8-812-740-66-02
8
-812-989-04-49
info@vactron.org

Установка контроля герметичности

Установка контроля герметичностиМ. Л. Виноградов

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

Одной из современных тенденций развития оборудования контроля герметичности является применение не отдельного течеискателя, а комплексной автоматизированной системы выявления течей. Преимущества такого подхода – это высокая производительность контроля герметичности и снижение влияния действий оператора на процесс измерений. Таким образом, улучшается надежность изделий по причине уменьшения вероятности ошибок и сознательного искажения результатов течеискания.

Рабочее место контроля герметичности – это вакуумная установка с течеискателем, системой откачки, пультом заправки изделия газовой смесью нужной концентрации, а также с блоком управления и индикации. Операциями, которые остается выполнить оператору установки вручную, являются: загрузка изделий, запуск процесса изменений, получение распечатанного чек-листа проверки, выгрузка изделий.

Использование рабочего места контроля герметичности изделий позволяет понизить требования к квалификации персонала, проводящего поиск течей. Это исключает ситуации, когда на крупном заводе работать с течеискателем умеет один опытный сотрудник.

Проектирование, сборка и наладка рабочих мест контроля герметичности производится в Петербурге, в лаборатории ООО «Вактрон», – научно-технической компании, созданной выпускниками университета «ЛЭТИ». Затем установка разбирается для перевозки и ввода в эксплуатацию на территории заказчика. Процедуры технического обслуживания и поддержания вакуумной гигиены выполняют специалисты разработчика, согласно сервисному договору. Периодичность работ устанавливается в зависимости от характера производства и позволяет избежать аварийных простоев.

Примером спроектированного рабочего места контроля герметичности служит установка герметизации и проверки наличия течей микроэлектронных изделий (рисунок 1). Комплект оборудования для организации рабочего места включает в себя масс-спектрометрический течеискатель Гелиот [1], безмасляный спиральный насос Ulvac DISL-501 для предварительной откачки тестового объекта, предохранительный клапан (1) на 1,3 атм., исключающий ошибочную подачу высокого давления в тестовый объект, манометр (2), баллоны с гелием (4) и азотом (5) с установленными редукторами для подготовки газовой смеси. На рисунке 2 показана панель управления процессом течеискания для оператора установки.

Рисунок 1 – Рабочее место герметизации и контроля герметичности микроэлектронных изделий

Рисунок 1 – Рабочее место герметизации и контроля герметичности микроэлектронных изделий

Панель управления и индикации результатов течеискания

Рисунок 2 – Панель управления и индикации результатов течеискания

Для проведения контроля течеисканием предоставлена партия изделий – 16 электронных плат с внутренним объемом (рисунок 3). Испытания изделий на герметичность проведены в вакуумной лаборатории специалистами, аттестованными для проведения течеискания, согласно ПБ 03-440-02 [2].

Порядок проверки изделий:

  1. Изделие через штенгель подключается к откачной системе и вакуумируется. Из изделия удаляется влага. Время выполнения операции для данного объекта со сложной внутренней структурой составляет 10 минут.
  2. После достижения давления 0,4 Па начинаются измерения в режиме высокой чувствительности (до 5.10-13 Па.м3/с).
  3. С помощью обдувателя производится подача гелия на внешнюю поверхность электронной платы. Гелий, проникающий внутрь образца, в случае наличия течей, регистрируется, а его поток измеряется масс-спектрометрическим анализатором. Использование тонкой струи гелия, создаваемой наконечником обдувателя, позволяет локализовать место истечения по изменению амплитуды выходного сигнала.
  4. Изделие помещается в чехол, который заполняется гелием. Производится интегральный контроль герметичности всего изделия и соединений. Это позволяет избежать пропуска течей, на которые не попал гелий при локальном обдуве. График изменения потока гелия в изделии при обдуве и индикация превышения порога браковки показаны на рисунке 4.
  5. После испытаний производится удаление гелия и заполнение изделия установленной концентрацией рабочего газа. При больших объемах производства используемый в испытаниях гелий может быть сохранен с помощью системы рекуперации, подключаемой к рабочему месту контроля герметичности.

Контролируемое изделие с указанием места локализации течи

Рисунок 3 – Контролируемое изделие с указанием места локализации течи

График превышения порога браковки для изделия

Рисунок 4 – График превышения порога браковки для изделия

В качестве датчика гелия при проектировании рабочего места контроля герметичности может использоваться течеискатель Гелиот или встраиваемый масс-спектрометр, расширяющий спектр регистрируемых газов до 200 а.е.м. Технические и эксплуатационные характеристики установки в сопоставлении с обычным течеискателем показаны в таблице 1.

Таблица 1

Технические и эксплуатационные характеристики рабочего места контроля герметичности в сопоставлении с типовым течеискателем

Параметр

Типовой течеискатель

Рабочее место контроля герметичности с течеискателем Гелиот

Пороговая чувствительность, Па.м3

5.10-13

5.10-13

до 10-14 при малых флуктуациях фона гелия. Возможна индикация в PPM

Проверка партии изделий

нет

Да, с помощью клапанного стенда

Пробные газы

Только гелий

Гелий или водород

Эффективная быстрота высоковакуумной откачки

до 2,5

5 (наивысшее среди аналогов)

Главный фактор, определяющий быстродействие при проверке изделий.

Защита от прорыва атмосферы

Возможен выход из строя катодов и турбомолекулярного насоса из-за ошибки оператора.

Система контроля действий оператора. Турбомолекулярный насос и катоды прибора защищены от ударного повышения давления с помощью специальной конструкции вакуумной системы и отсутствия прямого течения газов через анализатор

Периодичность замены катодов

3 – 6 месяцев, вольфрамовые спирали катодов мгновенно перегорают при поступлении воздуха в анализатор

> 2 лет, устойчивые к воздуху иридиевые катоды с покрытием из окиси иттрия

Управление и индикация

Дисплей на корпусе прибора

Беспроводное управление с планшетного компьютера с расстояния до 40 м. В планшете записаны видео-инструкции по обслуживанию системы и введены даты регламентных работ.

Время отклика со щупом

1 с. на 1 метр длины

0,3 с. на 1 метр длины, благодаря большой эффективной быстроте высоковакуумной откачки

Давление начала течеискания, Па

1000

1200

Возможность проверки трудно откачиваемых изделий.

 


Вы можете скачать документ Скачать

Выводы

Использование рабочих мест контроля герметичности на предприятиях ведет к тому, что течеискание перестает быть сложной для операторов технической операцией, включающей настройку на «пик гелия», подгонку потока щупа, корректировку магнитной системы масс-спектрометра, ручную калибровку и заполнение протоколов на каждое изделие, вместо печати чек-листов и т.п.

Помимо повышения производительности контроля герметичности, автоматические системы обеспечивают достоверность результатов и возможность найти в архиве данных информацию о параметрах контроля за десять и более лет.

Наличие такой информации существенно влияет на ответственность операторов установок течеискания и ведет к улучшению качества выпуска высокотехнологичной продукции.

Литература

1. Барченко В.Т. Анализ потребности предприятий в гелиевых масс-спектрометрических течеискателях / Барченко В.Т., Виноградов М.Л. // Журнал «Вакуумная техника и технология», том 24 номер 1, 2014, c. 60-62

2. Виноградов М. Л. Анализ чувствительности методов течеискания и способ ее повышения / Виноградов М. Л., Карганов М. В., Кострин Д. К., Тискович В. Ю.// Журнал «Контроль. Диагностика», №5 (май), 2016, c. 36-42

Запрос на поставку оборудования / Вопрос по представленному оборудованию
  1. Имя
    Пожалуйста, введите Ваше имя.
  2. Сообщение
    Пожалуйста, введите Ваше сообщение.
  3. E-mail*
    Пожалуста, введите адрес Вашей электронной почты.
  4. Телефон для связи
    Пожалуйста, введите номер Вашего телефона.
  5. Организация*
    Неверный Ввод
  6. Подтверждение*
    Поставьте, пожалуйста, галочку в поле "Подтверждение".

Дополнительная профессиональная образовательная программа «Основы течеискания и вакуумной техники» 5 – 7 июня 2018

ООО «ВАКТРОН» и Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В.И. Ульянова приглашают сотрудников предприятий принять участие в программе повышения квалификации «Основы течеискания и вакуумной техники» 5 – 7 июня 2018 года.

Основы течеискания и вакуумной техникиЛекторы курса:

  1. Преподаватели университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ» — расчетные и исследовательские задачи
  2. Сотрудники компании ВАКТРОН — разработка систем течеискания и вакуумирования
  3. Представители завода «Измеритель» — сервис и запчасти для течеискателей ТИ
  4. Специалисты метрологической организации — поверка и калибровка в течеискании
  5. Представители аттестационного центра — аттестация персонала и лаборатории NDT
  6. Инженеры по сервису ULVAC, NOLEK и PEDRO GIL — модернизация и обслуживание вакуумных насосов и аналитических систем

Базовые темы обучения:

  • Вакуумная техника и контроль герметичности в авиационной и космической отрасли
  • Герметичность объектов военного назначения
  • Выбор вакуумных насосов и течеискателей для металлургии, научных исследований и коммерческих задач
  • Ремонт вакуумных печей и напылительных установок
  • Автоматические линии контроля герметичности».

После прохождения итогового тестирования специалист получает методические материалы, видеозапись занятий и удостоверение о повышении квалификации государственного образца по университетской программе дополнительного профессионального образования. Занятия будут проходить в Санкт-Петербурге в аудиториях университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ» с посещением сервисного участка ВАКТРОН. Для направления на обучение необходима предварительная регистрация. Регистрация участников: 8 (812) 740-66-02, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Скачать приглашение и программу курса (DOC)


8-812-740-66-02
8-812-989-04-49
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.