氦質(zhì)譜細(xì)檢漏的基本判據(jù)和最長候檢時間

王庚林 王彩義 李 飛 李寧博 王莉研 董立軍

(北京市科通電子繼電器總廠)

　　摘要：中國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB128/360/548、相應(yīng)的美國軍用標(biāo)準(zhǔn)、相近的中國國家標(biāo)準(zhǔn)和國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)中的密封性氦質(zhì)譜細(xì)檢漏方法，所采用的氦氣測量漏率公式，普遍以等效(空氣)標(biāo)準(zhǔn)漏率L 為主要變量，并且以Lmax 為基本判據(jù)，個別標(biāo)準(zhǔn)以空氣交換(漏泄)時間常數(shù)θ 為基本判據(jù)，但仍以L 為主要變量。在氣體交換漏泄的分子流范疇，L 是虛擬的、而不是真實(shí)的物理量，而且以Lmax 為基本判據(jù)，常使不同內(nèi)腔體積時可靠貯存時間不均衡，當(dāng)內(nèi)腔體積較大時又常難以甚至無法檢測。這些標(biāo)準(zhǔn)將壓氦法的最長候檢時間普遍規(guī)定為“1 h”或“0.5 h”，將預(yù)充氦法的最長候檢時間規(guī)定為“立即”或“1 h”。當(dāng)內(nèi)腔體積小到一定程度，即使結(jié)合粗檢漏，仍會發(fā)生漏檢;對大部分內(nèi)腔體積范圍，在規(guī)定的候檢時間內(nèi)，難以有效控制檢漏儀的本底和被檢件的表面吸附漏率。候檢時間成為降低測量漏率判據(jù)、提高嚴(yán)密等級的最關(guān)鍵的制約因素，而且不適應(yīng)大中批量被檢件的檢測。

　　作者主張以氦氣交換時間常數(shù)τHe 為主要變量，以嚴(yán)密等級τHe, min 為基本判據(jù)，從而簡化了壓氦法和預(yù)充氦法測量漏率公式，便于均衡不同內(nèi)腔體積時的可靠貯存時間。作者以τHe(含τHe, min 及對應(yīng)粗檢漏可檢等效標(biāo)準(zhǔn)漏率L0 的τHe, 0)為主要變量，進(jìn)一步推演提出了準(zhǔn)確的壓氦法和預(yù)充氦法的最長候檢時間公式。

　　使用新的時間公式，不僅可避免小內(nèi)腔體積時的漏檢，而且對多數(shù)內(nèi)腔體積范圍，成一到幾個數(shù)量級地?cái)U(kuò)展了最長候檢時間，對小內(nèi)腔體積再輔以二步法和貯存法，從而破解了候檢時間這一技術(shù)瓶頸。以τHe 為主要變量、以τHe, min 為基本判據(jù)，特別是最長候檢時間公式的提出，為設(shè)計(jì)加嚴(yán)要求的氦質(zhì)譜細(xì)檢漏壓氦法和預(yù)充氦法的固定方案與靈活方案，為改進(jìn)氦質(zhì)譜細(xì)檢漏標(biāo)準(zhǔn)提供了理論依據(jù)，對控制密封電子元器件長期貯存后的內(nèi)部水汽、提高其可靠性有重要意義。