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公開番号2025027265
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-27
出願番号2023131932
出願日2023-08-14
発明の名称検査用プローブ
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01L 27/02 20060101AFI20250219BHJP(測定;試験)
要約【課題】容量計測の誤差を低減する。
【解決手段】検査用プローブ1は、隔膜真空計200に設けられた端子のうち、感圧容量を形成するセンサチップの第1の電極板と接続された端子Xcと、参照容量を形成するセンサチップの第2の電極板と接続された端子Rcのいずれかを選択的にLCRメータに接続し、端子XcとRcのうち選択しない方の端子を終端する同軸切替器11と、第1、第2の電極板と向かい合うように隔膜真空計200のダイアフラムに設けられた第3の電極板と接続されている端子Xd,Rdが、感圧容量と参照容量で独立に設けられている隔膜真空計200を計測対象とする場合に、感圧容量用の端子Xdと参照容量用の端子Rdのいずれかを選択的にLCRメータに接続する同軸切替器10とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧力によるダイアフラムの変位に応じて変化する感圧容量と前記感圧容量の補正のための参照容量とを構成するセンサチップを備えた隔膜真空計の、前記感圧容量と前記参照容量とを検査するための検査用プローブにおいて、
前記隔膜真空計に設けられた端子のうち、前記感圧容量を形成する前記センサチップの第１の電極板と接続された第１の端子と、前記参照容量を形成する前記センサチップの第２の電極板と接続された第２の端子のいずれか１つを選択的にＬＣＲメータに接続し、前記第１の端子と前記第２の端子のうち選択しない方の端子を終端するように構成された第１の切替器と、
前記第１、第２の電極板と向かい合うように前記ダイアフラムに設けられた第３の電極板と接続されている第３の端子が、前記感圧容量と前記参照容量で共通に設けられている第１の隔膜真空計を計測対象とする場合に、前記第３の端子を前記ＬＣＲメータに接続し、前記第３の端子が前記感圧容量と前記参照容量で独立に設けられている第２の隔膜真空計を計測対象とする場合に、前記感圧容量用の第３の端子と前記参照容量用の第３の端子のいずれか１つを選択的にＬＣＲメータに接続するように構成された第２の切替器とを備えることを特徴とする検査用プローブ。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１記載の検査用プローブにおいて、
前記第１の隔膜真空計と前記第２の隔膜真空計のうちいずれか１つに対応する端子が設けられ、検査用プローブの先端に装着可能なように構成された治具をさらに備え、
前記検査用プローブは、前記第１の端子との接続のための第１のコネクタと、前記第２の端子との接続のための第２のコネクタと、前記第１の隔膜真空計の前記第３の端子との接続または前記第２の隔膜真空計の前記感圧容量用の第３の端子との接続のための第３のコネクタと、前記第２の隔膜真空計の前記参照容量用の第３の端子との接続のための第４のコネクタをさらに備え、
前記第１の隔膜真空計に対応する前記治具は、前記第１の端子と接触する第４の端子と、前記第２の端子と接触する第５の端子と、前記第３の端子と接触する第６の端子と、前記第４の端子と前記第１のコネクタとを接続するための第５のコネクタと、前記第５の端子と前記第２のコネクタとを接続するための第６のコネクタと、前記第６の端子と前記第３のコネクタとを接続するための第７のコネクタを備え、
前記第２の隔膜真空計に対応する前記治具は、前記第１の端子と接触する第４の端子と、前記第２の端子と接触する第５の端子と、前記感圧容量用の第３の端子と接触する第６の端子と、前記参照容量用の第３の端子と接触する第７の端子と、前記第４の端子と前記第１のコネクタとを接続するための第５のコネクタと、前記第５の端子と前記第２のコネクタとを接続するための第６のコネクタと、前記第６の端子と前記第３のコネクタとを接続するための第７のコネクタと、前記第７の端子と前記第４のコネクタとを接続するための第８のコネクタとを備えることを特徴とする検査用プローブ。
【請求項３】
請求項２記載の検査用プローブにおいて、
前記第１の切替器は、
一端がグラウンドに接続された第１の終端抵抗と、
一端がグラウンドに接続された第２の終端抵抗と、
前記ＬＣＲメータと接続された第１の共通端子および第１の接点端子と第２の接点端子で構成され、前記第１の共通端子が前記第１の接点端子と前記第２の接点端子の何れか一方と選択的に接続される第１のスイッチと、
前記第１のコネクタと接続された第２の共通端子および第３の接点端子と第４の接点端子で構成され、かつ、前記第３の接点端子が前記第１のスイッチの第１の接点端子と接続され、前記第４の接点端子が前記第１の終端抵抗の他端と接続され、前記第２の共通端子が前記第３の接点端子と前記第４の接点端子の何れか一方と選択的に接続される第２のスイッチと、
前記第２のコネクタと接続された第３の共通端子および第５の接点端子と第６の接点端子で構成され、かつ、前記第５の接点端子が前記第２の終端抵抗の他端と接続され、前記第６の接点端子が前記第１のスイッチの第２の接点端子と接続され、前記第３の共通端子が前記第５の接点端子と前記第６の接点端子の何れか一方と選択的に接続される第３のスイッチとを備え、
前記第２の切替器は、
前記ＬＣＲメータと接続された第４の共通端子および第７の接点端子と第８の接点端子で構成され、かつ、前記第７の接点端子が前記第３のコネクタと接続され、前記第８の接点端子が前記第４のコネクタと接続され、前記第４の共通端子が前記第５の接点端子と前記第６の接点端子の何れか一方と選択的に接続される第４のスイッチを備え、
前記第１乃至第３のスイッチは、前記感圧容量を検査する場合に前記第１、第３、および、第５の接点端子を選択する一方、前記第１、第２の隔膜真空計の前記参照容量を検査する場合に前記第２、第４、および第６の接点端子を選択し、
前記第４のスイッチは、前記感圧容量および前記第１の隔膜真空計の前記参照容量を検査する場合に前記第７の接点端子を選択する一方、前記第２の隔膜真空計の前記参照容量を検査する場合に前記第８の接点端子を選択することを特徴とする検査用プローブ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、隔膜真空計の検査工程において容量検査のために使用される検査用プローブに関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
容量検出型の隔膜真空計は、ダイアフラムの変位を容量の変化で検出することにより、圧力を計測している。図７は隔膜真空計に用いられるセンサチップの要部の概略構成を示す断面図である。センサチップ１００の台座１０１の中央部には凹部が形成されている。この凹部が形成された台座１０１の面には、圧力Ｐに応じて変形可能に構成されたダイアフラム１０２が接合されている。台座１０１の凹部は、ダイアフラム１０２と共に容量室１０３を形成する。
【０００３】
台座１０１の容量室１０３側の面には固定電極板１０４（第１の電極板）が形成され、ダイアフラム１０２の容量室１０３側の面には固定電極板１０４と対向するように可動電極板１０５（第３の電極板）が形成されている。こうして、固定電極板１０４と可動電極板１０５とがギャップを隔てて対向するように配置されている。ダイアフラム１０２が圧力Ｐを受けて撓むと、可動電極板１０５と固定電極板１０４との間の間隔が変化し、可動電極板１０５と固定電極板１０４との間の静電容量（感圧容量）が変化する。感圧容量の変化からダイアフラム１０２が受けた圧力Ｐを検出することができる。
【０００４】
また、固定電極板１０４の外側の台座１０１の容量室１０３側の面には、固定電極板１０６（第２の電極板）が形成されている。ダイアフラム１０２が圧力Ｐを受けて撓んだとしても、ダイアフラム１０２の縁部は殆ど変形しないため、ダイアフラム１０２の縁部において可動電極板１０５と固定電極板１０６との間の静電容量（参照容量）は変化し難い。参照容量は、センサ内外の温度変化および容量室１０３内の湿度変化等に基づく測定誤差を除去するために設けられたものである。
【０００５】
センサチップ１００を収容した隔膜真空計のハウジングには、電極板１０４～１０６と電気的に接続された端子が設けられる。隔膜真空計には、例えば図８に示すように可動電極板１０５と接続された正極側の端子Ｘｄと、固定電極板１０４と接続された負極側の端子Ｘｃと、固定電極板１０６と接続された負極側の端子Ｒｃの計３つの端子が設けられた製品がある。この製品のハウジング１０７の外観を図９に示す。
【０００６】
また、別の製品では、図１０に示すように可動電極板１０５と接続された正極側の２つの端子Ｘｄ，Ｒｄと、固定電極板１０４と接続された負極側の端子Ｘｃと、固定電極板１０６と接続された負極側の端子Ｒｃの計４つの端子が設けられている。この製品のハウジング１０７の外観を図１１に示す。
【０００７】
従来、隔膜真空計の製造工程においては、容量を検査する工程がある。この検査工程では、隔膜真空計の端子にプローブを当てて、可動電極板１０５と固定電極板１０４間の容量と、可動電極板１０５と固定電極板１０６間の容量の２種類の容量をＬＣＲメータによって計測していた。検査工程で使用されているプローブは、プローブ側の端子のピッチが固定されている。一方で、例えば図８、図９に示した構成の隔膜真空計において端子ＸｄとＸｃのピッチと、端子ＸｄとＲｃのピッチが異なる製品があるので、２種類の容量を同一のプローブで計測できない場合があった。
【０００８】
また、可動電極板１０５と固定電極板１０４間の容量検査工程においてセンサチップの内部では、図１２、図１３に示すように面積の広い可動電極板１０５全体で電気力線Ｅが発生し、面積の小さい固定電極板１０４に流入する。隔膜真空計の設計者は、面積の小さい固定電極板１０４の面積を使用して容量設計している。しかしながら、図１２、図１３に示したように可動電極板１０５全体で発生した電気力線Ｅが固定電極板１０４に流入すると、計測される容量は、可動電極板１０５と固定電極板１０４間の容量に寄生容量が加わった値となってしまうため、容量計測に誤差が発生する。このような計測誤差は、可動電極板１０５と固定電極板１０６間の容量を計測する場合にも同様に発生する。
【０００９】
従来、容量検出回路において寄生容量の影響を低減する技術として、特許文献１に開示された技術が知られている。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、容量の入力側の電極と対地間の寄生容量、および容量の出力側の電極と対地間の寄生容量を低減することはできるものの、電極間で発生する寄生容量を低減する技術は実現されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１３－１６０７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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