氦气检漏
氦质谱检漏的检测精度高,可达到1×10-7Pa·m3/s。电池氦检前先将电池里的空气抽掉,然后注入氦气,用氦质谱检漏仪探测有没有氦气漏出,从而判断电池的气密性是否完好。电池氦检一般为两种方式:一种是在电池生产的中间环节,即在电池烘干注液之前进行检漏,电芯在真空箱内充氦气及检测,此法可以检测电池盖板、盖板焊接及电芯壳体等部位的气密性是否达标;电气系统同时具有自我效准、连锁保护和报警功能,以及急停按钮,确保系统本身运行可靠安全和被检工件的安全。另一种是在成品环节检漏,电芯在箱外充氦,电芯注入电解液的同时将氦气充入电芯内部,然后将电池放入真空箱内进行检漏。
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用氦气作为氦质谱检漏气体的原因
1、氦在空气中及真空系统残余气体中的含量(在空气中约含5.2ppm), 在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也
就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。
2、氦的质量小(相对分子质量为4),易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同-漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。
半导体设备及材料需要检漏原因
1、半导体设备要求高真空,比如磁控溅射台、电子束蒸发台、ICP、PECVD等设备。出现泄漏就会导致高真空达不到或需要大量的时间,耗时耗力;
2、在高真空环境洁净度高、水蒸气很少。一旦出现泄漏周围环境中的灰尘和悬浮颗粒或尘埃就会对晶元造成污染,对半导体的特性改变并破坏其性能,因此在半导体器件生产过程中必须进行氦质谱检漏;
3、一些半导体设备要用到有毒或有腐蚀性的特殊气体,经过氦质谱检漏后,在低漏率真空条件下,这些气体不易外泄,设备能及时抽走未反应气体和气态反应产物,保障工作人员安全和大气环境。
4、芯片封装,一旦出现泄漏,芯片就会失效。
氦检漏设备
(1)对于压氦法,不需要考虑地球干洁大气氦分压的影响。但是如果候检环境大气氦分压显著升高,对于内腔有效容积大,且等效标准漏率小的密封器件,会加大测量漏率值,所以压氦结束后,被检器件应尽快离开压氦设备所在的房间。
对于预充氦法,地球干洁大气氦分压会使测量漏率通过极大值后出现值,且当候检时间与内腔有效容积之比大于100 h/ cm3 时,值点仍处于分子流范围,不能靠粗检法鉴别,所以需辅以压氦法复检,才能防止漏检。
(3)地球干洁大气氦分压会使预充氦法候检时间的特征点变大,从而扩大了需要辅以压氦法复检的范围,但第二特征点不变,也不影响压氦法复检的结果。
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