(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の漏れ又は流通度から前記検査対象の性能検査を行なう装置であって、圧力制御弁で設定したテスト圧を検査対象に導入する圧導入路と、前記圧導入路に設けられた流量計と、を備え、前記圧力制御弁より下流の圧導入路が、第１分流路と、この第１分流路をバイパスする第２分流路を有し、前記第１分流路に、前記流量計と第１開閉弁が設けられ、前記第２分流路に、第２開閉弁が設けられている流量式性能検査装置を用い、
前記第１開閉弁を閉じた状態で前記第２開閉弁を開き、前記第２分流路から検査対象にテスト圧を導入する加圧工程と、
その後、前記第１開閉弁をも開く第１平衡工程と、
その後、前記第１開閉弁を開いた状態で前記第２開閉弁を閉じる第２平衡工程と、
その後、前記第２平衡工程による前記第１分流路から検査対象へのテスト圧の導入状態を維持しながら前記流量計にて前記第１分流路の流量測定を行なう検出工程と、
を順次実行し、前記テスト圧下における前記流量計の測定流量に基づいて前記検査対象の性能検査を行なうことを特徴とする流量式性能検査方法。
【請求項２】
同種の検査対象が複数有り、これら複数の検査対象の１つについて前記加圧工程後の前記測定流量の経時変化のデータを記憶しておき、
残りの検査対象について前記検出工程で得られた測定流量を前記経時変化データに基づいて補正し、補正後の測定流量を前記性能検査に資することを特徴とする請求項１に記載の流量式性能検査方法。
【請求項３】
前記経時変化データが、前記加圧工程後の放熱に伴い流量が減少する放熱期間における測定流量の平均値と、前記放熱期間の後、流量がほぼ一定になる安定期間における測定流量の差であり、
前記残りの検査対象については検出工程を放熱期間中に実行し、その測定流量の平均値から前記差を差し引くことにより、前記補正後の測定流量を得ることを特徴とする請求項２に記載の流量式性能検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査対象にテスト圧を導入し、検査対象の良否（漏れの有無等）やガス通路の流通性などの性能を検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体部品や自動車部品には密閉空間を有しているものがある。この密閉状態を検査する場合、差圧式の漏れ検査を行なうのが一般的である。差圧式の漏れ検査では、検査対象（ワーク）を含む空間と基準（マスタ）を含む空間を連通した状態でこれら２つの空間に等圧の加圧気体を導入する。その後、２つの空間を互いに遮断して各々閉鎖系とし、差圧センサを用いて２つの空間の差圧を検出する。これにより、検査対象の漏れの有無を検出でき、検査対象の密閉状態ひいては検査対象の良・不良を判定することができる。
【特許文献１】特開２００４−６１２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の差圧式検査では、得られた差圧を流量に換算する必要がある。換算には検査対象の容積を係数として使用する。このため、検査対象の容積が異なる度に換算係数の切替が必要である。検査対象の容積ごとのグレープ管理も必要となり、煩雑である。検査対象の容積にバラツキがある場合には対応が困難になる。
また、差圧式検査装置では、自動車用マフラなどのように端部が開放されたガス通路を有する部品を検査対象として、前記ガス通路の流通性などを調べることはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、検査対象の漏れ又は流通度から前記検査対象の良否や流通性等の性能検査を行なう装置であって、
圧力制御弁で設定したテスト圧を検査対象に導入する圧導入路と、
前記圧導入路に設けられた流量計と、
を備え、
前記テスト圧下における前記流量計の測定流量に基づいて前記性能検査を行なうことを特徴とする（特許請求せず）。
また、本発明は、検査対象の漏れ又は流通度から前記検査対象の性能検査を行なう方法であって、
圧導入路から前記検査対象に所定のテスト圧を導入する加圧工程と、
前記テスト圧下における前記圧導入路の流量を測定する検出工程と、
を実行し、前記測定流量を前記性能検査に資することを特徴とする（特許請求せず）。
これによって、換算が不要となり、検査対象の容積ごとに設定を変える必要がなく、容積にバラツキのある検査対象をも正確に検査することができる。密閉空間の漏れ検査だけでなくガス通路の流通性の検査にも適用可能である。
「検査対象の性能検査」とは、密閉空間を有すべき検査対象について密閉状態の良否を検査したり、自動車用マフラなどのガス通路を有する検査対象について前記ガス通路の流通性（コンダクタンス）を検査したりすることを含む。
【０００５】
前記圧力制御弁より下流の圧導入路が、第１分流路と、この第１分流路をバイパスする第２分流路を有し、
前記第１分流路に、前記流量計と第１開閉弁が設けられ、
前記第２分流路に、第２開閉弁が設けられていることが好ましい。
検査対象へのテスト圧印加の際は、第１開閉弁を閉じた状態で第２開閉弁を開き、その後、第１開閉弁を開くのが好ましい。これにより、流量計に過大流量が流れるのを防止したり異物が混入するのを防止したりでき、流量計を保護することができる。
【０００６】
本発明は、検査対象の漏れ又は流通度から前記検査対象の性能検査を行なう装置であって、圧力制御弁で設定したテスト圧を検査対象に導入する圧導入路と、前記圧導入路に設けられた流量計と、を備え、前記圧力制御弁より下流の圧導入路が、第１分流路と、この第１分流路をバイパスする第２分流路を有し、前記第１分流路に、前記流量計と第１開閉弁が設けられ、前記第２分流路に、第２開閉弁が設けられている流量式性能検査装置を用い、
前記第１開閉弁を閉じた状態で前記第２開閉弁を開き、前記第２分流路から検査対象にテスト圧を導入する加圧工程と、
その後、前記第１開閉弁をも開く第１平衡工程と、
その後、前記第１開閉弁を開いた状態で前記第２開閉弁を閉じる第２平衡工程と、
その後、前記第２平衡工程による前記第１分流路から検査対象へのテスト圧の導入状態を維持しながら前記流量計にて前記第１分流路の流量測定を行なう検出工程と、
を順次実行し、前記テスト圧下における前記流量計の測定流量に基づいて前記検査対象の性能検査を行なうことを特許請求する特徴とする。
これにより、加圧工程時の流量計への過大流量防止及び異物混入防止を図り、流量計を保護できるとともに、加圧工程と検出工程の間に第１平衡工程及び第２平衡工程を置くことにより弁開閉動作に伴う外乱を収束させることができ、検査の正確性を向上させることができる。
【０００７】
検査対象は、同種のものが複数有るのが通例である。
この場合、これら複数の検査対象の１つについて前記加圧工程後の前記測定流量の経時変化のデータを記憶しておき、残りの検査対象について前記検出工程で得られた測定流量を前記経時変化データに基づいて補正し、補正後の測定流量を前記性能検査に資することが好ましい。
これにより、加圧工程での断熱圧縮後の放熱に因る外乱を補正でき、検査の正確性を高めることができる。
【０００８】
前記経時変化データが、前記加圧工程後の放熱に伴い流量が減少する放熱期間における測定流量の平均値と、前記放熱期間の後、流量がほぼ一定になる安定期間における測定流量の差であり、
前記残りの検査対象については検出工程を放熱期間中に実行し、その測定流量の平均値から前記差を差し引くことにより、前記補正後の測定流量を得ることがより好ましい。
これにより、検査対象の１つを長期間にわたって流量測定すれば、残りの検査対象については放熱期間中に検査を行なうことができ、全体の所要検査時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流量を直接得ることができるため換算の必要がない。したがって、検査対象の容積が異なっても設定を変える必要がなく、容積にバラツキのある検査対象をも正確に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、流量式性能検査システムを示したものである。このシステムは、加圧源１と、圧力制御弁２と、流量式性能検査装置３とを備えている。
加圧源１として例えばエアコンプレッサが用いられている。加圧源１から加圧路１０が延びている。加圧路１０に上記圧力制御弁２が設けられている。圧力制御弁２のバネ力を調節することにより圧力制御弁２の二次圧（システムのテスト圧）を設定できるようになっている。圧力制御弁２として電磁圧力制御弁を用い、後記圧力センサＳ３１の検出値に基づいてテスト圧が所定になるように制御するようにしてもよい。
【００１１】
流量式性能検査装置３は、テスト圧導入路３Ｌを有している。テスト圧導入路３Ｌは、圧源接続路３０と、この圧源接続路３０から分岐された第１分流路３１及び第２分流路３２とを有している。圧源接続路３０の上流端には入口ポートＰ３０が設けられている。この入口ポートＰ３０に加圧路１０の下流端が接続されている。圧源接続路３０にはフィルタＦ３０が設けられている。フィルタＦ３０より下流の圧源接続路３０から第１分流路３１と第２分流路３２が分岐されている。
【００１２】
第１分流路３１には圧力センサＳ３１と流量計Ｔ３１と第１開閉弁Ｖ３１とが上流側から順次設けられている。
第１開閉弁Ｖ３１として、オフ時に閉じオン時に開く常閉の電磁開閉弁が用いられている。
【００１３】
第２分流路３２は、第１分流路３１の流量計Ｔ３１をバイパスするバイパス路になっている。第２分流路３２には第２開閉弁Ｖ３２が設けられている。第２開閉弁Ｖ３２として、オフ時に閉じオン時に開く常閉の電磁開閉弁が用いられている。
【００１４】
第１分流路３１と第２分流路３２は、互いに合流し、そこからワーク接続路３３が延びている。ワーク接続路３３にはフィルタＦ３３とワークポートバルブＶ３３とワークポートＰ３３が上流側から順次設けられている。ワークポートＰ３３に検査対象Ｗ（ワーク）が接続されるようになっている。
検査対象Ｗは、例えば密閉空間を有する半導体部品や密閉空間又はガス通路を有する自動車部品などである。検査対象Ｗの密閉空間やガス通路にワークポートＰ３３が連通するようにしていてもよく、密閉空間を有する検査対象Ｗをカプセルに収容し、このカプセルにワークポートＰ３３が連通するようにしてもよい。
【００１５】
フィルタＦ３３より上流側のワーク接続路３３から較正路３４と排気路３５がそれぞれ分岐して延びている。較正路３４には開閉弁Ｖ３４が設けられている。開閉弁Ｖ３４として、オフ時に閉じオン時に開く常閉の電磁開閉弁が用いられている。
排気路３５には開閉弁Ｖ３５が設けられている。開閉弁Ｖ３５として、オフ時に開きオン時に閉じる常開の電磁開閉弁が用いられている。
【００１６】
図示は省略するが、流量式性能検査システムには弁Ｖ３１〜Ｖ３５を操作したり流量計Ｔ３１やセンサＳ３１の測定結果に基づいて所定の処理を行なったりする制御手段が設けられている。
【００１７】
上記構成のシステムを用いて検査対象Ｗの性能検査を行なう方法を図２のタイムチャートを参照して説明する。
テスト圧設定工程
予め、圧力制御弁２のバネを調節することによってテスト圧を設定しておく。設定は、圧力センサＳ３１の読みを参照して行なうとよい。
【００１８】
接続工程
ワークポートＰ３３に検査対象Ｗを接続する。
４つの電磁開閉弁Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３４，Ｖ３５はすべてオフにしておく。したがって、第１、第２分岐路３１，３２及び較正路３４の電磁開閉弁Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３４は閉じ、排気路３５の電磁開閉弁Ｖ３５のみが開いている。
ワークポートバルブＶ３３は開けておく。
【００１９】
加圧工程
次に加圧工程を実行する。加圧工程では、第２分流路３２の第２開閉弁Ｖ３２をオンにして開くとともに、排気路３５の開閉弁Ｖ３５をオンにして閉じる。これにより、加圧源１の圧縮エアが、圧力制御弁２によって所定のテスト圧に調節されたうえで第２分流路３２を経て検査対象Ｗに導入される。第１分流路３１の第１開閉弁Ｖ３１はオフのままにし、閉状態を維持しておく。したがって、加圧時の圧縮エアが第１分流路３１を通ることはない。これによって、流量計Ｔ３１に過大な流量が流れるのを防止したり、異物が混入するのを防止したりすることができ、流量計Ｔ３１を保護することができる。
【００２０】
平衡工程
検査対象Ｗの印加圧力がテスト圧に達した後、平衡工程を実行する。平衡工程は、第１平衡工程と第２平衡工程の２つの段階がある。
第１平衡工程では、第２分流路３２の第２開閉弁Ｖ３２の開状態を維持しながら、第１分流路３１の第１開閉弁Ｖ３１をオンにして開く。これにより、圧縮エアが、第２分流路３２だけでなく第１分流路３１をも流れることになる。
【００２１】
数秒後、第２平衡工程に移る。第２平衡工程では、第１分流路３１の第１開閉弁Ｖ３１の開状態を維持しながら、第２分流路３２の第２開閉弁Ｖ３２をオフにして閉じる。これにより、圧縮エアは、第１分流路３１と第２分流路３２のうち第１分流路３１だけを介して検査対象Ｗに導入されることになる。第２平衡工程の時間は数秒間である。
この平衡工程によって弁開閉に伴う乱れが収まる。
【００２２】
検出工程
平衡工程の終了後、検出工程を開始する。検出工程では、流量計Ｔ３１によって第１分流路３１の流量を測定する。
半導体パッケージや自動車エンジンのシリンダブロックように密閉空間を有する検査対象Ｗの場合、上記密閉空間からの漏れが無ければ流れも起きず流量はゼロとなる。一方、漏れが有ると加圧源１から第１分流路３１を経て検査対象Ｗへのエア流が起き、このエア流量が流量計Ｔ３１で検出される。これにより、検査対象Ｗの漏れを検出でき、この検出流量に基づき検査対象Ｗの良否判定を行なうことができる。
自動車用マフラのようにガス通路を有する検査対象Ｗの場合、加圧源１からのエアが第１分流路３１を経て上記ガス通路を流れ、このエア流量が流量計Ｔ３１で検出される。これにより、検査対象Ｗのガス通路の流通性を調べることができる。
【００２３】
性能評価の対象である流量（漏れを含む）を直接的に得ることができるため換算の必要がない。したがって、検査対象Ｗの容積が異なっても設定を変える必要がない。容積にバラツキのある検査対象Ｗをも正確に検査することができる。
流量計Ｔ３１によれば、差圧センサでは検出困難な大きな漏れ（大流量）にも十分に対応することができる。
【００２４】
後工程
検出工程の終了後、第１分流路３１の第１開閉弁Ｖ３１をオフにするとともに排気路３５の開閉弁Ｖ３５をオフにしてテスト圧導入路３Ｌを排気する。また、検査対象Ｗを取り出す。
【００２５】
次に、検査方法の改善態様を説明する。
上記加圧工程では断熱圧縮により系に熱が発生する。その後、放熱する。この発熱・放熱は流量測定の外乱となる。一方、この外乱が収束するのを待って検出工程を行なうようにすると、検査に時間がかかる。
そこで、以下のように事前に上記熱の影響を補正データとして求めておき、実際の検査において上記補正データを加味した検査を行なうことが望ましい。
【００２６】
事前検査
基本的な操作は、上記第１態様と同様である。すなわち、テスト圧を設定したうえで（テスト圧設定工程）、１つの検査対象Ｗをワークポートに接続し（接続工程）、検査対象Ｗにテスト圧を導入し（加圧工程）、弁開閉に因る乱れが収まるのを待った後（第１平衡工程及び第２平衡工程）、検出を行なう（検出工程）。
【００２７】
図３は、第２平衡工程以後の第１分流路３１における流量の経時変化の一例を示したものである。流量は、急峻に立ち上がり、ピークを迎えた後、上記の放熱の効果により次第に下がり、やがて一定の値に落ち着く。以下、立ち上がってピークを迎えるまでの期間を立ち上がり期間と言い、ピークから漸次下がって行く期間を放熱期間と言い、ほぼ一定の値になった以後の期間を安定期間と言う。
【００２８】
事前検査における検出工程は、放熱期間から安定期間までの比較的長時間にわたって実行する。これにより、放熱期間の流量データと安定期間の流量データとを得る。
放熱期間は、一定時間置きに流量のサンプリングを行なう。そして、これら放熱期間のサンプリングデータの平均値を求める。例えば、０．１秒ごとに流量をサンプリングする。放熱期間が５秒間であれば５０個のサンプリングデータが得られる。これら５０個のデータの和を取り５０で割り平均値を求める。
この放熱期間の平均値から安定期間の流量値を差し引く。差し引いて得られた値を補正値（流量の経時変化データ）として記憶しておく。
事前検査で用いる検査対象Ｗは良品に限られず不良品でもよい。検査対象Ｗと等価の物を用いてもよい。
【００２９】
本検査
次いで、残りの検査対象Ｗについて本検査を実行する。
この本検査では、事前検査での立ち上がり期間を第２平衡工程の時間として設定する。また、放熱期間の全期間または放熱期間の途中までを検出工程の時間として設定する。そして、上記第１態様と同様に、ワークをワークポートに接続し（接続工程）、検査対象Ｗに設定圧を導入し（加圧工程）、平衡状態になるのを待った後（平衡工程）、検出を行なう（検出工程）。
【００３０】
検出工程では一定時間置きに流量のサンプリングを行なう。そして、これらサンプリングデータの平均値を求める。例えば、０．１秒ごとに５秒間サンプリングして５０個のサンプリングデータを得、これら５０個のデータの和を取り５０で割り平均値を求める。この平均値を検査対象Ｗの実流量測定値とする。
上記の実流量測定値から事前検査で求めておいた補正値を差し引く。これよって、実流量測定値から放熱による外乱分を除去することができ、検査対象Ｗの正味の流量（漏れ）を得ることができる。
この改善態様によれば、放熱が収束するのを待つことなく検出工程を実行できるので、全体の所要検査時間を大幅に短縮することができる。
【００３１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、種々の改変をなすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明は、半導体部品や自動車部品などの密閉空間を有すべき検査対象Ｗの漏れを検出し検査対象Ｗの良否判定をしたり、自動車用マフラなどのガス通路を有する検査対象Ｗの流通性を検査したりするのに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る流量式性能検査システムの概略構成を示す回路図である。
【図２】前記流量式性能検査システムにて検査対象Ｗの性能検査するときの開閉弁のタイムチャートである。
【図３】第２平衡工程以後の第１分流路における流量の経時変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１      加圧源
１０    加圧路
２      圧力制御弁
３      流量式性能検査装置
３Ｌ    テスト圧導入路
３１    第１分流路
３２    第２分流路
Ｓ３１  圧力センサ
Ｔ３１  流量計
Ｖ３１  第１開閉弁
Ｖ３２  第２開閉弁
Ｗ      検査対象
【図１】
0004630791.tif 000002
【図２】
0004630791.tif 000003
【図３】
0004630791.tif 000004