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(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】P2024049694
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】隔膜真空計の製造方法
(51)【国際特許分類】
G01L 19/12 20060101AFI20240403BHJP
G01L 21/00 20060101ALI20240403BHJP
【ＦＩ】
G01L19/12 H
G01L21/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022156084
(22)【出願日】2022-09-29
(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】津村 佳宏
(72)【発明者】
【氏名】平井 美保子
(72)【発明者】
【氏名】関根 正志
(72)【発明者】
【氏名】吉川 康秀
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055AA11
2F055BB08
2F055CC02
2F055DD20
2F055EE25
2F055FF45
2F055GG49
(57)【要約】
【課題】隔膜真空計１の真空室異常検査を製造工程の初期に行うことができ、生産管理が簡単で、しかも、真空室異常検査で滞留が生じることがなく、製造リードタイムが短縮される隔膜真空計１の製造方法を提供する。
【解決手段】センサのハウジング内を被測定圧室と真空室とに隔成し、外部接続用のピンをセンサチップに電気的に接続するとともに真空室を真空状態で封止してセンサを形成するセンサ形成ステップＳ２１を有する。センサを予め定めた検査温度に昇温させた状態で静電容量の値を測定する真空室異常検査をセンサ単体で行う検査ステップＳ２２を有する。真空室異常検査の後に断熱材および基板を含む付属部品をセンサに組み付ける部品組付ステップＳ２３とを有する。
【選択図】 図２６
【解決手段】センサのハウジング内を被測定圧室と真空室とに隔成し、外部接続用のピンをセンサチップに電気的に接続するとともに真空室を真空状態で封止してセンサを形成するセンサ形成ステップＳ２１を有する。センサを予め定めた検査温度に昇温させた状態で静電容量の値を測定する真空室異常検査をセンサ単体で行う検査ステップＳ２２を有する。真空室異常検査の後に断熱材および基板を含む付属部品をセンサに組み付ける部品組付ステップＳ２３とを有する。
【選択図】 図２６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
静電容量型圧力センサのセンサチップを収容するハウジングの内部を被測定流体が導入される被測定圧室と真空室とに隔成し、前記ハウジングから突出する外部接続用のピンを前記センサチップに電気的に接続するとともに前記真空室を真空状態で封止して静電容量型圧力センサを形成するセンサ形成ステップと、
前記静電容量型圧力センサを予め定めた検査温度に昇温させた状態で静電容量の値を測定する真空室異常検査を前記静電容量型圧力センサ単体で行う検査ステップと、
前記真空室異常検査の後に断熱材および基板を含む付属部品を前記静電容量型圧力センサに組み付ける部品組付ステップとによって実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
前記静電容量型圧力センサを予め定めた検査温度に昇温させた状態で静電容量の値を測定する真空室異常検査を前記静電容量型圧力センサ単体で行う検査ステップと、
前記真空室異常検査の後に断熱材および基板を含む付属部品を前記静電容量型圧力センサに組み付ける部品組付ステップとによって実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
【請求項2】
請求項１に記載の隔膜真空計の製造方法において、
前記付属部品には更に、前記被測定圧室を加熱するヒータが含まれることを特徴とする
隔膜真空計の製造方法。
前記付属部品には更に、前記被測定圧室を加熱するヒータが含まれることを特徴とする
隔膜真空計の製造方法。
【請求項3】
請求項１または２の何れかに記載の隔膜真空計の製造方法において、
前記検査ステップは、
前記被測定圧室を真空状態とする機能と、前記静電容量型圧力センサを前記検査温度に加熱する機能と、前記静電容量の値を測定する機能とを有する検査治具に前記静電容量型圧力センサを装填して実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
前記検査ステップは、
前記被測定圧室を真空状態とする機能と、前記静電容量型圧力センサを前記検査温度に加熱する機能と、前記静電容量の値を測定する機能とを有する検査治具に前記静電容量型圧力センサを装填して実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
【請求項4】
請求項１または２の何れかに記載の隔膜真空計の製造方法において、
前記センサ形成ステップは、
前記ハウジングの一部を構成する円板状の第１の部品に前記外部接続用のピンを組付けるとともに、前記真空室で生じたガスを吸収するゲッタを組付けるステップと、
前記センサチップを支持ダイアフラムに接合してセンサチップ組立体を形成するステップと、
前記ハウジングの一部を構成する円筒状の第２の部品と第３の部品とをこれらの部品の間に前記センサチップ組立体を挟んで溶接し、筒状体を形成するステップと、
前記筒状体の一端に前記第１の部品を溶接して前記被測定圧室と前記真空室とを有する前記ハウジングを形成するステップと、
前記真空室を所定の真空度の真空状態として封止するステップと、
複数の前記ハウジングを加熱炉内で昇温させて前記ゲッタを活性化させるステップとによって実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
前記センサ形成ステップは、
前記ハウジングの一部を構成する円板状の第１の部品に前記外部接続用のピンを組付けるとともに、前記真空室で生じたガスを吸収するゲッタを組付けるステップと、
前記センサチップを支持ダイアフラムに接合してセンサチップ組立体を形成するステップと、
前記ハウジングの一部を構成する円筒状の第２の部品と第３の部品とをこれらの部品の間に前記センサチップ組立体を挟んで溶接し、筒状体を形成するステップと、
前記筒状体の一端に前記第１の部品を溶接して前記被測定圧室と前記真空室とを有する前記ハウジングを形成するステップと、
前記真空室を所定の真空度の真空状態として封止するステップと、
複数の前記ハウジングを加熱炉内で昇温させて前記ゲッタを活性化させるステップとによって実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
【請求項5】
請求項１または２の何れかに記載の隔膜真空計の製造方法において、
前記部品組付ステップは、
被測定流体導入用の配管を接続するための継手部材に、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するバッフルを溶接するステップと、
前記検査ステップで良品と判定された前記静電容量型圧力センサの前記ハウジングを前記継手部材に溶接するステップと、
前記ハウジングの周囲を覆う筐体を前記継手部材に溶接するステップと、
前記ハウジングを囲むヒータを前記筐体の内部に挿入し、前記継手部材に溶接するステップと、
前記ハウジングの前記外部接続用のピンに、基板接続用のリード線に設けられた端子を溶接するステップと、
前記ヒータを覆う断熱材を前記筐体の内部に挿入し、前記筐体に保持させるステップと、
前記基板が収容されるケースを前記筐体に取り付け、前記基板に前記リード線を接続するステップとによって実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
前記部品組付ステップは、
被測定流体導入用の配管を接続するための継手部材に、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するバッフルを溶接するステップと、
前記検査ステップで良品と判定された前記静電容量型圧力センサの前記ハウジングを前記継手部材に溶接するステップと、
前記ハウジングの周囲を覆う筐体を前記継手部材に溶接するステップと、
前記ハウジングを囲むヒータを前記筐体の内部に挿入し、前記継手部材に溶接するステップと、
前記ハウジングの前記外部接続用のピンに、基板接続用のリード線に設けられた端子を溶接するステップと、
前記ヒータを覆う断熱材を前記筐体の内部に挿入し、前記筐体に保持させるステップと、
前記基板が収容されるケースを前記筐体に取り付け、前記基板に前記リード線を接続するステップとによって実施することを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
【請求項6】
請求項１または２の何れかに記載の隔膜真空計の製造方法において、
前記センサ形成ステップと前記部品組付ステップとを実施するにあたり行われる溶接は、全てのステップにおいて共通の溶接設備によって実施されることを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
前記センサ形成ステップと前記部品組付ステップとを実施するにあたり行われる溶接は、全てのステップにおいて共通の溶接設備によって実施されることを特徴とする隔膜真空計の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空室異常検査を行うステップを含む隔膜真空計の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の隔膜真空計としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された隔膜真空計は、品質を決める真空室異常検査を組立状態で行う構成が採られている。組立状態とは、センサチップを有する静電容量型圧力センサにヒータおよび断熱材と、圧力検出用回路、被測定流体導入用の配管などを組み付けた状態である。特許文献１に示す隔膜真空計を含めて従来の隔膜真空計の製造は、図２７に示すように行われることが多い。ここで、従来の隔膜真空計の製造方法を図２７を参照して説明する。
【0003】
従来、隔膜真空計の製造は、図２７に示すステップＳ１～ステップＳ１２をこの順序で実施して行われている。
ステップＳ１は、バッフル組付ステップである。バッフルは、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するためのもので、隔膜真空計を構成する静電容量型センサのハウジングに溶接されている。
ステップＳ２は、ゲッタ組付ステップである。ゲッタは、静電容量型センサの真空室内のガスを吸収するもので、隔膜真空計を構成する静電容量型センサのハウジングに溶接されている。
ステップＳ１は、バッフル組付ステップである。バッフルは、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するためのもので、隔膜真空計を構成する静電容量型センサのハウジングに溶接されている。
ステップＳ２は、ゲッタ組付ステップである。ゲッタは、静電容量型センサの真空室内のガスを吸収するもので、隔膜真空計を構成する静電容量型センサのハウジングに溶接されている。
【0004】
ステップＳ３は、ガス導入管組付ステップである。ガス導入管は、被測定流体を導入するための管で、静電容量型センサのハウジングに溶接されている。
ステップＳ４は、真空室組立ステップである。真空室は、静電容量型センサのハウジングにセンサチップを有する支持ダイアフラムを溶接し、ハウジングを組立てることによって形成される。このステップでハウジング内に被測定流体室と真空室とが隔成される。
ステップＳ５は、真空封止ステップである。このステップにおいては、真空室内を所定の真空度の真空状態とし、真空室を封止する。
ステップＳ４は、真空室組立ステップである。真空室は、静電容量型センサのハウジングにセンサチップを有する支持ダイアフラムを溶接し、ハウジングを組立てることによって形成される。このステップでハウジング内に被測定流体室と真空室とが隔成される。
ステップＳ５は、真空封止ステップである。このステップにおいては、真空室内を所定の真空度の真空状態とし、真空室を封止する。
【0005】
ステップＳ６は、電極組付ステップである。このステップにおいては、静電容量型センサのハウジングに設けられているピンにケーブルが組付けられる。
ステップＳ７は、ヒータ、断熱材組付ステップである。ヒータは静電容量型センサのハウジングを所定の温度に加熱するためのもので、断熱材によって覆われた状態で静電容量型センサのハウジングに組付けられる。
ステップＳ６は、筐体組立ステップである。このステップにおいては、断熱材を囲む筐体が静電容量型センサのハウジングに組付けられる。
ステップＳ７は、ヒータ、断熱材組付ステップである。ヒータは静電容量型センサのハウジングを所定の温度に加熱するためのもので、断熱材によって覆われた状態で静電容量型センサのハウジングに組付けられる。
ステップＳ６は、筐体組立ステップである。このステップにおいては、断熱材を囲む筐体が静電容量型センサのハウジングに組付けられる。
【0006】
ステップＳ９は、回路組付ステップである。このステップにおいては、圧力を検出する回路を有する回路基板に上述したケーブルが接続され、回路基板を囲むケースが筐体に取り付けられる。回路組付ステップが終了することにより、未検査の状態の隔膜真空計が完成する。
ステップＳ１０は、真空室異常検査ステップである。このステップにおいては、ヒータを動作させてハウジングを加熱するとともに、ガス導入管に真空ポンプを接続して被測定流体室を真空状態とし、静電容量型圧力センサを例えばＡｒガス雰囲気の中に設置してケース内の回路基板を用いて真空室内の圧力が検出される。この真空室異常検査を実施することにより、真空室のリーク箇所の有無を判別することができるとともに、センサチップの良否を判定することができる。
ステップＳ１０は、真空室異常検査ステップである。このステップにおいては、ヒータを動作させてハウジングを加熱するとともに、ガス導入管に真空ポンプを接続して被測定流体室を真空状態とし、静電容量型圧力センサを例えばＡｒガス雰囲気の中に設置してケース内の回路基板を用いて真空室内の圧力が検出される。この真空室異常検査を実施することにより、真空室のリーク箇所の有無を判別することができるとともに、センサチップの良否を判定することができる。
【0007】
真空室異常検査ステップで異常がないと判定された隔膜真空計は、中間在庫として保管され、ステップＳ１１およびステップＳ１２を経て出荷される。
ステップＳ１１は、継手組付ステップである。継手は、納品先の設備に適合するものが選択され、圧力導入管の先端部に溶接される。
ステップＳ１２は、調整検査ステップである。この調整検査ステップにおいては、隔膜真空計の最終的な検査が実施される。
ステップＳ１１は、継手組付ステップである。継手は、納品先の設備に適合するものが選択され、圧力導入管の先端部に溶接される。
ステップＳ１２は、調整検査ステップである。この調整検査ステップにおいては、隔膜真空計の最終的な検査が実施される。
【0008】
このように、従来の隔膜真空計の製造方法は、隔膜真空計をセンサから一貫して生産する方法である。この製造方法では、真空室異常検査が製造工程の終盤で行われることが原因で製造リードタイムが長く複雑となる。
従来の隔膜真空計は、販売型番が多くかつ販売される数量の変動が大きい、製品単価が高く在庫も多く持てない等の実情があり、また半導体市場向けのものが多いために、生産量の予測が難しく大量生産することができなかった。このため、生産量を臨機応変に変えることが可能な製造方法が要請されている。
従来の隔膜真空計は、販売型番が多くかつ販売される数量の変動が大きい、製品単価が高く在庫も多く持てない等の実情があり、また半導体市場向けのものが多いために、生産量の予測が難しく大量生産することができなかった。このため、生産量を臨機応変に変えることが可能な製造方法が要請されている。
【0009】
隔膜真空計の製品品質のキーポイントとして、真空室の検査工程である真空室異常検査（Arエージング検査）において温度安定・圧力安定状態で、静電容量値を低ノイズで測定する必要がある。そのため、上述したようにヒータ・継手・回路基板を実装した組立後でしか検査を実施することができなかった。また、真空室異常検査を行うにあたっては、検査日数が１～４日必要で、しかも検査のリトライが必要になることもある。この真空室異常検査の日程に応じて出荷時期が変動してしまうため、検査の遅れを補填するために生産量・在庫量を増やす等の処置が必要であった。
【0010】
また、従来の隔膜真空計の一つであるサファイア真空計は、生産能力が販売側要求数に達することが難しくなることがあり、安定した生産を行うとともに生産量を増やすことが要請されている。
さらに、従来の隔膜真空計においては、真空室異常検査を実施する以前の静電容量型センサ（センサ単体）の機種数が多いため、中間の在庫がなくなるとセンサチップを製造するためのウェハから製作を開始しなければならず、顧客要求（例えば受注から10日で出荷）に対して大幅に遅延することがあった。
従来の隔膜真空計の製造方法を実施するうえでボトルネックとなる設備（例えば加熱を行うバッチ装置）は多くあり、１つ潰しても根本解決にはならず抜本的な解決策が求められていた。
さらに、従来の隔膜真空計においては、真空室異常検査を実施する以前の静電容量型センサ（センサ単体）の機種数が多いため、中間の在庫がなくなるとセンサチップを製造するためのウェハから製作を開始しなければならず、顧客要求（例えば受注から10日で出荷）に対して大幅に遅延することがあった。
従来の隔膜真空計の製造方法を実施するうえでボトルネックとなる設備（例えば加熱を行うバッチ装置）は多くあり、１つ潰しても根本解決にはならず抜本的な解決策が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特許第６９３７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
従来の隔膜真空計の製造方法では、下記の第１～第４の問題点があった。
第１の問題点は、真空室異常検査が製造工程の終盤で行われることである。
真空室異常検査を実施するためには、基本となるセンサーパッケージ構造である真空室の他に、付加機能として３要素（センサ信号出力端および回路、ヒータ、継手）が必要である。また、真空室異常検査を行うためには、下記の３つの条件が満たされる必要がある。第１の条件は、温度が安定することである。これを実現するためには、ヒータで測定時の温度を安定させる必要がある。
第１の問題点は、真空室異常検査が製造工程の終盤で行われることである。
真空室異常検査を実施するためには、基本となるセンサーパッケージ構造である真空室の他に、付加機能として３要素（センサ信号出力端および回路、ヒータ、継手）が必要である。また、真空室異常検査を行うためには、下記の３つの条件が満たされる必要がある。第１の条件は、温度が安定することである。これを実現するためには、ヒータで測定時の温度を安定させる必要がある。
【0013】
第２の条件は、計測が安定することである。これを実現するためには、静電容量値の測定にあたり、ノイズ除去のシールド構造と補正回路が必要になる。
第３の条件は、真空が安定することである。これを実現するためには、センサ単体で、高真空を安定して維持できるシール構造が必要である。
上述した付加機能が実現され、かつ、第１～第３の条件が満たされるように、従来では組立完了状態の隔膜真空計に対して真空室異常検査が実施されている。このため、真空室異常検査の結果が不良であると、検査までに実施した全ての工程が無駄になり、取り外すことができない部品は再使用することができず廃棄しなければならない。
第３の条件は、真空が安定することである。これを実現するためには、センサ単体で、高真空を安定して維持できるシール構造が必要である。
上述した付加機能が実現され、かつ、第１～第３の条件が満たされるように、従来では組立完了状態の隔膜真空計に対して真空室異常検査が実施されている。このため、真空室異常検査の結果が不良であると、検査までに実施した全ての工程が無駄になり、取り外すことができない部品は再使用することができず廃棄しなければならない。
【0014】
第２の問題点は、製造工程を管理する生産管理システムを設計するうえで難易度が高くなることである。従来の隔膜真空計の製造方法では、真空室異常検査が製造工程の終盤にあり、真空室異常検査ステップを実施する以前に組付けられる部品の数（工程数）が多くなる。このような多くの工程を管理するにあたっては、製品単価が高く製品を備蓄しておくことができないために、生産が滞りなく行われて安定することが要請されている。このため、生産管理が容易となるように効率のよい製造プロセスの技術開発を行う必要がある。
【0015】
第３の問題点は、真空室異常検査の検査時間が一定ではないため、次に検査を行う製品を検査装置に投入できなくなることがあり、滞留が発生し易いことである。真空室異常検査は、希ガス雰囲気において、真空基準室の圧力上昇をセンサ出力で検出して行われる。このため、センサの圧力レンジが異なると、異常を検出可能日数に差異が生じる。圧力レンジが低圧寄りのセンサである場合、検査期間が予定より長くなることがある。一般的な生産能力の考え方（販売数に対して、少し多め）で生産プロセス設計を行うと、検査装置が何らかの原因で途中停止した場合や、異常の有無の判定が難しくリトライを行う場合など、予測が外れた場合に検査装置にて渋滞が発生し、検査出来ず滞留が発生する。
【0016】
第４の問題点は、多くの種類の隔膜真空計を製造するにあたって製造リードタイムが長くなることである。この理由を継手の組付を例に挙げて説明する。従来の隔膜真空計において、継手は、納品先の仕様に基づいて多種多様なものが用いられている。この種の継手は、ＴＩＧ溶接で溶接するものと、電子ビーム溶接で溶接するものとがある。ＴＩＧ溶接と電子ビーム溶接とは、使用する溶接設備が異なり、これらの溶接設備は設置場所が異なることが多い。このため、継手をハウジングに溶接する工程で隔膜真空計を溶接設備の場所に移動させたり、段取り替えを行う必要があり、製造リードタイムが長くなる。
【0017】
このような移動、段取り替えに起因して製造リードタイムが長くなることは、継手を組付ける工程のみならず、他の付加機能部品を組付ける工程においても当てはまる。また、継手は、最終工程の一つ前となるステップＳ１１でハウジングに組付けているため、継手の溶接が失敗すると、隔膜真空計を製造するために行った全ての作業が無駄になる。このようなことが起こると、製造リードタイムを短縮することはより一層難しくなる。なお、継手のように同じ機能部品であっても品種が異なると組付方法が変わることは、上述した生産管理システム設計の難易度が高くなることの原因の一つになっている。
【0018】
本発明の目的は、隔膜真空計の真空室異常検査を製造工程の初期に行うことができ、生産管理が簡単で、しかも、真空室異常検査で滞留が生じることがなく、製造リードタイムが短縮される隔膜真空計の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0019】
この目的を達成するために、本発明に係る隔膜真空計の製造方法は、静電容量型圧力センサのセンサチップを収容するハウジングの内部を被測定流体が導入される被測定圧室と真空室とに隔成し、前記ハウジングから突出する外部接続用のピンを前記センサチップに電気的に接続するとともに前記真空室を真空状態で封止して静電容量型圧力センサを形成するセンサ形成ステップと、前記静電容量型圧力センサを予め定めた検査温度に昇温させた状態で静電容量の値を測定する真空室異常検査を前記静電容量型圧力センサ単体で行う検査ステップと、前記真空室異常検査の後に断熱材および基板を含む付属部品を前記静電容量型圧力センサに組み付ける部品組付ステップとによって実施する方法である。
【0020】
本発明は、前記隔膜真空計の製造方法において、前記付属部品には更に、前記被測定圧室を加熱するヒータが含まれるようにしてもよい。
【0021】
本発明は、前記隔膜真空計の製造方法において、前記検査ステップは、前記被測定圧室を真空状態とする機能と、前記静電容量型圧力センサを前記検査温度に加熱する機能と、前記静電容量の値を測定する機能とを有する検査治具に前記静電容量型圧力センサを装填して実施してもよい。
【0022】
本発明は、前記隔膜真空計の製造方法において、前記センサ形成ステップは、前記ハウジングの一部を構成する円板状の第１の部品に前記外部接続用のピンを組付けるとともに、前記真空室で生じたガスを吸収するゲッタを組付けるステップと、前記センサチップを支持ダイアフラムに接合してセンサチップ組立体を形成するステップと、前記ハウジングの一部を構成する円筒状の第２の部品と第３の部品とをこれらの部品の間に前記センサチップ組立体を挟んで溶接し、筒状体を形成するステップと、前記筒状体の一端に前記第１の部品を溶接して前記被測定圧室と前記真空室とを有する前記ハウジングを形成するステップと、前記真空室を所定の真空度の真空状態として封止するステップと、複数の前記ハウジングを加熱炉内で昇温させて前記ゲッタを活性化させるステップとによって実施してもよい。
【0023】
本発明は前記隔膜真空計の製造方法において、前記部品組付ステップは、被測定流体導入用の配管を接続するための継手部材に、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するバッフルを溶接するステップと、前記検査ステップで良品と判定された前記静電容量型圧力センサの前記ハウジングを前記継手部材に溶接するステップと、前記ハウジングの周囲を覆う筐体を前記継手部材に溶接するステップと、前記ハウジングを囲むヒータを前記筐体の内部に挿入し、前記継手部材に溶接するステップと、前記ハウジングの前記外部接続用のピンに、基板接続用のリード線に設けられた端子を溶接するステップと、前記ヒータを覆う断熱材を前記筐体の内部に挿入し、前記筐体に保持させるステップと、前記基板が収容されるケースを前記筐体に取り付け、前記基板に前記リード線を接続するステップとによって実施してもよい。
【0024】
本発明は、前記隔膜真空計の製造方法において、前記センサ形成ステップと前記部品組付ステップとを実施するにあたり行われる溶接は、全てのステップにおいて共通の溶接設備によって実施されてもよい。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、隔膜真空計の真空室異常検査をセンサ単体で製造工程の初期に行うことができる。真空室異常検査に合格した静電容量型センサに付属部品が組付けられ、生産が滞りなく行われて安定するから、生産管理が簡単になる。また、真空室異常検査の直前の工程として、静電容量型圧力センサを製造する工程のなかで製造リードタイムが相対的に長くなる工程を実施することができる。このため、真空室異常検査の終了時期が延びたとしても、検査直前の工程がいわゆるバッファとなって滞留の発生が抑制される。さらに、真空室異常検査が終了した後は、静電容量型圧力センサに付属部品を組付けるだけであり、たとえば溶接装置を共通化したり共通の設備で作業を実施することができるから、製造のリードタイムを短縮することができる。
【0026】
したがって、本発明によれば、隔膜真空計の真空室異常検査を製造工程の初期に行うことができ、生産管理が簡単で、しかも、真空室異常検査で滞留が生じることがなく、製造リードタイムが短縮される隔膜真空計の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明に係る隔膜真空計の製造方法の一実施の形態を図１～図２６を参照して詳細に説明する。
（隔膜真空計の説明）
図１に示す隔膜真空計１は、本発明に係る製造方法によって製造されたもので、図１において下側に描かれているセンサユニット２と、このセンサユニット２に取り付けられたアンプユニット３とによって構成されている。
センサユニット２は、図２の中央部分に破断せずに外観を示す静電容量型圧力センサ４（以下、単にセンサ４という）に複数の機能部品を組み付けて構成されている。複数の機能部品とは、センサ４から図２において下方に延びる継手部材５と、センサ４を囲むヒータ６、断熱材７および筐体８と、センサ４に電気的に接続されるリード線９を保持する絶縁部材１０などである。
（隔膜真空計の説明）
図１に示す隔膜真空計１は、本発明に係る製造方法によって製造されたもので、図１において下側に描かれているセンサユニット２と、このセンサユニット２に取り付けられたアンプユニット３とによって構成されている。
センサユニット２は、図２の中央部分に破断せずに外観を示す静電容量型圧力センサ４（以下、単にセンサ４という）に複数の機能部品を組み付けて構成されている。複数の機能部品とは、センサ４から図２において下方に延びる継手部材５と、センサ４を囲むヒータ６、断熱材７および筐体８と、センサ４に電気的に接続されるリード線９を保持する絶縁部材１０などである。
【0029】
アンプユニット３は、図３に示すように、箱状のケース１１と、ケース１１の底部分にケース１１の底１１ａと平行に配置されたベース基板１２と、ベース基板１２に対して垂直になる姿勢でケース１１に支持された複数の回路基板１３などである。これらの回路基板１３には、図示してはいないが、センサ４のヒータ６に給電する回路や、センサ４の出力信号に基づいて圧力を求める回路などが設けられている。ケース１１の底１１ａとは反対側の端部（図３においては上端部）には、隔膜真空計１を外部の装置に接続するためのコネクタ１４が設けられている。
【0030】
（静電容量型圧力センサの説明）
センサ４は、図４に示すように、複数の部材によって構成されており、互いに隣り合う部材どうしを溶接して形成されている。センサ４を構成する部材とは、図４において上から順にハーメチックキャップ２１、第１のパイプ２２、センサチップ組立体２３、第２のパイプ２４などである。ハーメチックキャップ２１は、図５に示すように、円板２５と、この円板２５を貫通する複数の外部接続用のピン２６と、円板２５のセンサ内側の面２５ａに取り付けられたゲッタ２７などによって構成されている。円板２５は、本発明でいう「円板状の第１の部品」に相当するものである。複数のピン２６が円板２５を貫通する部分は、ガラスからなるハーメチックシール２８によってシールされている。ピン２６のセンサ内側の端部には、図示していないが、コイル状の導体が設けられている。
センサ４は、図４に示すように、複数の部材によって構成されており、互いに隣り合う部材どうしを溶接して形成されている。センサ４を構成する部材とは、図４において上から順にハーメチックキャップ２１、第１のパイプ２２、センサチップ組立体２３、第２のパイプ２４などである。ハーメチックキャップ２１は、図５に示すように、円板２５と、この円板２５を貫通する複数の外部接続用のピン２６と、円板２５のセンサ内側の面２５ａに取り付けられたゲッタ２７などによって構成されている。円板２５は、本発明でいう「円板状の第１の部品」に相当するものである。複数のピン２６が円板２５を貫通する部分は、ガラスからなるハーメチックシール２８によってシールされている。ピン２６のセンサ内側の端部には、図示していないが、コイル状の導体が設けられている。
【0031】
ゲッタ２７は、センサ４内で生じたガスを吸収するもので、ホルダー２７ａを介して円板２５に取り付けられている。ホルダー２７ａは、レーザー溶接によって円板２５に溶接されている。
第１のパイプ２２と第２のパイプ２４は、本発明でいう「第２の部品と第３の部品」に相当するもので、それぞれ円筒状に形成されている。第１のパイプ２２には、センサ４の内部から空気を排出するための貫通孔２９が形成されている。貫通孔２９は、後述する栓部材３０（図１０参照）によって閉塞される。
第１のパイプ２２と第２のパイプ２４は、本発明でいう「第２の部品と第３の部品」に相当するもので、それぞれ円筒状に形成されている。第１のパイプ２２には、センサ４の内部から空気を排出するための貫通孔２９が形成されている。貫通孔２９は、後述する栓部材３０（図１０参照）によって閉塞される。
【0032】
センサチップ組立体２３は、図６に示すように、円環状の薄板からなる支持ダイアフラム３１と、支持ダイアフラム３１の中央部を挟むバランス部材３２およびリング部材３３と、リング部材３３の開口部を閉塞するセンサチップ３４などによって構成されている。バランス部材３２には複数の貫通孔３２ａが形成されている。このセンサチップ組立体２３は、第１のパイプ２２と第２のパイプ２４とに挟まれた状態でこれらの第１、第２のパイプ２２，２４に溶接されている。第１、第２のパイプ２２，２４とセンサチップ組立体２３とかなる筒状体３５（図１０参照）の一端（センサチップ３４側となる第１のパイプ２２）に上述したハーメチックキャップ２１が溶接されている。ハーメチックキャップ２１を筒状体３５に溶接するに当たっては、ピン２６に設けられたコイル状の導体をセンサチップ３４の図示していない電極に電気的に接続する。
【0033】
ハーメチックキャップ２１が筒状体３５に溶接されることにより、センサ４のハウジング３６（図１０参照）が形成される。このハウジング３６の内部は、センサチップ組立体２３によって２室に隔成される。すなわち、第２のパイプ２４の内部となる被測定圧室３７と、第１のパイプ２２の内部となる真空室３８である。被測定圧室３７には被測定流体が導入される。真空室３８は、後述する真空封止ステップで減圧され、予め定めた真空度で真空状態に保持される。外部接続用のピン２６は、ハウジング３６から突出している。
【0034】
継手部材５は、被測定流体が流れる設備（図示せず）にセンサ４を接続するためのものである。この継手部材５は、図２に示すように、センサ４の第２のパイプ２４に溶接される円板状の第１のフランジ４１と、第１のフランジ４１に対してセンサ４とは反対側に離れて位置する円板状の第２のフランジ４２と、第２のフランジ４２が一端部に設けられているとともに他端部に継手４３が設けられたパイプ４４などによって構成されている。第２のフランジ４２の外径は第１のフランジ４１の外径より大きい。
継手４３は、パイプ４４の先端に設けられた環状体４３ａと、環状体４３ａに回転自在に支持されたナット４３ｂと、環状体４３ａとナット４３ｂとの間に設けられたシール部材４３ｃなどを備えている。図２に示す継手４３には、パイプ４４に異物が入ることを防ぐために保護キャップ４３ｄが取り付けられている。保護キャップ４３ｄは、継手４３を被測定流体が流れる設備に接続する際に継手４３から取り外される。
継手４３は、パイプ４４の先端に設けられた環状体４３ａと、環状体４３ａに回転自在に支持されたナット４３ｂと、環状体４３ａとナット４３ｂとの間に設けられたシール部材４３ｃなどを備えている。図２に示す継手４３には、パイプ４４に異物が入ることを防ぐために保護キャップ４３ｄが取り付けられている。保護キャップ４３ｄは、継手４３を被測定流体が流れる設備に接続する際に継手４３から取り外される。
【0035】
センサ４を囲むように設けられたヒータ６は、通電されることによって発熱するもので、円筒状に形成されて上述した第１のフランジ４１に溶接されている。ヒータ６の内周部には内フランジ４５が設けられている。この内フランジ４５が継手部材５の第１のフランジ４１に溶接されている。
【0036】
ヒータ６の周囲を覆う断熱材７は、ヒータ６を囲む円筒状に形成された円筒部４６と、円筒部４６の一端部を塞ぐ円板部４７とによって構成されている。円筒部４６は、軸線方向の一端側を覆う断熱材ケース４８（図２３参照）と、軸線方向の他端側を覆う断熱材キャップ４９とによって保持された状態で、ヒータ６の外側であって後述する筐体８の内側に設置されている。円板部４７は、その外周部が断熱材キャップ４９によって保持されている。
【0037】
筐体８は、図１７に示すように、多角形の有底筒状に形成されており、図２に示すように、底壁８ａに形成された貫通孔５１にセンサ４を挿入した状態で継手部材５の第２のフランジ４２に溶接されている。筐体８の側壁には、ヒータ６の熱を排出するために多数の通気孔５２が形成されている。
筐体８の開口側の端部には、アンプユニット３のケース１１を取り付けるための取付片５３が設けられている。ケース１１は、取付片に重ねられて取付用ボルトによって取り付けられる。
筐体８の開口側の端部には、アンプユニット３のケース１１を取り付けるための取付片５３が設けられている。ケース１１は、取付片に重ねられて取付用ボルトによって取り付けられる。
【0038】
図２に示すように、センサ４と断熱材７の円板部４７との間には絶縁部材１０が設置されている。絶縁部材１０は、絶縁材料によって円板状（図２１参照）に形成されている。この絶縁部材１０には、リード線９が挿入される複数の溝５４が形成されている。リード線９は、溝５４に挿入された状態でリード線ホルダ５５が絶縁部材１０に重ねられることにより、絶縁部材１０とリード線ホルダ５５とによって保持される。リード線ホルダ５５は、図２２に示すようにハウジング３６に係止されて絶縁部材１０をハウジング３６に押し付けるように構成されている。
リード線９の先端部には、センサ４の外部接続用のピン２６に電気的に接続される端子５６が設けられている。この端子５６は、ピン２６に溶接される。
リード線９の先端部には、センサ４の外部接続用のピン２６に電気的に接続される端子５６が設けられている。この端子５６は、ピン２６に溶接される。
【0039】
（隔膜真空計の製造方法の説明）
次に、上述した隔膜真空計１を製造する方法を図２６に示すフローチャートを参照して説明する。隔膜真空計１は、図２６に示すようにセンサ形成ステップＳ２１と、真空室異常検査ステップＳ２２と、部品組付ステップＳ２３と、調整検査ステップＳ２４とをこの順序で実施することによって製造される。
（センサ形成ステップの説明）
センサ形成ステップＳ２１は、ゲッタ組付ステップＳ２１Ａと、真空室組立ステップＳ２１Ｂと、真空封止ステップＳ２１Ｃとによって実施される。
次に、上述した隔膜真空計１を製造する方法を図２６に示すフローチャートを参照して説明する。隔膜真空計１は、図２６に示すようにセンサ形成ステップＳ２１と、真空室異常検査ステップＳ２２と、部品組付ステップＳ２３と、調整検査ステップＳ２４とをこの順序で実施することによって製造される。
（センサ形成ステップの説明）
センサ形成ステップＳ２１は、ゲッタ組付ステップＳ２１Ａと、真空室組立ステップＳ２１Ｂと、真空封止ステップＳ２１Ｃとによって実施される。
【0040】
（ゲッタ組付ステップの説明）
ゲッタ組付ステップＳ２１Ａにおいては、円板状のハーメチックキャップ２１に複数のピン２６を設けるとともに、ゲッタ２７を組み付ける。ゲッタ２７を組み付けるに当たっては、先ず、図７に示すように、ハーメチックキャップ２１の円板２５をゲッタ組付用の治具６１に保持させる。次に、円板２５のセンサ内側の面２５ａが上方を指向する姿勢となるように治具６１をレーザー溶接装置６２に装填する。そして、ハーメチックキャップ２１にゲッタ２７をホルダー２７ａとともに載置し、上方からレーザー光Ｌを照射してホルダー２７ａを円板２５に溶接する。
ゲッタ組付ステップＳ２１Ａにおいては、円板状のハーメチックキャップ２１に複数のピン２６を設けるとともに、ゲッタ２７を組み付ける。ゲッタ２７を組み付けるに当たっては、先ず、図７に示すように、ハーメチックキャップ２１の円板２５をゲッタ組付用の治具６１に保持させる。次に、円板２５のセンサ内側の面２５ａが上方を指向する姿勢となるように治具６１をレーザー溶接装置６２に装填する。そして、ハーメチックキャップ２１にゲッタ２７をホルダー２７ａとともに載置し、上方からレーザー光Ｌを照射してホルダー２７ａを円板２５に溶接する。
【0041】
（真空室組立ステップの説明）
真空室組立ステップＳ２１Ｂは、センサチップ組立体２３を形成するステップＳ２１Ｂａと、筒状体３５を形成するステップＳ２１Ｂｂと、ハウジング３６を形成するステップＳ２１Ｂｃとによって実施する。
センサチップ組立体２３を形成するステップＳ２１Ｂａは、図６に示すように、支持ダイアフラム３１にバランス部材３２とリング部材３３とを重ね、更に、リング部材３３にセンサチップ３４を重ねた状態で拡散接合によって各部材を接合する。なお、センサチップ組立体２３を形成するステップＳ２１Ｂａは、センサ形成ステップＳ２１を実施する以前に予め行っておくことができる。
真空室組立ステップＳ２１Ｂは、センサチップ組立体２３を形成するステップＳ２１Ｂａと、筒状体３５を形成するステップＳ２１Ｂｂと、ハウジング３６を形成するステップＳ２１Ｂｃとによって実施する。
センサチップ組立体２３を形成するステップＳ２１Ｂａは、図６に示すように、支持ダイアフラム３１にバランス部材３２とリング部材３３とを重ね、更に、リング部材３３にセンサチップ３４を重ねた状態で拡散接合によって各部材を接合する。なお、センサチップ組立体２３を形成するステップＳ２１Ｂａは、センサ形成ステップＳ２１を実施する以前に予め行っておくことができる。
【0042】
筒状体３５を形成するステップＳ２１Ｂｂは、図４に示すように、第１のパイプ２２第２のパイプ２４とをこれらの間にセンサチップ組立体２３の支持ダイアフラム３１を挟んで溶接することによって行う。この溶接は、先ず、図８に示すように、第１のパイプ２２と支持ダイアフラム３１と第２のパイプ２４とをこの順序で重ねて筒状体形成用の治具６３に保持させる。この治具６３は、図示していない回転駆動装置に接続され、第１、第２のパイプ２２，２４およびセンサチップ組立体２３を保持する軸部６３ａ，６３ｂが基部６３ｃ，６３ｄに対して回転するように構成されている。
【0043】
次に、第１、第２のパイプ２２，２４の軸線が水平となるように治具６３をレーザー溶接装置６２に装填する。そして、第１、第２のパイプ２２，２４と支持ダイアフラム３１との接続部分からなる被溶接部に上方からレーザー光Ｌを照射してレーザー溶接を行いながら第１、第２のパイプ２２，２４およびセンサチップ組立体２３を水平な軸線回りに回転させる。レーザー溶接を行いながら被溶接部が１回転することにより第１、第２のパイプ２２，２４およびセンサチップ組立体２３が互いに溶接されて筒状体３５が形成される。
【0044】
ハウジング３６を形成するステップＳ２１Ｂｃは、図９に示すように、上述した筒状体３５とハーメチックキャップ２１の円板２５とを重ねてハウジング形成用の治具６４に保持させる。この治具６４も図示していない回転駆動装置に接続され、筒状体３５と円板２５とを保持する軸部６４ａ，６４ｂが基部６４ｃ，６４ｄに対して回転するように構成されている。
次に、筒状体３５の軸線が水平となるように治具６４をレーザー溶接装置６２に装填する。そして、上方から円板２５と筒状体３５の接続部分からなる被溶接部にレーザー光Ｌを照射してレーザー溶接を行いながら筒状体３５およびハーメチックキャップ２１を水平な軸線回りに回転させる。レーザー溶接を行いながら被溶接部が１回転することにより筒状体３５とハーメチックキャップ２１とが互いに溶接されてハウジング３６が形成される。
次に、筒状体３５の軸線が水平となるように治具６４をレーザー溶接装置６２に装填する。そして、上方から円板２５と筒状体３５の接続部分からなる被溶接部にレーザー光Ｌを照射してレーザー溶接を行いながら筒状体３５およびハーメチックキャップ２１を水平な軸線回りに回転させる。レーザー溶接を行いながら被溶接部が１回転することにより筒状体３５とハーメチックキャップ２１とが互いに溶接されてハウジング３６が形成される。
【0045】
（真空封止ステップの説明）
真空封止ステップＳ２１Ｃは、封止ステップＳ２１Ｃａと、ゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂとによって実施する。
封止ステップＳ２１Ｃａは、先ず、図１０に示すように、センサ４のハウジング３６を真空チャンバー６５の中に固定する。真空チャンバー６５の中には抵抗溶接機６６も配置されている。そして、真空チャンバー６５内を所定の真空度の真空状態とし、第１のパイプ２２の貫通孔２９に栓部材３０を抵抗溶接機６６によって押し付け、第１のパイプ２２に栓部材３０を抵抗溶接によって溶接して貫通孔２９を閉塞する。
真空封止ステップＳ２１Ｃは、封止ステップＳ２１Ｃａと、ゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂとによって実施する。
封止ステップＳ２１Ｃａは、先ず、図１０に示すように、センサ４のハウジング３６を真空チャンバー６５の中に固定する。真空チャンバー６５の中には抵抗溶接機６６も配置されている。そして、真空チャンバー６５内を所定の真空度の真空状態とし、第１のパイプ２２の貫通孔２９に栓部材３０を抵抗溶接機６６によって押し付け、第１のパイプ２２に栓部材３０を抵抗溶接によって溶接して貫通孔２９を閉塞する。
【0046】
ゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂは、真空封止が完了したハウジング３６を図１１に示すように加熱炉６７の中に載置し、ゲッタ２７が活性化する温度まで加熱する。加熱炉６７の中には多数のハウジング３６を収容し、これらのハウジング３６に設けられているゲッタ２７を一度に活性化させる。このゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂで行われる処理は、いわゆるバッチ処理である。
【0047】
（真空室異常検査ステップの説明）
真空室異常検査ステップＳ２２は、ゲッタ２７の活性化が終了したセンサ４について真空室異常検査（リーク検査）を行うステップである。この真空室異常検査ステップＳ２２は、図１２に示す検査治具７１にセンサ４を単体で装着し、センサ４毎に行う。
検査治具７１は、センサ４のハウジング３６を図１２において上下方向から挟むベース７２およびカバー７３と、カバー７３に装着されてセンサ４のピン２６に接続されるソケット７４と、ベース７２とカバー７３を加熱するためのヒータ７５などを備えている。
真空室異常検査ステップＳ２２は、ゲッタ２７の活性化が終了したセンサ４について真空室異常検査（リーク検査）を行うステップである。この真空室異常検査ステップＳ２２は、図１２に示す検査治具７１にセンサ４を単体で装着し、センサ４毎に行う。
検査治具７１は、センサ４のハウジング３６を図１２において上下方向から挟むベース７２およびカバー７３と、カバー７３に装着されてセンサ４のピン２６に接続されるソケット７４と、ベース７２とカバー７３を加熱するためのヒータ７５などを備えている。
【0048】
ベース７２は、ハウジング３６が載置される円板部７２ａと、ハウジング３６を囲む円筒部７２ｂとによって形成されている。円板部７２ａにはパイプ７６が設けられている。このパイプ７６は、真空ポンプ７７に接続されている。真空ポンプ７７が動作してパイプ７６内の空気が排出されることにより、ハウジング３６内の被測定圧室３７が所定の真空度で真空状態になる。また、円板部７２ａには、ハウジング３６の第２のパイプ２４が載置されるＯリング７８が設けられている。
【0049】
カバー７３は、ハウジング３６のハーメチックキャップ２１と接触する円環状の第１のカバー部材７３ａと、この第１のカバー部材７３ａに取り付けられた第２のカバー部材７３ｂなどを備えている。このカバー７３は、止め金具７９によってベース７２に向けて付勢されることにより、ハウジング３６の第２のパイプ２４をＯリング７８に押し付けるように構成されている。
【0050】
ベース７２およびカバー７３の外周部には、複数の棒状のヒータ７５が組み付けられている。ヒータ７５は、通電されることにより発熱するもので、図示していないリード線を介して測定装置８０に接続されている。ヒータ７５が通電されることにより、ヒータ７５の熱がベース７２およびカバー７３からハウジング３６に伝達され、ハウジング３６が予め定めた検査温度に加熱される。
ソケット７４は、ピン２６に接続される中継コンタクト８１を有し、第２のカバー部材７３ｂに着脱自在に保持されている。中継コンタクト８１は、図示していないリード線によって測定装置８０に接続されている。
ソケット７４は、ピン２６に接続される中継コンタクト８１を有し、第２のカバー部材７３ｂに着脱自在に保持されている。中継コンタクト８１は、図示していないリード線によって測定装置８０に接続されている。
【0051】
このように、検査治具７１は、被測定圧室３７を真空状態とする機能と、センサ４を検査温度に加熱する機能と、静電容量の値を測定する機能とを有している。
真空室異常検査ステップＳ２２で実施する検査は、センサ４が組み込まれた検査治具７１を図示していないチャンバーの中に配置して行われる。詳述すると、チャンバー内をゲッタ２７と反応することがないＡｒの雰囲気とし、ヒータ７５と真空ポンプ７７とを動作させた状態で検査治具７１を所定時間放置する。そして、所定時間経過する以前と以後とでそれぞれ静電容量値を測定し、値の変化を検出する。
ハウジング３６にリーク箇所が存在する場合はＡｒがリーク箇所を通ってハウジング３６内に侵入し、真空室３８の真空度が低下する。この真空度が限界値を越えて低下した場合は、センサ４は不良品と判定される。
真空室異常検査ステップＳ２２で実施する検査は、センサ４が組み込まれた検査治具７１を図示していないチャンバーの中に配置して行われる。詳述すると、チャンバー内をゲッタ２７と反応することがないＡｒの雰囲気とし、ヒータ７５と真空ポンプ７７とを動作させた状態で検査治具７１を所定時間放置する。そして、所定時間経過する以前と以後とでそれぞれ静電容量値を測定し、値の変化を検出する。
ハウジング３６にリーク箇所が存在する場合はＡｒがリーク箇所を通ってハウジング３６内に侵入し、真空室３８の真空度が低下する。この真空度が限界値を越えて低下した場合は、センサ４は不良品と判定される。
【0052】
真空室異常検査は、経済的合理性に反する生産能力過多となるように実施される。これにより後工程における製品の流れを整流させている（バッチの生産数を上げている）。なお、ニュートン非流体では、ある密度以上になると渋滞する単位として臨界密度という言葉があり、これが０．５以上になると渋滞すると言われている。本実施の形態においては、臨界密度を０．２５以下に設定した。
この真空室異常検査ステップＳ２２で実施される真空室異常検査に合格したセンサ４が次の部品組付ステップＳ２３に進む。
この真空室異常検査ステップＳ２２で実施される真空室異常検査に合格したセンサ４が次の部品組付ステップＳ２３に進む。
【0053】
（部品組付ステップの説明）
部品組付ステップＳ２３は、センサ４に付属部品を組み付けるステップである。部品組付ステップＳ２３においては、図２６に示すように、バッフル組付ステップＳ２３Ａ、継手組付ステップＳ２３Ｂ、筐体組付ステップＳ２３Ｃ、ヒータ組付ステップＳ２３Ｄ、ケーブル組付ステップＳ２３Ｅ、断熱材組付ステップＳ２３Ｆ、回路組付ステップＳ２３Ｇなどがこの順序で実施される。
部品組付ステップＳ２３は、センサ４に付属部品を組み付けるステップである。部品組付ステップＳ２３においては、図２６に示すように、バッフル組付ステップＳ２３Ａ、継手組付ステップＳ２３Ｂ、筐体組付ステップＳ２３Ｃ、ヒータ組付ステップＳ２３Ｄ、ケーブル組付ステップＳ２３Ｅ、断熱材組付ステップＳ２３Ｆ、回路組付ステップＳ２３Ｇなどがこの順序で実施される。
【0054】
（バッフル組付ステップの説明）
部品組付ステップＳ２３においては、最初にバッフル組付ステップＳ２３Ａが実施される。バッフル組付ステップＳ２３Ａにおいては、図１３に示すように、継手部材５の第１のフランジ４１にバッフル８２を組み付けるステップである。バッフル８２は、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するためのもので、詳細には図示してはいないが、多数の円環状の板を厚み方向に積層して形成された本体部８２ａ（図１４参照）と、本体部８２ａの一端に接合されて本体部８２ａの中空部８２ｂを塞ぐ閉塞部８２ｃとを有している。本体部８２ａの円環状の板には、中空部８２ｂから外周部まで径方向に延びる多数の溝が形成されている。
部品組付ステップＳ２３においては、最初にバッフル組付ステップＳ２３Ａが実施される。バッフル組付ステップＳ２３Ａにおいては、図１３に示すように、継手部材５の第１のフランジ４１にバッフル８２を組み付けるステップである。バッフル８２は、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するためのもので、詳細には図示してはいないが、多数の円環状の板を厚み方向に積層して形成された本体部８２ａ（図１４参照）と、本体部８２ａの一端に接合されて本体部８２ａの中空部８２ｂを塞ぐ閉塞部８２ｃとを有している。本体部８２ａの円環状の板には、中空部８２ｂから外周部まで径方向に延びる多数の溝が形成されている。
【0055】
この実施の形態に示すバッフル８２は、本体部８２ａの他端の外周部に溶接用の板部８２ｄが設けられ、この板部８２ｄを継手部材５の第１のフランジ４１に重ねた状態で第１のフランジ４１に溶接されている。この溶接は、センサ４の各部品を溶接する際に用いたレーザー溶接装置６２を使用して行う。すなわち、レーザー溶接装置６２に継手部材５を保持させ、図１４に示すように継手部材５の第１のフランジ４１の上にバッフル８２を載置する。そして、溶接用の板部８２ｄに上方からレーザー光Ｌを照射してレーザー溶接を行う。
【0056】
（継手組付ステップの説明）
バッフル８２を溶接した後、継手組付ステップＳ２３Ｂが実施される。継手組付ステップＳ２３Ｂは、上述した真空室異常検査ステップＳ２２で良品と判定されたセンサ４のハウジング３６に継手部材５を溶接するステップである。この継手組付ステップＳ２３Ｂにおいては、図１５に示すように継手部材５の第１のフランジ４１にハウジング３６の第２のパイプ２４を重ねて溶接する。この溶接は、図１６に示すように、継手部材５とハウジング３６とを継手組付用の治具８３に保持させる。この治具８３は、図示していない回転駆動装置に接続され、継手部材５およびハウジング３６を回転可能に保持する構成が採られている。
バッフル８２を溶接した後、継手組付ステップＳ２３Ｂが実施される。継手組付ステップＳ２３Ｂは、上述した真空室異常検査ステップＳ２２で良品と判定されたセンサ４のハウジング３６に継手部材５を溶接するステップである。この継手組付ステップＳ２３Ｂにおいては、図１５に示すように継手部材５の第１のフランジ４１にハウジング３６の第２のパイプ２４を重ねて溶接する。この溶接は、図１６に示すように、継手部材５とハウジング３６とを継手組付用の治具８３に保持させる。この治具８３は、図示していない回転駆動装置に接続され、継手部材５およびハウジング３６を回転可能に保持する構成が採られている。
【0057】
次に、継手部材５とハウジング３６の軸線が水平となるように治具８３をレーザー溶接装置６２に装填する。そして、第２のパイプ２４と第１のフランジ４１との接続部分からなる被溶接部に上方からレーザー光Ｌを照射してレーザー溶接を行いながら継手部材５とハウジング３６とを水平な軸線回りに回転させる。レーザー溶接を行いながら被溶接部が１回転することによりハウジング３６に継手部材５が溶接される。
【0058】
（筐体組付ステップの説明）
継手部材５をハウジング３６に組み付けた後、筐体組付ステップＳ２３Ｃが実施される。筐体組付ステップＳ２３Ｃは、ハウジング３６の周囲を覆う筐体８を継手部材５に溶接するステップである。筐体組付ステップＳ２３Ｃにおいては、先ず、上述した継手組付ステップＳ２３Ｂでハウジング３６に継手部材５を溶接して形成された組立体をレーザー溶接装置６２にハウジング３６が上に位置する姿勢で装填する。
継手部材５をハウジング３６に組み付けた後、筐体組付ステップＳ２３Ｃが実施される。筐体組付ステップＳ２３Ｃは、ハウジング３６の周囲を覆う筐体８を継手部材５に溶接するステップである。筐体組付ステップＳ２３Ｃにおいては、先ず、上述した継手組付ステップＳ２３Ｂでハウジング３６に継手部材５を溶接して形成された組立体をレーザー溶接装置６２にハウジング３６が上に位置する姿勢で装填する。
【0059】
そして、図１７に示すように、ハウジング３６を筐体８の底壁８ａに形成されている貫通孔５１に挿入し、図１８に示すように筐体８の底壁８ａを継手部材５の第２のフランジ４２に載せる。次に、筐体８の底部に向けて上方からレーザー光Ｌを照射して筐体８の底壁８ａを第２のフランジ４２にレーザー溶接によって溶接する。
【0060】
（ヒータ組付ステップの説明）
筐体８を継手部材５に溶接した後、ヒータ組付ステップＳ２３Ｄが実施される。ヒータ組付ステップＳ２３Ｄは、ハウジング３６を囲むヒータ６を組み付けるステップである。このヒータ組付ステップＳ２３Ｄは、上述した筐体組付ステップＳ２３Ｃで溶接された継手部材５と筐体８とをレーザー溶接装置６２に保持させた状態で実施される。このヒータ組付ステップＳ２３Ｄにおいては、先ず、図１９に示すように、筐体８の内部に上方からヒータ６を挿入し、ヒータ６の中空部内にハウジング３６を挿入する。そして、図２０に示すように、ヒータ６の内フランジ４５を継手部材５の第１のフランジ４１に載せる。次いで、内フランジ４５に向けて上方からレーザー光Ｌを照射して内フランジ４５を第１のフランジ４１にレーザー溶接によって溶接する。
なお、隔膜真空計１にはヒータ６を搭載しないタイプ（非加熱タイプ）もあり、非加熱タイプの隔膜真空計ではヒータ組付ステップは省略される。
筐体８を継手部材５に溶接した後、ヒータ組付ステップＳ２３Ｄが実施される。ヒータ組付ステップＳ２３Ｄは、ハウジング３６を囲むヒータ６を組み付けるステップである。このヒータ組付ステップＳ２３Ｄは、上述した筐体組付ステップＳ２３Ｃで溶接された継手部材５と筐体８とをレーザー溶接装置６２に保持させた状態で実施される。このヒータ組付ステップＳ２３Ｄにおいては、先ず、図１９に示すように、筐体８の内部に上方からヒータ６を挿入し、ヒータ６の中空部内にハウジング３６を挿入する。そして、図２０に示すように、ヒータ６の内フランジ４５を継手部材５の第１のフランジ４１に載せる。次いで、内フランジ４５に向けて上方からレーザー光Ｌを照射して内フランジ４５を第１のフランジ４１にレーザー溶接によって溶接する。
なお、隔膜真空計１にはヒータ６を搭載しないタイプ（非加熱タイプ）もあり、非加熱タイプの隔膜真空計ではヒータ組付ステップは省略される。
【0061】
（ケーブル組付ステップの説明）
ヒータ６を継手部材５に溶接した後、ケーブル組付ステップＳ２３Ｅが実施される。ケーブル組付ステップＳ２３Ｅは、センサ４の外部接続用のピン２６に、回路基板接続用のリード線９に設けられた端子５６を溶接するステップで、ヒータ組付ステップＳ２３Ｄでヒータ６が溶接された継手部材５をレーザー溶接装置６２に保持させた状態で実施する。ケーブル組付ステップＳ２３Ｅにおいては、先ず、図２１に示すように、絶縁部材１０を筐体８の内部に上方から挿入し、ハウジング３６のハーメチックキャップ２１に載せる。
ヒータ６を継手部材５に溶接した後、ケーブル組付ステップＳ２３Ｅが実施される。ケーブル組付ステップＳ２３Ｅは、センサ４の外部接続用のピン２６に、回路基板接続用のリード線９に設けられた端子５６を溶接するステップで、ヒータ組付ステップＳ２３Ｄでヒータ６が溶接された継手部材５をレーザー溶接装置６２に保持させた状態で実施する。ケーブル組付ステップＳ２３Ｅにおいては、先ず、図２１に示すように、絶縁部材１０を筐体８の内部に上方から挿入し、ハウジング３６のハーメチックキャップ２１に載せる。
【0062】
そして、絶縁部材１０の溝５４にリード線９を挿入し、リード線ホルダ５５を絶縁部材１０に重ねてハウジング３６に係止させる。このとき、リード線９に予め設けられている端子５６の穴５６ａにセンサ４のピン２６を通す。その後、図２２に示すように、端子５６とピン２６の接続部分に上方からレーザー光Ｌを照射し、これらをレーザー溶接によって互いに溶接する。
【0063】
（断熱材組付ステップの説明）
端子５６の溶接が終了した後、断熱材組付ステップＳ２３Ｆが実施される。断熱材組付ステップＳ２３Ｆは、断熱材７をヒータ６の周囲に配置するステップである。断熱材組付ステップＳ２３Ｆにおいては、先ず、図２４に示すように、円筒部４６に断熱材ケース４８と断熱材キャップ４９とを組付けて形成された円筒体８４をヒータ６の径方向外側であって筐体８の内側に挿入する。そして、断熱材キャップ４９の開口部分に円板部４７を押し込む。円板部４７を押し込むときには、ヒータ６に接続された図示していないリード線、センサ４のピン２６に接続されたリード線９などを円板部４７に通して上方に引き出しておく。
端子５６の溶接が終了した後、断熱材組付ステップＳ２３Ｆが実施される。断熱材組付ステップＳ２３Ｆは、断熱材７をヒータ６の周囲に配置するステップである。断熱材組付ステップＳ２３Ｆにおいては、先ず、図２４に示すように、円筒部４６に断熱材ケース４８と断熱材キャップ４９とを組付けて形成された円筒体８４をヒータ６の径方向外側であって筐体８の内側に挿入する。そして、断熱材キャップ４９の開口部分に円板部４７を押し込む。円板部４７を押し込むときには、ヒータ６に接続された図示していないリード線、センサ４のピン２６に接続されたリード線９などを円板部４７に通して上方に引き出しておく。
【0064】
（回路組付ステップの説明）
断熱材７がヒータ６に組み付けられた後、回路組付ステップＳ２３Ｇが実施される。回路組付ステップＳ２３Ｇにおいては、先ず、図２５に示すように、アンプユニット３のケース１１を筐体８に上方から重ね、筐体８の取付片５３をケース１１の底に取付用ボルト８５によって取り付ける。ケース１１には、予めベース基板１２、複数の回路基板１３、その他の部品を組み付けておく。ケース１１を筐体８に取り付ける際には、断熱材７の円板部４７から引き出されているリード線９等をケース１１の底からケース１１内に通しておく。
筐体８にケース１１を固定した後、ケース１１内に導入されたリード線９等をケース１１内のベース基板１２、回路基板１３等を含む電子部品に接続する。
断熱材７がヒータ６に組み付けられた後、回路組付ステップＳ２３Ｇが実施される。回路組付ステップＳ２３Ｇにおいては、先ず、図２５に示すように、アンプユニット３のケース１１を筐体８に上方から重ね、筐体８の取付片５３をケース１１の底に取付用ボルト８５によって取り付ける。ケース１１には、予めベース基板１２、複数の回路基板１３、その他の部品を組み付けておく。ケース１１を筐体８に取り付ける際には、断熱材７の円板部４７から引き出されているリード線９等をケース１１の底からケース１１内に通しておく。
筐体８にケース１１を固定した後、ケース１１内に導入されたリード線９等をケース１１内のベース基板１２、回路基板１３等を含む電子部品に接続する。
【0065】
（調整検査ステップの説明）
アンプユニット３の結線作業が終了した後、調整検査ステップＳ２４が実施される。調整検査ステップＳ２４においては、アンプユニット３に実際に通電し、例えばヒータ６の温度を調整する作業やその他の調整作業、各種の最終的な検査を実施する。
調整検査ステップＳ２４が終了することにより隔膜真空計１が完成する。
アンプユニット３の結線作業が終了した後、調整検査ステップＳ２４が実施される。調整検査ステップＳ２４においては、アンプユニット３に実際に通電し、例えばヒータ６の温度を調整する作業やその他の調整作業、各種の最終的な検査を実施する。
調整検査ステップＳ２４が終了することにより隔膜真空計１が完成する。
【0066】
(実施の形態による効果の説明)
上述したように構成された隔膜真空計１の製造方法においては、隔膜真空計１の真空室異常検査をセンサ４の単体で製造工程の初期に行うことができる。この製造方法によれば、真空室異常検査に合格したセンサ４に付属部品が組付けられ、生産が滞りなく行われて安定するから、生産管理が簡単になる。また、真空室異常検査の直前のステップとして、製造リードタイムが相対的に長くなるステップであるゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂを実施することができる。このため、真空室異常検査の終了時期が延びたとしても、検査直前のゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂがいわゆるバッファとなって滞留の発生が抑制される。さらに、真空室異常検査が終了した後は、センサ４に付属部品を組付けるだけであり、レーザー溶接装置６２を共通化したり共通の設備で作業を実施することができる。このため、製造途中の部品の移動、作業の段取替えなどを可及的少なくすることができ、製造のリードタイムを短縮することができる。
上述したように構成された隔膜真空計１の製造方法においては、隔膜真空計１の真空室異常検査をセンサ４の単体で製造工程の初期に行うことができる。この製造方法によれば、真空室異常検査に合格したセンサ４に付属部品が組付けられ、生産が滞りなく行われて安定するから、生産管理が簡単になる。また、真空室異常検査の直前のステップとして、製造リードタイムが相対的に長くなるステップであるゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂを実施することができる。このため、真空室異常検査の終了時期が延びたとしても、検査直前のゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂがいわゆるバッファとなって滞留の発生が抑制される。さらに、真空室異常検査が終了した後は、センサ４に付属部品を組付けるだけであり、レーザー溶接装置６２を共通化したり共通の設備で作業を実施することができる。このため、製造途中の部品の移動、作業の段取替えなどを可及的少なくすることができ、製造のリードタイムを短縮することができる。
【0067】
したがって、この実施の形態によれば、隔膜真空計１の真空室異常検査を製造工程の初期に行うことができ、生産管理が簡単で、しかも、真空室異常検査で滞留が生じることがなく、製造リードタイムが短縮される隔膜真空計の製造方法を提供することができる。
【0068】
この実施の形態による真空室異常検査ステップＳ２２は、被測定圧室３７を真空状態とする機能と、センサ４を検査温度に加熱する機能と、静電容量の値を測定する機能とを有する検査治具７１にセンサ４を装填して実施している。このため、真空室異常検査をセンサ４毎に行うことができ、検査内容を個別に制御することができる。しかも、真空室異常検査を行う検査装置の小型化を図ることができる。
【0069】
この実施の形態によるセンサ形成ステップＳ２１は、ハウジング３６の一部を構成する円板状の第１の部品（円板２５）に外部接続用のピン２６を組付けるとともに、真空室３８で生じたガスを吸収するゲッタ２７を組付けるゲッタ組付ステップＳ２１Ａと、センサチップ３４を支持ダイアフラム３１に接合してセンサチップ組立体２３を形成するセンサチップ組立体形成ステップＳ２１Ｂａと、ハウジング３６の一部を構成する円筒状の第２の部品（第１のパイプ２２）と第３の部品（第２のパイプ２４）とをこれらの部品の間にセンサチップ組立体２３を挟んで溶接し、筒状体３５を形成する筒状体形成ステップＳ２１Ｂｂと、筒状体３５の一端に第１の部品を溶接して被測定圧室３７と真空室３８とを有するハウジング３６を形成するハウジング形成ステップＳ２１Ｂｃと、真空室３８を所定の真空度の真空状態として封止する封止ステップＳ２１Ｃａと、複数のハウジング３６を加熱炉６７内で昇温させてゲッタ２７を活性化させるゲッタ活性化ステップＳ２１Ｃｂとによって実施している。このため、真空室異常検査を行うに当たって必要最小限の部品でセンサ４を構成することができるから、真空室異常検査を行うまでに使用する部品数が最小になり、真空室異常検査で不良となった場合の損失を少なくすることができる。
【0070】
この実施の形態による部品組付ステップＳ２３は、被測定流体導入用の配管を接続するための継手部材５に、被測定流体に含まれる不要物質を捕捉するバッフル８２を溶接するバッフル組付ステップＳ２３Ａと、真空室異常検査ステップＳ２２で良品と判定されたセンサ４のハウジング３６を継手部材５に溶接する継手組付ステップＳ２３Ｂと、ハウジング３６の周囲を覆う筐体８を継手部材５に溶接する筐体組付ステップＳ２３Ｃと、ハウジング３６を囲むヒータ６を筐体８の内部に挿入し、継手部材５に溶接するヒータ組付ステップＳ２３Ｄと、ハウジング３６の外部接続用のピン２６に、回路基板接続用のリード線９に設けられた端子５６を溶接するケーブル組付ステップＳ２３Ｅと、ヒータ６を覆う断熱材７を筐体８の内部に挿入し、筐体８に保持させる断熱材組付ステップＳ２３Ｆと、ベース基板１２と回路基板１３とが収容されるケース１１を筐体８に取り付け、ベース基板１２や回路基板１３にリード線９等を接続する回路組付ステップＳ２３Ｇとによって実施している。
【0071】
このため、この製造方法によれば、前工程で製造された製品に後工程で部品を追加し、１個ずつ流して製造するために、リードタイムを短縮できる。この結果、製造リードタイムが短縮され、客先要求機能に合わせた付加機能を付与して多品種な発注に即対応できる付加機能をセンサ組立（センサ４）にアドオンして実現できるから、隔膜真空計の組立性が向上する。
【0072】
この実施の形態による隔膜真空計１の製造方法においては、センサ形成ステップＳ２１と部品組付ステップＳ２３とを実施するにあたり行われる溶接は、全てのステップにおいて共通の溶接設備（レーザー溶接装置６２）によって実施される。すなわち、付加機能を追加するためのバッフル８２、継手部材５、筐体８、ヒータ６、端子５６などの溶接を共通のレーザー溶接装置６２で行うことができ、段取り替え・移動を少なくすることができる。このため、製造リードタイムを短縮しつつ多品種に対応する製造工程・製造設備を実現することができる。センサ構造を小型化することで生産整備サイズも小型化することができた。結果として、環境性能を向上することができた。
【符号の説明】
【0073】
１…隔膜真空計、４…静電容量型圧力センサ、５…継手部材、６…ヒータ、７…断熱材、８…筐体、２２…第１のパイプ（第２の部品）、２４…第２のパイプ（第３の部品）、２６…ピン、３４…センサチップ、３６…ハウジング、３７…被測定圧室、３８…真空室、１２…ベース基板、１３…回路基板、２３…センサチップ組立体、２５…円板（第１の部品）、２７…ゲッタ、３１…支持ダイアフラム、３５…筒状体、５６…端子、６７…加熱炉、７１…検査治具、８２…バッフル、Ｓ２１…センサ形成ステップ、Ｓ２１Ａ…ゲッタ組付ステップ、Ｓ２１Ｂａ…センサチップ組立体形成ステップ、Ｓ２１Ｂｂ…筒状体形成ステップ、Ｓ２１Ｂｃ…ハウジング形成ステップ、Ｓ２１Ｃ…真空封止ステップ、Ｓ２１Ｃａ…封止ステップ、Ｓ２１Ｃｂ…ゲッタ活性化ステップ、Ｓ２２……真空室異常検査ステップ、Ｓ２３…部品組付ステップ、Ｓ２３Ａ…バッフル組付ステップ、Ｓ２３Ｂ…継手組付ステップ、Ｓ２３Ｃ…筐体組付ステップ、Ｓ２３Ｄ…ヒータ組付ステップ、Ｓ２３Ｅ…ケーブル組付ステップ、Ｓ２３Ｆ…断熱材組付ステップ、Ｓ２３Ｇ…回路組付ステップ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】