氦质谱细检漏的基本判据和最长候检时间

氦质谱细检漏的基本判据和最长候检时间

王庚林 王彩义 李 飞 李宁博 王莉研 董立军

(北京市科通电子继电器总厂)

　　摘要：中国国家军用标准GJB128/360/548、相应的美国军用标准、相近的中国国家标准和国际电工委员会标准中的密封性氦质谱细检漏方法，所采用的氦气测量漏率公式，普遍以等效(空气)标准漏率L 为主要变量，并且以Lmax 为基本判据，个别标准以空气交换(漏泄)时间常数θ 为基本判据，但仍以L 为主要变量。在气体交换漏泄的分子流范畴，L 是虚拟的、而不是真实的物理量，而且以Lmax 为基本判据，常使不同内腔体积时可靠贮存时间不均衡，当内腔体积较大时又常难以甚至无法检测。这些标准将压氦法的最长候检时间普遍规定为“1 h”或“0.5 h”，将预充氦法的最长候检时间规定为“立即”或“1 h”。当内腔体积小到一定程度，即使结合粗检漏，仍会发生漏检;对大部分内腔体积范围，在规定的候检时间内，难以有效控制检漏仪的本底和被检件的表面吸附漏率。候检时间成为降低测量漏率判据、提高严密等级的最关键的制约因素，而且不适应大中批量被检件的检测。

　　作者主张以氦气交换时间常数τHe 为主要变量，以严密等级τHe, min 为基本判据，从而简化了压氦法和预充氦法测量漏率公式，便于均衡不同内腔体积时的可靠贮存时间。作者以τHe(含τHe, min 及对应粗检漏可检等效标准漏率L0 的τHe, 0)为主要变量，进一步推演提出了准确的压氦法和预充氦法的最长候检时间公式。

　　使用新的时间公式，不仅可避免小内腔体积时的漏检，而且对多数内腔体积范围，成一到几个数量级地扩展了最长候检时间，对小内腔体积再辅以二步法和贮存法，从而破解了候检时间这一技术瓶颈。以τHe 为主要变量、以τHe, min 为基本判据，特别是最长候检时间公式的提出，为设计加严要求的氦质谱细检漏压氦法和预充氦法的固定方案与灵活方案，为改进氦质谱细检漏标准提供了理论依据，对控制密封电子元器件长期贮存后的内部水汽、提高其可靠性有重要意义。