半導體與真空製造

氦氣測漏與漏率檢測服務

每個腔體出廠都附氦氣測漏報告,不是口頭保證。最低檢出限 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s。

真空腔體的品質取決於最差的那道銲道。氦質譜測漏是唯一能找到 UHV 等級微小漏點的方法,也是半導體客戶驗收前一定會要的那個數字。

為什麼用氦氣,又為什麼要用質譜儀

氦氣惰性、分子小,在大氣中僅約 5 ppm,因此背景幾乎不會干擾讀值。調到質量數 4 的質譜儀可直接偵測。壓力衰減法與氣泡法根本無法解析 10⁻⁹ 這個範圍 — 它們會放過一個到客戶廠內卻抽不到 UHV 的腔體。

我們採用的檢測方法

對密閉或封閉腔體,我們用氦氣噴吹(嗅探)法:腔體抽真空,操作人員以校正過的氦氣噴流掃過每一道銲道、法蘭與饋通。小型零件與次組件則用氦氣加壓法:先在腔內以氦氣加壓,再把零件放進真空測試。關鍵腔體會做整體氦氣測試,腔體抽真空、外部施加氦氣,這是靈敏度最高的配置。

漏率數字代表什麼

漏率是一種氣體流量,通常以 mbar·l/s 表示。實務上的分級是:高於 1 × 10⁻⁵ mbar·l/s 屬於噴吹就能找到的大漏;1 × 10⁻⁵ 到 1 × 10⁻⁸ 屬於需要質譜儀的細漏;低於 1 × 10⁻⁹ 則進入 UHV 範圍,此時測試本身必須非常小心,否則背景氦氣會把訊號蓋掉。

你會收到什麼

逐腔體的測試紀錄,載明使用的方法、檢出限、各測試點實測漏率、日期與操作人員,以及氦氣濃度與停留時間。這正是客戶稽核會索取的檔案,無論最後有沒有找到漏點都會開立。

參考表

各種測漏方法與實際可解析的範圍

方法最小可檢出漏率最適用於無法做到
氣泡/浸水測試~1 × 10⁻⁴ mbar·l/s大漏、現場初查細漏;會留下殘留物
壓力衰減法~1 × 10⁻³ mbar·l/s密閉容積、產線量測任何真空級氣密要求
氦氣嗅探/噴吹法1 × 10⁻⁷ mbar·l/s大型銲接件的漏點定位量化 UHV 性能
氦氣加壓法1 × 10⁻⁹ mbar·l/s小型密閉件、次組件大型腔體
真空整體氦氣測試1 × 10⁻¹⁰ to 1 × 10⁻¹¹ mbar·l/sUHV 與半導體腔體無法定位漏點(只能確認存在)

廠內自製能力

常見問題

UHV 腔體的漏率標準是多少?

多數半導體設備廠對 UHV 腔體要求優於 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s,關鍵製程腔甚至要求 1 × 10⁻¹⁰。我們的標準測試做到 1 × 10⁻⁹,需要更低也可依需求安排。

大型銲接件的漏點要怎麼找?

用嗅探法:腔體抽真空後,以校正過的氦氣噴流沿每一道銲道與接合面掃描,同時質譜儀監看質量數 4。噴流經過漏點時訊號上升,可把位置定位到數公分內。

氦氣測漏和氦氣檢漏有什麼不同?

兩者描述的是同一套物理原理。檢漏是以質譜儀找出並量化漏點的通稱;測漏通常指依規格執行、留下正式紀錄的程序。兩種我們都會出具文件。

腔體測漏通過了,還可能抽不到 UHV 嗎?

會 — 那正是放氣造成的。腔體可以完全不漏,卻因為內部表面脫附水氣而永遠抽不下去。這也是為什麼電解拋光與烘烤要和測漏一起指定,而不是用它取代。

你們有到客戶現場測試嗎?

腔體測試在我們廠內、出貨前完成。對於無法整機運輸的大型組件,我們測試基礎腔體,並提供現場最終測試的程序,讓客戶在安裝時自行複測。

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