特開 2024-33973 隔膜真空計の検査システムおよび検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033973

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】隔膜真空計の検査システムおよび検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01L 19/12 20060101AFI20240306BHJP

   G01M 3/16 20060101ALI20240306BHJP

   G01M 3/00 20060101ALI20240306BHJP

   G01L 21/00 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

G01L19/12 H

G01M3/16 K

G01M3/00 K

G01L21/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137931

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】牛島 大

(72)【発明者】

【氏名】津村 佳宏

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼本 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】関根 正志

【テーマコード（参考）】

2F055

2G067

【Ｆターム（参考）】

2F055AA11

2F055BB08

2F055CC02

2F055DD20

2F055EE25

2F055FF45

2F055GG49

2F055HH01

2G067AA48

2G067BB03

2G067BB25

2G067BB40

2G067CC04

2G067CC12

2G067DD03

2G067DD25

2G067EE05

(57)【要約】

【課題】基準真空室に気体を封入することなく、センサパッケージの状態で基準真空室の微小なリークを検査する。
【解決手段】検査システムは、隔膜真空計のセンサパッケージ２０を収容する真空チャンバー１と、真空チャンバー１を加熱するヒータ２と、ヒータ２を制御して真空チャンバー１を一定温度に維持するヒータ制御部３と、センサパッケージ２０をＡｒガス雰囲気に曝すＡｒエージングの前に真空チャンバー１に収容された状態のセンサパッケージ２０の静電容量と、Ａｒエージングの後に真空チャンバー１に収容された状態のセンサパッケージ２０の静電容量とを測定する容量計測部４と、Ａｒエージングの後の静電容量とＡｒエージングの前の静電容量との差に基づいて、センサパッケージ２０の基準真空室の気密性が正常かどうかを判定するリーク判定部６とを備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

隔膜真空計のセンサパッケージを収容するように構成された真空チャンバーと、
前記真空チャンバーを加熱するように構成されたヒータと、
前記ヒータを制御して前記真空チャンバーを一定温度に維持するように構成されたヒータ制御部と、
前記センサパッケージをＡｒガス雰囲気に曝すＡｒエージングの前に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量と、前記Ａｒエージングの後に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量とをそれぞれ測定するように構成された容量計測部と、
前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差に基づいて、前記センサパッケージの基準真空室の気密性が正常かどうかを判定するように構成されたリーク判定部とを備えることを特徴とする隔膜真空計の検査システム。

【請求項2】

請求項１記載の隔膜真空計の検査システムにおいて、
前記リーク判定部は、前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差を、前記Ａｒエージングの経過時間で割った値が所定の検査規格値以下の場合に、前記基準真空室の気密性が正常と判定することを特徴とする隔膜真空計の検査システム。

【請求項3】

隔膜真空計のセンサパッケージをＡｒガス雰囲気に曝すＡｒエージングの前に、前記センサパッケージが真空チャンバーに収容された状態で前記真空チャンバーをヒータによって一定温度に維持する第１のステップと、
前記Ａｒエージングの前に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量を測定する第２のステップと、
前記Ａｒエージングの後に前記センサパッケージが前記真空チャンバーに収容された状態で前記真空チャンバーを前記ヒータによって一定温度に維持する第３のステップと、
前記Ａｒエージングの後に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量を測定する第４のステップと、
前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差に基づいて、前記センサパッケージの基準真空室の気密性が正常かどうかを判定する第５のステップとを含むことを特徴とする隔膜真空計の検査方法。

【請求項4】

請求項３記載の隔膜真空計の検査方法において、
前記第５のステップは、前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差を、前記Ａｒエージングの経過時間で割った値が所定の検査規格値以下の場合に、前記基準真空室の気密性が正常と判定するステップを含むことを特徴とする隔膜真空計の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、隔膜真空計の基準真空室の気密性を検査する検査システムおよび検査方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

流体の圧力または流体が流出入する空間内の圧力を測定するためのセンサとして、薄膜状のダイアフラム（隔膜）を用いた隔膜真空計が使用されている。隔膜真空計は、被測定流体が流出入する空間と基準真空室という２つの非連通の空間の間にダイアフラムを備える。被測定流体の圧力が変化すると基準真空室との間に圧力差が生じ、これによって、ダイアフラムに機械的変位がもたらされる。この機械的変位を静電容量の変化として検出する。

【0003】

隔膜真空計においては、基準真空室に周囲の気体（大気等）が流入すると、基準真空室の内部圧力が変化し、被測定流体等の圧力変化とは無関係にダイアフラムを変位させる。このため、基準真空室への気体の流入は、測定誤差の要因の１つとなる。高い精度で圧力を測定するためには、基準真空室を常に真空度の高い状態に維持することが求められる。基準真空室は、複数のケーシング部材の溶接等によって形成される。また、基準真空室の内部を高真空の状態にするために実施される真空引きの後で、真空引きのための孔が封止されるようになっている。しかし、ケーシング部材の溶接不良や孔の封止が不完全なことで隙間が生じ、基準真空室の気密性が損なわれることがある。

【0004】

このような気密性が損なわれる事態に備えて、例えば、流入する気体を吸着する物質（ゲッター）を基準真空室内に設置する場合がある。しかし、ゲッターが吸着できる気体の量にも上限があるため、流入する気体の量がこの上限量を超えてしまうと高真空の状態が維持されずに基準真空室の内部圧力が上昇する。よって、ゲッターを設けても流入する気体の量が多い場合には高真空の状態を常に維持することが困難となる。

【0005】

そこで、隔膜真空計においては、その製造過程において基準真空室の微小な漏れ（リーク）を検査する工程が設けられている。基準真空室の微小なリークを検査するためには、低ノイズで、温度と圧力が安定した状態で検査する必要があるため、隔膜真空計の製品組み立てが完了した状態で検査を行っていた。しかしながら、この検査方法では、製品が完成するまで基準真空室の異常を検出できないという問題があった。

【0006】

そこで、基準真空室が形成される程度に隔膜真空計が組み上がったセンサパッケージの状態で基準真空室のリークを検査する検査方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された検査方法では、高真空の状態に維持することが一般的な基準真空室にヘリウム等の気体を封入し、基準真空室からの気体の流出量を測定することで基準真空室に異常がないかどうかを検査する。

【0007】

特許文献１に開示された検査方法では、リークの検査の実効性を担保するためと、被測定流体等の圧力変化の測定誤差を許容範囲内に抑えるために、所定の範囲内の封入圧力で基準真空室に気体を封入しなければならない。しかしながら、基準真空室のリーク量が大きいセンサパッケージの場合には、基準真空室内の気体が検査前に抜けてしまう可能性があり、結果として検査時の気体の流出量が検査装置のリーク検出下限値以下となって、基準真空室の異常を検出できない可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０２２－７８５４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、基準真空室に気体を封入することなく、隔膜真空計の製品組み立てが完了する前のセンサパッケージの状態で基準真空室の微小なリークを検査することができる検査システムおよび検査方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の隔膜真空計の検査システムは、隔膜真空計のセンサパッケージを収容するように構成された真空チャンバーと、前記真空チャンバーを加熱するように構成されたヒータと、前記ヒータを制御して前記真空チャンバーを一定温度に維持するように構成されたヒータ制御部と、前記センサパッケージをＡｒガス雰囲気に曝すＡｒエージングの前に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量と、前記Ａｒエージングの後に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量とをそれぞれ測定するように構成された容量計測部と、前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差に基づいて、前記センサパッケージの基準真空室の気密性が正常かどうかを判定するように構成されたリーク判定部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の隔膜真空計の検査システムの１構成例において、前記リーク判定部は、前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差を、前記Ａｒエージングの経過時間で割った値が所定の検査規格値以下の場合に、前記基準真空室の気密性が正常と判定することを特徴とするものである。

【0011】

また、本発明の隔膜真空計の検査方法は、隔膜真空計のセンサパッケージをＡｒガス雰囲気に曝すＡｒエージングの前に、前記センサパッケージが真空チャンバーに収容された状態で前記真空チャンバーをヒータによって一定温度に維持する第１のステップと、前記Ａｒエージングの前に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量を測定する第２のステップと、前記Ａｒエージングの後に前記センサパッケージが前記真空チャンバーに収容された状態で前記真空チャンバーを前記ヒータによって一定温度に維持する第３のステップと、前記Ａｒエージングの後に前記真空チャンバーに収容された状態の前記センサパッケージの静電容量を測定する第４のステップと、前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差に基づいて、前記センサパッケージの基準真空室の気密性が正常かどうかを判定する第５のステップとを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の隔膜真空計の検査方法の１構成例において、前記第５のステップは、前記Ａｒエージングの後の前記センサパッケージの静電容量と前記Ａｒエージングの前の静電容量との差を、前記Ａｒエージングの経過時間で割った値が所定の検査規格値以下の場合に、前記基準真空室の気密性が正常と判定するステップを含むことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、基準真空室に気体を封入することなく、隔膜真空計の製品組み立てが完了する前のセンサパッケージの状態で基準真空室の微小なリークを検査することができる。また、本発明では、真空チャンバーを一定温度に維持することにより、センサチップの温度特性の影響を受けない容量の測定を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の実施例に係る隔膜真空計の検査システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の実施例に係る隔膜真空計のセンサパッケージの構成を示す断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施例に係るセンサチップの構成を示す断面図である。

【図4】図４は、本発明の実施例に係る隔膜真空計の検査方法を説明するフローチャートである。

【図5】図５は、本発明の実施例に係る微小リークテストの方法を説明するフローチャートである。

【図6】図６は、本発明の実施例に係るセンサパッケージの容量計測の方法を説明するフローチャートである。

【図7】図７は、本発明の実施例に係る隔膜真空計の検査システムを実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例に係る隔膜真空計の検査システムの構成を示すブロック図である。検査システムは、隔膜真空計のセンサパッケージ２０を収容する真空チャンバー１と、真空チャンバー１を加熱するヒータ２と、ヒータ２を制御して真空チャンバー１を一定温度に維持するヒータ制御部３と、真空チャンバー１に収容された状態のセンサパッケージ２０の静電容量を測定する容量計測部４と、容量計測部４によって測定された容量を補正する容量補正部５と、センサパッケージ２０の基準真空室の気密性が正常かどうかを判定するリーク判定部６と、真空チャンバー１内の圧力を測定する真空計７と、真空チャンバー１の真空引きのためのゲートバルブ８と、真空ポンプ９と、真空ポンプ９を制御して真空チャンバー１の真空引きを行う真空制御部１０と、真空チャンバー１内の大気の圧力を測定する大気圧検出計１１と、真空チャンバー１の大気開放のための遮断バルブ１２およびガス導入バルブ１３と、ゲートバルブ８と遮断バルブ１２の開閉を制御するバルブ制御部１４と、ガス導入バルブ１３を制御して真空チャンバー１の大気開放を行う大気開放ガス導入制御部１５と、センサパッケージ２０との電気的接続のための真空ソケット１６および真空コネクタ１７と、検査結果の表示のための表示部１８とを備えている。

【0015】

図２は隔膜真空計のセンサパッケージ２０の構成を示す断面図である。センサパッケージ２０は、センサチップ２１と、ケーシング２２と、ケーシング２２内に収容された台座プレート２３と、台座プレート２３を支持する支持ダイアフラム２４と、センサチップ２１とケーシング２２の外部とを電気的に接続するための電極リード部２５とから構成される。

【0016】

図３はセンサチップ２１の構成を示す断面図である。センサチップ２１の台座２１０の中央部には凹部が形成されている。この凹部が形成された台座２１０の面には、被測定流体の圧力Ｐに応じて変形可能に構成されたダイアフラム２１１が接合されている。台座２１０の凹部は、ダイアフラム２１１と共に容量室２１２を形成する。

【0017】

台座２１０の容量室２１２側の面には固定電極２１３が形成され、ダイアフラム２１１の容量室２１２側の面には固定電極２１３と対向するように可動電極２１４が形成されている。こうして、固定電極２１３と可動電極２１４とがギャップを隔てて対向するように配置されている。ダイアフラム２１１が被測定流体の圧力Ｐを受けて撓むと、可動電極２１４と固定電極２１３との間の間隔が変化し、可動電極２１４と固定電極２１３との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化からダイアフラム２１１が受けた圧力Ｐを検出することができる。

【0018】

また、固定電極２１３の外側の台座２１０の容量室２１２側の面には、固定電極２１５が形成されている。ダイアフラム２１１が被測定流体の圧力Ｐを受けて撓んだとしても、ダイアフラム２１１の縁部は殆ど変形しないため、ダイアフラム２１１の縁部において可動電極２１４と固定電極２１５との間の静電容量は変化し難い。この静電容量は、センサ内外の温度変化および容量室２１２内の湿度変化等に基づく測定誤差を除去するために設けられたものである。ダイアフラム２１１と台座２１０とは、例えばサファイアなどの絶縁体から構成されている。

【0019】

ケーシング２２は、センサパッケージ２０の外枠を構成すると共に、後述する台座プレート２３および支持ダイアフラム２４と共に所定の容積を有する基準真空室２２０を形成している。また、ケーシング２２は、台座プレート２３と支持ダイアフラム２４を介してセンサチップ２１を支持する。さらに、ケーシング２２の内部には、被測定流体が流出入する空間である導入部２２１が形成されている。

【0020】

ケーシング２２は、ロアハウジング２２２と、アッパーハウジング２２３と、カバー２２４とから構成される。ロアハウジング２２２とアッパーハウジング２２３とカバー２２４とは、例えば耐食性の金属であるインコネルからなる。ロアハウジング２２２とアッパーハウジング２２３とカバー２２４とは、軸心ＣＬ（被測定流体が流出入する配管の軸心）に沿って下から上に順に積み上げられ、接触する部位同士が例えば溶接によって接合されている。

【0021】

ロアハウジング２２２は、径の大きな円筒部２２２ａと径の小さな円筒部２２２ｂとが同軸となるように連結された円筒状の部材である。円筒部２２２ａの上部開口端には、支持ダイアフラム２４を介してアッパーハウジング２２３の下部開口端が接続されている。また、円筒部２２２ｂの内部には、被測定流体が流出入する導入部２２１が形成されている。

【0022】

アッパーハウジング２２３は、ロアハウジング２２２とカバー２２４との間に介在する略円筒状の部材である。アッパーハウジング２２３の下部開口端は、上述したように、支持ダイアフラム２４を介してロアハウジング２２２の上部開口端と接合されている。アッパーハウジング２２３の上部開口端は、カバー２２４と接合されている。また、アッパーハウジング２２３とカバー２２４と台座プレート２３と支持ダイアフラム２４とは、上述したように基準真空室２２０を形成している。

【0023】

また、アッパーハウジング２２３には、例えばその側壁に孔２２５が形成されている。この孔２２５は、製造過程で基準真空室２２０の内部に滞留する気体（例えば大気）を排気し、基準真空室２２０を高真空の状態にするために用いられる。排気作業が行われた後に孔２２５に封止部材２２６が挿入されることで、基準真空室２２０の高真空の状態が維持される。なお、孔２２５を設けずに排気作業を行うことができる場合には、孔２２５および封止部材２２６を省略することも可能である。また、基準真空室２２０内には、所望の真空度を維持するために、気体吸着物質からなるゲッター２２７が配設されていてもよい。

【0024】

略円盤状のカバー２２４には、所定の位置に２つの電極リード孔２２８が形成されている。電極リード孔２２８のそれぞれには、例えばガラス製のハーメチックシール２２９を介して電極リード部２５が埋め込まれている。

【0025】

台座プレート２３は、センサチップ２１を支持する構成要素であって、台座プレート２３０と台座プレート２３１とから構成されている。台座プレート２３は、ケーシング２２内に橋架されるように配設される支持ダイアフラム２４によって支持される。台座プレート２３０，２３１は、例えばサファイアからなる。台座プレート２３０は支持ダイアフラム２４の上面に接合され、台座プレート２３１は支持ダイアフラム２４の下面に接合されている。

【0026】

台座プレート２３０，２３１のそれぞれの中央部には、センサパッケージ２０のダイアフラム２１１の受圧面（図２、図３の下面）と導入部２２１とを連通させるための導入孔２３２，２３３が形成されている。台座プレート２３０の上面には、ダイアフラム２１１の受圧面と導入孔２３２とが連通するようにセンサチップ２１が接合されている。台座プレート２３０とセンサチップ２１との接合は、周知の方法によって行われる。

【0027】

支持ダイアフラム２４は、上述したように、ケーシング２２内で台座プレート２３を支持するために設けられた構成要素である。支持ダイアフラム２４は、例えばインコネルの薄板からなる。支持ダイアフラム２４は、その周縁部がアッパーハウジング２２３の下部開口端とロアハウジング２２２の上部開口端とに挟まれた状態で溶接等により接合されている。また、支持ダイアフラム２４の中央部には、ダイアフラム２１１の受圧面と導入部２２１とを連通させるための導入孔２４０が形成されている。

【0028】

電極リード部２５は、センサチップ２１とケーシング２２の外部とを電気的に接続するための構成要素である。複数の電極リード部２５は、それぞれ電極リードピン２５０と金属製のシールド２５１とから構成される。電極リードピン２５０は、ガラス製のハーメチックシール２５２によってシールド２５１内に固定されている。このハーメチックシール２５２によって基準真空室２２０の気密状態が保たれている。

【0029】

一方の電極リード部２５の電極リードピン２５０は、センサチップ２１の固定電極２１３と電気的に接続される。他方の電極リード部２５の電極リードピン２５０は、センサチップ２１の固定電極２１５と電気的に接続される。また、図２では図示していないが、もう１つの電極リード部２５の電極リードピン２５０がセンサチップ２１の可動電極２１４と電気的に接続されている。電極リード部２５のシールド２５１は、上述のハーメチックシール２２９によってカバー２２４に固定されている。

【0030】

本実施例では、以上のようなセンサパッケージ２０が組み上がった段階で基準真空室２２０のリークを検査する。図４は本実施例の隔膜真空計の検査方法を説明するフローチャートである。

【0031】

基準真空室２２０のリーク量が大きいセンサパッケージ２０の場合、後述のようにセンサパッケージ２０を真空チャンバー１に収容して真空引きした際に基準真空室２２０に流入していたＡｒガスが抜けてしまい、Ａｒエージング前後での容量値に差がでない。このため、センサパッケージ２０の基準真空室２２０のリークをエアリークテスター（差圧式）等で検出する高リークテストを行い（図４ステップＳ１）、基準真空室２２０のリーク量が規定の高リーク量閾値を超えるセンサパッケージ２０を不良品として除外する（図４ステップＳ２，Ｓ３）。

【0032】

こうして、基準真空室２２０のリーク量が大きいセンサパッケージ２０を除外し、リーク量が高リーク量閾値以下のセンサパッケージ２０について、基準真空室２２０の微小なリークの有無、具体的には１０^－７Ｐａ・ｍ^３/ｓ以下の微小なリークの有無を検査する微小リークテストを行う（図４ステップＳ４）。
図５は微小リークテストの方法を説明するフローチャートである。最初に、Ａｒエージングの前にセンサパッケージ２０の静電容量を計測する（図５ステップＳ１００）。

【0033】

図６はセンサパッケージ２０の容量計測の方法を説明するフローチャートである。検査システムのバルブ制御部１４は遮断バルブ１２を開き、大気開放ガス導入制御部１５はガス導入バルブ１３を開く。これにより、真空チャンバー１内に大気が導入される（図６ステップＳ２００）。

【0034】

続いて、検査員は、センサパッケージ２０を真空チャンバー１内にセットし、センサパッケージ２０の電極リード部２５に真空ソケット１６を接続する（図６ステップＳ２０１）。これにより、真空ソケット１６と真空コネクタ１７とを介してセンサパッケージ２０と検査システムの容量計測部４とが電気的に接続される。

【0035】

次に、バルブ制御部１４は遮断バルブ１２を閉じて、大気開放ガス導入制御部１５はガス導入バルブ１３を閉じる。さらに、バルブ制御部１４はゲートバルブ８を開く。真空制御部１０は、真空ポンプ９を起動する。これにより、真空チャンバー１の真空引きが開始される（図６ステップＳ２０２）。

【0036】

一方、検査システムのヒータ制御部３は、ヒータ２に電力を供給することにより、ヒータ２を発熱させて真空チャンバー１を加熱する（図６ステップＳ２０３）。ヒータ制御部３は、真空チャンバー１の温度を計測する温度センサ（不図示）の計測結果に基づいて、真空チャンバー１が一定温度になるようにヒータ２を制御する。このときの温度は例えば４５℃である。

【0037】

検査システムの容量計測部４は、真空チャンバー１の温度が安定した後に（図６ステップＳ２０４）、センサパッケージ２０の可動電極２１４と固定電極２１３との間の静電容量（センシング容量）Ｃｘを計測すると共に、可動電極２１４と固定電極２１５との間の静電容量（レファレンス容量）Ｃｒを計測する（図６ステップＳ２０５）。

【0038】

検査システムの容量補正部５は、センシング容量Ｃｘとレファレンス容量Ｃｒとの容量差（Ｃｘ－Ｃｒ）の値を算出し、レファレンス容量Ｃｒによりセンシング容量Ｃｘを補正した容量値Ｃ１＝（Ｃｘ－Ｃｒ）／Ｃｘを算出する（図６ステップＳ２０６）。
こうして、センシング容量Ｃｘを補正することにより、センサチップ２１の温度特性の影響を低減することができ、誤差の少ない容量計測を実現することができる。

【0039】

容量計測の終了後、ヒータ制御部３は、ヒータ２の発熱を停止させる（図６ステップＳ２０７）。
真空制御部１０は真空ポンプ９を停止させ、バルブ制御部１４はゲートバルブ８を閉じる。さらに、バルブ制御部１４は遮断バルブ１２を開き、大気開放ガス導入制御部１５はガス導入バルブ１３を開く。これにより、真空チャンバー１内に大気が導入される（図６ステップＳ２０８）。

【0040】

検査員は、真空チャンバー１が冷めた後に、真空ソケット１６を外して真空チャンバー１からセンサパッケージ２０を取り出す（図６ステップＳ２０９）。こうして、ステップＳ１００の処理が終了する。

【0041】

次に、検査員は、真空チャンバー１から取り出したセンサパッケージ２０を図示しない雰囲気炉内にセットし、雰囲気炉内をＡｒガスで満たすことにより、センサパッケージ２０をＡｒガス雰囲気に曝すＡｒエージングを、規定時間Ｔだけ行う（図５ステップＳ１０１）。検査員は、規定時間Ｔが経過した時点で、雰囲気炉からセンサパッケージ２０を取り出す。

【0042】

Ａｒエージングの後にセンサパッケージ２０の静電容量を再度計測する（図５ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２の処理は、図６で説明したステップＳ１００の処理と同じである。ここでは、容量補正部５が算出した補正後の容量値（Ｃｘ－Ｃｒ）／ＣｘをＣ２とする。

【0043】

次に、検査システムのリーク判定部６は、Ａｒエージング後のセンサパッケージ２０の容量値Ｃ２とＡｒエージング前の容量値Ｃ１との差に基づいて、センサパッケージ２０の基準真空室２２０の気密性が正常かどうかを判定する（図５ステップＳ１０３）。具体的には、リーク判定部６は、容量値Ｃ２とＣ１との差（Ｃ２－Ｃ１）を上記の規定時間（経過時間）Ｔで割った値（Ｃ２－Ｃ１）／Ｔが所定の検査規格値以下の場合、基準真空室２２０の気密性が正常と判定する（図５ステップＳ１０４）。また、リーク判定部６は、（Ｃ２－Ｃ１）／Ｔが検査規格値を超えている場合、基準真空室２２０の気密性が不良と判定する（図５ステップＳ１０５）。

【0044】

基準真空室２２０のリークが大きい場合、ＡｒエージングによってＡｒガスが基準真空室２２０に多く入る。Ａｒガスは不活性ガスであり、基準真空室２２０内に設置されたゲッター２２７によって吸着されないので、Ａｒガスによって基準真空室２２０の圧力が高くなる。したがって、基準真空室２２０のリークが大きい場合、リークが小さい場合に比べてセンサチップ２１のダイアフラム２１１の変形量が大きくなり、可動電極２１４と固定電極２１３との間の間隔が広がり、センシング容量Ｃｘが小さくなって容量値Ｃ２が低下する。基準真空室２２０のリークが大きい場合には、（Ｃ２－Ｃ１）／Ｔが検査規格値を超える。

【0045】

こうして、ステップＳ４の微小リークテストが終了する。微小リークテストで基準真空室２２０の気密性が正常と判定されたセンサパッケージ２０が合格品となる（図４ステップＳ４，Ｓ６）。検査システムの表示部１８は、リーク判定部６による判定結果を表示する。

【0046】

本実施例では、特許文献１に開示された検査方法のように基準真空室２２０に気体を封入することなく、隔膜真空計の製品組み立てが完了する前のセンサパッケージ２０の状態で基準真空室２２０の微小なリークを検査することができる。

【0047】

本実施例では、真空チャンバー１をヒータ２で加熱して一定温度に維持する。真空下では、伝導・対流での熱移動が少ないため、温度が安定するまでの時間が大気中の場合よりも長くなるが、放熱が少ないため一定温度到達後は安定した温度環境下で容量を測定することができる。また、本実施例では、容量補正部５による補正によってセンサチップ２１の温度特性の影響を低減することができるが、現実的には温度によるセンサチップ２１の形状パラメータの変化を全てキャンセルすることはできないので、真空チャンバー１を一定温度に維持することで、温度特性の影響を受けない測定を実現することができる。

【0048】

本実施例で説明したヒータ制御部３と容量計測部４と容量補正部５とリーク判定部６と真空制御部１０とバルブ制御部１４と大気開放ガス導入制御部１５とは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインターフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図７に示す。

【0049】

コンピュータは、ＣＰＵ１００と、記憶装置１０１と、インターフェース装置（Ｉ／Ｆ）１０２とを備えている。Ｉ／Ｆ１０２には、ヒータ制御部３と容量計測部４と真空制御部１０とバルブ制御部１４と大気開放ガス導入制御部１５のそれぞれのハードウェアと表示部１８等が接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の検査方法を実現させるためのプログラムは記憶装置１０１に格納される。ＣＰＵ１００は、記憶装置１０１に格納されたプログラムに従って本実施例で説明した処理を実行する。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、隔膜真空計の製造工程に適用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１…真空チャンバー、２…ヒータ、３…ヒータ制御部、４…容量計測部、５…容量補正部、６…リーク判定部、７…真空計、８…ゲートバルブ、９…真空ポンプ、１０…真空制御部、１１…大気圧検出計、１２…遮断バルブ、１３…ガス導入バルブ、１４…バルブ制御部、１５…大気開放ガス導入制御部、１６…真空ソケット、１７…真空コネクタ、１８…表示部、２０…センサパッケージ、２１…センサチップ、２２…ケーシング、２３，２３０，２３１…台座プレート、２４…支持ダイアフラム、２５…電極リード部、２１０…台座、２１１…ダイアフラム、２１２…容量室、２１３，２１５…固定電極、２１４…可動電極、２２０…基準真空室、２２１…導入部、２２２…ロアハウジング、２２３…アッパーハウジング、２２４…カバー、２２５…孔、２２６…封止部材、２２７…ゲッター、２２８…電極リード孔、２２９，２５２…ハーメチックシール、２３２，２３３，２４０…導入孔、２５０…電極リードピン、２５１…シールド。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】