(57)【要約】【課題】  ボンビング終了時からヘリウムリークテスト開始時点までの経過時間を短くすることにより正確なヘリウムリークテストを可能にし、しかも、多数のタンクを用いずにコストを低減できるヘリウムボンビング装置を提供する。【解決手段】    ヘリウムボンビング装置はチャンバー２０を備えている。チャンバー２０は、筒状をなして垂直に配置され、上下端の開口のいずれか一方が入口２１、他方が出口２２となっている。チャンバー２０の周壁にはガス供給通路２７が形成され、ヘリウムガスボンベ８０に接続されている。チャンバー２０には、ワークを載せた多数のパレット１０が、水平状態で上下に重なるようにして収容されている。押込シリンダ３０を駆動させることにより、パレット１０を１つずつチャンバー２０に押し込み、１つずつ出口２２から送り出す。パレット１０とパレット１０に装着されたシールリング１５により、ガス供給通路２７が入口２１および出口２２から遮断される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ア）筒状をなして垂直に配置され、上下端の開口のいずれか一方が入口として提供され他方が出口として提供され、周壁にガス供給通路が形成されたチャンバーと、
（イ）ワークを載せ、水平状態で上記チャンバー内に上下に重なるようにして収容される複数のパレットと、
（ウ）上記パレットを上記チャンバーの入口から１つずつチャンバー内へ送り込み、１つずつ出口から送り出すパレット送り手段と、
（エ）上記チャンバー内に上記ガス供給通路を介してヘリウムガスを供給するヘリウムガス供給手段と、
（オ）上記複数のパレットが上記チャンバーに収容された状態で、チャンバーのガス供給通路を、上記入口および出口からそれぞれ遮断する入口側シール手段および出口側シール手段と、
を備えていることを特徴とするヘリウムガスボンビング装置。
【請求項２】
上記チャンバーの周壁には、入口近傍において吸引通路が形成され、この吸引通路には真空吸引手段が接続されており、上記入口側シール手段が、吸引通路と入口との間および吸引通路とガス供給通路との間を遮断することを特徴とする請求項１に記載のヘリウムガスボンビング装置。
【請求項３】
上記チャンバーの周壁には、出口近傍において排気通路が形成され、この排気通路は大気解放弁を介して大気に連なっており、上記出口側シール手段が、排気通路と出口との間および排気通路とガス供給通路との間を遮断することを特徴とする請求項１または２に記載のヘリウムガスボンビング装置。
【請求項４】
入口側に位置する１つまたは複数のパレットと、当該パレットとチャンバーとの間に位置するシールリングにより上記入口側シール手段が構成され、
出口側に位置する１つまたは複数のパレットと、当該パレットとチャンバーとの間に位置するシールリングにより上記出口側シール手段が構成され、
上記チャンバー内の全てのパレットは互いに接するようにして重なり、上記パレット送り手段は押込手段を含み、この押込手段がチャンバーの入口側に配置されたパレットを押し込むことにより、上記パレットを１つのパレットの縦寸法分だけ出口に向かって移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヘリウムガスボンビング装置。
【請求項５】
上記ガス供給通路は、パレットの縦寸法だけ上下に離れて複数形成されており、これらガス供給通路が、中間位置にある複数のパレットと、当該パレットとチャンバーとの間に位置するシールリングにより互いに遮断されていることを特徴とする請求項４に記載のヘリウムガスボンビング装置。
【請求項６】
上記チャンバーの上下端近傍に配置されたストッパを備え、これらストッパは、上記押し込み動作にはチャンバーの内周面からチャンバーの径方向外方向に後退し、押し込み動作後にはチャンバーの内周面から経方向内方向に突出することにより、上記入口および出口に最も近いパレットがそれぞれチャンバーから脱落するのを防止することを特徴とする請求項４または５に記載のヘリウムガスボンビング装置。
【請求項７】
上記パレットは、その上面にマトリックス状をなして配列された多数の収容凹部を有し、これら収容凹部に多数のワークを１個ずつ収容することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のヘリウムガスボンビング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリウムリークテストに先立ってワークにヘリウムガスをボンビングする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークのピンホール等の傷の有無を検査するために加圧エアを用いたエアリークテストを行うことは周知である。しかし、電子部品等の小型ワークのピンホール等を検査する場合、エアリークテストでは感度が低いために検出することができない。
そこで小型ワークを検査する場合、特許文献１に開示されているように、エアリークテストと併用してヘリウムリークテストを行うのが一般的である。
【０００３】
上記ヘリウムリークテストでは、事前に多数（例えば数百〜数千個）のワークをタンクに収容し、このタンクに加圧ヘリウムガスを供給して１〜２時間維持する（ボンビング）。ワークにピンホールがあれば、ワークの微小空間にヘリウムガスが侵入する。
【０００４】
上記ヘリウムガスのボンビング工程の後に、ワークカプセルにワークを密閉して収容し、このワークカプセルにヘリウム検出器を接続した状態で、ヘリウム検出を行う。ヘリウム検出が無い場合には、微小のピンホールが無いと判断し、ヘリウムを検出した場合には、ワークに微小のピンホール有りと判断する。
【特許文献１】特開２０００−１２１４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ヘリウムリークテストでは、ボンビングされたワークから所定数（例えば４個）ずつ取り出してテストするが、ボンビング終了からヘリウムリークテスト開始までに費やす時間が、ワークにより大きく相違する。そのため、早い時期にテストされるワークでは、支障なく微小漏れの検査を行えるが、遅い時期にテストされるワークでは、ワーク内の微小空間に侵入したヘリウムが逃げてしまい、微小漏れの検査を行えなくなってしまう。
【０００６】
上記問題は、ワークの小型化が進むほど顕著なものとなる。この問題を解決するために、多数の小型のタンクを用意し、ワークを小分けにしてタンクに収容してボンビングを行ない、ボンビングが終了したタンクから順にワークを取り出して、ヘリウムリークテストを行なっている。
【０００７】
上記のように多数のタンクを用いる場合、一度にボンビングされるワークの数が減るので、ボンビング終了からヘリウムリークテスト開始までに費やす時間は、ワーク毎の大きな差がなくなり、全てのワークについて微小漏れを正確に検出できるようになる。
しかし、タンクを多数必要とするため、装置のコストの増大を招いていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、ヘリウムガスボンビング装置において、（ア）筒状をなして垂直に配置され、上下端の開口のいずれか一方が入口として提供され他方が出口として提供され、周壁にガス供給通路が形成されたチャンバーと、（イ）ワークを載せ、水平状態で上記チャンバー内に上下に重なるようにして収容される複数のパレットと、（ウ）上記パレットを上記チャンバーの入口から１つずつチャンバー内へ送り込み、１つずつ出口から送り出すパレット送り手段と、（エ）上記チャンバー内に上記ガス供給通路を介してヘリウムガスを供給するヘリウムガス供給手段と、（オ）上記複数のパレットが上記チャンバーに収容された状態で、チャンバーのガス供給通路を、上記入口および出口からそれぞれ遮断する入口側シール手段および出口側シール手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、複数のパレットでワークを小分けにするので、ボンビング完了からヘリウムリークテスト開始までの時間を十分に短くすることができる。そのため、ワークにピンホール等があり、ボンビング工程においてピンホール等からワークの微小空間にヘリウムが侵入した場合には、このヘリウムを検出可能な数だけ微小空間内に留めることができ、その結果、ヘリウムリークテストにおいて微小漏れを正確に検出することができる。また、複数のパレットをチャンバーに重ねて収容した状態でボンビングを行い、１つずつ送り込み送り出すので、ボンビング時間を十分に長くすることができる。さらに、多数のタンクを必要とせず、装置のコストを低減することができる。
【００１０】
好ましくは、上記チャンバーの周壁には、入口近傍において吸引通路が形成され、この吸引通路には真空吸引手段が接続されており、上記入口側シール手段が、吸引通路と入口との間および吸引通路とガス供給通路との間を遮断する。
上記構成によれば、各パレットのワークに対して、ヘリウムガスの供給前に真空吸引するので、効率よくワークのピンホール等にヘリウムを侵入させることができる。しかも、チャンバーの周壁に吸引通路を形成することにより、真空吸引のための構成も簡単である。
【００１１】
好ましくは、上記チャンバーの周壁には、出口近傍において排気通路が形成され、この排気通路は大気解放弁を介して大気に連なっており、上記出口側シール手段が、排気通路と出口との間および排気通路とガス供給通路との間を遮断する。
上記構成によれば、チャンバーから送り出す直前のパレットからヘリウムガスを排出するので、送り出しを円滑に行うことができる。しかも、チャンバーの周壁に排出通路を形成することにより、ヘリウムガス排出のための構成も簡単である。
【００１２】
好ましくは、入口側に位置する１つまたは複数のパレットと、当該パレットとチャンバーとの間に位置するシールリングにより上記入口側シール手段が構成され、出口側に位置する１つまたは複数のパレットと、当該パレットとチャンバーとの間に位置するシールリングにより上記出口側シール手段が構成され、上記チャンバー内の全てのパレットは互いに接するようにして重なり、上記パレット送り手段は押込手段を含み、この押込手段がチャンバーの入口側に配置されたパレットを押し込むことにより、上記パレットを１つのパレットの縦寸法分だけ出口に向かって移動させる。
上記構成によれば、シールリングを用いることによりシール手段の構成を簡略化することができる。しかも、パレットを１つずつチャンバーに押し込むことにより、チャンバー内のパレットの移動を行ない、パレットを１つずつチャンバーから送り出すことができ、円滑なパレット送りを行うことができる。また、パレット送り手段を簡略化することができる。
【００１３】
好ましくは、上記ガス供給通路は、パレットの縦寸法だけ上下に離れて複数形成されており、これらガス供給通路が、中間位置にある複数のパレットと、当該パレットとチャンバーとの間に位置するシールリングにより互いに遮断されている。
上記構成によれば、隣接するパレット間の空間をそれぞれ異なるガス供給通路に連通させるとともに互いに遮断することにより、ヘリウムガス供給をより一層確実に行うことができる。
【００１４】
好ましくは、上記チャンバーの上下端近傍に配置されたストッパを備え、これらストッパは、上記押し込み動作にはチャンバーの内周面からチャンバーの径方向外方向に後退し、押し込み動作後にはチャンバーの内周面から経方向内方向に突出することにより、上記入口および出口に最も近いパレットがそれぞれチャンバーから脱落するのを防止する。
上記構成によれば、シールリングを用いた構成であっても、ストッパによりパレットの脱落を防止することができる。
【００１５】
好ましくは、上記パレットは、その上面にマトリックス状をなして配列された多数の収容凹部を有し、これら収容凹部に多数のワークを１個ずつ収容する。
上記構成によれば、ボンビング前にワークを整列させることにより、ボンビング終了後にワークを整列させる時間を省くことができ、ボンビング完了からヘリウムリークテスト開始までの時間をより一層短くすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ボンビング終了時からヘリウムリークテスト開始時点までの経過時間を短くでき、正確な微小漏れを検出することができる。しかも、多数のタンクを用いずに済むため、装置コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係わるヘリウムボンビング装置を、図面を参照しながら説明する。ヘリウムボンビング装置は、円盤形状の多数のパレット１０を備えており、これらパレット１０は水平状態を維持されながら、ワーク投入ステージＡから、ヘリウムボンビングステージＢへ、さらにワーク回収ステージＣへと移され、ワーク投入ステージＡと戻るようになっている。
【００１８】
図２に示すように、上記パレット１０は円盤形状の本体１１と正方形の支持プレート１２とを有している。本体１１の平坦な上面に正方形の凹部１１ａが形成されており、この凹部１１ａに上記支持プレート１２がはめ込まれている。
【００１９】
上記支持プレート１２の上面には、マトリックス状に多数（複数）の収容凹部１２ａが形成されている。本実施形態では上方から見た時、収容凹部１２ａは縦横１２列をなし、合計１４４個形成されている。
【００２０】
上記本体１１の外周には環状溝１１ｂが形成されており、この環状溝１１ｂにはシールリング１５が嵌め込まれ、その一部が本体１１の外周から突出している。
図１では簡略化して示すため、パレット１０を本体１１とシーリリング１５のみで示す。
【００２１】
上記ヘリウム充填ステージＢには、垂直をなす円筒形状のチャンバー２０が配置されている。このチャンバー２０の縦寸法は、上記パレット１０の縦寸法より遥かに大きく、多数（複数）例えば１０数枚のパレット１０が上下に重なり互いに接するようにして収容される。この収容状態で、パレット１０のシールリング１５はチャンバー２０の内周に若干の弾性変形を伴って接している。
【００２２】
本実施形態では、チャンバー２０の上端開口が入口２１となり、下端開口が出口２２となっている。チャンバー２０の上端には、パレット１０を受け入れやすいようにテーパをなしている。
【００２３】
上記チャンバー２０の真上には押込シリンダ３０（押込手段、パレット送り手段）が配置されている。この押込シリンダ３０は円盤形状の押圧部３１を有し、この押圧部３１を上下動させるようになっている。押込シリンダ３０とチャンバー２０の上端との間は、上記ワーク投入ステージＡから搬送されたパレット１の待機位置Ｘとして提供される。
【００２４】
上記チャンバー１０の真下には待受シリンダ４０が設けられている。この待受シリンダ３０は、円盤形状の受台３１を有し、この受台３１を上下動させるようになっている。待受シリンダ４０とチャンバー１０の下端との間は、パレット１０をワーク回収位置Ｃへと搬送する前の待機位置Ｙとして提供される。
【００２５】
上記チャンバー１０の上端近傍と下端近傍には、パレット１の脱落を防止するためのストッパ４０，５０が配置されている。
上側のストッパ５０は、係止部５１と、この係止部５１を水平方向に付勢するバネ５２とを有している。係止部５１は、チャンバー２０の内周面よりも径方向内方向に突出している。なお、この係止部５１の先端部上面は傾斜している。
下側のストッパ６０は、係止部６１と、この係止部６１を水平方向に前進、後退させるシリンダ部６２とを有している。係止部６１は前進位置においてチャンバー２０の内周面より径方向内方向に突出している。
【００２６】
上記チャンバー２０の周壁には、上記入口２１の近傍において吸引通路２５が形成されている。この吸引通路２５には連絡通路を介して真空ポンプ７０（真空吸引手段）が接続されている。
【００２７】
上記チャンバー２０の周壁には、上記出口２２の近傍において、排出通路２６が形成されている。この排出通路２６は、大気解放弁８０を介して大気に連なっている。
【００２８】
さらに、上記チャンバー２０の周壁には、上記吸引通路２５および排出通路２６との間に多数（例えば１０数個）のガス供給通路２７が上下に一列をなして形成されている。これらガス供給通路２７には多数の分岐部を有する連絡通路を介してヘリウムガスボンベ９０（ヘリウムガス供給手段）が接続されている。
【００２９】
上記ガス供給通路２７の上下方向の間隔は、上記パレット２０の縦寸法と一致している。最上位のガス供給通路２７と吸引通路２５との上下方向の間隔および最下位のガス供給通路２７と排出通路２６との上下方向の間隔も、上記パレット２０の縦寸法と一致している。
【００３０】
上記構成をなす装置の作用を説明する。上記パレット１０は上記ワーク投入ステージＡでワークＷ（図２にのみ示す）の供給を受ける。詳述すると、図示しないパーツフィーダにより多数のワークＷの姿勢を揃え１個ずつ排出する。このパーツフィーダの排出口には整列機構が設けられており、所定個数ずつワークＷを整列させる。整列されたワークＷをバキューム吸着部を有する搬送手段を用いて、複数回にわたってパレット１０の収容凹部１２ａに落とし込む。各収容凹部１２ａにはワークＷが1個ずつ収容される。
【００３１】
ワークＷを載せたパレット１０は、図示しない搬送手段によりヘリウムボンビングステージＢの待機位置Ｘへと搬送される。
【００３２】
真空ポンプ６０は常時駆動しており、ヘリウムガスボンベ８０もチャンバー２０へのガス供給状態にある。
押圧シリンダ３０および待受シリンダ４０は、所定時間間隔毎に間欠的に駆動される。押込シリンダ３０が駆動してその押圧部３１が待機位置Ｘにあるパレット１０をチャンバー２０の入口２１に向かって押し込む。この際、パレット１０がストッパ５０の係止部５１の傾斜面に当たり係止部５１をバネ５２に抗して一時的に後退させる。
【００３３】
1枚のパレット１０が上述したうようにして押し込まれると、チャンバー２０内に上下に重なって互いに接した状態で収容されているパレット１０は、パレット１０の縦寸法だけ下方に移動する。そして、最下位にあったパレット１０がチャンバー２０の出口２２から排出される。
【００３４】
上記押し込み動作の直前に、上記ストッパ６０のシリンダ６２が作動して係止部６１を後退させ、上記待受シリンダ４０が作動して、その受台４１を上昇させる。これにより、上記押し込み動作時に１枚のパレット１０を出口２２から排出可能となり、受台４１で受け止めることができる。その後で、待受シリンダ４０は受台４１を下降させてパレット１０を待機位置Ｙに位置させる。
【００３５】
上記パレット１０の押し込みが完了した状態では、図１に示すように、最上位のパレット１０に載せられたワークＷは大気に解放されている。
上から２番目のパレット１０に載せられたワークＷは、吸引通路２５に連なり、真空ポンプ６０により真空吸引される。
【００３６】
上から２番目〜下から２番目のパレット１０に載せられたワークＷは、それぞれガス供給通路２６に連なっており、ヘリウムガスボンベ８０から加圧ヘリウムガスの供給を受ける。
最下位のパレット１０に載せられたワークＷは排気通路２６に連なっているが、大気解放弁７０が閉じているので、ボンビング中は大気と連通した状態にはない。
【００３７】
上記吸引通路２５は、最上位のパレット１０とその外周のシールリング１５により、入口２１と遮断されている。
上記吸引通路２５は、２番目のパレット１０とその外周に装着されたシールリング１５により、最上位のガス供給通路２７と遮断されている。
上記最上位および上から２番目のパレット１０と、これらパレット１０に装着されたシールリング１５により、入口側のシール手段が提供される。
【００３８】
上記排気通路２６は、最下位のパレット１０とこのパレット１０に装着されたシールリング１５により、出口２２と遮断されている。
上記排気通路２６は、下から2番目のパレット１０とその外周に装着されたシールリング１５により、最下位のガス供給通路２７と遮断されている。
上記最下位および下から２番目のパレット１０と、これらパレット１０に装着されたシールリング１５により、出口側のシール手段が提供される。
【００３９】
上記複数のガス供給通路２７は、上から３番目〜下から３番目のパレット１０とこれらパレット１０に装着されたシールリング１５により、互いに遮断されている。これらパレット１０およびシールリング１５により、中間のシール手段が提供される。
【００４０】
上記押し込み動作後、ストッパ４０および５０が最上位と最下位のパレット１０を係止し、加圧ヘリウムガスの圧力でパレット１０がチャンバー２０から脱落するのを防止する。
【００４１】
特定のパレット１０のワークＷに着目して上記作用を説明する．このパレット１０がチャンバー２０に押し込まれた時には、最上位に位置し、このパレット１０に載せられたワークＷは大気に解放されている。
次の押し込み時には上から２番目のパレット１０となり、ワークＷは真空吸引される。次の押し込み時に３番目のパレット１０となり、ワークＷは加圧ヘリウムガスの供給を受ける。さらに複数の押し込みの際には加圧ヘリウムガス供給状態を維持される。
パレット１０が最下位位置に達した後、次の押し込み動作の直前に大気解放弁７０が開くことにより、加圧ヘリウムガスが排出され、ワークＷが大気に解放される。そして、この押し込み動作により、チャンバー２０の出口２２から排出される。
【００４２】
上記チャンバー２０から排出され待機位置Ｙにあるパレット１０は、図示しない搬送手段でワーク回収ステージＣへと搬送される。
上記のように、パレット１０の押込動作毎に、チャンバー１０から排出されたパレット１０が次々とワーク回収ステージＣへと搬送される。
【００４３】
上記のようにパレット１０は比較的短い押込動作間隔Ｔ１で排出されるが、ボンビングは、（Ｎ−３）×Ｔ１の十分に長い時間行うことができる。ただし、Ｎは、チャンバー２０に収容された枚数から３を減じた数である。
【００４４】
ワーク回収ステージＣでは、複数例えば４個のバキューム吸着部を有する搬送手段（図示しない）により、近接した位置にあるテスト装置へと搬送されるようになっている。テスト装置は、回転テーブルを備え、この回転テーブルには、複数例えば４個のワークカプセルからなるワークカプセル群が等しい角度間隔毎に設けられており、これらワークカプセル群が、例えばワーク搬入ステージ、エアリークテストステージ、ヘリウムリークテストステージ、ワーク搬出ステージと順に送られるようになっている。
【００４５】
搬送手段で把持された４個のワークＷは、ワーク搬入ステージでそれぞれ4個のワークカプセルに1個ずつ投入されて密閉され、エアリークテストステージでエアリークテストを受け、ヘリウムリークテストステージでヘリウムリークテストを受け、最後にワーク搬出ステージで、良品と不良品に区別されて搬出される。
上記ヘリウムリークテストでは、ワークカプセルを真空吸引しながらヘリウム検出器でヘリウムを検出し、検出した場合は不良品、検出しなかった場合は良品として判別する。
【００４６】
ワークＷを上記のように４個ずつワーク搬入ステージに供給する場合、パレット１０に合計１４４個のワークＷがあると、３６回搬入すればパレット１０は空になる。空になったパレット１０はワーク投入ステージＡに戻される。
【００４７】
上述したように、チャンバー２０内に千個を超える数のワークＷが収容され、十分な時間ボンビングできるにも拘わらず、パレット１０によって小分けにされているため、ボンビング完了からヘリウムリークテスト開始までの時間を十分に短くすることができる。そのため、ワークＷにピンホールがあり、ボンビングによりヘリウムがワークＷの微小空間に侵入した場合、ヘリウムリークテスト開始までにこの微小空間内に検出可能な数のヘリウムを留めることができ、微小漏れを正確に検出することができる。
【００４８】
また、ワークＷをパレット１０にマトリックス状に整列して載せ、この状態でボンビングを行うので、ボンビング終了後にワークＷを整列させる時間を省くことができ、この点からもボンビング完了からヘリウムリークテスト開始までの時間を十分に短くすることができる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３では、チャンバー２０の内周面に、パレット１０の縦寸法と等しいピッチで多数の環状溝２０ａを形成し、この環状溝２０ａにシールリング２９をはめ込み、このシールリング２９がパレット１０の外周面に接することにより第１実施形態と同様のシールを得ている。隣接する２つのシーリリング２９間に、上記吸引通路２５、排気通路２６、ガス供給通路２７がそれぞれ配置されている。
【００５０】
第２実施形態では、中間シール手段を構成する上から３番目〜下から３番目のシールリング２９を省き、ガス供給通路２７を１つにしてもよい。
【００５１】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。例えば、パレットは、支持プレートを有さず、本体に直接多数の収容凹部をマトリックス状に形成してもよい。
チャンバーの下端開口を入口として提供し、上端開口を出口として提供するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態をなすヘリウムボンビング装置と概略断面図である。
【図２】同実施形態で用いられるパレットの拡大縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態をなすヘリウムボンビング装置の要部の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ  ワーク
１０  パレット
１２ａ  収容凹部
１５、２９  シールリング
２０  チャンバー
２１  入口
２２  出口
２５  吸引通路
２６  排出通路
２７  ガス供給通路
３０  押込シリンダ（押込手段、パレット送り手段）
７０  真空ポンプ（真空吸引手段）
８０  大気解放弁
９０  ヘリウムガスボンベ（ヘリウムガス供給手段）
【図１】
2009121898.tif 000003
【図２】
2009121898.tif 000004
【図３】
2009121898.tif 000005