ASTM E493/E493M-11 使用質譜洩漏檢測器以由內而外測試模式檢測洩漏的標準規範

ASTM E493/E493M-11 使用質譜洩漏檢測器以由內而外測試模式檢測洩漏的標準規範

美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的 ASTM E493/E493M-11 標準規程《使用質譜洩漏檢測器進行由內而外測試的洩漏檢測器標準規程》描述了在測試前對半導體、氣密封裝繼電器、煙火裝置及類似裝置進行外殼洩漏測試的程序。根據內部容積、外殼強度、測試準備時間以及外殼材料對氦氣的吸附特性,可以採用不同的靈敏度等級。通常,氦氣的靈敏度限值範圍為10⁻¹⁰至 10⁻⁶ Pa· m³ / s,但在某些情況下,這些限值可能會超出幾個數量級。

ASTM E493/E493M-11 使用質譜洩漏檢測器以由內而外測試模式檢測洩漏的標準規範

此標準定義了兩種測試方法:

  • 試驗方法A:以轟擊製備試件
  • 試驗方法B:預填充試件製備

就本標準而言,標準「ASTM E1316-16 無損檢測標準術語」中的術語和定義適用。

本標準中討論的測試方法要求測試件在測試過程中含有可計算壓力的氦氣。如果設備無法在已知內部氦氣壓力的情況下進行密封,則需要轟擊氦氣壓力室中的零件,以便在發生洩漏時將氦氣引入測試零件。

測試件經過氦氣加壓後,被放置在一個外殼中,然後抽真空並連接到質譜洩漏檢測器。如果發生洩漏,則會從洩漏偵測器收到輸出訊號。如果需要知道測試件的實際洩漏率,則必須根據輸出讀數和測試參數進行計算。

方法 A 或 B 適用於測試具有內部容積的密封設備。制定微電子設備的最大可接受洩漏率是為了確保在預期的使用壽命內,性能特徵不會受到空氣、水蒸氣或其他污染物進入的影響。必須小心控制轟炸壓力、轟炸時間以及轟炸後的等待時間,否則結果可能會大不相同。

表面裂縫、油漆、污垢、聚合物密封件會在轟炸過程中吸收氦氣,並影響洩漏偵測器的輸出訊號。除非過程均勻一致,除非防漏測試件始終發出相同的氦訊號,否則測試靈敏度會受到吸收氦氣的背景訊號的限制。在轟擊和測試之間對部件進行氮氣沖洗或烘烤 30 分鐘的一項或兩項程序有時有助於減少這種背景信號。

如果測試件存在較大洩漏或內部體積非常小,則可能密封或轟擊到測試件中的氦氣可能會在質譜洩漏檢測器進行測試之前逸出。對於嚴重洩漏,應在從炸彈中取出部件後的幾秒鐘內進行測試,或者對於嚴重洩漏,應使用替代測試方法:氣泡測試、液體轟炸和重量變化。如果查找大洩漏的方法使用液體,則應在氦氣洩漏測試之後進行,以避免密封小洩漏。

在進行這些測試時,使用質譜洩漏檢測器。此外,還使用低真空幫浦從放置測試件的測試外殼中抽出空氣。該設備具有壓力測量裝置和合適的閥門,用於在抽空測試外殼後連接到洩漏檢測器。另一方面,測試中使用壓力容器。此容器可安全承受所需的氦炸壓力。壓力容器必須符合適用的壓力容器安全規範。

測試還需要以下材料:

  • 氦氣由受監管的來源供應
  • 液態氮(如果質譜檢漏儀需要)
  • 乾燥空氣或氮氣(如有必要)以沖洗測試物體表面的氦氣

當採用測試方法 A(轟擊)時,將一定數量的待測試密封部件放置在壓力容器中。然後用氦氣沖洗壓力容器或抽真空(通常優選後者)。容器內充滿氦氣並加壓至規定壓力。將其保持在指定的壓力下所需的時間,以確保所需的測試靈敏度和壓力。氦氣在距離洩漏檢測器相當遠的地方釋放。 (可以透過管道將其排出建築物或釋放到儲存罐中,以避免增加測試區域內的環境氦氣壓力)。將試件從壓力容器中取出,用不含氦的乾燥空氣或氮氣沖洗,以去除表面吸收的氦氣。洗滌時間可以透過實驗確定。

將被測試的物體單一或多個放置於質譜檢漏儀測試區域內進行測試。記錄每個部件的指定洩漏率和部件離開壓力容器的時間(以秒為單位)。如果同時測試多個部件,並且質譜洩漏檢測器指示洩漏,則對部件進行單獨測試,並記錄每個部件的洩漏率以及從壓力容器中取出的時間(以秒為單位)。為了找到特定部件的實際洩漏率,使用標準中假設分子流的簡化方程式。

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