JP2007003295A - 密閉品のリークテスト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉品の外側部位に浸入したトレーサガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能な密閉品のリークテスト方法を提供する。
【解決手段】内部に気密的に封止された空間を有する密閉品１と、密閉品１と同体積且つ同材質で内部空間のないリファレンス品２とを１つの加圧用チャンバ１１内で大気圧を超える圧力のヘリウムガス（トレーサガス）により加圧した後、密閉品１およびリファレンス品２それぞれを別々の測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内に入れて各測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内を真空排気し、その後、一方の測定用チャンバ２１ａ内の密閉品１から放出されるヘリウムガスの量と他方の測定用チャンバ２１ｂ内のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量との差に基づいて密閉品１の気密性の良否判定を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内部に気密的に封止された空間を有する密閉品の気密性をテストする密閉品のリークテスト方法に関するものである。

従来から、水晶振動子やＩＣチップなどをパッケージングした密閉品の気密性をテストする方法として、水没法やボンビング法（浸漬法）などが知られている。

ここにおいて、水没法では、試験槽に入れた試験用液体（例えば、温水、加熱したフロロカーボン液など）中に密閉品を浸漬して密閉品の内部空間の気体を温めて膨張させ、密閉品から出る気泡の有無を観察する方法であり、リークがある場合はリーク箇所から気泡が出るので直ちにリークを発見できる。しかしながら、水没法では、密閉品から出る気泡を目視により観測する必要があるので、気泡の見落としや誤判定が生じやすいという不具合があった。

一方、ボンビング法では、ヘリウムリークディテクタを使用したリークテスト方法（例えば、ＪＩＳ Ｚ ２３３１参照）であり、図７（ａ）に示すように真空ポンプからなる排気装置１２およびヘリウムボンベからなるトレーサガス源１３を接続した加圧用チャンバ（ボンビングタンク）１１内に密閉品１を収め、続いて、加圧用チャンバ１１内が所定の真空度となるまで加圧チャンバ１１内を真空排気した後、トレーサガス源１３から加圧用チャンバ１１内にトレーサガスであるヘリウムガスを供給して加圧用チャンバ１１内の圧力を規定時間（例えば、２時間以上）だけ大気圧を超える規定圧力（５．１×１０^５Ｐａ）に維持することで、ヘリウムガスにより密閉品１を加圧する。ここにおいて、密閉品１にリーク箇所が存在すると、ヘリウムガスが密閉品１のリーク箇所を通して密閉品１の内部空間まで侵入する。

上述のようにして密閉品１をヘリウムガスにより加圧した後、加圧用チャンバ１１内の圧力を大気圧に戻した後で加圧用チャンバ１１内から密閉品１を取り出し、密閉品１の表面に空気を吹き付けた後、図７（ｂ）に示すように低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２およびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４が接続された測定用チャンバ２１内に密閉品１を入れる。続いて、排気装置２２により測定用チャンバ２１内を真空排気した後、測定用チャンバ２１内のヘリウムガスをリーク検出装置２４により測定し、リーク検出装置２４により閾値を超える量のヘリウムガスが検出されたときには密閉品１を不良品と判定する。つまり、加圧時に密閉品１のリーク箇所を通して密閉品１の内部空間にヘリウムガスが侵入していた場合には、密閉品１の内部空間からリーク箇所を通して漏れ出したヘリウムガスがリーク検出装置２４により検出されるので、不良品と判定されることとなる。

ところで、ヘリウムガスなどのトレーサガスを用いたリークテスト方法については、密閉品の大リークの有無を判定可能としたリークテスト方法（特許文献１参照）や、タクトタイムを短縮しながらもリーク検出装置内のトレーサガスのバックグランド値の上昇を防止可能としたリークテスト方法（特許文献２参照）も提案されている。
特開平１１−３０５６５号公報 特開平１０−４８０８７号公報

しかしながら、一般的なボンビング法や、上記特許文献１や上記特許文献２に開示された各リークテスト方法では、密閉品１の容器の材質によってはトレーサガスによる加圧時に密閉品１の外側部位にトレーサガスが浸入し、当該外側部位から放出されるトレーサガスがリーク検出装置２４により検出されて良品が不良品と誤判定されることがあった。なお、この種の密閉品１としては、マイクロマシンニング技術を利用して形成されたＭＥＭＳ（微小電気機械デバイス）、例えば、マイクロリレー、ジャイロセンサ、加速度センサなどのように、シリコン基板や所謂ＳＯＩ基板を用いて形成されるセンサ構造体の容器（パッケージ）の一部としてパイレックス（登録商標）のようにシリコンと熱膨張係数が略等しいガラスを利用したものがある。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、密閉品の外側部位に浸入したトレーサガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能な密閉品のリークテスト方法を提供することにある。

請求項１の発明は、内部に気密的に封止された空間を有する密閉品と、密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のないリファレンス品とを１つの加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、密閉品およびリファレンス品それぞれを別々の測定用チャンバ内に入れて各測定用チャンバ内を真空排気し、その後、一方の測定用チャンバ内の密閉品から放出されるトレーサガスの量と他方の測定用チャンバ内のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量との差に基づいて密閉品の気密性の良否判定を行うことを特徴とする。

この発明によれば、密閉品から放出されるトレーサガスの量とリファレンス品から放出されるトレーサガスの量との差を求めることにより、密閉品の外側部位から放出されるトレーサガスの量がキャンセルされるので、密閉品にリーク箇所がある場合には不良品と判定することができる一方で、密閉品にリーク箇所がない場合には密閉品の外側部位に浸入したトレーサガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。

請求項２の発明は、内部に気密的に封止された空間を有する複数個の密閉品と、密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のない１個のリファレンス品とを１つの加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、各密閉品およびリファレンス品それぞれを１個ずつ別々の測定用チャンバ内に入れて各測定用チャンバ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ内の密閉品から放出されるトレーサガスの量と測定用チャンバ内のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量との差に基づいて各密閉品それぞれの気密性の良否判定を行うことを特徴とする。

この発明によれば、各密閉品それぞれから放出されるトレーサガスの量とリファレンス品から放出されるトレーサガスの量との差を求めることにより、各密閉品それぞれの外側部位から放出されるトレーサガスの量がキャンセルされるので、各密閉品それぞれについて、リーク箇所がある場合には不良品と判定することができる一方で、リーク箇所がない場合には密閉品の外側部位に浸入したトレーサガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。また、１個のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量を用いて複数個の密閉品それぞれの外側部位から放出されるトレーサガスの量をキャンセルするので、請求項１の発明に比べて、タクトタイムを短縮することができるという利点がある。

請求項３の発明は、内部に気密的に封止された空間を有するｎ個（ｎ≧２）の密閉品と、密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のない１個のリファレンス品とを１つの加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、ｎ個の密閉品とリファレンス品とを別々の測定用チャンバ内に入れて各測定用チャンバ内を真空排気し、その後、一方の測定用チャンバ内のｎ個の密閉品から放出されるトレーサガスの合計量と測定用チャンバ内の１個のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量をｎ倍した量との差に基づいて各密閉品の気密性の良否判定を行うことを特徴とする。

この発明によれば、ｎ個の密閉品から放出されるトレーサガスの合計量と１個のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量をｎ倍した量との差を求めることにより、各密閉品の外側部位から放出されるトレーサガスの合計量がキャンセルされるので、密閉品にリーク箇所がある場合には不良品と判定することができる一方で、密閉品にリーク箇所がない場合に密閉品の外側部位に浸入したトレーサガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。また、１個のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量を用いてｎ個の密閉品それぞれの外側部位から放出されるトレーサガスの量をキャンセルするので、請求項１の発明に比べて、タクトタイムを短縮することができるという利点がある。また、請求項２の発明に比べて、測定用チャンバの数およびトレーサガスを検出するためのリーク検出装置の数を少なくできるという利点がある。

請求項４の発明は、内部に気密的に封止された空間を有する密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のないリファレンス品を加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、リファレンス品を測定用チャンバ内に入れて測定用チャンバ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ内のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量の時系列データをリファレンス用時系列データとして保持しておき、密閉品を加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、密閉品を測定用チャンバ内に入れて測定用チャンバ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ内の密閉品から放出されるトレーサガスの量の時系列データとリファレンス用時系列データとの相関を評価した結果に基づいて密閉品の気密性の良否判定を行うことを特徴とする。

この発明によれば、密閉品から放出されるトレーサガスの量の時系列データとリファレンス用時系列データとの相関を評価した結果に基づいて密閉品の気密性の良否判定を行うので、密閉品にリーク箇所がない場合に密閉品の外側部位に浸入したトレーサガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。また、請求項１〜３の発明のように密閉品とリファレンス品とを同時に取り扱う必要がないので、測定用チャンバの数およびトレーサガスを検出するためのリーク検出装置の数を少なくできるという利点がある。また、密閉品の品種ごとに体積および材質を設定した各リファレンス品それぞれから放出されるトレーサガスの量の時系列データからなるリファレンス用時系列データをあらかじめデータベース化しておくことにより、複数の品種の密閉品のリークテストを容易に行うことができる。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記トレーサガスとしてヘリウムガスを用いることを特徴とする。

この発明によれば、前記トレーサガスのバックグランドが５ppm程度なので密閉品から放出される前記トレーサガスの量の測定値に対するバックグランドの影響が小さく、かつ、質量数が４となる分子がほとんどないので、測定用チャンバ内の状況に影響されず、前記密閉品の内部空間からの前記トレーサガスのリーク量をより高精度に求めることが可能となる。

請求項１〜４の発明では、密閉品にリーク箇所がない場合に密閉品の外側部位に浸入したトレーサガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になるという効果がある。

（実施形態１）
以下、内部に気密的に封止された空間を有する密閉品のリークテスト方法について図１を参照しながら説明するが、本実施形態では、密閉品１として容器がパイレックス（登録商標）のようなガラスにより直方体状に形成されたものを例示し、リファレンス品２として密閉品１の容器と同材質で且つ同体積に形成されたものを用いる。なお、密閉品１の容器の形状や材質は特に限定するものではなく、例えば、密閉品１が上述のマイクロリレーの場合には、図２（ａ）に示すように内部に気密的に封止された空間１００ａを有する密閉品１の容器１００を、パイレックス（登録商標）により形成された矩形板状の第１のガラス基板１０２と、パイレックス（登録商標）により形成され第１のガラス基板１０２に対向配置された矩形板状の第２のガラス基板１０３と、シリコン基板を用いて形成され第１のガラス基板１０２と第２のガラス基板１０３との間に介在する矩形枠状のフレーム１０１とを備えたパッケージにより構成し、リファレンス品２を、図２（ｂ）に示すように、パイレックス（登録商標）により形成された矩形板状の第３のガラス基板２０２と、パイレックス（登録商標）により形成され第３のガラス基板２０２に対向配置された矩形板状の第４のガラス基板２０３と、第３のガラス基板２０２と第４のガラス基板２０３との間に介在するシリコン基板２０１とで構成してもよい。

本実施形態のリークテスト方法では、まず、図１（ａ）に示すように真空ポンプからなる排気装置１２およびヘリウムガスボンベからなるトレーサガス源１３が接続された加圧用チャンバ１１内に試験対象の密閉品１および当該密閉品１に対応したリファレンス品２を収める。

続いて、排気装置１２を作動させてから、排気装置１２と加圧用チャンバ１１との間に設けられているバルブＶ３３，Ｖ３１を順次開いて加圧用チャンバ１１内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで加圧チャンバ１１内を真空排気する。なお、加圧用チャンバ１１内の真空度は加圧用チャンバ１１と真空計１４との間のバルブＶ３５を開いて真空計１４により測定する。

その後、上述の２つのバルブＶ３３，Ｖ３１のうち排気装置１２に近い排気用のバルブＶ３３を閉め、加圧用チャンバ１１に近いバルブＶ３１とトレーサガス源１３との間に設けられているガス供給用のバルブＶ３２を開いてトレーサガス源１３から加圧用チャンバ１１内にトレーサガスであるヘリウムガスを供給して加圧用チャンバ１１内の圧力を規定時間（２時間以上が望ましく、例えば、２時間）だけ大気圧を超える規定圧力（５．１×１０^５Ｐａ）に維持することで、ヘリウムガスにより密閉品１およびリファレンス品２を加圧する。なお、密閉品１にリーク箇所が存在すると、この加圧工程においてヘリウムガスが密閉品１のリーク箇所を通して密閉品１の内部空間まで侵入する。また、この加圧工程において、密閉品１およびリファレンス品２それぞれの外側部位に、ヘリウムガスが浸入するとともに、密閉品１およびリファレンス品２それぞれの表面にヘリウムガスが付着する。

上述のようにして密閉品１およびリファレンス品２をヘリウムガスにより加圧した後、バルブＶ３１，Ｖ３２を閉じ、ベント用のバルブＶ３４を開いて加圧用チャンバ１１内の圧力を大気圧に戻した後で加圧用チャンバ１１内から密閉品１およびリファレンス品２を取り出し、密閉品１およびリファレンス品２それぞれの表面に空気を吹き付ける。

その後、図１（ｂ）に示すように低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２ａおよびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４ａが接続された測定用チャンバ２１ａ内に密閉品１を入れ、また、低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２ｂおよびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４ｂが接続された測定用チャンバ２１ｂ内にリファレンス品２を入れる。なお、２つの測定用チャンバ２１ａ，２１ｂには同じ仕様のものを用い、２つの排気装置２２ａ，２２ｂおよび２つのリーク検出装置２４ａ，２４ｂにも同じ仕様のものを用いる。

続いて、排気装置２２ａ，２２ｂを作動させてから、排気装置２２ａ，２２ｂと測定用チャンバ２１ａ，２１ｂとの間に設けられている排気用のバルブＶ４１ａ，Ｖ４１ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内を真空排気する。なお、測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内の真空度は測定用チャンバ２１ａ，２１ｂに接続された真空計（例えば、ピラニ真空計）２３ａ，２３ｂにより測定する。

その後、排気用のバルブＶ４１ａ，４１ｂを閉じてから、リーク検出装置２４ａ，２４ｂと測定用チャンバ２１ａ，２１ｂとの間に設けられている測定用のバルブＶ４２ａ，Ｖ４２ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内のヘリウムガスをリーク検出装置２４ａ，２４ｂにより測定する。

各リーク検出装置２４ａ，２４ｂそれぞれの測定値（検出値）はマイクロコンピュータを主構成とする判定装置２５に入力され、判定装置２５では、リーク検出装置２４ａの測定値からリーク検出装置２４ｂの測定値を減算して得た差分値を予め密閉品１の気密性の良否判定用に設定した閾値と比較して、差分値が閾値よりも大きい場合には不良品と判定し、差分値が閾値以下の場合には良品と判定する。要するに、判定装置２５は、リーク検出装置２４ａの測定値からリーク検出装置２４ｂの測定値を減算する減算手段と、減算手段により求めた差分値を閾値と比較して密閉品１の気密性の良否判定を行う判定手段とを備えている。なお、判定手段による判定結果は例えばディスプレイ装置などの表示手段（図示せず）に表示させればよい。また、判定結果が分かった後は、測定用のバルブＶ４２ａ，Ｖ４２ｂを閉じてから、測定用チャンバ２１ａ，２１ｂに接続されているベント用のバルブＶ４３ａ，Ｖ４３ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内の圧力を大気圧に戻した後で測定用チャンバ２１ａから密閉品１を、測定用チャンバ２１ｂからリファレンス品２を、それぞれ取り出せばよい。

以上説明した本実施形態の密閉品１のリークテスト方法では、密閉品１と、密閉品１と同体積且つ同材質で内部空間のないリファレンス品２とを１つの加圧用チャンバ１１内で大気圧を超える圧力のヘリウムガスにより加圧した後、密閉品１およびリファレンス品２それぞれを別々の測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内に入れて各測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内を真空排気し、その後、一方の測定用チャンバ２１ａ内の密閉品１から放出されるヘリウムガスの量と他方の測定用チャンバ２１ｂ内のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量との差に基づいて密閉品１の気密性の良否判定を行うので、密閉品１から放出されるヘリウムガスの量とリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量との差を求めることにより、密閉品１の外側部位から放出されるヘリウムガスの量がキャンセルされるから、密閉品１にリーク箇所がある場合には不良品と判定することができる一方で、密閉品１にリーク箇所がない場合には密閉品１の外側部位に浸入したヘリウムガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。

また、本実施形態では、上述のようにトレーサガスとしてヘリウムガスを用いているが、大気中のヘリウムのバックグランドは５ppm程度なので、密閉品１から放出されるトレーサガスの量の測定値に対するバックグランドの影響が小さく、かつ、質量数が４となる分子がほとんどないので、測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内の状況に影響されず、密閉品１の内部空間からのトレーサガスのリーク量をより高精度に求めることが可能となる。

（実施形態２）
以下、本実施形態の密閉品のリークテスト方法について図３を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

まず、図３（ａ）に示すように排気装置１２およびトレーサガス源１３が接続された加圧用チャンバ１１内に複数個（ここでは、２個）の密閉品１および密閉品１に対応したリファレンス品２を収める。

続いて、排気装置１２を作動させてから、排気装置１２と加圧用チャンバ１１との間に設けられているバルブＶ３３，Ｖ３１を順次開いて加圧用チャンバ１１内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで加圧チャンバ１１内を真空排気する。

その後、排気用のバルブＶ３３を閉め、ガス供給用のバルブＶ３２を開いてトレーサガス源１３から加圧用チャンバ１１内にトレーサガスであるヘリウムガスを供給して加圧用チャンバ１１内の圧力を規定時間（例えば、２時間）だけ大気圧を超える規定圧力（５．１×１０^５Ｐａ）に維持することで、ヘリウムガスにより各密閉品１およびリファレンス品２を加圧する。

上述のようにして各密閉品１およびリファレンス品２をヘリウムガスにより加圧した後、バルブＶ３１，Ｖ３２を閉じ、ベント用のバルブＶ３４を開いて加圧用チャンバ１１内の圧力を大気圧に戻した後で加圧用チャンバ１１内から各密閉品１およびリファレンス品２を取り出し、各密閉品１およびリファレンス品２それぞれの表面に空気を吹き付ける。

その後、図３（ｂ）に示すように低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２ａ，２２ａおよびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４ａ，２４ａが接続された測定用チャンバ２１ａ，２１ａ内に密閉品１，１を入れ、また、低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２ｂおよびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４ｂが接続された測定用チャンバ２１ｂ内にリファレンス品２を入れる。なお、３つの測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂには同じ仕様のものを用い、３つの排気装置２２ａ，２２ａ，２２ｂおよび３つのリーク検出装置２４ａ，２４ａ，２４ｂにも同じ仕様のものを用いる。

続いて、排気装置２２ａ，２２ａ，２２ｂを作動させてから、排気装置２２ａ，２２ａ，２２ｂと測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂとの間に設けられている排気用のバルブＶ４１ａ，Ｖ４１ａ，Ｖ４１ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂ内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂ内を真空排気する。

その後、排気用のバルブＶ４１ａ，４１ａ，４１ｂを閉じてから、リーク検出装置２４ａ，２４ａ，２４ｂと測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂとの間に設けられている測定用のバルブＶ４２ａ，Ｖ４２ａ，Ｖ４２ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂ内のヘリウムガスをリーク検出装置２４ａ，２４ａ，２４ｂにより測定する。

各リーク検出装置２４ａ，２４ａ，２４ｂそれぞれの測定値（検出値）はマイクロコンピュータを主構成とする判定装置２５に入力され、判定装置２５では、リーク検出装置２４ａ，２４ａそれぞれの測定値からリーク検出装置２４ｂの測定値を減算して得た各差分値を予め密閉品１の気密性の良否判定用に設定した閾値と比較して、差分値が閾値よりも大きい場合には不良品と判定し、差分値が閾値以下の場合には良品と判定する。要するに、判定装置２５は、各リーク検出装置２４ａそれぞれの測定値からリーク検出装置２４ｂの測定値を減算する減算手段と、減算手段により求めた各差分値それぞれを閾値と比較して各密閉品１それぞれの気密性の良否判定を行う判定手段とを備えている。なお、判定手段による判定結果は例えばディスプレイ装置などの表示手段（図示せず）に表示させればよい。また、判定結果が分かった後は、測定用のバルブＶ４２ａ，Ｖ４２ａ，Ｖ４２ｂを閉じてから、測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂに接続されているベント用のバルブＶ４３ａ，Ｖ４３ａ，Ｖ４３ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂ内の圧力を大気圧に戻した後で測定用チャンバ２１ａ，２１ａから密閉品１，１を、測定用チャンバ２１ｂからリファレンス品２を、それぞれ取り出せばよい。

以上説明した本実施形態の密閉品１のリークテスト方法では、２個の密閉品１，１と、密閉品１と同体積且つ同材質で内部空間のない１個のリファレンス品とを１つの加圧用チャンバ１１内で大気圧を超える圧力のヘリウムガスにより加圧した後、各密閉品１，１およびリファレンス品２それぞれを１個ずつ別々の測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂ内に入れて各測定用チャンバ２１ａ，２１ａ，２１ｂ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ２１ａ，２１ａ内の密閉品１，１から放出されるヘリウムガスの量と測定用チャンバ２１ｂ内のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量との差に基づいて各密閉品１，１それぞれの気密性の良否判定を行うので、各密閉品１，１それぞれから放出されるヘリウムガスの量とリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量との差を求めることにより、各密閉品１，１それぞれの外側部位から放出されるヘリウムガスの量がキャンセルされるから、各密閉品１，１それぞれについて、リーク箇所がある場合には不良品と判定することができる一方で、リーク箇所がない場合には密閉品１，１の外側部位に浸入したヘリウムガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。また、１個のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量を用いて２個の密閉品１，１それぞれの外側部位から放出されるヘリウムガスの量をキャンセルするので、実施形態１に比べて、タクトタイムを短縮することができる。

なお、本実施形態では、２個の密閉品１と１個のリファレンス品２とを加圧用チャンバ１１内に入れるようにして、密閉品１を入れる測定用チャンバ２１ａを２つ設けてあるが、加圧用チャンバ１１内に入れる密閉品１の数は２個に限らず、複数個であればよく、測定用チャンバ２１ａの数は密閉品１の数に合わせて適宜増やせばよい。

（実施形態３）
以下、本実施形態の密閉品のリークテスト方法について図４を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

まず、図４（ａ）に示すように排気装置１２およびトレーサガス源１３が接続された加圧用チャンバ１１内にｎ個（図示例では、ｎ＝２であるが、ｎ≧２であればよい）の密閉品１および密閉品１に対応したリファレンス品２を収める。

続いて、排気装置１２を作動させてから、排気装置１２と加圧用チャンバ１１との間に設けられているバルブＶ３３，Ｖ３１を順次開いて加圧用チャンバ１１内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで加圧チャンバ１１内を真空排気する。

その後、排気用のバルブＶ３３を閉め、ガス供給用のバルブＶ３２を開いてトレーサガス源１３から加圧用チャンバ１１内にトレーサガスであるヘリウムガスを供給して加圧用チャンバ１１内の圧力を規定時間（例えば、２時間）だけ大気圧を超える規定圧力（５．１×１０^５Ｐａ）に維持することで、ヘリウムガスにより各密閉品１およびリファレンス品２を加圧する。

上述のようにして各密閉品１およびリファレンス品２をヘリウムガスにより加圧した後、バルブＶ３１，Ｖ３２を閉じ、ベント用のバルブＶ３４を開いて加圧用チャンバ１１内の圧力を大気圧に戻した後で加圧用チャンバ１１内から各密閉品１およびリファレンス品２を取り出し、各密閉品１およびリファレンス品２それぞれの表面に空気を吹き付ける。

その後、図４（ｂ）に示すように低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２ａおよびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４ａが接続された測定用チャンバ２１ａ内に各密閉品１を入れ、また、低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２ｂおよびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４ｂが接続された測定用チャンバ２１ｂ内にリファレンス品２を入れる。

続いて、排気装置２２ａ，２２ｂを作動させてから、排気装置２２ａ，２２ｂと測定用チャンバ２１ａ，２１ｂとの間に設けられている排気用のバルブＶ４１ａ，Ｖ４１ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内を真空排気する。

その後、排気用のバルブＶ４１ａ，４１ｂを閉じてから、リーク検出装置２４ａ，２４ｂと測定用チャンバ２１ａ，２１ｂとの間に設けられている測定用のバルブＶ４２ａ，Ｖ４２ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内のヘリウムガスをリーク検出装置２４ａ，２４ｂにより測定する。

各リーク検出装置２４ａ，２４ｂそれぞれの測定値（検出値）はマイクロコンピュータを主構成とする判定装置２５に入力され、判定装置２５では、リーク検出装置２４ａの測定値からリーク検出装置２４ｂの測定値をｎ倍した値を減算して得た差分値を予め密閉品１の気密性の良否判定用に設定した閾値と比較して、差分値が閾値よりも大きい場合にはｎ個の密閉品１全てを不良品と判定し、差分値が閾値以下の場合にはｎ個の密閉品１全てを良品と判定する。要するに、判定装置２５は、リーク検出装置２４ｂの測定値をｎ倍する乗算手段２５ａと、リーク検出装置２４ａの測定値から乗算手段２５ａにより求めた乗算値を減算する減算手段２５ｂと、減算手段２５ｂにより求めた差分値を閾値と比較して両密閉品１の気密性の良否判定を行う判定手段２５ｃとを備えている。なお、判定手段による判定結果は例えばディスプレイ装置などの表示手段（図示せず）に表示させればよい。また、判定結果が分かった後は、測定用のバルブＶ４２ａ，Ｖ４２ｂを閉じてから、測定用チャンバ２１ａ，２１ｂに接続されているベント用のバルブＶ４３ａ，Ｖ４３ｂを開いて測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内の圧力を大気圧に戻した後で測定用チャンバ２１ａから各密閉品１を、測定用チャンバ２１ｂからリファレンス品２を、それぞれ取り出せばよい。

以上説明した本実施形態の密閉品１のリークテスト方法では、ｎ個（ｎ≧２）の密閉品１と、密閉品１と同体積且つ同材質で内部空間のない１個のリファレンス品２とを１つの加圧用チャンバ１１内で大気圧を超える圧力のヘリウムガスにより加圧した後、ｎ個の密閉品１とリファレンス品２とを別々の測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内に入れて各測定用チャンバ２１ａ，２１ｂ内を真空排気し、その後、一方の測定用チャンバ２１ａ内のｎ個の密閉品１から放出されるヘリウムガスの合計量と測定用チャンバ２１ｂ内の１個のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量をｎ倍した量との差に基づいて各密閉品１の気密性の良否判定を行うので、ｎ個の密閉品１から放出されるヘリウムガスの合計量と１個のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量をｎ倍した量との差を求めることにより、各密閉品１の外側部位から放出されるヘリウムガスの合計量がキャンセルされるから、ｎ個の密閉品１の少なくとも１個にリーク箇所がある場合には不良品と判定することができる一方で、ｍ個の密閉品１のいずれにもリーク箇所がない場合に密閉品１の外側部位に浸入したヘリウムガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。また、１個のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量を用いてｎ個の密閉品１それぞれの外側部位から放出されるヘリウムガスの量をキャンセルするので、実施形態１に比べて、タクトタイムを短縮することができるという利点がある。また、実施形態２に比べて、測定用チャンバ２１ａの数およびリーク検出装置２４ａの数を少なくできるという利点がある。

（実施形態４）
以下、本実施形態の密閉品のリークテスト方法について図５を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

まず、図５（ａ）に示すように排気装置１２およびトレーサガス源１３が接続された加圧用チャンバ１１内に１個の密閉品１を収める。

続いて、排気装置１２を作動させてから、排気装置１２と加圧用チャンバ１１との間に設けられているバルブＶ３３，Ｖ３１を順次開いて加圧用チャンバ１１内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで加圧チャンバ１１内を真空排気する。

その後、排気用のバルブＶ３３を閉め、ガス供給用のバルブＶ３２を開いてトレーサガス源１３から加圧用チャンバ１１内にトレーサガスであるヘリウムガスを供給して加圧用チャンバ１１内の圧力を規定時間（例えば、２時間）だけ大気圧を超える規定圧力（５．１×１０^５Ｐａ）に維持することで、ヘリウムガスにより密閉品１を加圧する。

上述のようにして密閉品１をヘリウムガスにより加圧した後、バルブＶ３１，Ｖ３２を閉じ、ベント用のバルブＶ３４を開いて加圧用チャンバ１１内の圧力を大気圧に戻した後で加圧用チャンバ１１内から密閉品１を取り出し、密閉品１の表面に空気を吹き付ける。

その後、図５（ｂ）に示すように低真空用の真空ポンプからなる排気装置２２ａおよびヘリウムリークディテクタからなるリーク検出装置２４ａが接続された測定用チャンバ２１ａ内に密閉品１を入れる。

続いて、排気装置２２ａを作動させてから、排気装置２２ａと測定用チャンバ２１ａとの間に設けられている排気用のバルブＶ４１ａを開いて測定用チャンバ２１ａ内が所定の真空度（例えば、１０Ｐａ程度）となるまで測定用チャンバ２１ａ内を真空排気する。

その後、排気用のバルブＶ４１ａを閉じてから、リーク検出装置２４ａと測定用チャンバ２１ａとの間に設けられている測定用のバルブＶ４２ａを開いて測定用チャンバ２１ａ内のヘリウムガスをリーク検出装置２４ａにより測定する。

リーク検出装置２４ａの測定値（検出値）はマイクロコンピュータを主構成とする判定装置２６において所定時間間隔でサンプリングされる。ここにおいて、判定装置２６は、上述の密閉品１に対する一連の処理を実施形態１にて説明したリファレンス品２に対してあらかじめ施した場合にリーク検出装置２４ａにより測定されるヘリウムガスの検出値の時系列データをリファレンス用時系列データとして保持したデータベース２６ｂを備えている。要するに、リファレンス用時系列データは、リファレンス品２を加圧用チャンバ１１内で大気圧を超える圧力のヘリウムガスにより加圧した後、リファレンス品２を測定用チャンバ２１ａ内に入れて測定用チャンバ２１ａ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ２１ａ内のリファレンス品２から放出されるヘリウムガスの量を上記所定時間間隔でサンプリングすることにより作成している。

また、判定装置２６は、密閉品１から放出されたヘリウムガスの検出値の時系列データとデータベース２６に保持されているリファレンス用時系列データとの相関を評価する相関評価手段および相関評価手段の評価結果に基づいて密閉品１の気密性の良否判定を行う判定手段を具備した良否検査部２６ａを備えている。ここにおいて、判定手段は、相関評価手段にて求めた相関係数を閾値と比較して相関係数が閾値以上の場合には密閉品１を良品と判定し相関係数が閾値未満の場合には密閉品１を不良品と判定する。したがって、例えば、図６の模式図で説明すれば、リファレンス用時系列データが図６（ａ）に示すようなデータの場合に、密閉品１から放出されたヘリウムガスの検出値の時系列データが図６（ｂ）に示すようなデータのときには相関係数が閾値以上の値となって良品と判定され、密閉品１から放出されたヘリウムガスの検出値の時系列データが図６（ｃ）に示すようなデータのときには相関係数が閾値未満となって不良品と判定される。なお、判定手段２６ａによる判定結果は例えばディスプレイ装置などの表示手段（図示せず）に表示させればよい。

以上説明した本実施形態の密閉品１のリークテスト方法では、密閉品１から放出されるヘリウムガスの量の時系列データとリファレンス用時系列データとの相関を評価した結果に基づいて密閉品１の気密性の良否判定を行うので、密閉品１にリーク箇所がない場合に密閉品１の外側部位に浸入したヘリウムガスに起因して良品が不良品と誤判定されるのを防止することが可能になる。また、実施形態１〜３の発明のように密閉品１とリファレンス品２とを同時に取り扱う必要がないので、測定用チャンバ２１ａおよびリーク検出装置２４ａの数を少なくできるという利点がある。また、密閉品１の品種ごとに体積および材質を設定した各リファレンス品２それぞれから放出されるヘリウムガスの量の時系列データからなるリファレンス用時系列データをあらかじめデータベース化しておくことにより、複数の品種の密閉品１のリークテストを容易に行うことができる。

実施形態１における密閉品のリークテスト方法の説明図である。 （ａ）は密閉品の概略断面図、（ｂ）はリファレンス品の概略断面図である。 実施形態２における密閉品のリークテスト方法の説明図である。 実施形態３における密閉品のリークテスト方法の説明図である。 実施形態４における密閉品のリークテスト方法の説明図である。 同上における密閉品のリークテスト方法の説明図である。 従来の密閉品のリークテスト方法の説明図である。

符号の説明

１ 密閉品
２ リファレンス品
１１ 加圧用チャンバ
１２ 排気装置
１３ トレーサガス源
２１ａ，２１ｂ 測定用チャンバ
２２ａ，２２ｂ 排気装置
２４ａ，２４ｂ リーク検出装置
２５ 判定装置

Claims (5)

1. 内部に気密的に封止された空間を有する密閉品と、密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のないリファレンス品とを１つの加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、密閉品およびリファレンス品それぞれを別々の測定用チャンバ内に入れて各測定用チャンバ内を真空排気し、その後、一方の測定用チャンバ内の密閉品から放出されるトレーサガスの量と他方の測定用チャンバ内のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量との差に基づいて密閉品の気密性の良否判定を行うことを特徴とする密閉品のリークテスト方法。
2. 内部に気密的に封止された空間を有する複数個の密閉品と、密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のない１個のリファレンス品とを１つの加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、各密閉品およびリファレンス品それぞれを１個ずつ別々の測定用チャンバ内に入れて各測定用チャンバ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ内の密閉品から放出されるトレーサガスの量と測定用チャンバ内のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量との差に基づいて各密閉品それぞれの気密性の良否判定を行うことを特徴とする密閉品のリークテスト方法。
3. 内部に気密的に封止された空間を有するｎ個（ｎ≧２）の密閉品と、密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のない１個のリファレンス品とを１つの加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、ｎ個の密閉品とリファレンス品とを別々の測定用チャンバ内に入れて各測定用チャンバ内を真空排気し、その後、一方の測定用チャンバ内のｎ個の密閉品から放出されるトレーサガスの合計量と測定用チャンバ内の１個のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量をｎ倍した量との差に基づいて各密閉品の気密性の良否判定を行うことを特徴とする密閉品のリークテスト方法。
4. 内部に気密的に封止された空間を有する密閉品と同体積且つ同材質で内部空間のないリファレンス品を加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、リファレンス品を測定用チャンバ内に入れて測定用チャンバ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ内のリファレンス品から放出されるトレーサガスの量の時系列データをリファレンス用時系列データとして保持しておき、密閉品を加圧用チャンバ内で大気圧を超える圧力のトレーサガスにより加圧した後、密閉品を測定用チャンバ内に入れて測定用チャンバ内を真空排気し、その後、測定用チャンバ内の密閉品から放出されるトレーサガスの量の時系列データとリファレンス用時系列データとの相関を評価した結果に基づいて密閉品の気密性の良否判定を行うことを特徴とする密閉品のリークテスト方法。
5. 前記トレーサガスとしてヘリウムガスを用いることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の密閉品のリークテスト方法。

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