极小漏率真空标准漏孔的制作方法

本发明属于真空检漏工装技术领域，具体来说，本发明涉及一种极小漏率的标准漏孔，该标准漏孔能解决超灵敏度检漏中标定的标准问题。

背景技术：

随着微电子技术的不断发展，元器件的尺寸越来越小，元器件的存储时间长、运行寿命长、可靠性高，这些因素导致微电子元器件的密封性能指标不断攀升。美军标最新标准mil-std-883j对等级较高的混合电路加严了判据，对于v＜0.05cm³的微电子元器件，其拒收漏率达到了1.32×10^-12pa·m³/s。2010年9月发布的美军标mil-std-750f，对不同体积、不同寿命电子元件密封合格判据进行重新规定，其中对于小体积、长寿命器件的合格判据达到6.0×10^-13pa·m³/s。我国的国军标gjb548是与美军标mil-std-883等同的，我国的专家正在参考美军标的修改对国军标进行修订，新标准对于体积在0.002cm³～0.006cm³范围内、寿命为2000天的元件合格判据为6×10^-13pa·m³/s。例如，一种用于红外焦平面探测器组件的长寿命微电子元器件，由于其寿命长、体积小，所以要求其漏率优于3×10^-14pa·m³/s；一种真空静电陀螺要求漏率优于1×10^-14pa·m³/s。在现有的检漏技术中，基于氦质谱分析的检漏方法是检测灵敏度最高的。

氦质谱检漏方法主要用于检测被检件密封性要求较高的工作，因此其检测精度要求较高，且检测结果可靠。由于氦质谱检漏仪仅能给出示踪气体的电流，需要一种标准漏孔来校准被检件的实际漏率，因此标准漏孔是真空科学技术及其应用领域一种必不可少的计量器具，其作用类似于天平的砝码。质谱检漏仪在检漏系统中的作用相当于天平，为了避免检漏仪线性造成的误差，在检漏过程中要求标准漏孔的漏率与被测产品漏率的偏差不超过一个量级。目前，超灵敏度密封测试中，标准漏孔漏率比被测产品漏率大三个量级以上，显著提高了检漏结果的不确定度。由于目前使用的标准漏孔下限只能达到10^-10pa.m³/s，随着微电子元器件密封性能指标的不断提高，标准漏孔带来的不确定度影响日将趋严重。

为了获得极小的已知漏率，现在的方法是玻璃铂丝漏孔上游施加1％he-99％n2混合气体，也就是说在提供10^-15pa·m³/s标准he流量的同时给系统引入了10^-13pa·m³/s流量的n2，给超高真空获得系统带来了额外气体负荷。因此，此方案一般只适用于实验室微小漏率检漏使用。

有鉴于此，有必要提供一种真空标准漏孔，可提供稳定的极小漏率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种极小漏率真空标准漏孔，为实现超灵敏度检漏工作提供标准校准装置。

为了实现本发明的目的，本发明所提供的一种极小漏率真空标准漏孔，采用了如下的技术方案：

极小漏率真空标准漏孔，包括轴心为通孔结构的气体抽除装置、压力侧支撑法兰、真空侧支撑、漏孔测试端接口和多余气体抽除接口，气体抽除装置的通孔结构外具有一中空空间且相对两侧分别设置有压力侧支撑法兰和漏孔测试端结构，气体抽除装置的另一侧壁上设置与中空空间连通的多余气体抽除接口以抽除多余的气体，其中，漏孔测试端接口与通孔结构连通，在其相对的气体抽除装置一侧上设置真空侧支撑，示漏气体通过压力侧支撑法兰中间的压力侧通孔加压到渗透材料上，气体抽除装置靠近真空侧支撑的圆周上设置若干抽气小孔，抽气小孔的一侧与内部的中空空间结构连通，另一侧支撑有渗透材料，抽气小孔的流导远大于微孔或渗透材料的流导；双道密封圈的内侧密封圈用于密封渗透材料，外侧密封圈用于密封外界与抽气小孔之间，确保该空间内处于真空状态；压力侧支撑法兰面对真空侧支撑一侧上加工有第三密封圈安装槽，以固定用于密封的第三密封圈以起到密封示漏气体不从渗透材料边缘处泄漏。

其中，第三密封圈和双道密封圈具有一定的压缩量；

其中，所述抽气小孔均匀分布在圆周上，用于抽除示漏气体从渗透材料边缘泄漏出来的气体；

其中，所述抽气小孔和中空空间相连，能够对双道密封圈之间的空间抽真空；

其中，渗透材料可以是微孔材料；

其中，所述压力侧支撑法兰为致密性材料制作，对气体不具有渗透性；

其中，所述渗透材料是指示漏气体仅能以微小的流量通过的材料，微孔可以是人工加工的微孔。

相对于现有技术，本发明所提供的极小漏率标准漏孔，能够有效的减少从微孔或渗透材料边缘泄漏出来的气体对标准漏孔漏率的影响，降低漏率测量不确定度，提高超灵敏度检漏的可靠性。

本发明的优点在于：

1.本发明可以得到漏率为小于10^-15pa·m/s的极小漏率标准漏孔，具有漏率非常小的优点；

2.本发明的真空标准漏孔能够有效减少示漏气体从微孔或渗透材料边缘泄漏出来的气体，能够研制出漏率稳定、漏率值极小的、不确定度低的标准漏孔。

附图说明

图1是本发明实施方式中极小漏率标准漏孔示意图；

图2是本发明实施方式中气体抽除装置5的左视图；

其中，1、压力侧支撑法兰；2、第三密封圈；3、微孔或渗透材料；4、真空侧支撑；5、气体抽除装置；6、漏孔测试端接口；7、气体泄漏通道；8、中空空间；9、多余气体抽除接口；10、抽气小孔；11、双道密封圈；12、压力侧通孔。

具体实施方式

以下介绍的是作为本发明所述内容的具体实施方式，下面通过具体实施方式对本发明的所述内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为实例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。

参见图1和图2所示，本发明的极小漏率真空标准漏孔由压力侧支撑法兰1；第三密封圈2；微孔或渗透材料3；真空侧支撑4；气体抽除装置5；漏孔测试端接口6；气体泄漏通道7；中空空间8；多余气体抽除接口9；抽气小孔10；双道密封圈11，其中气体抽除装置5内气体泄漏通道7和漏孔测试端接口6是通孔连接，该通孔和气体抽除装置5的外侧面之间是中空状态，气体抽除装置5相对漏孔测试端接口的一侧圆周上加工一圈抽气小孔10，抽气小孔10和气体抽除装置5外侧面与通孔之间的中空空间8相连通，中空空间8和多余气体抽除端接口9相连。示漏气体通过真空漏孔压力侧支撑1中间的压力侧通孔12加压到微孔或渗透材料3上，由于微孔的流导很小，或者渗透材料的渗透率很小，仅有极小的流量通过微孔或渗透材料3的有效渗透面积，从而进入到漏孔测试端接口6，被检漏仪测量到，形成漏率极小的标准漏孔。示漏气体施加在微孔或渗透材料3上，由于第三密封圈2的存在，示漏气体不会从微孔或渗透材料3的边缘泄漏，如果气体从微孔或渗透材料3边缘泄漏出来，会进入双道密封圈11之间，双道密封圈11之间的气体会被气体抽除装置5上的抽气小孔10抽除，从而保持双道密封圈11之间的真空状态，确保了示漏气体仅能从微孔或渗透材料3的有效渗透面积上通过。双道密封圈11的内侧密封圈能够保证示漏气体通过微孔或渗透材料3的有效面积通过后，全部被漏孔测试端接口6测量到，从微孔或渗透材料3边缘处泄漏的示漏气体全部被多余气体抽除端接口9抽除，外道密封圈确保了双道密封圈11之间的真空状态，以及漏孔外界环境气体不会进入漏孔内部。

尽管上文对本发明的具体实施方式进行了详细描述和说明，但是应该指明的是，本领域的技术人员可以依据本发明的思想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用在未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。