JPH09232800A - 密閉型電子部品のリーク試験方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微少リークが有る不良品を良品と誤判定するこ
とがある。 【解決手段】リレー搬送部１により小型リレー６を搬送
し固定ヘッド５で固定する、リーク試験ヘッド３が試験
ヘッド可動用シリンダ４によって押し上げられてパット
２が小型リレー６に接触する。制御装置１０は真空バル
ブ９を開かせて小型リレー６内部を真空状態にする。次
に第１段目の大リークを圧力計８で測定し、処理装置１
１はこのデータを読み込み判定値と比較した判定結果を
制御装置１０へフィードバックして次の処理へ移行す
る。ワークが不良品と判定されると測定は終了し、良品
と判定されると真空バルブ９を閉じて被測定物側を真空
状態に保持する。第２段目の微少リークを圧力計８によ
って測定し、処理装置１１にデータを読み込み判定値と
比較した結果を制御装置１０へフィードバックし、不良
品は不良品排出ステージ１３へ自動排出され、良品は次
工程へ送付される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密閉型電子部品のリ
ーク試験方法および装置に関し、特にリレーなどの密閉
型電子部品のリーク試験をより高精度で簡易的にかつ自
動的に実施することができる密閉型電子部品のリーク試
験方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の密閉型電子部品などの密
封部における被測定物の内部圧力変化によってリーク試
験を行う例として、次のようなものがある。

【０００３】第１の従来例として、特開平３−２５７８
８６号公報に所載の「ガスレーザのリーク検出方式」を
挙げることができる。

【０００４】図５はこの第１の従来例における基本的な
測定方法を説明するための図で、横軸は時間Ｔ、縦軸は
圧力Ｐを示している。この測定方法は、被測定物を真空
ポンプで所定の排気時間Ｔ５１だけ排気を行った後に被
測定物の内部圧力を測定する。

【０００５】そして、真空リークが無ければ圧力Ｐは良
品のリーク曲線をたどって排気時間Ｔ５１語のリーク
有無判定値の圧力Ｐ５１＞判定ポイントａとなり、ま
た、真空リークが有れば圧力Ｐは不良品のリーク曲線
をたどってリーク有無判定値の圧力Ｐ５１＜判定ポイン
トｂとなるので、このことを利用してリーク有無の判定
を行っている。

【０００６】次に、第２の従来例として、特開平４−１
８１７５２号公報に所載の「真空微小リーク検出方法及
び半導体真空吸着装置」を挙げることができる。

【０００７】図６はこの第２の従来例における基本的な
測定方法を説明するための図で、横軸は時間Ｔ、縦軸は
圧力Ｐを示している。この測定方法は、図６（ａ）に示
すように被測定物を真空ポンプで所定の排気時間Ｔ６１
だけ排気を行った後に真空バルブを閉じて初期の真空レ
ベルＰ６１を検出する。

【０００８】そして、真空バルブを閉じてからリーク有
無判定時間Ｔ６２（例えば５秒）の真空状態保持後に、
真空レベルＰ６２を検出する。

【０００９】この第２の従来例では、リークの有無の判
定は、図６（ｂ）に示すようにリーク有無判定値の真空
レベルＰ６０を設定し、真空レベル差ΔＰ６＝｜Ｐ６１
−Ｐ６２｜＞Ｐ６０の時は真空リークが有ると判定し、
真空レベル差ΔＰ６＜Ｐ６０の時は真空リークが無いと
判定している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図７は真空ポンプ使用
時における配管径の違いによるリーク曲線を示す図で、
横軸は時間を、縦軸は真空圧力を示し、曲線，およ
びはそれぞれ配管径がφ５，φ３およびφ１における
真空引き時間による真空圧力の変化を示している。

【００１１】図７を参照すると、配管径が細くなるほど
配管抵抗が増えて真空度が上昇することが分かる。

【００１２】次に、図８は第１の従来例において小型リ
レーのリーク試験を行った結果を示す図で、横軸は時間
Ｔ、縦軸は圧力Ｐを示している。

【００１３】図８において、，およびはそれぞれ
大リーク不良品の真空圧上昇カーブ，微少リーク不良品
の真空圧上昇カーブおよび良品の真空圧上昇カーブを示
し、リーク有無判定値の圧力（良否判定値）Ｐ８０を設
定したとき、排気開始からリーク有無判定時間Ｔ８１
（例えば３秒）後の圧力値はカーブでは大リークがあ
ったため良否判定値Ｐ８０より著しく小さく、カーブ
では微少リークがあったため良否判定値Ｐ８０より幾分
大きい程度に低下しており、カーブではリークがない
ため良否判定値Ｐ８０より大きい圧力を保持している。

【００１４】したがって第１の従来例では、図８から大
リークを示す小型リレーに関しては不良と判定するが、
微少リークを示す小型リレーに関しては圧力が低下して
いるにもかかわらず良品と誤判定することがある。

【００１５】このように第１の従来例では、真空ポンプ
からの配管において配管抵抗のみで真空度がある程度ま
で上昇してしまうので、被測定物に微少な穴があいてい
れば真空度は自ずと上昇する。そして、この時点でリー
ク有無の判定を行うので、微少リークの判断が極めて難
かしく、誤判定が多いため精度の良いリーク判定ができ
ないという問題点があった。

【００１６】次に、図９は第２の従来例において小型リ
レーのリーク試験を行った結果を示す図で、横軸は時間
Ｔ、縦軸は圧力Ｐを示している。

【００１７】図９（ａ），（ｂ）において、，およ
びはそれぞれ大リーク不良品の真空圧上昇カーブ，微
少リーク不良品の真空圧上昇カーブおよび良品の真空圧
上昇カーブを示し、リーク有無判定値の圧力（良否判定
値）Ｐ９０を設定したとき、排気開始から真空引き時間
Ｔ９１（例えば３秒）後の圧力値Ｐ９１，Ｐ９１′およ
びＰ９１″とリーク有無判定時間Ｔ９２（例えば８秒）
後の圧力値Ｐ９２，Ｐ９２′およびＰ９２″との差の真
空圧力変化値ΔＰ＝｜Ｐ９１−Ｐ９２｜，ΔＰ′＝｜Ｐ
９１′−Ｐ９２′｜およびΔＰ″＝｜Ｐ９１″−Ｐ９
２″｜は、カーブでは大リークがあったため良否判定
値Ｐ９０より著しく大きく、カーブでは微少リークが
あったため良否判定値Ｐ９０より幾分大きい程度であ
り、カーブではリークがないため良否判定値Ｐ９０と
の差はほぼゼロである。

【００１８】したがって第２の従来例では、図９から大
リークおよび微少リークを示す小型リレーに関しては不
良と判定するが、真空ポンプを停止させ、また配管に亀
裂を入れて測定した結果、微少リークを示す小型リレー
に関しては良品と誤判定することがあった。

【００１９】このように第２の従来例では、一旦真空に
保持した被測定物の真空圧を測定し、所定時間後にもう
一度真空圧を測定して、真空圧の変化量を判定値と比較
することによってリーク有無の判定を行っているので、
被測定物に大きなリークがあったときや、真空ポンプな
どの真空発生手段の故障があったときには、初期の真空
圧と所定時間後の真空圧との差が限りなくゼロに近くな
り、不良品を良品と誤判定してしまうという問題点があ
った。

【００２０】本発明の目的は、被測定物のリーク試験中
に真空ポンプの真空バルブのオン，オフを行いリーク有
無の判定を２段階に分けて実施することにより、精度の
良いリーク有無判定を行うことができる密閉型電子部品
のリーク試験方法および装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、減圧手
段を用いて密閉型電子部品の密封部における被測定物の
内部圧力を減圧していき、この減圧開始から第１の所定
時間後に減圧状態を圧力計測手段により測定し、圧力判
定手段によりあらかじめ設定した判定値を満足していな
いと判定したときは測定終了とし、前記判定値を満足し
ていると第１段目の判定を行ったときは前記減圧状態を
保持して更に第２の所定時間放置した後、圧力の変化を
差圧として読み取り前記判定値と比較して第２段目の判
定を行うことを特徴とする密閉型電子部品のリーク試験
方法が得られる。

【００２２】また、真空ポンプにより前記被測定物の真
空引きを開始し前記第１の所定時間後に圧力計により真
空圧を読み取り、前記圧力判定手段によりあらかじめ設
定した良否判定値と比較して前記被測定物の大リークの
有無を判定し、前記大リークが有れば前記測定を中断
し、前記大リークが無ければ真空バルブを閉じて前記被
測定物と前記真空ポンプとを遮断して前記被測定物の真
空度を保持し、この時の真空圧をゼロリセットし前記第
２の所定時間後の真空圧の変化量を前記圧力計で読み取
り、前記圧力判定手段により前記良否判定値と比較して
前記被測定物の微少リークの有無を判定することを特徴
とする密閉型電子部品のリーク試験方法が得られる。

【００２３】さらに、密閉型電子部品を搬送する搬送手
段と、所定の位置に搬送された前記密閉型電子部品を固
定する固定手段と、リーク試験ヘッドを前記密閉型電子
部品に接触する位置まで駆動する試験ヘッド駆動手段
と、前記密閉型電子部品内部を真空状態にするための真
空ポンプおよび真空バルブと、この真空バルブの開閉制
御を行う制御手段と、前記密閉型電子部品内部の真空圧
を測定する圧力計測手段と、この圧力計測手段による測
定結果とあらかじめ定めた良否判定値とを比較して判定
結果を前記制御手段にフィードバックする処理手段とを
備え、前記処理手段は前記密閉型電子部品の大リークの
有無を判定した後に微少リークの有無を判定し各判定結
果に従って前記制御手段に前記真空バルブの開閉制御を
指示することを特徴とする密閉型電子部品のリーク試験
装置が得られる。

【００２４】そして、前記処理手段が指定した回数連続
して前記大リーク有りまたは前記微少リーク有りの判定
を行ったとき前記制御手段は前記リーク試験装置の動作
を停止するとともに自リーク試験装置の自己診断を行っ
て自装置の異常および前記密閉型電子部品の異常を作業
者に通知する自己診断手段を備えることを特徴とする密
閉型電子部品のリーク試験装置が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００２６】図１は本発明の密閉型電子部品のリーク試
験方法および装置の一実施形態を示す小型リレーのエポ
キシ樹脂封止面のリーク試験装置の模式的ブロック図で
ある。

【００２７】図１を参照すると、本実施形態のエポキシ
樹脂封止面のリーク試験装置では、リレー搬送部１によ
り小型リレー（ワーク）６をリーク試験装置まで搬送
し、固定ヘッド５で小型リレー６が動かないように固定
する。

【００２８】その後、リーク試験ヘッド３が試験ヘッド
可動用シリンダ４によって押し上げられてパット２が小
型リレー６に接触する。

【００２９】次に、制御装置１０の指示に従って真空バ
ルブ９が開かれて小型リレー６内部を真空状態にする。
ただし、真空ポンプ１２は動作状態にあり、真空バルブ
９，圧力計８を配管しリーク試験ヘッド３に取り付けて
いるマニホールド７に接続してある。

【００３０】この状態で第１段目の大リーク（大漏れ）
を圧力計８で測定し、処理装置１１にデータを読み込む
とともに判定値と比較する。そして、処理装置１１は判
定結果を制御装置１０へフィードバックして次の処理へ
移行する。

【００３１】ここで、小型リレー６が不良品と判定され
ると測定は終了する。また、小型リレー６が良品と判定
されるときには制御装置１０の指示で真空バルブ９を閉
じ、真空バルブ９より被測定物側を真空状態に保持す
る。

【００３２】その後、第２段目の微少リークを圧力計８
によって測定し、処理装置１１にデータを読み込むとと
もに判定値と比較する。

【００３３】そして、判定結果を制御装置１０へフィー
ドバックし、不良品は不良品排出ステージ１３へ自動排
出され、良品は次工程へ送付される。

【００３４】次に、本実施形態の動作について図２およ
び図３を参照して説明する。

【００３５】図２は図１におけるリーク試験方法を説明
するためのフローチャート、図３は図１における制御系
によるリーク有無判定方法を説明するための図である。

【００３６】小型リレーと真空ポンプとの間にある真空
バルブを開いて真空引きを行い小型リレーを真空状態に
する（ステップＳ２１）。この時の真空圧は８．７×１
０⁴［Ｐａ］である。

【００３７】真空バルブを開いてから所定時間Ｔ３１
（例えば２秒）後に真空圧を測定して大リークの有無を
判定する（Ｓ２２）。

【００３８】ここで、判定方法は、自動的に真空圧を読
み込んで判定値と比較することができる処理装置と圧力
計とを使用して図３に示す真空圧Ｐ３０を測定する。

【００３９】そして、大リーク測定値の真空圧Ｐ３０≧
大リーク有無判定値Ｐ３１であれば小型リレーは不良品
と判定して測定を終了する。また、大リーク測定値Ｐ３
０＜大リーク有無判定値Ｐ３１であれば小型リレーは良
品と判定し、さらに微少リークを確認するため次工程へ
進んでリーク試験を継続する。

【００４０】Ｓ２２でＯＫ、つまり大リーク試験で良品
と判断した小型リレーについては、樹脂封止面の微少リ
ーク測定に移行するために大リーク測定後に真空バルブ
を閉じて小型リレーと真空ポンプとを遮断する（Ｓ２
３）。これにより、小型リレー内部は真空状態に保持さ
れる。

【００４１】真空バルブを閉じた後に、リークの変化量
を判りやすくするために、この時点における小型リレー
内部の真空圧にゼロリセット（ＺＲ）をかける（Ｓ２
４）。このとき真空度は保持したままで行う。

【００４２】真空バルブを閉じてから所定時間Ｔ３２
（例えば３秒）後に真空圧を測定して微少リークの有無
を判定する（Ｓ２５）。

【００４３】ここで、判定方法は、自動的に真空圧を読
み込んで判定値と比較することができる処理装置と圧力
計とを使用して図３に示すＺＲ後の真空圧力変化値ΔＰ
３（微少リーク測定値）を読み込む。

【００４４】そして、真空圧力変化値ΔＰ３＜微少リー
ク有無判定値Ｐ３２であれば小型リレーは良品と判定し
て（Ｓ２５でＯＫ）次工程に移行する。すなわち、一工
程のリーク試験を終了して測定結果をリセットし次の測
定に備える（Ｓ２６）。

【００４５】また、真空圧力変化値ΔＰ３≧微少リーク
有無判定値Ｐ３２であれば小型リレーは不良品と判定し
（Ｓ２５でＮＧ）、不良品排出工程に移行し、不良品排
出ステージから自動排出される（Ｓ２７）。

【００４６】また、本実施形態は、あらかじめ指定した
回数の連続不良が発生したときには自動的にリーク試験
装置が動作を停止し、製品および試験装置の異常を作業
者に通知する自己診断機能を備えている。したがって、
作業者は試験装置の異常をいち早く発見することができ
る。

【００４７】図４は本実施形態におけるリーク有無の測
定結果を示す図で、横軸は時間Ｔ、縦軸は圧力Ｐを示し
ている。

【００４８】そして、は大リーク不良品の真空圧上昇
カーブを、は微少リーク不良品の真空圧上昇カーブ
を、は良品の真空圧上昇カーブを示している。また、
Ｔ４１は真空引き時間（例えば２秒）を示し、２秒間真
空引きを行った時点で大リーク有無判定値（良否判定
値）Ｐ４０より真空圧が小さいときは大リーク不良品と
判定される。さらに、微少リーク有無判定時間Ｔ４２
（例えば５秒）後の時点で真空圧が微少リーク有無判定
値（良否判定値）ΔＰ４より大きいときは微少リーク不
良品と判定される。

【００４９】本実施形態では、図４から大リークおよび
微少リークを示す小型リレーをすべて不良と判定した。
また、真空ポンプを停止させ、配管に亀裂を入れて測定
したところ、このリーク試験装置を不良と判定した。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の密閉型電子
部品のリーク試験方法は、減圧手段を用いて密閉型電子
部品の密封部における被測定物の内部圧力を減圧してい
き、この減圧開始から第１の所定時間後に減圧状態を圧
力計測手段により測定し、圧力判定手段によりあらかじ
め設定した判定値を満足していないと判定したときは測
定終了とし、判定値を満足していると第１段目の判定を
行ったときは減圧状態を保持して更に第２の所定時間放
置した後、圧力の変化を差圧として読み取り判定値と比
較して第２段目の判定を行うことにより、そして、その
実施態様としては、真空ポンプにより被測定物の真空引
きを開始し第１の所定時間後に圧力計により真空圧を読
み取り、圧力判定手段によりあらかじめ設定した良否判
定値と比較して被測定物の大リークの有無を判定し、大
リークが有れば測定を中断し、大リークが無ければ真空
バルブを閉じて被測定物と真空ポンプとを遮断して被測
定物の真空度を保持し、この時の真空圧をゼロリセット
し第２の所定時間後の真空圧の変化量を圧力計で読み取
り、圧力判定手段により良否判定値と比較して被測定物
の微少リークの有無を判定することことにより、また、
本発明の密閉型電子部品のリーク試験装置は、密閉型電
子部品を搬送する搬送手段と、所定の位置に搬送された
密閉型電子部品を固定する固定手段と、リーク試験ヘッ
ドを密閉型電子部品に接触する位置まで駆動する試験ヘ
ッド駆動手段と、密閉型電子部品内部を真空状態にする
ための真空ポンプおよび真空バルブと、この真空バルブ
の開閉制御を行う制御手段と、密閉型電子部品内部の真
空圧を測定する圧力計測手段と、この圧力計測手段によ
る測定結果とあらかじめ定めた良否判定値とを比較して
判定結果を制御手段にフィードバックする処理手段とを
備え、処理手段は密閉型電子部品の大リークの有無を判
定した後に微少リークの有無を判定し各判定結果に従っ
て制御手段に真空バルブの開閉制御を指示することによ
り、消費者危険率を極めて小さくすることができるとい
う効果を有する。

【００５１】また、本発明の密閉型電子部品のリーク試
験装置は、上記処理手段が指定した回数連続して大リー
ク有りまたは微少リーク有りの判定を行ったとき制御手
段はリーク試験装置の動作を停止するとともに自リーク
試験装置の自己診断を行って自装置の異常および密閉型
電子部品の異常を作業者に通知する自己診断手段を備え
ることにより、試験装置の異常をいち早く発見すること
ができるので、生産者危険率を極めて小さくすることが
できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の密閉型電子部品のリーク試験方法およ
び装置の一実施形態を示す小型リレーのエポキシ樹脂封
止面のリーク試験装置の模式的ブロック図である。

【図２】図１におけるリーク試験方法を説明するための
フローチャートである。

【図３】図１における制御系によるリーク有無判定方法
を説明するための図である。

【図４】本実施形態におけるリーク有無の測定結果を示
す図である。

【図５】第１の従来例における基本的な測定方法を説明
するための図である。

【図６】第２の従来例における基本的な測定方法を説明
するための図である。

【図７】真空ポンプ使用時における配管径の違いによる
リーク曲線を示す図である。

【図８】第１の従来例において小型リレーのリーク試験
を行った結果を示す図である。

【図９】第２の従来例において小型リレーのリーク試験
を行った結果を示す図である。

【符号の説明】

１ リレー搬送部 ２ パット ３ リーク試験ヘッド ４ 試験ヘッド可動用シリンダ ５ リレー固定ヘッド ６ 小型リレー ７ マニホールド ８ 圧力計 ９ 真空ブルブ １０ 制御装置 １１ 処理装置 １２ 真空ポンプ １３ 不良品排出ステージ ａ，ｂ 判定ポイント Ｐ３０ 大リーク測定値の真空圧 Ｐ３１，Ｐ４０ 大リーク有無判定値 Ｐ３２，ΔＰ４ 微少リーク有無判定値 Ｐ５１，Ｐ８０，Ｐ９０ リーク有無判定値の圧力 Ｐ６０，Ｐ６１，Ｐ６２ 真空レベル Ｐ９１，Ｐ９１′，Ｐ９１″，Ｐ９２，Ｐ９２′，Ｐ９
２″ 圧力値 Ｔ３１ 大リーク有無判定時間 Ｔ３２，Ｔ４２ 微少リーク有無判定時間 Ｔ５１，Ｔ６１ 排気時間 Ｔ６２，Ｔ８１，Ｔ９２ リーク有無判定時間 Ｔ４１，Ｔ９１ 真空引き時間 ΔＰ，ΔＰ′，ΔＰ″，ΔＰ３ 真空圧力変化値 ΔＰ６ 真空レベル差

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧手段を用いて密閉型電子部品の密封
   部における被測定物の内部圧力を減圧していき、この減
   圧開始から第１の所定時間後に減圧状態を圧力計測手段
   により測定し、圧力判定手段によりあらかじめ設定した
   判定値を満足していないと判定したときは測定終了と
   し、前記判定値を満足していると第１段目の判定を行っ
   たときは前記減圧状態を保持して更に第２の所定時間放
   置した後、圧力の変化を差圧として読み取り前記判定値
   と比較して第２段目の判定を行うことを特徴とする密閉
   型電子部品のリーク試験方法。
2. 【請求項２】 真空ポンプにより前記被測定物の真空引
   きを開始し前記第１の所定時間後に圧力計により真空圧
   を読み取り、前記圧力判定手段によりあらかじめ設定し
   た良否判定値と比較して前記被測定物の大リークの有無
   を判定し、前記大リークが有れば前記測定を中断し、前
   記大リークが無ければ真空バルブを閉じて前記被測定物
   と前記真空ポンプとを遮断して前記被測定物の真空度を
   保持し、この時の真空圧をゼロリセットし前記第２の所
   定時間後の真空圧の変化量を前記圧力計で読み取り、前
   記圧力判定手段により前記良否判定値と比較して前記被
   測定物の微少リークの有無を判定することを特徴とする
   請求項１記載の密閉型電子部品のリーク試験方法。
3. 【請求項３】 密閉型電子部品を搬送する搬送手段と、
   所定の位置に搬送された前記密閉型電子部品を固定する
   固定手段と、リーク試験ヘッドを前記密閉型電子部品に
   接触する位置まで駆動する試験ヘッド駆動手段と、前記
   密閉型電子部品内部を真空状態にするための真空ポンプ
   および真空バルブと、この真空バルブの開閉制御を行う
   制御手段と、前記密閉型電子部品内部の真空圧を測定す
   る圧力計測手段と、この圧力計測手段による測定結果と
   あらかじめ定めた良否判定値とを比較して判定結果を前
   記制御手段にフィードバックする処理手段とを備え、前
   記処理手段は前記密閉型電子部品の大リークの有無を判
   定した後に微少リークの有無を判定し各判定結果に従っ
   て前記制御手段に前記真空バルブの開閉制御を指示する
   ことを特徴とする密閉型電子部品のリーク試験装置。
4. 【請求項４】 前記処理手段が指定した回数連続して前
   記大リーク有りまたは前記微少リーク有りの判定を行っ
   たとき前記制御手段は前記リーク試験装置の動作を停止
   するとともに自リーク試験装置の自己診断を行って自装
   置の異常および前記密閉型電子部品の異常を作業者に通
   知する自己診断手段を備えることを特徴とする請求項３
   記載の密閉型電子部品のリーク試験装置。