Испытания на герметичность изделий с замкнутой оболочкой ГОСТ РВ 20.57.416-98, метод 401 – 2.1

Стенд контроля герметичности ВАКТРОН РМКГ-ГИРО предназначен для проверки малогабаритных микроэлектронных изделий. Метод работает следующим образом: изделие укладывается в опрессовочную камеру. Камера закрывается, и в неё с помощью системы и клапанов подается определённое тестовое давление гелия, например 3 атм.

Изделие выдерживается в атмосфере гелия определенное время, например в течение 10 минут. Затем изделие извлекается и выдерживается на воздухе несколько минут, для того чтобы гелий с поверхности улетучился.

Объект помещают в вакуумную камеру, которая соединяется с входом течеискателя. Гелий начнёт выходить из изделия под действием вакуумных насосов, в случае наличия течи, и индицироваться течеискателем. В данном случае изделие признается негодным. С помощью щупа течеискателя можно просканировать поверхность изделия и выделить точки нарушения герметичности для последующего устранения и ремонта.

Описание стенда контроля герметичности ВАКТРОН РМКГ-ГИРО

Установка РМКГ-ГИРО предназначена для контроля герметичности изделия (объект контроля – ОК), которое представляет собой металлический корпус из ковара с герметично приваренной крышкой. В корпусе имеется 3 металлостеклянных электрических вывода и 2 вывода оптического волокна.

Изделие имеет медный штенгель – трубка диаметром 3 мм с толщиной стенки 0,5 мм.

Объём внутрикорпусного пространства 4650 мм. куб. Срок эксплуатации изделия 20 лет.

Перед окончательной герметизацией устройства из него необходимо удалить остатки влаги. Делается это путем выдерживания корпуса под вакуумом при температуре 80-100 градусов Цельсия. Вакуумная печь, в которой осуществляется нагрев, одновременно является шлюзом атмосферной камеры, заполненной сухим азотом. После окончания сушки печь заполняется азотом, и корпус с крышкой переносится в атмосферную камеру. В камере осуществляется приварка крышки, создавая внутри изделия азотную среду.

Затем штенгель ОК обжимается, и проводится контроль герметичности.

К работам на стенде допускается персонал, владеющий навыками и знаниями в области основ вакуумной техники и течеискания.

КОНТРОЛЬ СПОСОБОМ ОПРЕССОВКИ ГЕЛИЕМ ЗАМКНУТЫХ ОБОЛОЧЕК

При контроле способом опрессовки замкнутых оболочек, ОК помещается в опрессовочную камеру, в которой создается давление гелия 1 – 3 атмосферы абс. При наличии течи в ОК, гелий проникает в замкнутый объем ОК. Проводится контроль ОК накоплением гелия в вакуумной камере, соединенной с течеискателем, в которую помещается ОК.

Контроль должен проводиться в такой последовательности:

1. Объект контроля помещается в опрессовочную камеру. Оператор включает вакуумный насос и плавно открывает ручной клапан VT1, удаляя воздух из опрессовочной камеры до достижения давления менее 0,1 атм., согласно манометру. Оператор закрывает клапан VT1 и отключает вакуумный насос.
2. Далее обеспечивается подача заданного методикой испытаний давления гелия в опрессовочную камеру. Оператор открывает редуктор баллона с гелием, настроенный на 3 атм., и устанавливает заданное давление вентилем, следя за показаниями манометра. При превышении давления 3 атмосферы абс., сработает предохранительный клапан VP, сбросив избыточное давление для сохранения целостности изделия. После настройки испытательного давления оператор плавно открывает ручной клапан VT2, подавая в опрессовочную камеру гелий. ОК выдерживается под давлением гелия установленное методикой испытаний время.
3. Оператор закрывает ручной клапан VT2, включает насос и плавно открывает ручной клапан VT1 для удаления гелия из камеры. Выпускная магистраль насоса должна быть выведена трубкой за пределы помещения контроля герметичности. После удаления гелия оператор закрывает клапан VT1.
4. Оператор вынимает ОК из камеры опрессовки, обдувает сжатым воздухом или азотом наружную поверхность ОК для очистки от сорбированного гелия и выдерживает ОК на воздухе в течение заданного методикой испытаний времени.
5. Перед установкой ОК в вакуумную камеру, присоединенную к течеискателю, пустая вакуумная камера откачивается течеискателем до давления менее 100 Па в установленном методикой испытаний режиме чувствительности, например «Высокая чувствительность». Течеискатель предварительно калибруется в указанном режиме чувствительности в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Затем оператор открывает ручной клапан VT3 между течеискателем и вакуумной камерой и только после этого включает режим измерения на течеискателе. Оператор дожидается стабилизации сигнала течеискателя и обнуляет фоновые показания выходного прибора течеискателя, нажимая кнопку ZERO в течение 3 секунд.
6. Опрессованный гелием ОК (после его выдержки на воздухе) помещают в вакуумную камеру и откачивают камеру с ОК течеискателем до давления не более 100 Па. Затем клапан VT3 перекрывают и накапливают гелий в камере в течение заданного методикой времени, после чего плавно открывают входной клапан VT3, следя за давлением и фиксируют показания течеискателя.
7. Оператор измеряет и сравнивает величину показаний течеискателя с пороговым значением для режима накопления, заданным методикой испытаний, и принимает решение о наличии течи в ОК. Для определения соотношения между порогом герметичности в режиме накопления и порогом герметичности при измерениях в реальном времени нужно вместо ОК поместить в вакуумную камеру течь ГЕЛИТ и замерить её поток в режиме накопления с параметрами, указанными в методике испытаний.

С целью исключения повышенного гелиевого фона в процессе испытаний запрещается использовать камеру, в которой проводилась опрессовка ОК гелием.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ТЕЧИ СПОСОБОМ ГЕЛИЕВОГО ЩУПА

При контроле способом гелиевого щупа объект контроля заполняется гелием до давления 1 – 3 атмосферы, после чего наружная поверхность ОК контролируется специальным щупом, соединенным с анализатором течеискателя. В результате перепада давления гелий проникает через имеющийся сквозной дефект и в месте течи улавливается щупом и индицируется анализатором течеискателя. 

Контроль следует проводить в такой последовательности:

1. Оператор устанавливает изделие через открытый штенгель на переходник на трубку 3 мм газового стенда. Оператор включает вакуумный насос и плавно открывает ручной клапан VT1, удаляя воздух из магистрали и изделия до достижения давления менее 0,1 атм., согласно манометру. Оператор закрывает клапан VT1 и отключает вакуумный насос.
2. Далее обеспечивается подача заданного методикой испытаний давления гелия в изделие. Оператор открывает редуктор баллона с гелием, настроенный на 3 атм., и устанавливает заданное давление вентилем, следя за показаниями манометра. При превышении давления 3 атмосферы абс., сработает предохранительный клапан VP, сбросив избыточное давление для сохранения целостности изделия. После настройки испытательного давления оператор плавно открывает ручной клапан VT2, подавая в изделие гелий.
3. Щуп устанавливается на вход течеискателя. Течеискатель калибруется в «режиме щупа» в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Оператор включает режим измерений. Контроль осуществляется перемещением щупа по поверхности ОК с постоянной скоростью, равной 0,10 - 0,15 м/мин. При движении щуп должен находиться на удалении не более 5 мм от контролируемой поверхности. Удаление щупа от контролируемой поверхности более чем на 5 мм резко снижает выявляемость дефектов. Контроль следует начинать с нижних участков ОК с постепенным переходом к верхним.
4. При увеличении сигнала течеискателя над пороговым значением отмечают места, где сигнал максимален, и фиксируют их дефектограмме.
5. Оператор выявляет течи или устанавливает их отсутствие. При признании объекта годным, штенгель изделия герметизируется, сохраняя в ОК инертную атмосферу.

СПЕЦИФИКАЦИЯ НА УСТАНОВКУ

№ пп	Наименование оборудования	Ед.	Кол-во
1	Рабочее место контроля герметичности РМКГ-ГИРО в составе:	шт.	1
1.1	Течеискатель масс-спектрометрический ULVAC HELIOT 901W1	шт.	1
1.2	Камера вакуумная испытательная для изделий с максимальным внутренним объемом 4,65 см3	шт.	1
1.3	Щуп для течеискателя Ulvac Heliot 5 м	шт.	1
1.4	Мера потока (течь гелиевая) Гелит 1, №13133-09 СИ в гос. реестре	шт.	1
1.5	Комплект для подключения калибровочной течи	комп.	1
1.6	Газовый стенд для вакуумирования и подачи гелия 0-3 атм. абс. в составе: комплект вакуумных клапанов, манометр поверенный стрелочный, предохранительный клапан, ресивер для смешивания газов, редуктор баллонный гелиевый, комплект соединительных полимерных шлангов и фитингов	комп.	1
1.7	Насос вакуумный пластинчато-роторный ULVAC GHD-030	шт.	1
1.8	Клещи пережимные для трубки Ø3 мм	шт.	1
1.9	Стол лабораторный	шт.	1
1.10	Камера опрессовочная 03PE100-300-1 ДУ100	шт.	1
1.11	Поверка течеискателя масс-спектрометрического гелиевого Heliot900	шт.	1
2	Пуско-наладка, ввод в эксплуатацию и инструктаж персонала специалистом, аттестованным по ПБ 03-440-02	усл.	1

Купить стенд контроля герметичности ВАКТРОН