JP2007278914A

JP2007278914A - リークテスト方法及びリークテスト装置

Info

Publication number: JP2007278914A
Application number: JP2006107185A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Mochizuki; 勇輔望月
Original assignee: Fukuda Co Ltd
Current assignee: Fukuda Co Ltd
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】微小な検査対象に対するリークテストの不感帯を解消する。
【解決手段】複数の検査対象Ｗをまとめてボンビングタンク１０内の加圧ヘリウム空間に長時間置く。その後、検査対象Ｗを１つずつカプセル２００に入れ、カプセル２００内を短時間加圧ヘリウム空間にし、そのうえでヘリウムリークテスタ２３０にて検査対象からのヘリウム検出を行なう。また、エアリークテスタ２４０にてエアリークテストを行なう。
【選択図】図１

Description

この発明は、検査対象のリークをテストすることにより良否判定に資する方法及び装置に関し、特に、例えば１ｍｍ角未満の水晶振動子やパッケージＩＣ等の微細なワークを検査するのに適したリークテスト方法及びリークテスト装置に関する。

リークテストは、内部に密閉空間を有するワークの密閉状態の良否を検査するのに適している。ワークが例えば数ｍｍ角程度の小型ワークの場合、一般にエアリークテストとヘリウムリークテストを併用している。エアリークテストは、相対的に大きなピンホール（欠陥）の検知に適し、グロスリークテストに分類され、ヘリウムリークテストは、相対的に小さなピンホールの検知に適し、ファインリークテストに分類される。
エアリークテストは、例えば、ワークを入れたカプセルにエア圧を導入し、このカプセルの内圧とマスタの基準圧との差圧変化を読み取るものである。ピンホールのあるワークの場合、圧縮エアがピンホールを通ってワーク内に入るためカプセルの内圧が低下し、マスタとの間に差圧が出来る。これが差圧センサによって検出される。しかし、ピンホールが小さくなると差圧変化が小さくなり、差圧センサが感度的に対応しきれなくなる。
ヘリウムリークテストでは、数百個のワークを一度に１つのボンビングタンクに収容し、加圧ヘリウムガスをボンビングタンクに充填する。この加圧ヘリウム充填状態を約１時間維持する。この期間中に、ピンホールのあるワークの内部にヘリウムガスが入り込む。これをボンビングという。次に、ワークを１つずつヘリウムリークテスタにかける。ワークのピンホールが小さいほど、内部のヘリウムが時間をかけて徐々に漏れて来る。これがヘリウムリークテスタにて検出される。
一般に、ワークが数ｍｍ角くらいまであれば、エアリークテストにて検出可能なピンホールの大きさの範囲（グロスリークテストレベル）とヘリウムリークテストにて検出可能なピンホールの大きさの範囲（ファインリークテストレベル）とが一部重なるため、不感帯を生じることはない。
特開２０００−１２１４８１特開２００１−０７４５８７

近年、例えば水晶振動子やパッケージＩＣ等において微小サイズ（例えば１ｍｍ角未満）のものが登場して来た。外寸法が微小であるので内容積は更に微小である。そのような微小ワークでは、内部に充填可能なヘリウム量が微量になる。このため、ピンホールが極めて小さければ、ヘリウムリークテスタにかけるまで内部にヘリウムを残しておくことができるが、ピンホールがそれより少し大きい（エアリークテストの検出可能範囲よりは小さい）程度になると、ヘリウムリークテスタにかけるまでに内部のヘリウムがすっかり漏出してしまい、検出不能になる。したがって、エアリークテストの検出可能範囲とヘリウムリークテストの検出可能範囲との間に不感帯（図２の斜線部参照）が出来てしまう。

上記不感帯の部分は、従来のヘリウムテストで検出可能な範囲よりヘリウムが漏れやすい。これを裏返せば、従来のヘリウムテストの検出可能範囲よりヘリウムを短時間で充填できるということになる。
本発明は、かかる考察のものになされたものであり、
検査対象の相対的に大きな欠陥を検知するためのグロスリークテストと、相対的に小さな欠陥を検知するためのファインリークテストとを実行するリークテスト方法において、
前記ファインリークテストが、
（ａ）複数の検査対象をまとめて相対的に長時間加圧ヘリウム空間に置く第１ヘリウム圧供給工程と、
（ｂ）前記第１ヘリウム圧供給工程の後、前記検査対象を１つずつ相対的に短時間加圧ヘリウム空間に置く第２ヘリウム圧供給工程と、
（ｃ）前記第２ヘリウム圧供給工程を経た検査対象からのヘリウムを検出するヘリウム検出工程と、
を含むことを特徴とする。
これによって、検査対象の欠陥がやや大きく（グロスリークテストレベルの欠陥よりは小さい）、第１ヘリウム圧供給工程で注入したヘリウムが待機期間中にすっかり漏れてしまっていても、その後の第２ヘリウム圧供給工程で上記の欠陥レベルの検査対象に対しヘリウムを十分にヘリウムを再充填することができ、その後にヘリウム検出を行なうことによって、上記欠陥を確実に検知することができる。これによって、微小な検査対象に対するリークテストの不感帯を解消することができ、信頼性を高めることができる。

前記グロスリークテストが、前記検査対象を１つずつ閉鎖された加圧エア空間に置き、該加圧エア空間の圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するエアリークテスト工程を含み、
このエアリークテスト工程が、前記第１ヘリウム圧供給工程と第２ヘリウム圧供給工程との間、若しくは第２ヘリウム圧供給工程とヘリウム検出工程との間、又はヘリウム検出工程の後に実行されることが好ましい。

前記グロスリークテストが、前記検査対象を１つずつ閉鎖された加圧ヘリウム空間に置き、該加圧ヘリウム空間の圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するグロスリークテスト工程を含み、
このグロスリークテスト工程が、前記第１ヘリウム圧供給工程とヘリウム検出工程との間に実行され、前記第２ヘリウム圧供給工程を兼ねるようにしてもよい。
これによって、構成の簡素化や処理時間の短縮を図ることができる。

また、本発明は、複数個まとめて加圧ヘリウム空間に置いた検査対象を１個ずつリークテストする装置であって、
複数個の検査対象を一度に収容可能な内容積を有して第１加圧ヘリウム源に接続され、内部が前記加圧ヘリウム空間となるボンビングタンクと、
前記ボンビングタンクの内容積より小さく１個の検査対象を収容可能な内容積を有して第２加圧ヘリウム源に接続され、内部が前記ボンビングタンクより短時間加圧ヘリウム空間となるカプセルと、
前記カプセル内の検査対象からのヘリウム漏れを検出するヘリウムリークテスタと、
前記カプセル内を閉鎖された加圧エア空間として圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するエアリークテスタと、
前記カプセルを、第２加圧ヘリウム源、ヘリウムリークテスタ、エアリークテスタの順、又は第２加圧ヘリウム源、エアリークテスタ、ヘリウムリークテスタの順、又はエアリークテスタ、第２加圧ヘリウム源、ヘリウムリークテスタの順に接続させるべく移動させる送り手段と、
を備えたことを特徴とする。
これによって、検査対象の欠陥がやや大きく（グロスリークテストレベルの欠陥よりは小さい）、長時間のボンビングによるヘリウムが待機期間中にすっかり漏れてしまっていても、その後のヘリウム検出に先立ち短時間ボンビングしておくことによって、上記の欠陥レベルの検査対象に対し、ヘリウムを十分に充填でき、上記欠陥を確実に検知することができる。これによって、微小な検査対象に対するリークテストの不感帯を解消することができる。

また、本発明は、複数個まとめて加圧ヘリウム空間に置いた検査対象を１個ずつリークテストする装置であって、
複数個の検査対象を一度に収容可能な内容積を有して第１加圧ヘリウム源に接続され、内部が前記加圧ヘリウム空間となるボンビングタンクと、
前記ボンビングタンクの内容積より小さく１個の検査対象を収容可能な内容積を有するカプセルと、
前記カプセル内を前記ボンビングタンクより短時間閉鎖された加圧ヘリウム空間として圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するグロスリークテスタと、
前記カプセル内の検査対象からのヘリウム漏れを検出するヘリウムリークテスタと、
前記カプセルを、グロスリークテスタ、ヘリウムリークテスタの順に接続させるべく移動させる送り手段と、
を備えたことを特徴とする。
これによって、微小な検査対象に対するリークテストの不感帯を解消することができる。また、構成の簡素化や処理時間の短縮を図ることができる。

本発明によれば、検査対象の欠陥がやや大きく（グロスリークテストレベルの欠陥よりは小さい）、長時間のボンビングによるヘリウムが待機期間中にすっかり漏れてしまっていても、その後のヘリウム検出に先立ち、短時間ボンビングしておくことにより、上記の欠陥レベルの検査対象に対し、ヘリウムを十分に再充填することができ、これにより、該欠陥を確実に検知することができる。これによって、リークテストの不感帯を解消することができる。

第１実施形態
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、リークテスト装置１を示したものである。リークテスト装置１の検査対象（以下、ワークＷという。）は、例えば１ｍｍ角未満の微小サイズの水晶振動子やパッケージＩＣ等である。これらワークＷの内部には密閉空間が形成されている。この密閉空間の内容積は、例えば０．５ｍｍ^３程度である。この空間の密閉状態に欠陥が無いか否か、すなわちワークＷにピンホールが無いか否かをリークテスト装置１にて検査する。
リークテスト装置１は、グロスリークテストレベルの比較的大きなピンホールと、ファインリークテストレベルの比較的小さなピンホールの両方に対応できるようになっている。

リークテスト装置１は、ボンビングタンク１０と、ターンテーブル２０（送り手段）を備えている。
ボンビングタンク１０には、多数のワークＷがトレーＴに載せられた状態で収容されるようになっている。ボンビングタンク１０には、第１ボンビング用切替弁１３を介して第１ヘリウムボンベ１１（第１加圧ヘリウム源）と第１真空吸引ポンプ１２が選択的に接続されるようになっている。

ターンテーブル２０には、７２度間隔で５つの位置２１〜２５が設定されている。１２時の方向のワークセット位置２１と、２時付近の方向の第２ヘリウム圧供給位置２２と、５時付近の方向のヘリウム検出位置２３と、７時付近の方向のエアリークテスト位置２４（グロスリークテスト位置）と、１０時付近の方向の取り出し位置２５である。ターンテーブル２０の上面には、各位置２１〜２５に対応するように５つのカプセル２００が７２度間隔で設けられている。カプセル２００の内容積は、１個の微細ワークＷを収容可能な大きさであればよく、例えば０．１ｃｃ程度である。

ターンテーブル２０は、７２度間隔で間欠回転されるようになっている。これにより、各カプセル２００が、５つの位置２１〜２５を順次移動するようになっている。５つの位置２１〜２５は、ワークセット位置２１、第２ヘリウム圧供給位置２２、ヘリウム検出位置２３、エアリークテスト位置２４、取り出し位置２５の順に時計まわりに設定されており、ターンテーブル２０は時計まわりに間欠回転されるようになっているが、５つの位置２１〜２５を反時計まわりに設定し、ターンテーブル２０を反時計まわりに間欠回転するようにしてもよい。

ワークセット位置２１の近くにはセット用マニピュレータ２１１が設けられている。マニピュレータ２１１は、ボンビングタンク１０から送られてきたトレーＴ上のワークＷを１つずつ取り出し、ターンテーブル２０のワークセット位置２１のカプセル２００内にセットするようになっている。

リークテスト装置１には、第２ヘリウム圧供給位置２２に対応して第２ヘリウムボンベ２２１（第２加圧ヘリウム源）と第２真空吸引ポンプ２２２が設けられている。第２ヘリウムボンベ２２１は、上記第１ヘリウムボンベ１１と共通のヘリウムボンベを用いてもよく、それとは別のヘリウムボンベを用いてもよい。第２真空吸引ポンプ２２２は、上記第１真空吸引ポンプ１２と共通の真空吸引ポンプを用いてもよく、それとは別の真空吸引ポンプを用いてもよい。第２ヘリウムボンベ２２１と第２真空吸引ポンプ２２２が、第２ボンビング用切替弁２２３を介して第２ボンビング用コネクタ２２４に選択的に接続されるようになっている。コネクタ２２４は、第２ヘリウム圧供給位置２２のカプセル２００に接続・切り離し可能になっている。

リークテスト装置１には、ヘリウム検出位置２３に対応してヘリウムリークテスタ２３０が設けられている。ヘリウムリークテスタ２３０にはヘリウム検出用コネクタ２３４が設けられている。このコネクタ２３４が、ヘリウム検出位置２３のカプセル２００に切り離し可能に接続されるようになっている。ヘリウムリークテスタ２３０は、カプセル２００内を吸引し、この吸気中のヘリウム原子の有無を検出するものである（特許文献１、２等参照）。

リークテスト装置１には、エアリークテスト位置２４に対応してエアリークテスタ２４０（グロスリークテスタ）が設けられている。エアリークテスタ２４０は、コンプレッサ等のエア圧源２４１と、このエア圧源２４１から延びる共通エア圧供給路２４２と、この共通エア圧供給路２４２から分岐して延びる２つのエア圧供給路２４３，２４４と、各エア圧供給路２４２，２４３，２４４に設けられた開閉弁２４２Ｖ，２４３Ｖ，２４４Ｖとを備えている。ワーク側エア圧供給路２４３の先端部には、エアリークテスト用コネクタ２４５が設けられている。このコネクタ２４５が、エアリークテスト位置２４のカプセル２００に切り離し可能に接続されるようになっている。マスタ側エア圧供給路２４４の先端部には、マスタタンク２４６が接続されている。ワーク側開閉弁２４３Ｖより下流のワーク側エア圧供給路２４３と、マスタ側開閉弁２４４Ｖより下流のマスタ側エア圧供給路２４４との間には、両者の差圧を検出する差圧センサ２４７が設けられている。

取り出し位置２５の近くには取り出し用マニピュレータ２５０が設けられている。マニピュレータ２５０は、取り出し位置２５のカプセル２００内からワークＷを取り出し、検査結果に応じて所定の仕分け処理をするようになっている。

上記構成のリークテスト装置１を用いてワークＷを検査する方法を説明する。
第１ヘリウム圧供給工程（第１ボンビング工程）
検査すべき複数（例えば数百個）のワークＷをトレーＴに載せ、ボンビングタンク１０に収容する。そして、ボンビングタンク１０を密閉し、真空吸引ポンプ１２にて内部を真空吸引したうえで、ヘリウムボンベ１１から加圧ヘリウムガスをボンビングタンク１０内に圧送する。これにより、ボンビングタンク１０内が加圧ヘリウム空間となり、数百個のワークＷが加圧ヘリウム環境に置かれる。ヘリウム圧力は、例えば約５００ｋＰａである。この加圧ヘリウム充填状態（ボンビング）を長時間維持する。この期間を「第１ボンビング期間」という。第１ボンビング期間は、例えば約１時間である。この第１ボンビング期間中に、グロスリークテストレベルの比較的大きなピンホールのあるワークＷは勿論、ファインリークテストレベルの微細なピンホールのあるワークＷの内部にもヘリウムガスを入り込ませることができる。

ワークセット工程
第１ボンビング期間の満了後、ボンビングタンク１０からワークＷを載せたトレーＴを取り出し、ターンテーブル２０へ搬送する。そして、トレーＴ上のワークＷを１個ずつマニピュレータ２１１でピックアップし、ターンテーブル２０のワークセット位置２１のカプセル２００内にセットする。複数のワークＷを１個ずつセットし、後記のリークテストを順次行なっていくため、最後あたりにセットされるものは、第１ボンビング期間の満了から相当の時間（例えば１０分〜１５分程度）が経過している。この待機期間中にピンホールのあるワークＷからヘリウムが漸次漏れ出て行く。この漏れ量は、ピンホールの大きさに依存する。すなわち、図２に示すように、ピンホールが大きければ大きいほど、漏れ抵抗が小さく、ピンホールが小さければ小さいほど、漏れ抵抗が大きい。したがって、ピンホールが大きいほど漏れ量が大きく、ピンホールが小さいほど漏れ量が小さい。

図３は、第１ボンビング期間後のヘリウム漏れ量を、４通り（Ａ）〜（Ｄ）のピンホールの大きさごとに測定したデータを示したものである。測定条件は以下の通りである。
第１ヘリウム圧供給工程のヘリウム圧５００ｋＰａ
第１ボンビング期間３６００秒
ワークＷの内容積０．５ｍｍ^３
同図の（Ｂ）〜（Ｄ）のように、ピンホールが十分に小さい場合には、第１ボンビング期間の満了から１０分〜１５分程度経過してもヘリウム漏れが継続しており、ワークＷ内にヘリウムが残っていることがわかる。
一方、同図の（Ａ）のように、ピンホールがやや大きな場合（グロスリークテストレベルのピンホールよりは小さい）には、第１ボンビング期間の満了から１０分程度経過した段階では、ワークＷ内からヘリウムが出尽くしている。
グロスリークテストレベルの比較的大きなピンホールの場合、第１ヘリウム圧供給工程後の待機期間開始からまもなく、ワークＷ内のヘリウムが出尽くしてしまう。

第２ヘリウム圧供給工程（第２ボンビング工程）
ワークセットの後、ターンテーブル２０を時計回りに７２度回転させる。これにより、ワークセット位置２１のカプセル２００が第２ヘリウム圧供給位置２２へ移動される。このカプセル２００にコネクタ２２４を接続する。そして、切替弁２２３を真空吸引ポンプ２２２に接続して、カプセル２００内を真空吸引ポンプ２２２にて真空吸引する。続いて、切替弁２２３の接続をヘリウムボンベ２２１に切り替え、ヘリウムボンベ２２１からの加圧ヘリウムガスをカプセル２００内に充填（ボンビング）する。カプセル２００の内容積が小さいので（例えば０．１ｃｃ程度）、真空吸引ポンプ２２２による吸引によってカプセル２００内を瞬間的に真空状態でき、これに続くヘリウムボンベ２２１からの加圧ヘリウム圧供給によってカプセル２００内のヘリウム圧を瞬間的に所望の大きさにすることができる。このヘリウム圧は、第１ヘリウム工程のときと同じで例えば約５００ｋＰａである。この加圧ヘリウム充填状態（ボンビング状態）をしばらく維持する。この維持期間を「第２ボンビング期間」という。第２ボンビング期間は、例えば数秒〜５分程度である。これによって、ピンホールのあるワークＷにヘリウムを再注入することができる。

この第２ボンビング期間は、第１ボンビング期間（例えば約１時間）と比べ非常に短時間であるので、期間内に再注入されるヘリウム量がピンホールの大きさに依存する。すなわち、図２に示したように、ヘリウムの漏れ抵抗は、ヘリウムの注入抵抗でもあり、ピンホールが大きければ大きいほど、注入抵抗が小さく、ピンホールが小さければ小さいほど、注入抵抗が大きい。したがって、ピンホールが大きいほど短期間に十分な再注入量が得られ、ピンホールが小さいと再注入量が不十分になる。

図４は、下記の条件でボンビング（ヘリウム圧供給）した後のヘリウム漏れ量を、図３と同じピンホールの大きさ（Ａ）〜（Ｄ）ごとに測定したデータを示したものである。
ヘリウム圧５００ｋＰａ
ボンビング期間３００秒
ワークＷの内容積０．５ｍｍ^３
図４の（Ｃ），（Ｄ）の初期値は、図３の（Ｃ），（Ｄ）と比べ１０分の１程度に低下しており、ピンホールが小さいと、短時間のヘリウム圧供給ではワークＷの内部にヘリウムを十分に充填しきれないことがわかる。
これに対し、図４の（Ａ）は、図３の（Ａ）と初期値がほぼ同じであり、その後の漏れ挙動もほぼ一致している。したがって、（Ａ）のレベルのピンホールを有するワークＷにおいては、第１ボンビング期間の満了後の待ち時間中にヘリウムが漏出し尽くしたとしても、その後、極めて短時間の第２ヘリウム圧供給工程を実行することによって第１ボンビング期間の満了直後のヘリウム充填状態に戻すことができる。

第２ボンビング期間の満了後、第２ヘリウム圧供給位置２２のカプセル２００内のヘリウムを吸引してヘリウムボンベ２２１に戻す。これによって、後記のヘリウム検出工程における外乱を除去することができる。その後、カプセル２００内を大気開放してもよく、そのまま真空状態を維持しておいてもよい。大気開放する場合、カプセル２００の蓋を開けることで対応してもよく、切替弁２２３に大気開放ポートを設けておき、この大気開放ポートをコネクタ２２４に接続することで対応してもよい。コネクタ２２４をカプセル２００から切り離すと、カプセル２００が大気開放されるようになっていてもよい。

ヘリウム検出工程
第２ヘリウム圧供給工程の後、ターンテーブル２０を時計まわりに７２度回転させる。これにより、第２ヘリウム圧供給位置２２のカプセル２００がヘリウム検出位置２３へ移動される。このカプセル２００にヘリウムリークテスタ２３０のコネクタ２３４を接続する。そして、ヘリウムリークテスタ２３０にて第２ヘリウム圧供給位置２２のカプセル２００内のワークＷからのヘリウム漏れ量を検出する。この検出値が所定のしきい値を下回っている場合、「ＯＫ（ワークＷにはファインリークテストレベルのピンホールが無い）」と判定し、ヘリウム検出値が上記しきい値以上の場合、「ＮＧ（ワークＷは、ファインリークテストレベルのピンホール（欠陥）が形成された不良品である）」と判定する。
ここで、ファインリークテストは、上記第１ヘリウム圧供給工程、第２ヘリウム圧供給工程、ヘリウム検出工程を含む。

ピンホールの無い良品のワークＷの場合、ヘリウム漏れが無いので「ＯＫ」と判定される。

図２〜図４の（Ｂ）〜（Ｄ）のレベルの極めて小さなピンホールがあるワークＷは、第１ヘリウム圧供給工程で充填したヘリウムが未だ残っているため（図３）、ヘリウム検出工程において「ＮＧ」と判定することができる。したがって、図２に示すように、このピンホールレベル（Ｂ）〜（Ｄ）は、ファインリークテストの第１ヘリウム圧供給工程だけで検出可能である。よって、第２ヘリウム圧供給工程でのヘリウム再注入が不十分でも何ら支障がない。

これに対し、図２〜図４の（Ａ）のレベルの、上記（Ｂ）よりやや大きなピンホール（グロスリークテストレベルのピンホールよりは小さい）があるワークＷでは、第１ヘリウム圧供給工程によるヘリウムは待機期間中にすっかり漏れてしまっている可能性がある。しかし、その後の第２ヘリウム圧供給工程でヘリウムが十分に再充填されており、それから数十秒〜数分以内であれば、再充填したヘリウムが十分に残留している（図４の（Ａ））。したがって、第２ヘリウム圧供給工程の後にヘリウム検出を行なうことによって、「ＮＧ」と判定することができる。
これによって、ヘリウム圧供給工程が第１ヘリウム圧供給工程のみのファインリークテストとグロスリークテストだけでは検出不可能な大きさのピンホール（図２の斜線部）をも確実に検出することができ、微小ワークＷに対するリークテストの不感帯を解消することができる。
第２ヘリウム注入工程後、ヘリウム検出工程までの時間は、例えば１〜２分程度が好ましい。

グロスリークテストレベルの比較的大きなピンホールがあるワークＷの場合、内部にヘリウムを注入しても容易に漏出してしまうため、第１ヘリウム圧供給工程は勿論、続く第２ヘリウム圧供給工程で再注入したヘリウムもヘリウム検出工程時には殆ど出尽くしてしまっている。そのため、ヘリウムリークテスタ２３０は「ＯＫ」と判定する。このレベルのピンホールを検出するために次のエアリークテストすなわちグロスリークテストを実行する。

エアリークテスト工程（グロスリークテスト工程）
ヘリウム検出工程の後、検出用コネクタをヘリウム検出位置２３のカプセル２００から切り離したうえで、ターンテーブル２０を時計まわりに７２度回転させる。これにより、ヘリウム検出位置２３のカプセル２００がエアリークテスト位置２４へ移動される。このカプセル２００にコネクタ２４５を接続する。次に、エア圧供給路２４２，２４３，２４４に設けられた開閉弁２４２Ｖ，２４３Ｖ，２４４Ｖを開き、エア圧源２４１からの所定のエア圧を、共通エア圧供給路２４２及びワーク側エア圧供給路２４３を介してエアリークテスト位置２４のカプセル２００内に導入するとともに、同じエア圧を、共通エア圧供給路２４２及びマスタ側エア圧供給路２４４を介してマスタタンク２４６に導入する。続いて、共通エア圧供給路２４２の主開閉弁２４２Ｖを閉じ、次いでワーク側エア圧供給路２４３の開閉弁２４３Ｖとマスタ側エア圧供給路２４４の開閉弁２４４Ｖを同時に閉じる。これにより、カプセル２００とマスタタンク２４６をそれぞれ独立の閉鎖された加圧エア空間とする。ワークＷにピンホールがある場合、エアがそのピンホールを介してワークＷ内に入るため、カプセル２００の内圧とマスタタンク２４６の内圧とに差圧が生じる。グロスリークテストレベルのピンホールがあるワークＷでは、この差圧が差圧センサ２４７で十分に感知可能な大きさとなる。これにより、「ＮＧ」と判定することができる。

図２に示すように、このグロスリークテストで検出可能な範囲は、第２ヘリウム圧供給工程を経たファインリークテストにて検出可能な範囲と一部重複するようになっている。これによって、グロスリークテストの検出可能範囲とファインリークテストの検出可能範囲の間に不感帯が出来るのを確実に防止することができ、ピンホールのある不良ワークＷをピンホールの大小に拘わらず確実に検出し、排除することができる。

取り出し工程
エアリークテスト工程の後、コネクタ２４５をエアリークテスト位置２４のカプセル２００から切り離したうえで、ターンテーブル２０を時計まわりに７２度回転させる。これにより、エアリークテスト位置２４のカプセル２００が取り出し位置２５へ移動される。このカプセル２００内のワークＷをマニピュレータ２５０でピックアップし、ファインリークテスト及びグロスリークテストの検査結果に応じて仕分けする。例えば、ファインリークテストでもグロスリークテストでも「ＯＫ」と判定されたワークＷは、ピンホールの無い良品として仕分けし、ファインリークテストとグロスリークテストの少なくとも一方で「ＮＧ」と判定されたワークＷは、不良品として仕分けする。

ターンテーブル２０上の５つの位置２１〜２５に対し、対応する工程が同時併行して実行される。すなわち、ワークセット位置２１ではワークセット工程が、第２ヘリウム圧供給位置２２では第２ヘリウム圧供給工程が、ヘリウム検出位置２３ではヘリウム検出工程が、エアリークテスト位置２４ではエアリークテスト工程が、取り出し位置２５では取り出し工程が、それぞれ別々のワークＷに対し同時に実行される。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の実施形態と重複する構成に関しては、適宜、図面に同一符号を付して、説明を簡略化する。
第２実施形態
図５は、本発明の第２実施形態を示したものである。この実施形態では、ターンテーブル２０に９０度間隔で４つの位置が設定されている。１２時の方向のワークセット位置２１と、３時の方向のグロスリークテスト位置２２Ｇと、６時の方向のヘリウム検出位置２３と、９時の方向の取り出し位置２５である。ターンテーブル２０の上面には、各位置に対応するように４つのカプセル２００が９０度間隔で設けられている。ターンテーブル２０は、９０度間隔で間欠回転されるようになっている。これにより、各カプセル２００が、４つの位置を順次移動するようになっている。ワークセット位置２１に対応してセット用マニピュレータ２１１が設けられ、ヘリウム検出位置２３に対応してヘリウムリークテスタ２３０が設けられ、取り出し位置２５に対応して取り出し用マニピュレータ２５０が設けられている点は、第１実施形態と同様である。これら３つの位置２１，２３，２５で実行される工程の内容も第１実施形態と同様である。

グロスリークテスト位置２２Ｇには、第１実施形態のエアリークテスタ２４０とほぼ同じ回路構成のグロスリークテスタ２４０Ｇが設置されている。グロスリークテスタ２４０Ｇが、第１実施形態のエアリークテスタ２４０と異なる点は、ガス圧源としてエア圧源２４１に代えてヘリウムボンベ２２１（加圧ヘリウム源）を用いている点である。

第２実施形態によれば、グロスリークテスト位置２２Ｇにおいて第１実施形態のエアリークテスト工程と同様のグロスリークテスト工程が実行されるのであるが、カプセル２００とマスタタンク２４６に供給される圧縮ガスが空気ではなくヘリウムである。したがって、グロスリークテスト工程中、ワークＷは加圧ヘリウム空間に置かれる。よって、ワークＷにピンホールがある場合、グロスリークテスト工程を実行することによってワークＷの内部にヘリウムが再注入されることになり、第２ヘリウム圧供給工程が実質的に実行されることになる。すなわち、グロスリークテスト工程が第２ヘリウム圧供給工程を兼ね、グロスリークテスト位置２２Ｇにおいてグロスリークテスト工程と第２ヘリウム圧供給工程が同時併行して実行されることになる。これによって、処理時間を短縮できるとともに、装置構成の簡素化ひいてはコストダウンを図ることができる。
なお、グロスリークテスタ２４０Ｇに真空吸引回路を接続し、グロスリークテストに先立ち、グロスリークテスト位置２２Ｇのカプセル２００内を吸引しておくとよい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神に反しない限りにおいて種々の改変が可能である。
例えば、第１実施形態において、エアリークテスト工程は、第２ヘリウム圧供給工程の前に行なってもよく、第２ヘリウム圧供給工程とヘリウム検出工程の間に行なってもよい。少なくとも、第２ヘリウム圧供給工程をヘリウム検出工程より前に実行すればよい。５つの位置２１〜２５が、ターンテーブル１０の間欠回転方向に沿って、ワークセット位置２１、第２ヘリウム圧供給位置２２、エアリークテスト位置２４、ヘリウム検出位置２３、取り出し位置２５の順の配置されていてもよく、ワークセット位置２１、エアリークテスト位置２４、第２ヘリウム圧供給位置２２、ヘリウム検出位置２３、取り出し位置２５の順の配置されていてもよい。少なくとも、第２ヘリウム圧供給位置２２がヘリウム検出位置２３より前に配置されていればよい。
グロスリークテストは、差圧センサ２４７に代えて圧力センサを用い、ワークＷを入れたカプセル２００内の圧力を直接読み取る方式でもよい。

本発明の第１実施形態に係るリークテスト装置の回路構成を示す平面図である。ピンホールの大きさに対するヘリウム注入抵抗（漏れ抵抗）のグラフである。長時間（１時間）の第１ボンビング終了後のピンホールの大きさに応じたヘリウム漏れ量を示すグラフである。短時間（５分間）のボンビング終了後のピンホールの大きさに応じたヘリウム漏れ量を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係るリークテスト装置の回路構成を示す平面図である。

符号の説明

Ｗワーク（検査対象）
Ｔトレー
１リークテスト装置
１０ボンビングタンク
１３第１ボンビング用切替弁
１１第１ヘリウムボンベ（第１加圧ヘリウム源）
１２第１真空吸引ポンプ
２０ターンテーブル（送り手段）
２１ワークセット位置
２２第２ヘリウム圧供給位置
２２Ｇグロスリークテスト位置
２３ヘリウム検出位置
２４エアリークテスト位置（グロスリークテスト位置）
２５取り出し位置
２００カプセル
２１１セット用マニピュレータ
２２１第２ヘリウムボンベ（第２加圧ヘリウム源）
２２２第２真空吸引ポンプ
２２３第２ボンビング用切替弁
２２４第２ボンビング用コネクタ
２３０ヘリウムリークテスタ
２３４ヘリウム検出用コネクタ
２４０エアリークテスタ（グロスリークテスタ）
２４０Ｇグロスリークテスタ
２４１エア圧源
２４２共通エア圧供給路
２４２Ｖ主開閉弁
２４３ワーク側エア圧供給路
２４３Ｖワーク側開閉弁
２４４マスタ側エア圧供給路
２４４Ｖマスタ側開閉弁
２４５エアリークテスト用コネクタ
２４６マスタタンク
２４７差圧センサ
２５０取り出し用マニピュレータ

Claims

検査対象の相対的に大きな欠陥を検知するためのグロスリークテストと、相対的に小さな欠陥を検知するためのファインリークテストとを実行するリークテスト方法において、
前記ファインリークテストが、
（ａ）複数の検査対象をまとめて相対的に長時間加圧ヘリウム空間に置く第１ヘリウム圧供給工程と、
（ｂ）前記第１ヘリウム圧供給工程の後、前記検査対象を１つずつ相対的に短時間加圧ヘリウム空間に置く第２ヘリウム圧供給工程と、
（ｃ）前記第２ヘリウム圧供給工程を経た検査対象からのヘリウムを検出するヘリウム検出工程と、
を含むことを特徴とするリークテスト方法。
前記グロスリークテストが、前記検査対象を１つずつ閉鎖された加圧エア空間に置き、該加圧エア空間の圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するエアリークテスト工程を含み、
このエアリークテスト工程が、前記第１ヘリウム圧供給工程と第２ヘリウム圧供給工程との間、若しくは第２ヘリウム圧供給工程とヘリウム検出工程との間、又はヘリウム検出工程の後に実行されることを特徴とする請求項１に記載のリークテスト方法。
前記グロスリークテストが、前記検査対象を１つずつ閉鎖された加圧ヘリウム空間に置き、該加圧ヘリウム空間の圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するグロスリークテスト工程を含み、
このグロスリークテスト工程が、前記第１ヘリウム圧供給工程とヘリウム検出工程との間に実行され、前記第２ヘリウム圧供給工程を兼ねることを特徴とする請求項１に記載のリークテスト方法。
複数個まとめて加圧ヘリウム空間に置いた検査対象を１個ずつリークテストする装置であって、
複数個の検査対象を一度に収容可能な内容積を有して第１加圧ヘリウム源に接続され、内部が前記加圧ヘリウム空間となるボンビングタンクと、
前記ボンビングタンクの内容積より小さく１個の検査対象を収容可能な内容積を有して第２加圧ヘリウム源に接続され、内部が前記ボンビングタンクより短時間加圧ヘリウム空間となるカプセルと、
前記カプセル内の検査対象からのヘリウム漏れを検出するヘリウムリークテスタと、
前記カプセル内を閉鎖された加圧エア空間として圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するエアリークテスタと、
前記カプセルを、第２加圧ヘリウム源、ヘリウムリークテスタ、エアリークテスタの順、又は第２加圧ヘリウム源、エアリークテスタ、ヘリウムリークテスタの順、又はエアリークテスタ、第２加圧ヘリウム源、ヘリウムリークテスタの順に接続させるべく移動させる送り手段と、
を備えたことを特徴とするリークテスト装置。
複数個まとめて加圧ヘリウム空間に置いた検査対象を１個ずつリークテストする装置であって、
複数個の検査対象を一度に収容可能な内容積を有して第１加圧ヘリウム源に接続され、内部が前記加圧ヘリウム空間となるボンビングタンクと、
前記ボンビングタンクの内容積より小さく１個の検査対象を収容可能な内容積を有するカプセルと、
前記カプセル内を前記ボンビングタンクより短時間閉鎖された加圧ヘリウム空間として圧力変化（基準圧との差圧変化を含む）を検出するグロスリークテスタと、
前記カプセル内の検査対象からのヘリウム漏れを検出するヘリウムリークテスタと、
前記カプセルを、グロスリークテスタ、ヘリウムリークテスタの順に接続させるべく移動させる送り手段と、
を備えたことを特徴とするリークテスト装置。