焊件测试系统

文献发布时间：2024-04-18 19:58:21

相关领域的描述

过程管路或管道在许多行业中被用于将过程流体输送到过程设备，例如用于在半导体和其他材料表面上形成膜层的、或从半导体和其他材料表面去除材料或膜层的设备。这种过程管路也被用于使用穿过掩模的电磁能暴露膜层的设备中、以及用于图案化材料去除的设备中。用于使用化学气相沉积沉积膜层或者蚀刻材料膜层或下面的衬底表面的过程气体通常是腐蚀性的、自燃性的、爆炸性的或有毒的中的至少一种。这些气体通过切割和/或弯曲到期望长度的管道供应到过程设备，并且以定制的方式路由，这些管道在各个管道端部处焊接或以其他方式互连至配件连接件的公半部或母半部之一。然后，这些公配件半部和母配件半部被用于连接至附加管道端部上的配件的对应且配合的公半部或母半部，或连接至过程设备、气体面板、工厂供气线、气瓶、起泡器或蒸发器或其他这种连接件上的配件的对应且配合的公半部或母半部。一个这种配件配置是

因为过程管路(包括一定长度的过程管道和公半部或母半部、或者连接在其至少一端的对称法兰型的配件)携带可能具有腐蚀性、自燃性、爆炸性或有毒的流体，因此必须对过程管路进行测试，以确保它们不泄漏。这包括在独立状态下对过程管路进行测试，以确保在管道桩或另一配件元件已经被焊接至一定长度的管道以构成过程管路的地点处不会发生泄漏。换言之，必须对其进行测试，以确保其中携带的流体无法向外泄漏，并且不会泄漏到工厂环境中或工厂中的已经安装了过程管路的设备内。同样地，在过程管路将被用于高压应用中以使流体在其中流动或通过其流动并且维持在相对高压的情况下，它们还必须进行压力测试，以确保配件的公半部和母半部的管道桩或其他元件与管道和/或任何焊接接头的连接在暴露于高压时不会泄漏或发生故障。然而，在清洁和测试期间对这些过程管路的处理被认为是造成损坏的原因，这可能导致管道桩或配件半部的其他元件与它们连接(诸如通过焊接或另一密封机制)的管道端部的机械密封连接泄漏或发生故障。

发明内容

一种集成清洁和测试系统包括：第一连接器，被配置为连接至过程管道的第一配合连接件；第二连接器，被配置为连接至过程管道上的第二配合连接件；第一流体测试设备，能够操作地连接至第一连接器和第二连接器中的一个连接器；第一流体源，能够操作地连接至第一连接器和第二连接器中的一个连接器；第二流体源，能够操作地连接至第一连接器和第二连接器中的一个连接器；以及测试回路，包括多个测试管路和多个阀，该阀能够选择性地定位以选择性地将第一流体测试设备、第一流体源或者第二流体源中的一者置于与第一连接器和第二连接器中的一个连接器流体连通，由此第一流体测试设备、第一流体源或第二流体源中的每一者以用户能够选择的序列与第一连接器和第二连接器中的一个连接器流体连通，以使得在不需要在任何测试步骤、清洁步骤或干燥步骤中的任一个之间从系统移除过程管路的情况下，系统能够测试、清洁和干燥过程管路。

附图说明

为了本公开的上述特征可以被详细理解的方式，上面简要概括的本公开的更具体的描述可以通过参照实施例来获得，一些实施例在所附附图中图示。然而，要注意的是，所附附图仅图示了示例性实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，可以承认其他同样有效的实施例。

图1是示例管路测试设备或机柜的等距视图，该示例管路测试设备或机柜被提供用于针对压力和真空测试焊件，即，无泄漏、完整性。

图2A是图1中的管路测试设备的一部分的放大等距视图，此处示出了向上延伸通过机柜的上部的下底座的导管开口。

图2B是图1的管路测试设备的一部分的放大等距视图，此处示出了一对歧管，歧管被包括用于测试多个过程管路，每个歧管被连接至导管开口中的一个导管开口。

图2C是图1的管路测试设备的一部分的后视图。

图3是图1的管路测试设备的一部分的放大等距视图，此处示出了用于对连接至导管开口中的一个的焊件进行静水压测试的高压隔离阀。

图4示出了图1的测试机柜的可配置管路流体测试回路以及对被测管路单元(本文中为被测单元)的焊件执行真空泄漏测试的配置。

图5描绘了图4的管路流体测试回路的配置，以形成使用高压水或另一高压流体对被测单元进行自动静水压测试的流动路径。

图6描绘了图4的管路流体测试回路的配置，以形成用于从被测单元中推动水并且用加热的氮气冲洗/干燥被测单元的流动路径。

图7描绘了图4的管路流体测试回路的配置，以形成用于使用异丙醇(IPA)冲洗被测单元的流动路径，该异丙醇通过IPA储罐中的IPA之上的氮压力加压以在流体测试回路中的一部分中流动。

图8描绘了图4的管路流体测试回路的配置，以形成异丙醇流过后用氮气冲洗被测单元的流动路径。

图9描绘了图4的管路流体测试回路的配置，以形成用于用去离子水冲洗被测单元的流动路径。

图10描绘了图4的管路流体测试回路的配置，以形成用于从被测单元中推动水并且用氮气冲洗被测单元的流动路径。

图11描绘了图4的管路流体测试回路的配置，以形成用于真空干燥被测单元的流动路径。

图12描绘了图4的管路流体测试回路的配置，对其进行了修改以实现对被测单元的双向氮气冲洗或吹扫。

为了便于理解，在可能的情况下，相同的附图标记被用于指定附图共有的相同元件。要设想的是，一个实施例的元件和特征可以被有益地并入到其他实施例中，而无需进一步叙述。

具体实施方式

本文提供了一种管路流体测试设备，该管理流体测试用于测试、清洁和干燥过程管路，该过程管路包括被连接至配件的管道的一段，诸如通过将管路的端部焊接至配件的对应部分。在图1所示的方面，该设备被配置为测试机柜100，一个或多个过程管路可连接至该测试机柜100，并且过程管路中的每个过程管路可以被进行真空完整性(包括焊件真空完整性)以及高压流体完整性(如果需要)的评估，即，当过程管路的内部处于高压时，焊件不会泄漏。至少部分地在机柜内提供了测试流体回路，该测试流体回路可选择性地配置为将过程管路(本文中为“被测单元”)的内部暴露于真空、高流体压力(如果需要)以及清洁剂(诸如异丙醇)、干燥剂(诸如干热气体)(例如干热氮气或N

最初参照图1，描绘了能够测试并且此后清洁过程管路(在下文中称为“被测单元”1066(图2A和2B))的集成焊件测试机柜100的等距视图。集成焊件测试机柜100在此处被配置为使得要连接至集成焊件测试机柜100的被测单元的端部上的配件半部能够连接，并且集成焊件测试机柜100被配置为对被测单元1066执行一个或多个评估或测试。例如，机柜100可以被用于使用氦气执行被测单元1066的自动泄漏测试，并且此后在被测单元1066的泄漏测试之前、之后或者之前和之后对被测单元1066的内表面进行冲洗和干燥。附加地，除了对被测单元1066进行真空测试之外或者作为其替代方案，也可以使用机柜100在大于周围环境的压力下对被测单元1066进行压力测试。

此处，机柜100包括机柜壳116，该机柜壳116包括钢或其他金属框架70，并且机柜壳116被配置为具有下包围件80的矩形棱柱，该下包围件80由通过螺纹紧固件或其他稳固元件连接至框架70的表皮72界定。机柜100包括延伸穿过表皮72的至少两个排气开口117、机柜上表面84、以及下包围件80内的下设备底座76，每个排气开口117都被覆盖在屏幕74中，每个排气开口117在机柜100的相对侧上。用户界面隔室121在框架70的内部边界内、在上机柜表面84之上延伸。下包围件80进一步由形成背板86的外皮界定(图2C)，通过背板86，可以将用于测试的设施流体(诸如DI水、异丙醇(IPA)、氦气和氮气)供应到下包围件80中，以被用于使用机柜100来测试被测单元1066。设施管线、独立瓶子或两者的组合可以供应这些设施。机柜100在机柜100的框架70的下端78处的四个拐角中的每个拐角处被连接至脚轮或可锁定轮114(仅示出三个)，以使机柜100能够移动、以及用于将机柜100锁定或稳固在期望地点以防止其移动。

机柜100的下包围件80包括从下包围件80的外部可接近的多个抽屉118，此处是两个抽屉，每个抽屉都具有抽屉把手119和锁120，抽屉用于容纳诸如扳手、单元适配器201(图2)和用于测试被测单元的其他随时用具等工具。在下包围件80的剩余部分内存在：多个流体罐103，此处是两个流体罐，每个流体罐103都能够接收、存储和分配清洁剂，诸如异丙醇(以液态存储的IPA)；以及真空泵107和位于一对管路的端部处的一对导管开口115，此处导管开口115位于C密封表面安装阀或歧管的端部处，所有这些流体罐、真空泵和导管开口都可流体地互连至多个测试管路110，此处是具有清洁光滑内表面的不锈钢或其他管路的区段或一段，这些区段或一段在测试期间对要流过其中的流体是惰性的。如本文稍后将描述的，附加的流体部件存在于下包围件中并且被连接至测试管路110中的所选的测试管路110。如本文稍后将讨论的，多个阀也位于下包围件80内，并且将测试管路110中的所选的测试管路110和真空泵107、流体罐103和可选的高压测试系统1063(图3、4)互连，以形成管路流体测试回路。管路流体测试回路可配置为形成单独的可配置流体回路，以用于对使用机柜100评估的被测单元1066进行一个或多个测试操作或程序。

管路流体测试回路包括测试管路110，被测单元1066将被附接至测试管路110。如图2a和2b所示，这些测试管路110包括位于一对管路的端部处的一对导管开口115，该对管路从下包围件80向外延伸并且穿过上机柜表面84，该对导管开口115之间的空间足以允许被测单元1066被连接在两个导管开口115之间并且跨越两个导管开口115而连接。具有导管开口115的管路的末端位于机柜100的用户界面隔室121内、上机柜表面84上方大约2至10cm处。机柜100的在上机柜表面84上方的区域形成用户界面隔室121，该机柜100的用户能够接近该用户界面隔室121，以便跨越导管开口115附接被测单元1066。适配器可以被连接至被测单元1066的相对端上的相对的配件半部，以连接至导管开口115，使得被测单元1066在一对导管开口115之间提供封闭的流体路径。附加地，当如图3所示高压隔离阀301被连接至机柜100、并且被测单元1066被连接至高压隔离阀301时，用于在被测单元1066的流体路径内供应高压流体的单独的高压测试单元可以被单独连接至导管开口115。

图形用户界面(GUI)被连接至机柜的框架70的背板86上方的部分。图形用户界面113被连接至计算机和/或可编程逻辑控制器(PLC)和/或位于其顶部之上，该计算机和/或PLC能够引导图形用户界面113显示测试配置和性质，该计算机和/或PLC接收关于测试配置、性质或配方的用户指令，并且该计算机和/或PLC输出以及存储与具体的被测单元相关联的测试结果，以及控制机柜的下包围件80内的组件和阀以及任何高压测试单元(如果使用)的操作，以对被测单元1066执行测试。例如，每个被测单元1066可以包括唯一标识符，诸如位于被测单元上的代码或条形码，并且该代码通过扫描仪(未示出)或由机柜100的用户通过GUI手动地键入到计算机中，并且计算机控制下包围件80中的阀和其他组件的操作，以执行由机柜100的用户或所有者基于被测单元的代码预先编程的、或者通过具体的被测单元1066的图形用户界面具体地不同地键入的一系列程序。

现在参照图2A和2B，示出了用户界面隔室121的一部分的等距视图，该用户界面隔室121具有能够将导管开口115和被测单元1066流体连接在一起的多个单元适配器201。在一个方面中，单元适配器是高压不锈钢管道，该高压不锈钢管道具有形成在其相对端上的一体式配件半部，并且单元适配器额定为承受对被测单元1066执行静水压测试时的压力。此处，单元适配器可以是柔性的，并且可重复用于许多不同类型的被测单元，这些被测单元具有不同的管道长度，但具有相同大小的配件半部。

在另一方面中，单元适配器201包括不锈钢管子，该不锈钢管子具有位于不锈钢管子上的相对的配件半部，一个配件半部被配置为母配件半部以联接至导管开口115中的一个，并且另一配件半部是公半部或母半部以联接至被测单元1066的端部中的一端上的配合配件半部，两个联接以流体密封的方式进行连接，以将被测单元1066连接在导管开口115之间并且跨越导管开口115而连接，从而使得液体和气体能够在计算机的控制或手动控制下流体流过被测单元或流入被测单元。在该方面中，单元适配器201是基于导管开口115之间的间隔以及在被测单元1066的具体配置上的配件的位置和类型而定制制造的，使得单元适配器201根据具体的被测单元1066被定制，并且每个被测单元1066需要具体的单元适配器201的集合，该单元适配器的集合可以被重复使用以将相同类型的另一被测单元1066连接至导管开口115。在该方面中，单元适配器201的配件半部首先被连接至被测单元1066的相对端上的配件半部，并且因此单元适配器的另一端上的母配件半部被连接至被配置为公配件半部的导管开口115，以在导管开口115之间并且跨越导管开口115连接被测单元1066。此处，针对图2A和2B所示的被测单元1066，单元适配器201各自包括具有90°弯曲的一段管道，使得连接至导管开口115的该段管道的一端大致平行于导管的从上机柜表面84延伸并且终止于导管开口115中的部分并且与其共线延伸，并且连接至被测单元1066上的配件的管道的第二端大致平行于上机柜表面84。附加地，被测单元1066可以在其中包括多于两个配件半部。例如，被测单元可以包括发源于一个或多个连接位置的一个或多个分支，该分支具有附加的管道和关联的配件半部。为了测试这些被测单元1066，超过两个的配件半部被连接至盲配合配件半部，即，仅流体连接至其中的封闭或盲孔的配件半部，使得流体可以进入但不能流过盲配件半部的下游侧上的任何一段的管路。

当被测单元上存在不同的配件配置时，单元适配器201的配件半部被选择为被测单元1066上的配件半部的适当大小。在图2A所示的一个实施例中，单元适配器201在开口115处被直接紧固至管路，并且被紧固至被测单元1066，并且机柜100被配置为一次测试一个被测单元1066。在第二实施例中，提供第二对或更多对的导管开口115和对应的单元适配器201。在图2B中，这是由一对适配器歧管202提供的，每个适配器歧管202通过连接至中央公共歧管的适配器歧管导管开口115a被连接至多个(此处是三个)导管开口115，每个适配器歧管的中央公共歧管连接至导管开口115中的一个。适配器歧管202允许在机柜上或机柜中同时测试多个被测单元1066。

机柜100在本文中被配置用于流体通过被测单元1066的自动循环。然而，也设想了手动操作。具体地，在只有一部分被测单元1066需要测试高压焊件完整性的情况下，高压测试设备不需要位于机柜100的下包围件80内，而是被提供在导管开口115之上。参照图3，示出了用户界面隔室121的等距视图，用户界面隔室121具有连接至外部高压测试设备的一对静水压测试阀301。每个静水压测试阀包括：具有螺纹连接至导管开口115中的对应的一个导管开口115的连接端306的阀体302、可操作地连接至阀体302以允许开启和闭合通过阀体302的流体路径的手动操作杆304、以及用于将其连接至被连接至被测单元1066的单元连接器的次级导管开口115。静水压测试阀301中的一个还包括高压流体入口308，以用于将高压流体管线连接至高压流体入口308。在被测单元的高压测试期间，流体是无压头的，即，高压流体(此处为水)流动以填充测试管路110的用于静水压测试的部分，然后闭合通向排水管的阀，允许流体压力在过程管路110和被测单元内增加，直到期望的测试压力。示出了被测单元1066，该被测单元具有能够装配到被测单元1066的对应的单元适配器201，其中单元适配器201的母端部被连接至次级导管开口115’。附加地，每个静水压测试阀301可以包括螺线管操作器，该螺线管操作器代替其上的手动操作杆304，以在计算机的控制下使静水压测试阀在完全开启和闭合位置之间自动循环。在手动操作期间，高压下的静水压测试流体存在于高压流体入口308处。在手动操作杆304定位在第一位置的情况下，被测单元与导管开口115流体隔离，并且被测单元流体联接至高压流体入口308处存在的高压，以用于被测单元1066的焊件的高压测试。在手动操作杆304定位在第二位置的情况下，被测单元1066与高压流体入口308流体隔离并且流体联接至导管开口115，以用于被测单元1066的焊件的泄漏测试。

在一个实施例中，被测单元1066(例如高压气体线)的测试和处理程序包括一系列动作，以允许流体流过被测单元、并且量测被测单元对其的响应。用于高压气体管线的一个测试和处理程序是如下发起的：由用户将被测单元1066连接至对应的单元适配器201，然后将这些单元适配器连接至导管开口115、115a或115’处的管路。用户必须通过如下手动将配件半部稳固在一起：将母配件半部在对应的公配件半部之上、相对于对应的公配件半部进行装配和转动，并且使用扭矩扳手将其拧紧到指定扭矩，该扭矩扳手能够检测施加的扭矩、显示或调节指示已达到期望扭矩的可听信号、或两者兼有；或者用手动扭矩扳手将其拧紧在一起，或者按照制造商规定的方法保证接头的正确组装。备选地，配件半部可以被螺纹连接在一起达到“手紧”条件，此后，母配件半部相对于公配件半部执行一定数量的部分或全部转动。

在一个方面中，在被测单元1066正确连接至导管开口115(或115’、115a)的情况下，通过首先使用触摸笔在图形用户界面113上显示的虚拟键盘上、通过手动触摸虚拟键盘、或者通过远离计算机自动化用户界面表面中的图形用户界面113的操作将用于被测单元1066的适当代码键入到图形用户界面113中，用户通过选择程序来发起自动测试和处理程序。在程序开始之前，系统中的所有阀都被来自计算机的信号初始化或设置为闭合位置，该信号指示阀实现或维持闭合位置，或者指示EV块1053相对于本文使用的气动操作阀执行该功能。

参照图4，测试管路110可通过使用阀进行配置，以配置多个不同的流体回路，从而实现针对被测单元1066的不同测试状况。具体地，包括多个单独的管路和阀的测试管路110可配置为向被测单元1066的(多个)内部流体路径提供至少真空压力(亚大气压)、诸如氮气、IPA和去离子水等气体。

各个回路包括氮供应回路。为了提供氮气，这有助于对流体罐103加压，以及将其他流体从测试管路和被测单元1066的管路中吹扫或推出，工厂氮供应可在氮供应1055端口1055a(图2C的上中心处)处连接至100处的机柜中。第一可配置的主氮压力管线在机柜内从1055处的氮供应延伸到分支，其中第一氮压力亚管线通过第一选择器阀1019延伸到流体罐103中的一个，此处是第一IPA罐1078。第一选择器阀1019是气动阀，其开启和闭合由选择性地施加到其操作选择元件的气体压力控制，该压力在机柜的计算机或控制器的控制下由EV块1053选择性地引导到其上。当第一选择器阀1019处于开启位置时，氮气从第一氮压力亚管线1106流过第一选择器阀1019，并且进入第一IPA罐1078，以在第一IPA罐1078中的液体IPA之上形成加压氮覆盖层。第二氮压力亚管线1104从分支延伸并且通过第二选择器阀1003进入第二罐103，此处是第二IPA罐1050，以选择性地在压力下、在第二IPA罐1050中的液体IPA之上供应氮气。在第一IPA罐1050和第二IPA罐1078中处于压力下的氮气通过机柜100中的测试管路110的配置来确保存在足够的能量以将液体IPA从罐中的一个罐(第一罐1078或第二IPA罐1050)推出并且在用IPA冲洗时穿过被测单元1066。如本文将描述的，测试管路110在本文中被配置为使得穿过被测单元的IPA从第一IPA罐1078和第二IPA罐1050中的一个流出、穿过被测单元1066、并且由此流入第一IPA罐1078和第二IPA罐1050中的另一个。为了使IPA从第一IPA罐1078穿过被测单元1066流到第二IPA罐1050，第一IPA罐1078被加压，并且第二IPA罐1050被减压或排气到局部大气压，从而允许从第一IPA罐1078流到第二IPA罐1050。当IPA从第二IPA罐1050移动到第一IPA罐1078时，当IPA冲洗发生时，第二IPA罐1050被加压，并且第一IPA罐1078被减压或排气到局部大气压，从而允许从第二IPA罐1050穿过被测单元1066流到第一IPA罐1078。为了降低第一IPA罐1078中的压力，氮供应回路包括第一排气阀1020，该第一排气阀1020连接至第一选择器阀1019与进入第一IPA罐1078中的第一氮压力亚管线的开口之间的第一氮压力亚管线1106，以选择性地将第一氮压力排气管线1110连接至第一IPA罐1078，其中第一选择器阀1019处于闭合位置以防止氮气从氮源流入第一IPA罐1078中、将第一IPA罐1078中的IPA之上的压力排气到大气或周围环境排气口1069，诸如经由通过机柜的背板的连接件排气到设施中央排气系统。为了降低第二IPA罐1050中的压力，氮供应回路包括连接至第二选择器阀1003与第二氮压力亚管线1104进入第二IPA罐1050中的开口之间的第二氮压力亚管线1104的第二排气阀1002，以选择性地将第二氮压力排气管线1108连接至第二IPA罐1050，其中第二选择器阀1003处于闭合位置以防止氮气从氮源流入第二IPA罐1050中、将第二IPA罐1050中的IPA之上的压力排气到对机柜100周围环境开放的大气或周围排气口1051。IPA可以通过第二排气口/漏斗1069被引入或添加到第一IPA罐1078中。类似的填充漏斗可以备选地或附加地流体连接至第一IPA罐1050。

氮供应回路还包括第一氮分支管线1140和第二氮分支管线1142。第一氮分支管线1140通过压力调节器1022被连接至EV块，第一氮分支管线1140也被连接至块压力计1054。这将处于调节压力的氮气供应到EV块，该氮气通过气动控制管道(未示出)、通过EV块选择性地供应到测试回路的气动阀。第二氮分支管线1142被配置为将来自1055处的氮源的氮气连接至由机柜中的测试管路110配置的流体管线循环回路1116中的被测单元1066，这将在本文中进一步详细描述。第二氮分支管线1142包括用于将其中的氮压力调节在所选压力范围内的调节器1017、用于去除氮气流中的颗粒的过滤器1059、用于充当吸气剂以去除非氮气的净化器1058、以及加热器1060。

IPA流体回路包括IPA冲洗回路。该回路包括从第一IPA罐1078中的IPA的液体容量内延伸到第一IPA冲洗阀1016的第一IPA冲洗管线1114，该第一IPA冲洗阀1016是由EV块1053选择性地供应的气动压力控制的气动阀。第一IPA冲洗管线1114从第一IPA冲洗阀1016流体地连接到流体管线循环回路1116中，被测单元1066在流体管线循环回路1116内形成流动路径，这在本文中将稍后描述。仅出于参考目的，第一IPA冲洗管线1114在此处被认为流体连接至流体管线循环回路1116和被测单元1066的第一侧。第二IPA冲洗管线1112从第二IPA罐1050中的IPA的流体容量内延伸并且从第二IPA罐1050向外延伸到第二IPA冲洗阀1004中。第二IPA冲洗阀1004是在EV块1053的控制下的流体操作阀。通过第二IPA冲洗阀1004，第二IPA冲洗管线1112在流体管线循环回路1116和被测单元1066的第二侧被流体连接至流体管线循环回路1116。

IPA回路还包括冲洗回路。在该冲洗回路1118中，第一IPA排水管线1120从第二IPA罐1050朝向分支管线向下延伸。第一IPA排水管线从第一IPA罐1078的下部向下延伸。第一IPA排水管线1122和第二IPA排水管线1120连接至公共排水管线1124，该公共排水管线1124的开启和闭合由排水阀1001控制，该排水阀1001可以开启或闭合以允许IPA被排水到单独的废水管线或用于其再循环。

流体管线循环回路1116允许在被测单元1066的测试中使用的不同流体组件选择性地连接至被测单元106。流体管线循环回路1116包括第一循环流体管线1126，第一循环流体管线1126连接在被测单元1160的第二侧的位置与高压(HP)球阀1015的连接之间，该第一循环流体管线1126通过HP球阀1015连接至第二循环流体管线1128，该第二循环流体管线1128通过第二IPA冲洗阀1004连接至第二IPA冲洗管线1112。第二循环流体管线1128还被连接至第二排水管线1130，该第二排水管线1130被连接至气动阀，此处是第二排水阀1005，该第二排水阀1005在EV块1053的控制下选择性地将第二排水管线流体连通至排水管1067。第二循环流体管线1128继续与连接至真空控制管线阀1006的第三分支管线1132连接，真空控制管线阀1006选择性地将第三分支管线与粗真空泵1068连通。第一循环流体管线在其远离HP球阀1015的端部处流体连接至由EV块1053控制的第一循环气动阀1007。

第三循环流体管线1134从与第一循环气动阀1007的流体连接延伸至循环三通，该循环三通被流体连接至流体管线循环回路1116的第三循环流体管线1138和第二氮分支管线1142。第三循环流体管线1134和第二氮分支管线1142到第四循环流体管线1138中的流体连接由第二气动循环管线阀1008控制。第四循环流体管线1138从第二气动循环管线阀1008延伸到三通选择器球阀1014。在三通选择器球阀1014和第二气动循环管线阀1008之间，第四循环流体管线1138被连接至多个流体管线。在EV块1053的控制下，通过去离子水气动阀1010将第一去离子水管线1144连接至机柜100的背板上的连接，该第一去离子水管线1144被连接至1062处的家用去离子水源，该家用去离子水源通过其在机柜100的背板上的连接而被供应。另外，第一IPA冲洗管线1114在三通选择器球阀1014和第一去离子水管线1144的连接之间连接到第四循环流体管线1138中。连接至氦气泄漏检查控制管线阀1009的氦气泄漏检查端口管线1152选择性地操作以允许氦气泄漏检查1070(诸如外部氦气泄漏测试器)在第四循环流体管线1138上抽真空。第五循环流体管线1146从三通选择器球阀1014延伸到被测单元1066的测试位置的第一侧。

可以提供集成高压测试系统1063来代替图2C的高压阀调，高压测试系统1063能够对从容纳的去离子水源1062中获得的去离子水进行加压。该集成高压测试系统1063被连接至三通选择器球阀1014的第三入口，以使得能够将高压下的流体供应到被测单元1066以对其进行压力测试。

通过将高压测试系统1063(例如Maxpro静水压测试单元)连接至被测单元1066的第二侧，提供静水压测试回路。第二去离子水管线1148从1062处的家用DI水源延伸到高压测试系统1063的入口。加压的去离子水管线1150从高压测试系统1063延伸到三通选择器球阀1014的第三入口。压力计1064和泄压阀1011被连接至去离子水管线1150，该泄压阀1011被设置为低于去离子水管线1150中的不期望压力的吹出压力。能够在高流体压力下操作的针阀1012存在于高压测试系统1063和三通选择器球阀1014之间的加压去离子水管线1150中。针阀可以被操作以控制流过其中的高压去离子水的流量。通过适当选择测试管路中的阀位置，不同的流体可以流过被测单元1066的内部，因此可以对被测单元1066执行不同的测试。

附加地，可以提供一个测试端口，该测试端口可以选择性地连接至传感器，该传感器可以包括残余气体分析(RGA)、湿度水平检测、悬浮粒子测量或总有机成分(TOC)的样本收集容器或任何其他所需的采样或检测。例如，该端口可以位于被测单元的下游。

在一个方面中，当被测单元不需要进行静水压(即，高压)测试时，被测单元可以按照以下序列进行处理。

步骤1–氦气泄漏检查

步骤2–N2吹扫以去除压力测试中残余的DI水

步骤3–溶剂(IPA)清洗

步骤4–N2吹扫以去除残余溶剂

步骤5–DI水冲洗

步骤6–加热N2吹扫以去除残余的DI水并且干燥

步骤7–使用内部真空泵1068进行真空干燥。

在另一方面中，当要评估被测单元的压力能力(即，保持高压的能力)时，一系列测试如下。被测单元1066被连接到测试系统中后，将执行以下测试序列。

步骤1–氦气泄漏检查

步骤2–静水压测试

步骤3–N2吹扫以去除压力测试中残余的DI水

步骤4–溶剂(IPA)清洗

步骤5–N2吹扫以去除残余溶剂

步骤6–DI水冲洗

步骤7–加热N2吹扫以去除残余的DI水并且干燥

步骤8–使用内部真空泵1068进行真空干燥。

此后，在本文中将描述对被测单元执行八步骤测试、清洁和干燥的操作序列。然而，在每个步骤中，本文描述的操作序列通常涉及如何配置机柜100内的测试管路110和阀以对被测单元1066执行氦气泄漏测试和高压测试，以及如何清洁和干燥被测单元1066。可以简单地通过改变操作序列的时间来改变这些操作序列以执行上面概述的七步骤测试，其中不执行静水压测试或者其他数量或序列的步骤，以创建管路110和阀的不同配置来执行本文公开的测试、清洁和干燥。因此，机柜为其用户提供来编程或引起使用氮气、泄漏测试流体(诸如氦气)、高压源、氮源和溶剂(诸如IPA)的期望的任何测试、清洁和干燥操作序列的能力。附加地，如果用户期望适应所执行的过程，本文使用的溶剂和气体可以用其他气体和溶剂替换。

在八步骤测试过程的第一步骤中，对被测单元1066进行氦气泄漏检查。为了进行这种氦气泄漏检查，外部氦气泄漏测试设备通过机柜100的后表皮连接至氦气泄漏测试端口1070，或者，能够真空排出测试管路110、阀和被测单元的内部容量并且确定氦气的存在的专用氦气泄漏检查设备可以被集成到机柜中。在氦气泄漏检查设备1174通过端口1070连接至氦气泄漏检查端口管线1152的情况下，计算机将通过如下发起真空泄漏测试：通过闭合真空控制管线阀1006、第一气动循环管线阀1008、第二气动循环管线阀1007、去离子水气动阀1010、第二排水阀1005、第一IPA冲洗阀1016和第二IPA冲洗阀1004以防止流体流过，通过开启氦气供应控制管线阀1009和HP球阀1015以允许流体流过，并且通过将三通选择器球阀1014定位为将第四循环流体管线1138流体连接至第五循环流体管线1146、并且将去离子水管线1150与第五循环流体管线1146隔离，从而连接氦气泄漏检查真空设备1174，使得通过被测单元1066抽真空。氦气泄漏检查真空设备1174优选地能够获得10

氦源或喷雾器(诸如细长导管或棒1105的形式)被依次定位在被测单元1066的焊件外部，以在被测单元1066内已经达到期望的真空压力水平后释放氦气。如果在焊件处存在通过焊件从管路或管道的外侧延伸到内侧的开口，该开口大于氦原子数量级的大小，则氦气将通过开口被吸入，并且由氦气泄漏检查真空设备1174处的检测器检测。如果氦气泄漏真空设备1174检测到氦气，则被测单元1066被拒绝并且报废或返工。因为氦是最小的惰性气体分子，并且会渗透到焊件焊缝中原子大小极小的间隙中，因此氦被用作泄漏测试气体。

在真空泄漏测试结束后，或以其他方式，基于用户要求，被测单元1066可以进行静水压测试，作为上述八步骤过程的第次级测试。参照图5，计算机通过如下来发起该程序：关闭所有开关阀(即，仅具有开启或闭合状态并且连接在两个测试管路110之间的那些阀)、或者评估每个开关阀的关闭状况并且关闭自先前动作序列以来可能已开启的任何阀。然后，选择性地开启阀、或者在三通阀的情况下选择性地将阀定位以允许流体从DI水源1062流到第一回路流体循环管线1126，该第一回路流体循环管线1126是无压头的，即，通过闭合或维持闭合高压球阀1015，在其远离被测单元1066的端部处闭合。为了如此配置流体管线循环回路1116，计算机指示EV块将三通选择器球阀1014定位为使加压去离子水管线1150与第五循环流体管线1146连通，并且将第四循环流体管线1138与第五循环管线1146隔离。计算机也开启HP球阀1015和第二排水阀1005。如图5所示，高压测试系统1063在箭头A的方向上通过第二去离子水管线1148接收来自去离子水源1062的流动中的去离子水，并且将该水压缩到更高的压力，该压力通过加压去离子水管线1150在箭头B和C的方向上从其输出。该水最初在低压流动、通过第五循环流体管线1146、通过被测单元1166、通过第一循环流体管线1126、HP球阀1015和第二循环流体管线1128、然后通过第二排水阀1005并且进入排水管1067中。一旦这些管线充满去离子水，HP球阀1015闭合，并且高压测试系统1063继续增加去离子水的压力，该压力在这些管线的静态水柱中和被测单元1066中连通，直到达到用于压力测试的压力并且保持预定的时间段。备选地，当去离子水最初由高压测试系统1063加压时，HP球阀1015可以被维持在闭合位置。在该构造中，如果先前在测试管路110和被测单元1066中存在真空压力，则去离子水将填充被测单元1066的内部容量。如果气体存在于这些测试管路110和被测单元1066中，由于气体比去离子水可压缩得多，气体将随着去离子水的压缩而压缩，并且高压水将延伸到被测单元1066的整个内部容量中。

如果在去离子水的加压期间、并且针对在达到去离子水的全压后的用户选择周期，检测到水从被测单元1066泄漏，则被测单元1066被丢弃或返工。在压力测试完成之后，通过开启第二排水阀1005、然后开启HP球阀1015，管线和被测试单元1066中的水压以非常快速的方式降低，以通过第二排水阀1005和排水管1067减轻该水压(或者开启高压测试系统1063中的单独的排水或排气管线1011以排出水压)。同样地，一旦达到压力，高压测试系统1063本身就停止压缩水。从被测单元收集的废产物被收集到排水管1067中，其中废产物可以被移除以进行适当的处置。

在高压测试期间，可以在压力换能器1065处测量被测单元1066中的压力，并且根据被测单元1066的标识记录在计算机存储器中。如果存在允许水从被测单元1066中逸出的泄漏，则流动压力将无法维持，可能永远不会达到用于被测单元1066的适当测试压力，或者作为在一个时间单位内的压力上升而测量的压力斜坡速率可能超出低斜坡速率的容限范围。使用压力换能器1065，计算机可以维持这些压力读数、计算压力斜坡速率、并且将压力斜坡速率与用于具体被测单元的具体斜坡速率进行比较，并且如果被测单元未通过测试，则计算机在GUI上提供视觉警报或音频警报。另外，如果在被测单元1066中存在防止流动或阻碍充分流动的堵塞，则换能器将检测到高流动压力，从而再次指示在被测单元1066中的缺陷。附加地，用户可以基于对来自被测单元1066的渗水或泄漏的观察手动键入关于被测单元1066的通过或失败的信息。如果在加压去离子水管线1150中出现不期望的高压，则泄压阀1011将基于泄压阀1011的吹出或开启压力设定点而自动开启。在高压测试之后，在计算机或控制器存储器或单独的存储器设备中维持被测单元1066的标识与最大压力和暴露于最大压力的周期的相关性。泄压阀1011的开启也可以触发计算机或控制器立即开启第二排水阀1005。

在一个方面中，在压力测试结束后，在八步骤过程的第三步骤中，用加热的N2(氮气)冲洗被测单元1066。计算机通过如下来发起该程序：关闭所有开关阀，或评估每个开关阀的断开或关闭状况、并且关闭自先前动作序列以来可能开启的任何阀。然后，计算机指示EV块开启第一气动循环管线阀1008和第二排水阀1005。计算机还将三通选择器阀1014定位为隔离加压去离子水管线、并且将第三循环流体管线1038流体连接至第五循环流体管线1146。计算机还开启HP球阀1015。这允许N

吹扫来自被测单元内部以及测试管路110和阀中的水的氮气的流持续一段时间，以足够去除在压力测试期间与去离子水接触的被测单元1066、测试管路和阀的内表面中或上吸附的水分。当N

在一个方面中，在N

当第一IPA罐1078和第二IPA罐1050中的一个已经几乎充满IPA，而第一IPA罐1078和第二IPA罐1050的另一个几乎为空时，例如仅在一个或多个被测单元1066已经用沿着相同方向流动的IPA冲洗之后，在被测单元的IPA清洗期间IPA的流动方向可以反转。备选地，在单个被测单元1066中，在单个被测单元1066的冲洗期间IPA的流动方向可以反转一次或多次。这可以有助于确保可能已经沉淀在其中的任何颗粒已经被冲洗出被测单元1066，特别是在DI水测试期间。IPA冲洗结束时，计算机闭合所有开启的开关阀。

上面概述的八步骤过程中的第五程序是对被测单元进行N

N2流也可以在被测单元1066处双向提供，即，从第一侧进入被测单元，然后从第二侧进入，反之亦然，进入一次或多次。

在N2清洁操作结束后，作为上述八步骤过程中的第六步骤，可以再次用DI水冲洗被测单元，但此处不是在压力下用去离子水冲洗。计算机通过如下来发起该DI水冲洗程序：关闭所有开关阀，或评估每个开关阀的关闭状况、并且关闭自先前动作序列以来可能开启的任何开关阀。计算机然后通过EV块1053开启水气动阀1010和第二排水阀，开启HP球阀1015，并且将三通选择器球阀1014定位为隔离高压测试系统1063、并且将第三循环流体管线1038与第五循环流体管线1146流体连接。利用这种配置，在1062处的DI水源处于比周围大气环境压力更高的压力的情况下、并且在第二排水阀1005开启使得第二排水管线1130的内部被暴露于周围大气环境压力的情况下，如图9所示，DI水从1062处的源沿着箭头A的方向流过第一去离子水管线1133和去离子水气动阀1010，沿着箭头B的方向通过第四循环流体管线1138到达三通选择器球阀1014。在穿过三通选择器球阀1014之后，去离子水沿着箭头方向流过第五循环流体管线1146，以穿过被测单元1066并且进入第一循环流体管线1126中、到达HP球阀1015。然后，去离子水在箭头E的方向上流动到第二排水管线1130，然后在箭头F的方向上从其流动到排水管1067。

在DI水冲洗结束后，在上述八步骤过程的第七步骤中，再次用N2吹扫测试单元，以清洁测试管路110中的剩余DI水和任何残余IPA。同样，计算机通过如下来发起该程序：关闭所有开关阀，或评估每个开关阀的关闭状况、并且关闭自先前动作序列以来可能开启的任何开关阀。然后，计算机指导EV块开启第二排水阀1005和第二气动循环管线阀1008，开启HP球阀1015，并且设置三通选择器球阀以隔离高压测试系统1063、并且在第四循环流体管线1138和第五循环流体管线1146之间建立流体连通路径。当氮压力被调节到高于大气压时，在这种配置中，氮气将从1055处的高压供应流到低压排水管1067，推动存在于其前面的测试管路中的水。在一个方面中，如图10所示，这种流动沿着箭头A的方向通过第二氮分支管线1142，然后沿着箭头B的方向通过调节器1017并且经过压力换能器1057，沿着箭头C的方向通过净化器1058、过滤器1059、N2加热器1060并且通过第二气动循环管线阀1008、以及进入第四循环流体管线1138中。然后，氮气流过三通选择器球阀1014，进入第五循环流体管线1146中，并且沿着箭头E的方向流过被测单元1066。然后，氮气沿着箭头F的方向流过第一循环流体管线1126和第二循环流体管线1128，然后沿着箭头G的方向通过第二排水阀1005到达排水管1067。

在N2吹扫结束时，计算机闭合所有开启的阀。DI水冲洗结束后，作为上述八步骤过程的第八步骤，必须对被测单元进行真空干燥和脱气，即，去除其上或其中吸附的水或水蒸气。在该操作中，被测单元1066被连接至粗真空泵1068。计算机通过如下来发起该程序：关闭所有开关阀，或评估每个开关阀的关闭状况、并且关闭自先前动作序列以来可能开启的任何开关阀。然后，计算机使EV块开启真空控制管线阀1006，并且还开启HP球阀1015。在测试管路的这种配置中，仅第五循环流体管线1146、被测单元1066的内表面、第一循环流体管线1126、第一循环分支管线和第二排水管线1130的内部容量包暴露于真空。粗真空泵1068将该内部容量泵送至减压，使得这些组件中或其内表面上或内表面中的水蒸气在被测单元1066内部的减压条件下蒸发或蒸去到内部容量中，并且从该组件被泵送，从而干燥内表面。干燥后，关闭粗真空泵1068，并且可以开启第二排水阀1005以将被测单元1066内部的压力增加到大气压。此时，被测单元已经过测试和清洁，并且准备从机柜中移除，并且进行进一步检查，处理为气体回路、独立包装并且运送给用户，放入库存或以其他方式保存或处置。

在一个方面中，在压力测试结束后，在八步骤过程的第三步骤中，用加热的N2(氮气)冲洗被测单元1066，其中，加热的N2(氮气)冲洗是双向执行的，换言之，测试管路被配置为使加热的N

为了发起第二方向N

如本文描述的，提供了一种用于测试以及随后清洁和干燥被测单元的系统，在测试步骤、清洁和干燥程序期间或之间不对被测单元进行物理处理。这导致减少应力和连接管路或管道的焊件，从而提高零件的整体可靠性。

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