میزان نشت هرمتیکی: استانداردها، روش‌های آزمایش، و مشخصات کانکتور RF مهر و موم شده

یک کانکتور RF مهر و موم شده که در یک تکرارکننده زیر دریا مستقر شده است ممکن است هر بازرسی بصری در کارخانه را پشت سر بگذارد، سپس دو سال بعد بی سر و صدا از کار بیفتد زیرا رطوبت از مسیر نشتی که هرگز اندازه گیری نشده بود عبور کرد. هزینه بازیابی بسیار بیشتر از چند دلاری است که در حین تدارکات پس انداز شده است. Hermeticity یک ویژگی "روشن یا خاموش" نیست. نرخ نشت هرمتیک عدد قابل اندازه‌گیری است که به شما می‌گوید دقیقاً چقدر یک مهر و موم «نشت نمی‌کند» و روش آزمایشی مورد استفاده برای به دست آوردن آن عدد تعیین می‌کند که آیا می‌توان به آن اعتماد کرد یا خیر.

نرخ نشت هرمسیتی در واقع به چه معناست

نرخ نشت هرمتیک مقدار گاز ردیاب است که در هر ثانیه از یک آب بندی تحت یک اختلاف فشار تعریف شده عبور می کند. بر حسب atm·cc/s (سانتی متر مکعب اتمسفر استاندارد در ثانیه) یا Pa·m³/s بیان می شود. هلیوم گاز ردیاب ارجح است زیرا قطر مولکولی کوچک، بی اثری شیمیایی و پس‌زمینه جوی پایین آن، تشخیص آن را با طیف‌سنج جرمی آسان می‌کند.

برای قرار دادن عدد در چشم انداز، یک جزء با نرخ نشت اندازه گیری شده 1×10 ^-7 atm·cc/s او کمتر از 1 میلی لیتر هلیوم را در طول یک ماه کامل جمع می کند. این سطحی است که اکثر متخصصان هوافضا و نظامی آن را واقعاً غیرقابل قبول می دانند. هنگامی که یک سفارش خرید بدون تعیین نرخ نشتی و روش آزمایش می‌گوید «به‌صورت هرمتیکی مهر و موم شده است»، نتیجه اغلب دسته‌ای از قطعات با کیفیت غیرقابل تأیید و رفتار ناسازگار تحت سیکل حرارتی است.

نرخ نشت چگونه در عمل اندازه گیری می شود

تکنیک های تست نشت غالب به سه دسته تقسیم می شوند. هر کدام محدوده حساسیت متفاوتی دارند و هدف متفاوتی را در جریان تولید انجام می دهند.

آزمایش نشت ریز هلیوم با قرار دادن قطعه در یک محفظه فشار پر از هلیوم برای مدت زمان تعیین شده "بمب" آغاز می شود، سپس آن را به یک محفظه خلاء متصل به یک طیف سنج جرمی منتقل می کند. هنگامی که هلیوم از طریق هر مسیر نشت واقعی فرار می کند، آشکارساز یک سیگنال را ثبت می کند. این روش در MIL-STD-883، روش 1014 توضیح داده شده است و می تواند نشت هایی به اندازه 1×10 را برطرف کند. ^-10 atm·cc/s.

آزمایش نشت ناخالص به حباب های قابل مشاهده ای بستگی دارد که هنگام غوطه ور شدن بخشی در مایع فلوئوروکربن گرم شده یا محلول الکلی کم فشار ایجاد می شود. این ارزان و سریع است، اما فقط نشت های بالاتر از تقریباً 1×10 را تشخیص می دهد ^-5 atm·cc/s. یک قطعه نشتی در 1×10 ^-6 می تواند یک تست حباب را بدون هیچ علامت قابل مشاهده ای پشت سر بگذارد.

آزمایش نشت نوری انحراف غشا یا تغییر فشار حفره را در یک بسته مهر و موم شده با استفاده از تداخل سنجی یا روش های مبتنی بر لیزر اندازه گیری می کند. برای بسته های MEMS مهر و موم شده پلیمری که بمباران هلیوم ممکن است غیرعملی باشد مفید است. تحقیقات بسته بندی MEMS منتشر شده در مجلات IEEE نشان می دهد که روش های نوری می توانند به حساسیت های نزدیک به 1×10 برسند. ^-8 atm·cc/s، اگرچه تجهیزات گران قیمت و حساس به سطح باقی می مانند.

نشت خوب در مقابل نشت ناخالص: استانداردهایی که باید بدانید

یک مرز مرجع پرکاربرد بین نشت ناخالص و ریز وجود دارد. با توجه به راهنمای بسته بندی الکترونیکی ناسا، اکثر مشخصات هرمتیک نرخ نشت بالاتر از 1×10 را بررسی می کنند. ^-5 به صورت ناخالص و نرخ های زیر 10×1 ^-6 به عنوان خوب منطقه بین 1×10 ^-6 و 1×10 ^-5 منطقه خاکستری است که در آن یک جزء از نظر فنی "نشت ریز تست شده" است، اما ممکن است هنوز در یک محیط مرطوب در طولانی مدت از کار بیفتد.

نمودار زیر سطوح نشت معمولی را بر اساس کاربرد نشان می‌دهد، که تجسم تفاوت مقیاس را آسان‌تر می‌کند.

در عمل، مشخصات نرخ نشت دقیق تر، الزامات کنترل فرآیند و هزینه را افزایش می دهد. اما در محیط های گرم و مرطوب، میزان نشتی 1×10 است ^-5 یا بدتر از آن می تواند مقاومت عایق را به سرعت کاهش دهد. نوشتن «نشت خوب هلیوم، 1×10 ^-6 atm·cc/s max" در مشخصات بسیار مفیدتر از کلمه "hermetic" به تنهایی است.

هرمتیک در کاربردهای کامپوننت RF واقعی

در سیستم های RF و مایکروویو، آب بندی فقط یک مانع نیست. رابط بین محفظه فلزی و عایق شیشه ای باید همزمان از استرس مکانیکی، عدم تطابق انبساط حرارتی و الزامات الکتریکی جان سالم به در ببرد. یک کانکتور RF معمولی مهر و موم شده هرمتیک شامل یک محفظه فلزی بیرونی، یک مهر و موم شیشه به فلز، یک هادی مرکزی و یک حلقه آب بندی یا جوش در رابط بسته است.

عایق شیشه ای عنصر حیاتی برای عملکرد الکتریکی و هرمسیتی است. در حین لحیم کاری یا چرخه حرارتی مکرر ممکن است ترک ها یا ریزحفره ها در شیشه ایجاد شوند و میزان نشتی را از 1×10 قابل قبول افزایش دهند. ^-7 به 10×1 قابل تشخیص ^-5 در یک دوره کوتاه

کانکتور/آداپتور عمومی هرمتیکی مهر و موم شده برای برنامه های کاربردی پانل این آداپتور پوسته ماشینکاری شده با رابط شیشه‌ای متخلخل با آب‌بندی هرمتیک از طریق پانل مناسب است، از امپدانس 50 Ω و فرکانس‌های تا 67 گیگاهرتز برای نصب‌های چند تغذیه تمیز پشتیبانی می‌کند. مشاهده محصول →

هنگامی که چندین ورودی مهر و موم شده باید از یک پانل عبور کنند، یک کانکتور/آداپتور کاملاً مهر و موم شده یک راه حل اتصال تمیزتر فراهم می کند. این آداپتورها یک پوسته ماشینکاری شده با رابط شیشه‌ای زینتر شده ارائه می‌دهند که برای کاربردهای هرمتیک از طریق پانل مناسب است.

کانکتور SMP هرمتیکال برای مجموعه های Blind-Mate فشرده کانکتور فشاری SMP یک ردپای کوچک و مهر و موم قابل اعتماد را ارائه می دهد که برای ماژول های متراکم و سخت افزارهای آرایه فازی که در آن فضا محدود است و مونتاژ Blind-mate مورد نیاز است، ایده آل است. مشاهده محصول →

برای طرح‌های ماژول جمع‌وجور و مجموعه‌های Blind-mate، کانکتورهای مهر و موم شده هرمتیک SMP باعث صرفه‌جویی در فضا می‌شوند و در عین حال مهر و موم قابل اعتمادی را حفظ می‌کنند. رابط فشاری و ردپای کوچک آن‌ها باعث می‌شود در ماژول‌های گیرنده و سخت‌افزار آرایه فازی رایج باشند.

عایق شیشه ای RF برای زیر مجموعه های مایکروویو هرمتیک آب بندی شیشه به فلز متخلخل با هادی های Kovar، یک ورودی هرمتیک مستقل سازگار با رابط های SMA و 2.92 را فراهم می کند و از اتصالات هادی داخلی مختلف پشتیبانی می کند. مشاهده محصول →

در بسیاری از موارد مهر و موم شیشه به فلز به عنوان یک عایق شیشه RF مستقل تحویل داده می شود، به خصوص زمانی که فرآیند آب بندی در یک مجموعه فرعی مایکروویو بزرگتر یکپارچه شود. چگالی شیشه و کیفیت پیوند متخلخل مستقیماً نرخ نشت بلند مدت را تعیین می کند.

تولیدکنندگان با خطوط ماشینکاری داخلی، آبکاری الکتریکی و مونتاژ مزیت قابل اندازه گیری در پایداری اجزای هرمتیک دارند، زیرا هر مرحله فرآیندی که بر مهر و موم تأثیر می گذارد قابل نظارت است. به همین دلیل است چرا کانکتورهای مهر و موم شده هرمتیک در محیط های خشن بسیار مهم هستند در هنگام انتخاب یک تامین کننده قابل اعتماد به یک نگرانی عملی تبدیل می شود.

هنگام تعیین اجزای هرمتیک چه باید بپرسید

اشتباهات خرید در اجزای هرمتیک تقریباً همیشه از مشخصات ناقص ناشی می شود. چهار سوال ریسک را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

• حداکثر میزان نشتی چقدر است و با کدام گاز و اختلاف فشار؟ به عنوان مثال: "1×10 ^-6 atm·cc/s او در 1 دیفرانسیل اتمسفر."
• از کدام روش آزمون پذیرش استفاده می شود؟ نشت ریز هلیوم، نشت ناخالص حباب، یا تکنیک فلوروکربن.
• آیا میزان نشتی پس از چرخه حرارتی و سن مکانیکی در حد استاندارد باقی می ماند؟ اندازه گیری فقط بخش جدید کافی نیست.
• آیا سوابق آزمایشی و ردیابی دسته ای موجود است؟ عملکرد هرمتیک می تواند در شرایط پخت و آبکاری شیشه تغییر کند.

تامین‌کننده‌ای با سیستم کیفیت ISO9001 موجود و کنترل کامل فرآیند - از ماشین‌کاری و آبکاری تا مونتاژ - پایه قوی‌تری برای هرمتیکی تکرارپذیر نسبت به قیمت واحد پایین فراهم می‌کند.

سوالات متداول درباره نرخ نشت هرمتیکی