氦氟油加压检漏装置是专门为半导体器件、集成电路、电子产品等电子元器件的精细检测和粗检而设计的一套自动检漏装置。设备配备PLC(可编程程序控制器),可自动控制和操作整个检漏过程,可有效防止误操作,提高检漏效率。此外,设备的氮气罐上安装了光电检测装置,可随时监测氮气罐内的油位。该设备自动化程度高,可靠性高。与氦质谱检漏仪和重质氟油加热器配合使用,执行电子元件的整个精细和粗略检查过程。
工业上通常按照GJBB-方法.2示踪气体氦(He)细检漏和氟碳(轻、重氟油)粗检漏进行检测。
二、工作原理在电子元器件检漏中,经常使用高沸点氟油和低沸点氟油作试验液体。
(A)高沸点氟油。常用型号为FC—4,即全氟三丁胺。它无色无味透明液体,不燃烧,对热、化学品、金属等高度稳定,沸点为-℃,常温下无毒、无腐蚀,介电性好。
(B)低沸点氟油:常用型号为F11,即三氟三氯乙烷。沸点为47.6℃,它无毒、无腐蚀性、化学性质稳定。(禁止使用,代替物可以使用DET)
氦气氟油加压系统原理主要包含氦气加压细检和氟油粗检漏,下面将详述其工作过程。
1、元器件的氟油粗检漏
将被检元器件放入压力容器中,容器密封后先抽真空到小于50Pa,保持0分钟,在真空条件下注入低沸点氟油F11(轻氟油)、淹没工件,并用氮气对其加压一定时间、压力和时间按有关标准执行(压力约为2~7个大气压,时间在1~10小时)。加压完毕,对压力容器缓慢卸压(时间要大于20秒),取出被检件,在空气中干燥2分钟,然后浸入已加热到℃的FC-4氟油(重氟油)中的深度应大于50mm,观察时间要多于0秒。若发现被检件有连续的小气泡或个别大气泡冒出,则可判定为不合格。
2、元器件的氦气加压细检
首先将元器件放在能加压的密封容器中,预先对容器抽真空,再将纯度大于95%的氦气加进压力容器,加压的压力与加压时间按标准规定,一般压力为2~7个大气压,时间为2~10小时,加压完毕要缓慢地使容器卸压,并将元器件从压力容器中取出。如果元器件有漏,氦气则被压入内腔。元器件取出后,要用干燥的氮气或空气吹除表面吸附的氦气,在净化过程中,也有一部分压入元器件内腔的氦气流失,为了减少这种流失,净化的时间要尽量短。然后把被检元器件放入一真空容器,并使该容器与氦质谱检漏仪相连。先对真空容器抽真空,抽好真空后打开检漏仪进行检漏,若元器件有漏,则压入的氦气会通过漏孔逸出进入检漏仪,显示该元器件有漏。
三、氟油粗检漏设备氟油粗检漏设备应符合相关标准的规定。相应标准规定:实验仪器中的元器件容器要有一定深度,以保证被检件浸入后距液面距离要大于50mm,内表面应是暗淡的,不反射的黑色背景,应配有1.5~0倍的放大镜。仪器上所装光源应充足,能发平行光。仪器内部各处的照度至少为1.61×lX,光源应对观察者无强烈的入射和反射光。只有具备了这些条件,才能使操作人员更方便地观察冒泡,以利于判别微小的泄漏。
四、氦气氟油加压检漏装置使用注意事项1、氟油高温气泡检漏后的检查
元器件在作氟油高温气泡检漏后,应清洗干净表面,用放大镜仔细检查玻璃、陶瓷封接部位,不应有明显的裂纹缺陷,否则要对元器件清洗烘干后,重新作氦质谱背压检漏。元器件进入加热的氟油槽,瞬间温度变化在℃左右,元器件上的某些非金属材料,可能承受不住由此带来的热应力,并使之产生一些新的缺陷,如玻璃脆裂、封接开脱等。一个被检件在细检漏时符合要求,在粗检漏时产生了玻璃脆裂、封接开脱等新的缺陷,再返回去重新作细检漏,可能就不合格,由于氟油粗检漏一般是安排在氦质谱背压检漏之后进行,粗检漏时新产生的缺陷形成的泄漏,可能就被漏检。所以在氟油检漏之后,要擦拭干净被检件表面,用放大镜仔细检查,如果有明显的裂纹缺陷,应该再作一次氦质谱背压检漏,以确保检漏结论的正确无误。在重新作细检漏时,应对元器件清洗烘干,疏通可能被堵塞的漏孔。
2、粗检漏中使用的氟油
低沸点氟油应使用F11(三氟三氯乙烷)、高沸点氟油应使用FC4(全氟三丁胺)。目前市场上有一些代用品,都存在一些质量问题,在检验元器件的过程中可能产生一些不利的影响,所以要求粗检漏时使用正规厂家生产的符合国家标准的F11(三氟三氯乙烷)和FC4(全氟三丁胺)。
、氟油中的杂质
氟油应经常过滤。GJBA-规定,高沸点氟油(FC4)中不允许有大于1μm的颗粒,但在实际检漏中,由于被检件及环境等因素的影响,油中会逐渐积聚一些杂质,使氟油的混浊度增加,不便于观察,所以检漏的高沸点氟油应经常过滤;低沸点氟油(F11)也应清洁无杂质,否则在器件用F11清洗和加压时,氟油中的杂质会将器件上的漏孔堵塞,影响检漏的结果,所以F11也应经常过滤。
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