(57)【要約】【課題】液体封入型圧力センサのうち液体封入構造に起因して圧力変動現象を生じさせるものを不良品として短時間で確実に判別可能な検査方法および装置を提供する。【解決手段】  液体封入型圧力センサの液体封入室を密閉している隔膜が検査装置の浴槽内の液面よりも下となる位置で、当該圧力センサが検査装置に取り付けられる。圧力センサの検査方法は、隔膜に負圧を印加して、圧力センサを所望の基準圧付近まで減圧させるステップと、浴槽の液中温度を、液体封入室内の液体に関し基準圧を蒸気圧とした場合の沸点に維持するステップと、前記浴槽の液中を介して圧力センサに超音波振動を与えるステップと、所定の期間にわたる圧力センサからの出力に基づいて、圧力センサが不良品であるかを判別するステップと、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体封入型圧力センサの検査方法であって、前記圧力センサの液体封入室を密閉している隔膜が検査装置に設けた浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記圧力センサが前記検査装置に取り付けられており、
前記隔膜に負圧を印加して、前記圧力センサを所望の基準圧付近まで減圧させるステップと、
前記浴槽の液中温度を、前記液体封入室内の液体に関し前記基準圧を蒸気圧とした場合の沸点に維持するステップと、
前記浴槽の液中を介して前記圧力センサに超音波振動を与えるステップと、
所定の期間にわたる前記圧力センサからの出力に基づいて、前記圧力センサが不良品であるかを判別するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記圧力センサが不良品であるかを判別するステップが、前記所定の期間にわたる前記出力に基づいて前記液体封入室内の圧力変動を特定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記所定の期間が約２〜１０分間である、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記液体封入室全体が前記浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記圧力センサが前記検査装置に取り付けられる、請求項１から３の何れか一項記載の方法。
【請求項５】
液体封入型圧力センサの検査装置であって、
浴槽と、ヒータと、超音波振動器と、真空ポンプと、測定される前記圧力センサの圧力を記録する記録部と、を備え、
前記圧力センサにおいて液体封入室を密閉している隔膜が前記浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記圧力センサが前記検査装置に取り付けられており、
前記真空ポンプが前記隔膜に負圧を印加して、前記取り付けられた圧力センサを所望の基準圧付近まで減圧させ、
前記ヒータが、前記液体封入室内の液体に関し前記基準力を蒸気圧とした場合の沸点に前記浴槽を加温し、
前記超音波振動器が、前記加温された浴槽内に超音波を発生させて、前記圧力センサに超音波振動を与える、
ように構成され、前記記録部に記録された、所定の期間にわたる前記圧力センサの圧力変動に基づいて、前記圧力センサが不良品であるかを判別可能とする、装置。
【請求項６】
前記液体封入室全体が前記浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記隔膜が前記検査装置に取り付けられる、請求項５記載の方法。
【請求項７】
複数の前記圧力センサが、前記超音波振動器の超音波振動素子からの距離が等しくなるように配置される、請求項５または６記載の装置。
【請求項８】
請求項５から７の何れか一項記載の装置であって、更に、温度調節器を備え、
前記ヒータによって加温された前記浴槽の液中温度が、前記温度調節器によって維持される、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体封入型圧力センサの検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より様々な産業機器に圧力センサが使用されている。特に、流体圧検出用の圧力センサの１つに、液体封入型圧力センサが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図１は、液体封入型圧力センサ１０の概略図を示している。液体封入型圧力センサ１０は、圧力検出素子１１と、液体で充填される液体封入室１２と、液体封入室１２を密閉する隔膜１３とを備える。液体封入室１２内で脱気された液体は、隔膜１３によって大気圧で封入される状態となる。圧力検出素子１１は、液体が封入された液体封入室１２内に設置される。また、圧力検出素子１１は、電気信号出力端子に接続されて圧力に応じた信号を出力する。以降において、半導体圧力センサ・チップは圧力検出素子１１の例示であり、金属ダイヤフラムは隔膜１３の例示である。
【０００４】
液体封入型圧力センサ１０において、通常、シリコンオイルを採用して、センサ本体容器である液体封入室１２内を充填することになる。そして、外部より金属ダイヤフラム１３に加圧されると、その応力がシリコンオイルを介して半導体圧力センサ・チップ１１に伝達される。より詳しくは、液体封入型圧力センサ１０では、外部から金属ダイヤフラム１３に圧力が作用すると、液体封入室１２内のシリコンオイルを介して応力が半導体圧力センサ・チップ１１のシリコン・ダイヤフラム（図示せず）に伝達される。
【０００５】
圧力検出素子は、シリコン・ダイヤフラム上にピエゾ抵抗体を配置し、その抵抗体を用いてホイーストンブリッジ回路を構成するのが一般的である。シリコン・ダイヤフラムは、応力を受けると、その応力により変形し、同時にピエゾ抵抗体の抵抗値も変化する。ピエゾ抵抗体で構成されたホイートストンブリッジ回路に電圧を印加することで、応力により変化した抵抗値を電圧の変化、すなわち電気信号として検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４２８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液体封入型圧力センサ１０を真空圧測定において使用する場合、金属ダイヤフラム１３には負圧が印加されて、液体封入型圧力センサ１０は減圧される。つまり、液体封入室１２に真空空間が形成されると共に、金属ダイヤフラム１３は負圧側に歪むことになる。このような圧力条件において、半導体圧力センサ・チップ１１は、突然、負圧側から反対の正圧側への圧力変動を示す電気信号を出力することが知られる（以下、圧力変動現象という。）。そして、圧力変動現象が発生すると、液体封入型圧力センサ１０は使用不可能状態となる。
【０００８】
図２は、負圧に減圧された液体封入型圧力センサ１０で発生する圧力変動現象を示したグラフである。より詳しくは、図２は、液体封入型圧力センサ１０において、時間と共に、シリコンオイルが大気圧で封入された状態から、負圧に減圧された（液体封入室１２の真空空間容積が増加した）場合の液体封入型圧力センサ１０が示す圧力値の変化を示している。グラフにおいて、縦軸は液体封入型圧力センサ１０の出力であるセンサ圧力を示し、また、横軸は時間を示している。図示のように、特定のタイミング（時間ｔ１）を境に、液体封入型圧力センサ１０の圧力が飽和蒸気圧まで急上昇しており、前述の圧力変動現象が発生していることが理解される。
【０００９】
圧力変動現象の発生は、液体封入型圧力センサ１０の個体差に因る部分も大きいものとなる。つまり、液体封入型圧力センサに封入されるシリコンオイル１０の粘性、蒸気圧、脱気状態等の様々な特性に応じて、圧力変動現象が発生する条件は個体ごとに異なるものとなる。
【００１０】
このような圧力変動現象を発生させる液体封入型圧力センサ１０は、不良品として検査時に取り除かれるべきである。現在のところ、液体封入型圧力センサ１０を約９０℃の恒温槽内に１０時間以上入れていた場合に当該圧力変動現象が再現される場合があることが知られているが、このような作業は長時間にわたる上、再現性に乏しいものがある。
【００１１】
また、液体封入型圧力センサ１０は、圧力変動現象が発生し得るような特定の条件に該当しない場合は正常な振る舞いをすることが知られる。特に、圧力変動現象が一旦発生した場合であっても、その後特定の条件に該当しなくなった場合には、再度、正常な振る舞いに復帰することが知られる。更に、圧力変動現象の発生時は、急激に圧力上昇が生じる場合だけではなく、徐々に圧力上昇が生じる場合もあり得る。このため、圧力変動現象そのものを再現することが困難であり、また、圧力変動現象が再現されたとしても不良品を適切に特定することが困難である。
【００１２】
本開示は、上記の点に鑑みてなされたものである。本開示は、液体封入型圧力センサ１０のうち、液体封入構造に起因して圧力変動現象を生じさせるものを不良品として短時間で確実に判別可能な検査方法および装置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】
【００１３】
一実施形態によれば、液体封入型圧力センサの検査方法が提供される。かかる検査方法において、前記圧力センサの液体封入室を密閉している隔膜が検査装置に設けた浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記圧力センサが前記検査装置に取り付けられており、当該方法は、前記隔膜に負圧を印加して、前記圧力センサを所望の基準圧付近まで減圧させるステップと、前記浴槽の液中温度を、前記液体封入室内の液体に関し前記基準圧を蒸気圧とした場合の沸点に維持するステップと、前記浴槽の液中を介して前記圧力センサに超音波振動を与えるステップと、所定の期間にわたる前記圧力センサからの出力に基づいて、前記圧力センサが不良品であるかを判別するステップと、を含む。
【００１４】
一実施形態に係る検査方法は、前記圧力センサが不良品であるかを判別するステップが、前記所定の期間にわたる前記出力に基づいて前記液体封入室内の圧力変動を特定することを含む。
【００１５】
一実施形態に係る検査方法は、前記所定の期間が約２〜１０分間である。
【００１６】
一実施形態に係る検査方法は、前記液体封入室全体が前記浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記圧力センサが前記検査装置に取り付けられる。
【００１７】
また、一実施形態によれば、液体封入型圧力センサの検査装置が提供される。かかる検査装置は、浴槽と、ヒータと、超音波振動器と、真空ポンプと、測定される前記圧力センサの圧力を記録する記録部と、を備え、前記圧力センサにおいて液体封入室を密閉している隔膜が前記浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記圧力センサが前記検査装置に取り付けられており、前記真空ポンプが前記隔膜に負圧を印加して、前記取り付けられた圧力センサを所望の基準圧付近まで減圧させ、前記ヒータが、前記液体封入室内の液体に関し前記基準力を蒸気圧とした場合の沸点に前記浴槽を加温し、前記超音波振動器が、前記加温された浴槽内に超音波を発生させて、前記圧力センサに超音波振動を与える、ように構成され、前記記録部に記録された、所定の期間にわたる前記圧力センサの圧力変動に基づいて、前記圧力センサが不良品であるかを判別可能とする。
【００１８】
一実施形態に係る検査装置は、前記液体封入室全体が前記浴槽内の液面よりも下となる位置で、前記隔膜が前記検査装置に取り付けられる。
【００１９】
一実施形態に係る検査装置は、複数の前記圧力センサが、前記超音波振動器の超音波振動素子からの距離が等しくなるように配置される。
【００２０】
一実施形態に係る検査装置は、更に、温度調節器を備え、前記ヒータによって加温された前記浴槽の液中温度が、前記温度調節器によって維持される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、液体封入型圧力センサ１０の概略図である。
【図２】図２は、例示の圧力変動現象を示したグラフである。
【図３】図３は、負圧に減圧された液体封入型圧力センサ１０の概略図である。
【図４】図４は、シリコンオイルの例示の蒸気圧曲線である。
【図５】図５は、一実施形態に係る液体封入型圧力センサの例示の検査装置である。
【図６】図６は、検査状態における液体封入型圧力センサ１０を示した概要図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る液体封入型圧力センサの例示の検査方法である。
【図８】図８は、検査を通じた例示の圧力変動現象の再現を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本開示に係る液体封入型圧力センサの検査装置および検査方法の実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。更に、図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。
【００２３】
最初に、液体封入型圧力センサ１０において前述の圧力変動現象が発生する原因を以下のとおり考察して、これを前提に、当該圧力変動現象を再現することができるような、本開示に係る一実施形態の液体封入型圧力センサ１０の検査装置および検査方法について説明する。
【００２４】
図３は、液体封入型圧力センサ１０を負圧に減圧した状態の概略図を示している。減圧の結果、金属ダイヤフラム１３は負圧側に引かれて歪んでおり、また、シリコンオイルが密閉された液体封入室１２内に僅かに真空空間が形成されていることが理解される。なお、真空空間は、負圧が強く、液体封入室１２内の圧力が低下する程、真空度が高くなりその空間容積も大きくなることが理解される。
【００２５】
図４は、シリコンオイルの例示の蒸気圧曲線を示している。蒸気圧曲線はシリコンオイルの種類ごとに定められる。図示のように、シリコンオイルの蒸気圧は、温度の上昇と共に増加する一方、温度が低くなる場合にはシリコンオイルの蒸気圧は小さくなるという特性を有する。図示の例示の蒸気圧曲線（点線）において、蒸気圧に対応する温度が、シリコンオイルの沸騰が起きる沸点である。図示の例では、シリコンオイルの蒸気圧が１０Ｔｏｒｒである場合の沸点は１００℃である（沸点１）。他方、蒸気圧が１Ｔｏｒｒである場合の沸点は６０℃である（沸点２）。
【００２６】
液体封入室１２内の圧力がシリコンオイルの蒸気圧に等しく、且つ温度がシリコンオイルの沸点にまで達すると、シリコンオイルは沸騰することになる。そして、シリコンオイルが沸騰すると、今度は、液体封入室１２において、シリコンオイルに溶け込んでいた空気等の気体が気化分子（マイクロバブル）となってオイル表面から飛び出し、液体封入室１２内部に気泡が発生することになる。
【００２７】
図４のシリコンオイルの蒸気圧曲線を考慮すれば、液体封入室１２に真空空間が形成されて内部の圧力が低下すると、その圧力をシリコンオイルの蒸気圧とした場合の沸点も低下するので、液体封入室１２内のシリコンオイルは低温でも沸騰するということが考察される。
【００２８】
そして、シリコンオイルが沸点に達して沸騰し、シリコンオイル表面からシリコンオイルのマイクロバブルが飛び出して液体封入室１２に充満することにより、液体封入室１２内の圧力は上昇する。より詳しくは、液体封入室１２内の圧力は、液体封入型圧力センサ１０が配置されている大気圧と圧力平衡状態となるまで上昇する。そして、圧力平衡状態において、何らかの外的刺激により平衡が崩れるような場合に、前述の圧力変動現象が発生し、半導体圧力センサ・チップ１１から出力される電気信号が圧力変動現象を示すものと考察される。
【００２９】
加えて、液体封入室１２内の圧力がシリコンオイルの蒸気圧に等しく、且つ温度がシリコンオイルの沸点に達した場合であっても、シリコンオイルが沸騰しないこともある。このような状態は一般に気液平衡と称される。そして、気液平衡の状態においても、何らかの外的刺激により平衡が崩れるような場合に、前述の圧力変動現象が発生し、半導体圧力センサ・チップ１１から出力される電気信号が圧力変動現象を示す変動信号を示すものと考察される。
【００３０】
圧力平衡および気液平衡のような平衡状態が崩れて不安定な状態とさせるような外的刺激を液体封入室１２に与えるには、液体封入室１２内の圧力を高めることにより、シリコンオイルを沸騰させ、残留していた気体をマイクロバブル化させるのがよい。なお、気体がマイクロバブル化することは、一般にキャビテーションと称される。
【００３１】
そこで、一実施形態では、このような外的刺激の態様として、シリコンオイルに外部から超音波振動のような刺激を与える方式を採用する。液体封入室１２に超音波振動を与えることにより、シリコンオイル内にキャビテーションを発生させる。より詳しくは、液体封入型圧力センサ１０（特に、液体封入室１２）に外部から所定の周波数帯の超音波振動を与え、シリコンオイル内でキャビテーションを発生させて、残留していたマイクロバブルをシリコンオイル表面から気化させる。このようにして、液体封入室１２内部で圧力平衡および気液平衡が崩れる現象を起こさせる。
【００３２】
一実施形態に係る液体封入型圧力センサの検査装置
図５は、一実施形態に係る液体封入型圧力センサ１０の検査装置２０の概要図を示している。検査装置２０を使用することにより、液体封入室１２内部で圧力平衡および気液平衡が崩れる現象を起こすことができる。
【００３３】
検査装置２０は、電源２１、記録部２２、温度調節器２３、真空ポンプ２４、基準センサ２５、金属浴槽（以下、浴槽）２６、超音波振動器２７、温度計２８、およびヒータ２９を備える。
【００３４】
検査対象である液体封入型圧力センサ１０（１０ａ，１０ｂ）は、その液体封入室１２を密閉する金属ダイヤフラム１３部分が浴槽２６内の液面よりも下となる位置に配置されている。より詳しくは、検査装置２０は、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂを嵌め込むようにして取り付け可能な凹形状の取付用治具（図示せず）を備える。取付用治具の外周の一部が浴槽２６内の液中に浸漬される。
【００３５】
液体封入型圧力センサの金属ダイヤフラム１３を下にして液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂを取付用治具に嵌め込むことにより、金属ダイヤフラム１３部分が浴槽２６内の液面よりも下に位置することになる。その際、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂ自体は液面に浸漬されない。また、取付用治具には圧力導入孔が設けられ、真空ポンプ２４および基準センサ２５に連通される。検査を実施する際は、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂが取付用治具に取り付けられ、真空ポンプ２４によって金属ダイヤフラム１３に負圧が印加されることにより、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂを所望の基準圧付近まで減圧させる。基準圧は１０Ｔｏｒｒ以下とするのがよく、より好ましくは、１Ｔｏｒｒ程度とするのがよい。なお、後述するように、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂは２つに限定されない。
【００３６】
電源２１は、記録部２２および基準センサ２５等の各種機器、並びに液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂにそれぞれ電力を供給する。記録部２２は、検査期間にわたり、測定される液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂの出力信号である圧力データと、浴槽２６内の温度データとを含む各種検査データを記録する。制御部（図示せず）は、この検査データを使用することにより、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂの電気信号出力の出力状態を観測する。その結果、記録部２２に記録された、所定の期間にわたる液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂの圧力変動に基づいて、それが不良品であるかを判別することができる。
【００３７】
温度調節器２３は、浴槽２６内のヒータ２９に接続される。温度調節器２３は、浴槽２６の液中温度を一定に維持するように、温度計２８を参照しつつヒータ２９を加熱制御する。真空ポンプ２４は、検査時において、取付用治具（図示せず）を介して液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂに連通される。より詳しくは、真空ポンプ２４は、配管継手を通して、取付用治具の圧力導入孔（図示せず）まで配管される。そして、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂが取付用治具に取り付けられると、真空ポンプ２４によって、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂを負圧に印加することができる。これにより、液体封入室１２内に真空空間を形成させることができ、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂを所望の真空圧（例えば、１Ｔｏｒｒ）に調整することができる。基準センサ２５は、真空ポンプ２４による減圧時に、液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂ（特に液体封入室１２）に所望の圧力（基準圧）への到達を確認できる。
【００３８】
浴槽２６には液面が張られており、浴槽２６の内部に温度計２８およびヒータ２９が配置される。また、浴槽２６の底面には超音波振動器２７が配置される。なお、浴槽２６内の液体は水に限定されず、超音波が伝播する媒体であれば任意のものとしてよい。超音波振動器２７の発振出力は、浴槽２６内の液中を介して液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂに超音波振動を与えたときに、所定の温度条件下で液体封入室１２に密閉されたシリコンオイルにキャビテーションを励起させる程度に調整される。
【００３９】
超音波振動器２７の超音波振動素子（図示せず）から出力される信号の強度は、超音波振動素子からの距離の二乗に反比例する。このため、超音波振動素子は、複数の液体封入型圧力センサ１０ａ，１０ｂとの間の距離が等しくなる位置に配置されるのがよい。なお、超音波振動素子からの距離が等しくなるのであれば、液体封入型圧力センサ１０は２個以上、好ましくは８〜１０個程度配置するのがよく、検査効率を向上させることができる。より詳しくは、水平面上に配置される浴槽２６を鉛直上方向から見た場合の平面図が、超音波振動素子を中心とした所定半径の円周上となるように、８〜１０個程度の液体封入型圧力センサを配置するのがよい。なお、配置される液体封入型圧力センサ１０の数は、金属ダイヤフラム１３の径、および超音波振動器２７の超音波振動素子からの距離に応じて決定するのがよい。
【００４０】
図６は、検査装置２０を使用して液体封入型圧力センサ１０を検査する際の液体封入型圧力センサ１０の状態を示した概要図である。図示のように、液体封入型圧力センサ１０の金属ダイヤフラム１３が浴槽２６内の液面よりも下となる位置に配置される。好ましくは、図示のように、液体封入室１２全体が浴槽２６内の水面よりも下の位置となるように配置するのがよい。
【００４１】
図６では、（真空ポンプ２４によって）液体封入型圧力センサ１０は負圧が印加されることにより減圧され、金属ダイヤフラム１３が負圧側に歪んだ結果、その液体封入室１２に真空空間が形成されている。そして、水温がシリコンオイルの沸騰点まで上昇された状態で、液体封入型圧力センサ１０（特に、液体封入室１２内のシリコンオイル）に対し、超音波振動が与えられている。
【００４２】
これにより、シリコンオイルにはキャビテーションが発生している。つまり、シリコンオイル内に残留していたマイクロバブルが励起されてシリコン蒸気が発生し、図示の気化分子層が生成されている。更に、シリコンオイル内の真空空間をマイクロバブルとシリコン蒸気で充満されることにより、液体封入室１２内の圧力は上昇し、圧力変動が生じている。
【００４３】
このように、一実施形態による液体封入型圧力センサ１０の検査装置２０を使用することにより、液体封入室１２の構造に起因して液体封入型圧力センサ１０に生じる前述の圧力変動現象を効果的に再現することができる。
【００４４】
一実施形態に係る液体封入型圧力センサの検査方法
図７は、一実施形態に係る液体封入型圧力センサ１０の検査方法を示す例示のフローチャートである。本検査方法は、図５に示した一実施形態による液体封入型圧力センサ１０の検査装置２０を使用して、次の手順で実行される。
【００４５】
本検査方法では、最初に、ステップＳ１１において、液体封入型圧力センサ１０の液体封入室１２を密閉している金属ダイヤフラム１３を、浴槽２６内の液面よりも下となる位置に配置する。図６に示したように、金属ダイヤフラム１３が下向きである。この位置で、液体封入型圧力センサ１０が検査機器の取付用治具に取り付けられる。次いで、ステップＳ１２において、真空ポンプ２４によって金属ダイヤフラム１３に負圧を印加し、基準センサ２５によって液体封入型圧力センサ１０を所望の基準圧に到達していることを確認する。これにより、シリコンオイルで充填された液体封入室１２内に真空空間が形成される。
【００４６】
所望の基準圧（例えば、１Ｔｏｒｒ）を蒸気圧とした場合に、当該蒸気圧に対応した沸点は、図４に示したシリコンオイルの蒸気圧曲線から特定される（図４の例では、６０℃）。ステップＳ１２と同時に、ステップＳ１３において、浴槽２６の液中温度が沸点（６０℃）となるようにヒータ２９を使用して浴槽２６内を加温する。また、温度計２８を参照しつつ、温度調節器２３を使用して、所定の検査期間にわたり６０℃の沸点を維持するようにヒータ２９を加熱制御する。
【００４７】
ステップＳ１２およびステップＳ１３の結果、液体封入室１２内は、シリコンオイルの蒸気圧曲線にしたがい、圧力がシリコンオイルの蒸気圧であり、且つ温度が当該蒸気圧に対応した沸点である状態を再現することができる。
【００４８】
次いで、ステップＳ１４において、超音波発振器２７を使用して浴槽２６内の液中で超音波を発生させ、所定の検査期間にわたり、液体封入型圧力センサ１０に超音波振動を継続して与える。これにより、液体封入室１２内でシリコンオイルにキャビテーションを発生させ、マイクロバブルをシリコンオイル表面から気化させるよう促進することができる。その結果、液体封入室１２内の圧力は上昇し、圧力変動を生じさせることができる。
【００４９】
ステップＳ１４で液体封入型圧力センサ１０に超音波振動を与えている間、液体封入型圧力センサ１０から出力される電気信号は記録部２２によって計測および記録される。記録部２２に記録された圧力データを使用することにより、液体封入型圧力センサ１０が圧力変動を示す電気信号を出力しているかを判定することができる。
【００５０】
具体的には、ステップＳ１５において、液体封入型圧力センサ１０が不良品であるかが判別される。当該判別は、所定の検査期間（例えば、約２〜１０分間）にわたる液体封入型圧力センサ１０からの出力に基づいて液体封入室１２内の圧力変動を特定するというものである。つまり、前述の圧力変動現象の発生有無が判定される。一例では、当該判別は、出力された圧力変動の値が所定の閾値を超過するか否かを検査装置２０の制御部（図示せず）が判断することによって実行されるのがよい。
【００５１】
図８は、液体封入型圧力センサ１０に超音波振動を与えることにより再現される例示の圧力変動現象を示したグラフである。より詳しくは、所定の基準圧（蒸気圧）に対するシリコンオイルの沸点が９０℃と想定し、浴槽２６の液中温度を９０℃に加熱および維持して、液体封入型圧力センサ１０に超音波振動を継続的に与えた場合の圧力変動現象を示している。グラフにおいて、左の縦軸は出力（％Ｆ．Ｓ）を示し、右の縦軸は温度（℃）を示し、また、横軸は時間を示している。
【００５２】
ここでは、検査を開始後、最初の６０分間は真空状態で液体封入型圧力センサ１０に超音波振動を継続的に与えており、次の１０分間は真空状態で超音波振動を与えていない。そして、次の１５分間は液体封入型圧力センサ１０を大気に解放し、更にその次の５分間は再度真空状態にしている。
【００５３】
図８のとおり、最初の１０分間（２分から１２分）において出力の変動が観察され、特に、特に最初の２分間（２分〜４分）では急激な変動（立ち上がり）が観察される。したがって、検査期間を約２〜１０分間として超音波振動を継続的に与え、出力の変動による異常を特定することにより、検査装置２０は、前述の圧力変動現象が発生していると判定することができる。なお、図８において、１２分以降も出力が上昇し続け、異常状態が継続していることに鑑み、検査期間が約２〜１０分間には限定されないことに留意すべきである。
【００５４】
また、図８のとおり、圧力変動現象が発生した後に、再度真空状態にした５分間(約８８〜９３分)においては、液体封入型圧力センサ１０の出力は正常な値を示しており上昇が観察されない。つまり、液体封入型圧力センサ１０は、圧力変動現象が一旦再現された後であっても、元の環境に戻れば正常な振る舞いに復帰してしまうということが考察される。
【００５５】
このように、一実施形態による液体封入型圧力センサ１０の検査方法を実行することにより、液体封入室１２の構造に起因して液体封入型圧力センサ１０に生じる前述の圧力変動現象を効果的に再現することができる。特に、従来は、液体封入型圧力センサ１０を約９０℃の恒温槽内に１０時間以上入れることで圧力変動現象の再現を確認していたものが大幅に短縮され、約２〜１０分間という非常に短期間で不良品判定を実施することができる。すなわち、圧力変動現象を容易に再現することでき、また、液体封入型圧力センサ１０が不良品であるか否かを効率的に判定することができる。
【００５６】
以上、本発明に係る液体封入型圧力センサの検査装置および検査方法の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上述の記載の範囲には限定されない。上記の説明に、多様な変更または改良を加えることも可能であることが当業者には明らかである。そのような改良を加えた形態もまた本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５７】
１０，１０ａ，１０ｂ・・・液体封入型圧力センサ
１１・・・圧力検出素子（半導体圧力センサ・チップ）
１２・・・液体封入室
１３・・・隔膜（金属ダイヤフラム）
２０・・・検査装置
２１・・・電源
２２・・・記録部
２３・・・温度調節器
２４・・・真空ポンプ
２５・・・基準センサ
２６・・・金属浴槽（浴槽）
２７・・・超音波振動器
２８・・・温度計
２９・・・ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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