(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験体をチャンバに着脱可能に装着して、被試験体の内側とチャンバとの間に第１の空間を閉止し被試験体の外側とチャンバとの間に第２の空間を閉止するとともに、これら第１、第２の空間の何れか一方にヘリウム導入系を接続してヘリウムガスを封入し、他方にリークディテクタを接続して前記一方の空間から漏出したヘリウムガスを吸引することによりリーク量を検出するようにしたものにおいて、
被試験体とチャンバとの間にあってヘリウム導入系が接続される空間側をシールする位置にヘリウムシール部を設け、リークディテクタが接続される空間側をシールする位置に真空シール部を設けるとともに、これら両シール部間における被試験体とチャンバとの間隙を不活性ガスでパージするパージ手段を設けたことを特徴とするリークテスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、封止検査や密閉検査などを行う際に利用されるリークテスト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リークテスト装置は、被試験体をチャンバに着脱可能に装着して、被試験体の内側とチャンバとの間に第１の空間を閉止し被試験体の外側とチャンバとの間に第２の空間を閉止するとともに、これら第１、第２の空間の何れか一方にヘリウム導入系を接続してヘリウムガスを封入し、他方にリークディテクタを接続して前記一方の空間から漏出したヘリウムを吸引することによりリーク量を検出するように構成されるものである。
【０００３】
その際、ヘリウムガスの封入を確実なものにし、また漏出量を正確に検出できるようにするために、被試験体とチャンバとの間にあってヘリウム導入系が接続される空間側をシールする位置にヘリウムシール部を設け、リークディテクタが接続される空間側をシールする位置に真空シール部を設けておくことが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる構成において、例えば１０秒程度といった短時間での繰り返し試験でかつ低い合否判定値を設定した場合に、数十回の試験を行うと、本来なら漏れ箇所が少なく良品と判定されるべき被試験体に対しても不良品と誤判定する場合が多くなるという不都合が生じている。
【０００５】
これは、被試験体の汚れ等によりヘリウムシール部より微量のヘリウムガスの漏出が生じた場合、このヘリウムガスが真空シール部までの間において被試験体とチャンバとの間隙に溜まり易く、次回テストの吸引時に、そのヘリウムガスが再放出され、これをリークディテクタが吸引してバックグラウンドレベルが増大し、それが見掛け上リーク量として測定されてしまうことに起因していると考えられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、この種のリークテスト装置としての一般的構成を備えてなるものにおいて、被試験体とチャンバとの間にあってヘリウム導入系が接続される空間側をシールする位置にヘリウムシール部を設け、リークディテクタが接続される空間側をシールする位置に真空シール部を設けるとともに、これら両シール部間における被試験体とチャンバとの間隙を不活性ガスでパージするパージ手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成すれば、被試験体の汚れ等によりヘリウムシール部より微量のヘリウムガスの漏出が生じ、このヘリウムガスが真空シール部までの間において被試験体とチャンバとの間隙に溜まろうとしても、パージ手段を用いて測定に影響を及ぼさない不活性ガスでかかる間隙からパージすることができる。このため、次回テストの吸引時に、前回使用したヘリウムガスがリークディテクタに吸引されることを回避して、バックグラウンドレベルの不当な上昇、これによる誤判定の発生を確実に防止することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を、図１を参照して説明する。
このリークテスト装置は、チャンバ１に被試験体２を着脱可能に装着して、被試験体２の内側とチャンバ１との間に第１の空間Ｓ１を閉止し、被試験体２の外側とチャンバ１との間に第２の空間Ｓ２を閉止するとともに、これら第１、第２の空間Ｓ１、Ｓ２の何れか一方にヘリウム導入系３を接続してヘリウムガスを封入し、他方にリークディテクタＬＤを接続して前記一方の空間から漏出したヘリウムガスを吸引することによりリーク量を検出するようにしたものである。
【０００９】
詳述すると、チャンバ１は、板状の固定治具１１と、この固定治具１１に対して開口端側を着脱され得るように昇降シリンダ１２ａにより支持された有底筒状の可動治具１２とから構成されている。
一方、被試験体２は、有底筒状のもので、可動治具１２を固定治具１１から離反させた状態で、その開口端側をヘリウムシール部１３を介して前記固定治具１１に載置され、その際に被試験体２の内側と固定治具１１との間に第１の空間Ｓ１を閉止するようにしている。また、可動治具１２は、固定治具１１の外周を包囲する位置に配設される大径なもので、装着時に前記被試験体２を固定治具１１のヘリウムシール部１３に向けて押し付ける弾性体たるバネ１２ｂを内設しているとともに、内周に真空シール部１２ｃを内有し、固定治具１１への装着時にこの真空シール部１２ｃを被試験体２の外周に密接に圧接させて、被試験体２の外側と可動治具１２との間に第２の空間Ｓ２を閉止するようにしている。
【００１０】
一方、ヘリウム導入系３は、一端を前記固定治具１１を貫通して第１の空間Ｓ１に連通し得る位置に接続され、他端をバルブＨＶを有するヘリウム導入ライン３ａを介して高圧ヘリウム源に接続した構成からなる。
また、リークディテクタＬＤは、ヘリウムのみを選択的に抽出し得る分析管を備えた一般的構成からなるもので、途中にバルブＴＶを備えたテストライン４を介して一端を前記可動治具１２の内側の第２の空間Ｓ２に連通し得る位置に接続されている。また、このテストライン４を粗引きし得る位置に、油回転真空ポンプＲＰ１が接続されている。さらに、このテストライン４には、第２の空間Ｓ２を窒素で置換するためにバルブＬＶを備えた窒素供給ライン５も接続されている。
【００１１】
さらに、前記第１の空間Ｓ１には、その内部を真空排気するための油回転真空ポンプＲＰ２及びバルブＲＶを備えた排気ライン６と、その内部を大気開放するためのバルブＥＶを備えた大気開放ライン７と、その内部を空気で置換するためのバルブＰＶを備えた空気供給ライン８とが並列に接続されている。
【００１２】
ここで、このような基本構成からなる本リークテスト装置の操作手順を説明する。当初、リークディテクタＬＤと真空ポンプＲＰ１は起動完了し、各バルブＴＶ、ＨＶ、ＲＶ、ＬＶ、ＰＶ、ＥＶは閉じている。先ず、バルブＲＶを開にし、排気ライン６を介して被試験体２の内側の第１の空間Ｓ１を真空排気する。次に、バルブＲＶを閉め、バルブＨＶを開にして第１の空間Ｓ１にヘリウム導入系３からヘリウムガスを導入する。第１の空間Ｓ１内が所定圧力になればバルブＨＶを閉にし、リークディテクタＬＤにて被試験体２の外側の第２の空間Ｓ２を粗引排気する。これにより、被試験体２にヘリウムの漏出がある場合には、そのヘリウムがテストライン４に誘導され、リークディテクタＬＤはヘリウムの有無または漏出量を計測する。計測終了後、バルブＬＶを開にして窒素供給ライン５によりチャンバ１を窒素で置換し、しかる後、バルブＥＶを閉、バルブＲＶを開として被試験体２の内側の第１の空間Ｓ１内を真空排気し、最後にバルブＲＶを閉、バルブＰＶを開とし、被試験体２内の第１の空間Ｓ１及びその周辺ラインに空気を圧送する。以上の手順を経た後、被試験体Ｗを取り替え、同様の手順により次のリークテストを開始する。
【００１３】
ところで、単にこのような構成のみからなるリークテスト装置では、例えば１０秒程度といった短時間での繰り返し試験を低い合否判定値（１×１０-8Ｐａ・ｍ3／ｓ）の下に実施した場合、数十回の試験を行ったころに、被試験体の汚れ等により図中矢印で示すようにヘリウムシール部１３より微量のヘリウムガスの漏出が生じ、このヘリウムガスが真空シール部１２ｃまでの間において被試験体２とチャンバ１との間隙Ｘに溜まり易い。そして、このヘリウムガスはチャンバ１を開成させても可動治具１２の内面にはりついたり周辺雰囲気に漂ったりしてその場に残り、次回テストの吸引時に、そのヘリウムガスが第１の空間Ｓ１や第２の空間Ｓ２に再放出され、これをリークディテクタＬＤが吸引してバックグラウンドレベルが増大し、それが見掛け上リーク量の一部として測定されるという不都合が生じる。
【００１４】
そこで、本実施例はさらに、前述した両シール部１３、１２ｃ間における被試験体２とチャンバ１との円環状の間隙Ｘを不活性ガスでパージするパージ手段９を設けている。
このパージ手段９は、前記間隙Ｘの一端側から窒素ガスを導出するバルブＮＶを備えた導入ライン９１と、軸心を挟んで前記導入ライン９１と対向する位置から前記間隙Ｘ内の窒素ガスを導出する導出ライン９２とを具備してなるもので、第１の空間Ｓ１にヘリウム導入系３を通じてヘリウムガスを導入する際に起動させると、間隙Ｘに導入された窒素ガスは左右に分流して１８０°の領域に亘り間隙Ｘ内を流通した後に間隙Ｘより流出し、その際に第１の空間Ｓ１から間隙Ｘ内に漏出してきたヘリウムガスを完全にチャンバ１外にパージすることができるようにしているものである。
【００１５】
このように構成すれば、被試験体２の汚れ等によりヘリウムシール部１３より微量のヘリウムガスの漏出が生じ、このヘリウムガスが真空シール部１２ｃまでの間において被試験体２とチャンバ１との間隙Ｘに溜まろうとしても、そのヘリウムガスをパージ手段９の不活性な窒素ガスでかかる間隙Ｘよりパージすることができる。このため、次回テストの吸引時に、前回使用したヘリウムガスがリークディテクタＬＤに吸引されることを回避して、バックグラウンドレベルを例えば１×１０-10Ｐａ・ｍ3／ｓ程度の低いオーダーに抑えて、誤判定のない正確な判定を行うことが可能となる。
【００１６】
なお、各部の具体的な構成は上述した実施例のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えば、上記実施例とは逆に、被試験体の外側にヘリウムガスを導入して内側に漏出したものをリークディテクタで検出するような構成をとることもできる。また、パージ手段で用いられる不活性ガスは窒素ガスに限定されるものではない。
【００１７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のリークテスト装置は、被試験体とチャンバとの間にあってヘリウム導入系が接続される空間側をシールする位置にヘリウムシール部を設け、リークディテクタが接続される空間側をシールする位置に真空シール部を設けるとともに、これら両シール部間における被試験体とチャンバとの間隙を不活性ガスでパージするパージ手段を設けたものである。
このため、ヘリウムシール部から真空シール部までの領域に亘って被試験体とチャンバとの間隙に溜まろうとするヘリウムガスを確実にその場から逸散して、次回テスト時における残存ヘリウムの検出を防止し、これによりバックグラウンドレベルを低く抑えて、判定の精度を有効に向上させることができるという優れた効果が奏されるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す模式的な回路図。
【符号の説明】
１…チャンバ
２…被試験体
３…ヘリウム導入系
９…パージ手段
１２ｃ…真空シール部
１３…ヘリウムシール部
ＬＤ…リークディテクタ
Ｓ１…第１の空間
Ｓ２…第２の空間
【図１】
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