# Wskaźnik wycieku komory próżniowej: co oznacza 1e-9 mbar L/s

> Twoje zapytanie ofertowe mówi wskaźnik wycieku < 1×10⁻⁹ mbar·L/s: co oznacza ta liczba, jak mierzy ją He-MS i jak pisać specyfikacje, które dostawca może spełnić.

https://www.sinbo-machining.com/pl/wiki/applications/vacuum-chamber-leak-rate-rfq

---

## On This Page

- Co faktycznie oznacza „wskaźnik wycieku < 1×10⁻⁹ mbar·L/s"
- Trzy zakresy próżni i ich wymagania dotyczące wskaźnika wycieku
- Jak działa test wycieku spektrometrem mas helu (He-MS)
- Jak pisać specyfikacje wskaźnika wycieku w RFQ
- Jaka jakość obróbki CNC jest wymagana do utrzymania 1×10⁻⁹ mbar·L/s
- Workflow rozwiązywania — gdy komora nie przejdzie testu wycieku
- Lista kontrolna prewencyjna — od rysunku do testu wycieku
- Standardy i źródła
- Potrzebujesz precyzyjnej obróbki CNC do komór próżniowych?

# Wskaźnik wycieku komory próżniowej — co to znaczy i jak go wyspecyfikować w RFQ
Producent OEM sprzętu półprzewodnikowego wysyła do Twojego zakładu CNC zapytanie ofertowe (RFQ) na komorę próżniową. Na rysunku jest napisane „wskaźnik wycieku < 1×10⁻⁹ mbar·L/s". Twój zakład nigdy wcześniej nie widział takiego wymagania. Co to znaczy? Czy Twoja obróbka jest w stanie je spełnić? I jak pisać specyfikacje wycieku próżniowego w RFQ, żeby obie strony zgodziły się co do tego, jak wygląda „pozytywny wynik"? Ta strona odpowiada na wszystkie trzy pytania.
## Co faktycznie oznacza „wskaźnik wycieku < 1×10⁻⁹ mbar·L/s"
Wskaźnik wycieku to nie ciśnienie. Toprzepływ— objętość gazu (w mbar·L, równoważne Pa·m³), która wchodzi lub wychodzi z komory na sekundę. Wskaźnik wycieku 1×10⁻⁹ mbar·L/s oznacza: jeśli zamkniesz komorę i będziesz czekać, gaz będzie przenikał do środka w tempie 0.000000001 mbar·L na sekundę. Dla perspektywy: jeden otwór przelotowy 0.1 mm średnicy przy różnicy ciśnień atmosferycznych daje wskaźnik wycieku rzędu 1×10⁻⁴ mbar·L/s —10,000 razy więcej niż specyfikacja. Komora efektywnie nie może mieć żadnej drogi przelotowej z zewnątrz do wewnątrz, nawet mikroskopijnej drogi porowatości w spoinie czy podpowierzchniowego pęknięcia w odlewie.
|  Wskaźnik wycieku (mbar·L/s) |  Odpowiednik rozmiaru otworu (przybliż.) |  Typowe zastosowanie
|  1×10¹³ |  ~1 mm otwór przelotowy |  Próżnia zgrubna (pakowanie próżniowe, przyssawki)
|  1×10¹&sup5; |  ~0.1 mm otwór przelotowy |  Próżnia przemysłowa (piece, komory powlekające)
|  1×10⁻⁷ |  Mikroporowatość w spoinie |  Wysoka próżnia (komory SEM, systemy napylania)
|  1×10¹&sup9; |  Ścieżka podnanometrowa |  Komory procesowe półprzewodników (CVD, PVD, trawienie)
|  1×10¹¹ |  Poziom dyfuzji w sieci krystalicznej |  Ultra-wysoka próżnia (MBE, implantacja jonów, optyka EUV)
Uwaga robocza (oczekuje na przegląd Sinbo)Zakresy wskaźnika wycieku i odpowiadające im rozmiary otworów na tej stronie wyprowadzono z podstaw inżynierii próżniowej (liczba Avogadra, równania reżimu przepływu molekularnego) i skrzyżowano z notami aplikacyjnymi INFICON i Pfeiffer Vacuum. Inżynierowie Sinbo powinni potwierdzić dane rzeczywistymi testami komór przed tłumaczeniem produkcyjnym.
## Trzy zakresy próżni i ich wymagania dotyczące wskaźnika wycieku
Technologia próżniowa dzieli systemy na trzy główne zakresy. Każdy zakres ma inne wymagania wskaźnika wycieku, inne wymagania obróbkowe i inne metody testowania:
|  Zakres próżni |  Zakres ciśnienia |  Wymagany wskaźnik wycieku |  Typowe uszczelnienie |  Znaczenie dla CNC
|  Próżnia zgrubna |  1000 do 1 mbar |  < 1×10⁻⁵ mbar·L/s |  O-ringi (NBR, Viton) |  Standardowa obróbka; chropowatość powierzchni uszczelniającej Ra 1.6–3.2 μm
|  Wysoka próżnia (HV) |  10⁻³ do 10⁻⁹ mbar |  < 1×10⁻⁹ mbar·L/s |  Uszczelki metalowe (Cu, Al) lub uszczelnienia nożowe |  Obróbka precyzyjna; chropowatość powierzchni uszczelniającej Ra < 0.8 μm; płaskość < 0.01 mm
|  Ultra-wysoka próżnia (UHV) |  < 10⁻⁹ mbar |  < 1×10⁻¹¹ mbar·L/s |  ConFlat (nożowe uszczelki Cu), połączenia spawane |  Ultra-precyzja; Ra < 0.4 μm; brak porowatości podpowierzchniowej; materiały o kontrolowanym odgazowaniu
Kluczowa obserwacja dla zakładów CNC:Przejście z próżni zgrubnej do wysokiej próżni to przede wszystkim problemjakości powierzchni uszczelniającej. Komora, która utrzymuje 1×10⁻⁵ z O-ringiem, może przeciekać na poziomie 1×10⁻⁷, jeśli rowek O-ringu ma ślad narzędzia głębszy niż 5 μm. Dla wysokiej próżni i UHV powierzchnia uszczelniająca musi być obrobiona na lustro bez widocznych śladów narzędzia, a cała komora musi być wolna od porowatości podpowierzchniowej (co wyklucza odlewane komory bez impregnacji).
## Jak działa test wycieku spektrometrem mas helu (He-MS)
Jedyną praktyczną metodą pomiaru wskaźników wycieku poniżej 1×10⁻⁷ mbar·L/s jestspektrometria masowa helu(He-MS). Oto jak to działa: 1- Wypompowaćkomorę pompą turbomolekularną wspomaganą pompą suchą scroll. Ciśnienie bazowe zwykle < 1×10⁻⁵ mbar.
1- Podłączyćkomorę do detektora wycieków He-MS (np. Pfeiffer ASM 340, INFICON Quadroro 500, Agilent/Varian 959).
1- Rozpylić helna zewnątrz komory — wzdłuż spoin, kołnierzy uszczelniających, przepustów i wszelkich potencjalnych dróg wycieku. Hel jest używany, ponieważ: (a) jest obojętny, (b) jest najmniejszym atomem po wodorze (łatwo znajduje mikro-wycieki), (c) tło helu w powietrzu to tylko 5.24 ppm — każdy wykryty sygnał helu prawie na pewno pochodzi z rozpylania.
1- Spektrometr masjest dostrojony do wykrywania jonów helu (masa 4). Jeśli hel wchodzi do komory przez wyciek, spektrometr go wykrywa i kwantyfikuje natężenie przepływu.

|  Parametr He-MS |  Typowa wartość |  Uwagi
|  Minimalny wykrywalny wskaźnik wycieku (tryb próżniowy) |  5×10¹¹³ Pa·m³/s (5×10¹¹³ mbar·L/s) |  Najnowocześniejsze instrumenty (Pfeiffer ASM 340)
|  Minimalny wykrywalny wskaźnik wycieku (tryb wykrywania) |  1×10⁻⁷ Pa·m³/s |  Mniej czuły; używany do lokalizacji dużych wycieków
|  Gaz testowy |  Hel 4.6 (czystość 99.996%) |  Wyższa czystość redukuje szum tła
|  Czas reakcji |  < 1 sekunda |  Nowoczesne instrumenty
|  Typowy czas testu na komorę |  30–60 minut |  Obejmuje pompowanie + pełne rozpylanie
Dwa tryby testu. Tryb próżniowy(komora wypompowana, He rozpylany na zewnątrz): najbardziej czuły, wykrywa całkowity wskaźnik wycieku.Tryb wykrywania (sniffer)(komora napełniona He, sonda próbkuje zewnątrz): mniej czuły, ale potrafi zlokalizować dokładne położenie wycieku. Dla RFQ półprzewodnikowych tryb próżniowy jest standardowym testem akceptacyjnym.
## Jak pisać specyfikacje wskaźnika wycieku w RFQ
Większość RFQ ma źle napisaną specyfikację wskaźnika wycieku. Oto jak wygląda kompletna specyfikacja próżniowa: Przykładowa specyfikacja próżniowa RFQ:Wymagany wskaźnik wycieku: < 1×10⁻⁹ mbar·L/s (He-MS, tryb próżniowy)Metoda testu:Spektrometria masowa helu wg ASTM E498 / ISO 20487Warunki testu:Komora wypompowana do ciśnienia bazowego < 5×10⁻⁵ mbar przed testem. Wszystkie uszczelki zmontowane z określonymi uszczelkami i wartościami momentu.Kryteria akceptacji:Całkowity wskaźnik wycieku (wszystkie ścieżki łącznie) < 1×10⁻⁹ mbar·L/s. W przypadku wykrycia wycieku dostawca musi zlokalizować i zgłosić pozycję(-e) wycieku.Sprzęt testowy:Skalibrowany detektor wycieków He-MS (certyfikat kalibracji do dostarczenia z raportem z testu).Dokumentacja:Raport z testu obejmujący ciśnienie bazowe, tło helu, zmierzony wskaźnik wycieku, czas trwania testu i datę kalibracji sprzętu. Częste błędy w RFQ, których należy unikać: - Specyfikowanie „próżnioszczelne" bez liczbowego wskaźnika wycieku — bez znaczenia
- Specyfikowanie wskaźnika wycieku bez określenia metody testu — test spadku ciśnienia przy 1×10⁻⁵ nie może zweryfikować 1×10⁻⁹
- Brak określenia gazu testowego — He-MS to jedyna metoda osiągająca czułość 10⁻⁹
- Brak wymagania dokumentacji kalibracji — nieskalibrowany detektor może nie wykryć wycieków na wymaganym poziomie

## Jaka jakość obróbki CNC jest wymagana do utrzymania 1×10⁻⁹ mbar·L/s
Osiągnięcie wskaźnika wycieku 1×10⁻⁹ mbar·L/s to nie tylko kwestia uszczelnienia — sam korpus komory musi być szczelny. Oto wymagania obróbkowe:
|  Cecha |  Wymaganie dla HV (<10⁻⁹) |  Wymaganie dla UHV (<10⁻¹¹)
|  Chropowatość powierzchni uszczelniającej |  Ra < 0.8 μm |  Ra < 0.4 μm
|  Wykończenie rowka O-ringu |  < 0.02 mm |  Nie stosowane (tylko uszczelki metalowe)
|  Geometria uszczelnienia nożowego |  Ra < 1.6 μm |  Nie stosowane (tylko uszczelki metalowe)
|  Kąt krawędzi 60–90°; promień krawędzi < 5 μm |  N/D |  Kąt krawędzi 60–90°; promień krawędzi < 5 μm
|  Porowatość ścianki (odlewy) |  Musi być impregnowany lub użyty materiał walcowany |  Tylko materiał walcowany; bez odlewów
|  Jakość spoiny |  Pełna penetracja, brak porowatości; kontrola rentgenowska lub penetracyjna |  Tak samo + wyżarzanie próżniowe; kontrola odgazowania wg ASTM F595
|  Odgazowanie materiału |  Zwykle nie specyfikowane |  Wskaźnik odgazowania < 1×10⁻¹⁰ mbar·L/s·cm²
Zaleta obróbki 5-osiowej.Złożone komory próżniowe z wieloma orientacjami portów często wymagają obróbki 5-osiowej, aby uzyskać wymaganą płaskość i prostopadłość powierzchni uszczelniającej w jednym ustawieniu. Każde przemocowanie wprowadza błąd ustawienia, który może naruszyć geometrię powierzchni uszczelniającej. Obróbka 5-osiowa eliminuje to, wykonując wszystkie krytyczne cechy w jednym zamocowaniu.
## Workflow rozwiązywania — gdy komora nie przejdzie testu wycieku
Gdy komora nie przejdzie testu wycieku He-MS (zmierzony wskaźnik wycieku przekracza specyfikację), wykonaj ten workflow: 1- Potwierdź konfigurację testu.Sprawdź: poziom tła helu (powinien być < 1×10⁻¹⁰ mbar·L/s), datę kalibracji detektora, jakość pompowania (ciśnienie bazowe osiągnięte przed testem). Zły odczyt tła unieważnia test.
1- Zlokalizuj wyciek.Przełącz na tryb wykrywania lub wykonaj systematyczne rozpylanie w trybie próżniowym: zacznij od kołnierzy, potem przepusty, potem spoiny, potem korpus. Zapisz pozycję wycieku i przybliżoną wielkość.
1- Sklasyfikuj wyciek.(a)Wyciek uszczelnienia— na kołnierzu lub uszczelce: ponownie obrobić powierzchnię uszczelniającą, wymienić uszczelkę, ponownie dokręcić do specyfikacji. (b)Wyciek spoiny— porowatość lub brak fuzji: ponownie spawać i ponownie skontrolować. (c)Wyciek korpusu— porowatość w odlewie lub wada podpowierzchniowa: impregnować (jeśli odlew) lub zezłomować i wykonać ponownie z materiału walcowanego.
1- Ponowny test po naprawie.Każda naprawa musi być potem w pełni przetestowana He-MS, nie tylko punktowo w miejscu naprawy. Naprawa może wprowadzić nowe drogi wycieku (np. odkształcenie termiczne od ponownego spawania).
1- Udokumentuj w raporcie z testu.Zapisz: oryginalny wskaźnik wycieku, lokalizacja(-e) wycieku, działanie naprawcze, wskaźnik wycieku po naprawie oraz końcowy wynik pozytywny/negatywny.

## Lista kontrolna prewencyjna — od rysunku do testu wycieku

|  Etap |  Kontrola |  Dlaczego
|  Rysunek |  Wskaźnik wycieku specyfikowany liczbowo wraz z metodą testu |  „Próżnioszczelne" nie jest specyfikacją
|  Rysunek |  Wykończenie i płaskość powierzchni uszczelniającej w tolerancji |  Powierzchnie uszczelniające bez tolerancji to #1 źródło wycieków
|  Dobór materiału |  Dla HV/UHV określony materiał walcowany (bez odlewów) |  Porowatość odlewu to ukryta droga wycieku
|  Obróbka |  Powierzchnie uszczelniające obrobione w ostatecznym ustawieniu (bez przemocowania) |  Przemocowanie psuje płaskość
|  Obróbka |  Geometria nożowa zweryfikowana (kąt, promień krawędzi) |  Uszkodzona krawędź nożowa = nieskuteczna uszczelka metalowa
|  Montaż |  Uszczelki nowe, czyste, prawidłowo dokręcone |  Ponownie użyte uszczelki Cu przeciekają przy HV
|  Przed testem |  Wszystkie powierzchnie oczyszczone wg ASTM F595 (czyszczenie rozpuszczalnikiem, wypalanie jeśli UHV) |  Zanieczyszczenie powierzchni uszczelniającej = droga wycieku
|  Test |  Kalibracja detektora He-MS aktualna; tło < 10% specyfikacji |  Nieskalibrowany detektor = nieważny wynik

## Standardy i źródła
Główne standardyASTM E498 Standardowa praktyka wykrywania wycieków spektrometrem mas helu.ISO 20487Czystość komponentów próżniowych — definiuje wymagania dotyczące odgazowania i cząstek.ASTM F595 Standardowa specyfikacja czyszczenia próżniowego i pakowania części do zastosowań próżniowych.ISO 3530Technologia próżniowa — Detekcja wycieków — definiuje metody testów i wymagania czułości. Referencje sprzętuPfeiffer Vacuum ASM 340Detektor wycieków ze spektrometrem mas helu — minimalny wykrywalny wskaźnik wycieku 5×10⁻¹³ Pa·m³/s (tryb próżniowy).INFICON Quadroro 500Przenośny detektor wycieków He-MS — używany do testów komór na miejscu.Agilent/Varian Seria 959Detektory wycieków He-MS o wysokiej czułości do zastosowań UHV. Często zadawane pytania Co oznacza wskaźnik wycieku 1×10⁻⁹ mbar·L/s w praktyce? Oznacza, że gaz wchodzi (lub wychodzi) z komory z prędkością 0.000000001 mbar·L na sekundę. W praktyce to równoważne stwierdzeniu, że komora nie ma żadnej drogi przelotowej większej niż kanał podnanometrowy — efektywnie cały korpus komory i wszystkie uszczelnienia muszą być nieprzepuszczalne dla gazu na poziomie molekularnym. To standardowe wymaganie dla komór procesowych półprzewodników (CVD, PVD, trawiarki). Czy standardowy zakład CNC jest w stanie osiągnąć ten wskaźnik wycieku? Tak, jeśli zakład ma możliwości obróbki precyzyjnej i stosuje praktyki klasy próżniowej.Kluczowe wymagania to: (1) chropowatość powierzchni uszczelniającej Ra < 0.8 μm dla wysokiej próżni, Ra < 0.4 μm dla UHV; (2) płaskość powierzchni uszczelniającej < 0.01 mm; (3) materiał walcowany (bez porowatości odlewu); (4) spoiny o pełnej penetracji i kontrolowane. Obróbka 5-osiowa pomaga przez wykonanie wszystkich cech uszczelniających w jednym ustawieniu. Zakład nie musi posiadać detektora He-MS — testy wycieków można zlecić laboratorium próżniowemu. Jaka jest różnica między trybem próżniowym a trybem wykrywania w teście He-MS? Tryb próżniowywypompowuje komorę i rozpyla hel na zewnątrz — mierzycałkowitywskaźnik wycieku, ale nie może zlokalizować poszczególnych wycieków. Czułość: do 5×10⁻¹³ mbar·L/s.Tryb wykrywania (sniffer)napełnia komorę helem i sonduje zewnątrz — potrafizlokalizowaćposzczególne wycieki, ale jest mniej czuły (do ~1×10⁻⁷ mbar·L/s). Dla akceptacji RFQ półprzewodnikowych tryb próżniowy jest standardem. Tryb wykrywania jest używany podczas rozwiązywania problemów do znajdowania pozycji wycieków. Jaka jest najczęstsza przyczyna awarii komór próżniowych z powodu wycieków? Jakość obróbki powierzchni uszczelniającej.Ślady narzędzia głębsze niż kilka mikrometrów na krawędzi nożowej lub powierzchni kołnierza ConFlat tworzą drogę wycieku, której żadna uszczelka nie jest w stanie zamknąć. Drugą najczęstszą przyczyną jest porowatość odlewu w korpusach komór — podpowierzchniowe kieszenie gazowe tworzące mikro-kanały z wewnątrz na zewnątrz. Dla wysokiej próżni i UHV zawsze należy specyfikować materiał walcowany (kuty lub prętowy) zamiast odlewów. Jak specyfikować wskaźnik wycieku próżniowego na rysunku RFQ? Dołącz uwagę z czterema elementami: (1)liczbowy wskaźnik wycieku(np. < 1×10⁻⁹ mbar·L/s); (2)metoda testu(He-MS, tryb próżniowy); (3)warunki testu(ciśnienie bazowe przed testem, typ uszczelki, wartości momentu); (4)wymagana dokumentacja(raport z testu z datą kalibracji sprzętu, odczytem tła i zmierzonym wskaźnikiem wycieku). Nigdy nie pisz „próżnioszczelne" bez liczby — jest to niewykonalne. Czy muszę posiadać detektor wycieków helu, by przyjmować zamówienia na komory próżniowe? Nie.Wiele precyzyjnych zakładów CNC zleca testy wycieków He-MS specjalistycznym laboratorium próżniowym lub usługom testowym. Krytyczną zdolnością jestjakość obróbkiktóra pozwala komorze przejść test. Jeśli możesz obrabiać powierzchnie uszczelniające do Ra < 0.4 μm z płaskością < 0.005 mm i używasz materiału walcowanego z kontrolowanymi spoinami, komora przejdzie — niezależnie od tego, kto wykonuje test wycieku. Współpracuj z lokalnym laboratorium próżniowym w zakresie testów akceptacyjnych. W jakim zakresie próżni typowo pracuje sprzęt półprzewodnikowy? Większość komór procesowych półprzewodników pracuje wzakresie wysokiej próżni(10⁻³ do 10⁻⁹ mbar), z wymaganiami wskaźnika wycieku < 1×10⁻⁹ mbar·L/s. Procesy ultra-wysokiej próżni (MBE, implantacja jonów, EUV) pracują poniżej 10⁻⁹ mbar i wymagają wskaźników wycieku < 1×10⁻¹¹ mbar·L/s. Wymagania obróbkowe dla UHV są znacznie bardziej rygorystyczne: Ra < 0.4 μm, płaskość < 0.005 mm, tylko uszczelki metalowe i materiały o kontrolowanym odgazowaniu. Źródła i standardy referencyjne 1- ASTM E498: Standard Practice for Helium Mass Spectrometer Leak Detection, ASTM International
1- ISO 20487: Czystość komponentów próżniowych — wymagania dotyczące odgazowania i cząstek
1- ISO 3530: Technologia próżniowa — Detekcja wycieków, Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna
1- ASTM F595: Standard Specification for Vacuum Cleaning and Packaging of Parts for Vacuum Service
1- Pfeiffer Vacuum: ASM 340 Helium Mass Spectrometer Leak Detector — specyfikacje techniczne i noty aplikacyjne (2024)
1- INFICON: Leak Detection — Principles and Practice of Helium Leak Testing (przewodnik aplikacyjny)
1- Joule A. i Calder C.: Vacuum Technology — Scientific and Industrial Applications, Cambridge University Press
1- AVS (American Vacuum Society): Wytyczne projektowania komór próżniowych i najlepsze praktyki testowania wycieków

## Potrzebujesz precyzyjnej obróbki CNC do komór próżniowych?
Obrabiamy komory próżniowe z kutego aluminium, stali nierdzewnej 316L i tytanu do specyfikacji wysokiej próżni. Powierzchnie uszczelniające do Ra< 0.4 μm, flatness < 0.005 mm, 5-axis capability for complex multi-port designs. Leak testing available through our partner vacuum labs. [Zapytaj o wycenę ](https://www.sinbo-machining.com/pl/quote)