喷氦法氦质谱检漏方法
这是常用的一种方法,一般用于检测体积相对较小的部件,将被检器件和仪器连通,在抽好真空后,在被检器件可能存在漏孔的地方(如密封接头,焊缝等) 用喷枪喷氦,如图4 所示,如果被检器件某处有漏孔,当氦喷到漏孔上时,氦气立即会被吸入到真空系统,从而扩散到质谱室中,氦质谱检漏仪的输出就会立即有响应,使用这种方法应注意:氦气是较轻的惰性气体,在喷出后会自动上升,为了准确的在漏孔位置喷氦,喷氦时应自上而下,由近至远(相对检漏仪位置) ,这是因为在喷下方时氦气有可能被上方漏孔吸入,就很难确定漏孔的位置;再者漏孔离质谱室的距离检漏仪反应时间也不同,所以喷氦应先从靠近检漏仪的一侧开始由近至远来进行。如果在试漏后将检漏气体排放在试漏区内,那么在整个工作日内本底浓度将不断地增长。
氦气在在半导体中的检漏作用
为了防止半导体器件、集成电路等元器件的表面因玷污水汽等杂质而导致性能退化,就必须采用管壳来密封。但是在管壳的封接处或者引线接头处往往会因为各种原因而产生一些肉眼难以发现的小洞,所以在元器件封装之后,就需要采取某些方法来检测这些小洞的存在与否。试漏压力与运行过程中受到的较大压力相同许多密封件是在一定的压力阈值下出现泄漏。 氦气检漏就是采用氦气来检查电子元器件封装管壳上的小漏洞。因为氦原子的尺寸很小,容易穿过小洞而进入到管壳内部,所以这种检测方法能够检测出尺寸很小的小洞(即能够检测出漏气速率约为10?11~10?12cm3/sec的小洞),灵敏度可与性检漏方法匹敌,但要比性检漏方法简便。
氦气检漏试验的方法:首先把封装好的元器件放入充满氦气的容器中,并加压,让氦气通过小洞而进入管壳中;然后取出,并用压缩空气吹去管壳表面的残留氦气;接着采用质谱仪来检测管壳外表所漏出的氦气。
氦质谱检漏用氦气的选择
氦气是一种无色、无味的隋性气体。真空压力法的缺点是检漏系统复杂,需要根据被检产品的容积和形状设计真空密封室。相对分子质量为4.003,分子直径为2.18×10-10m,分子的质量为3.65×10-27kg,在标准状态下的密度为0.1769kg/m3,临界温度为5.25K,临界压力为2.26×105Pa,1atm压力下的沸点为4.214K,熔点为0.9K,三相点温度为2.186K,三相点压力为51.1×10-2Pa,在标准状态下的热导率为510.79J/(m·h·K),在标准状态下的定压比热为5233J/(kg·K),在标准状态下的动力粘度系数为1.86×10-5Pa·s,1L液氦气化为标准状态下的氦气体积为700L。