утечки каждой детали и время в секундах, в течение которого деталь покидает сосуд под давлением. Если одновременно испытывается несколько деталей и масс-спектрометрический течеискатель обнаруживает утечку, детали проверяются по отдельности, и регистрируется скорость утечки каждой детали и время в секундах, в течение которого она была извлечена из сосуда под давлением. Чтобы найти фактическую скорость утечки конкретной детали, используется упрощенное уравнение, приведенное в стандарте, предполагающее молекулярный поток.
Наша организация имеет сильный коллектив, который внимательно следит за развитием науки и техники во всем мире и постоянно совершенствуется. Среди многочисленных работ по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, предоставляемых предприятиям различных секторов, имеются также услуги по испытаниям в соответствии со стандартом «ASTM E493/E493M-11 Стандартная практика обнаружения утечек с использованием масс-спектрометрического течеискателя в режиме испытания изнутри наружу».
Вы можете попросить нас заполнить нашу форму, чтобы записаться на прием, получить более подробную информацию или запросить оценку.
