JP2013250080A - 表面プロファイルの解析方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の表面プロファイルを簡単に測定し、かつ測定データから外乱振動や表面粗さのデータ成分を除いて信頼性を高める。
【解決手段】対象物９をホルダ１３で保持する。この対象物９を移動手段４０によって照射部３５に対して相対的に走査方向ｘに複数回反復して往復移動させながら、表面のプロファイルを測定手段３０で光学的に測定することによって反復測定データを得る。そして、抽出手段３３によって、反復測定データにおける所定周波数のデータ成分の抽出を試みる。
【選択図】図１

Description

本発明は、対象物の表面プロファイルを測定して解析する方法及び装置に関し、例えば密封空間を有する対象物の洩れ検査に好適な表面プロファイル解析方法及び装置に関する。

たとえば、水晶振動子、ＭＥＭＳ（Micro-electro-mechanical Systems即ち微少電気機械素子）等の電子デバイスは、セラミックやガラス等のパッケージ内に機能部品等の主要部分が組み込まれており、その機能によってはパッケージ内を真空状態あるいは不活性ガスを充填状態にして密封する必要がある。その密封度は長期間の安定性を確保するために極めて重要である。このような密封品の密封度を検査する手法として、洩れ検査（リーク試験）が知られている。主な洩れ検査方法としては、エアリーク試験法（タンク加圧法、分圧法、圧力降下検出法等）、ヘリウムリーク試験法等が挙げられ、広範囲の洩れに対応するためにこれら試験法を組み合わせることもある（例えば特許文献１〜４等参照）。

また、特許文献５には、電子デバイスにガス圧を印加し、レーザで電子デバイスの表面の歪を検知することで、洩れ判定を行なうことが記載されている。電子デバイスが良品であれば、ガス圧によって歪が生じる。電子デバイスに欠陥があると、その欠陥部を通してガスが電子デバイスの内部に入り込むために歪が殆ど生じない。したがって、歪の有無で電子デバイスの密封性の良否を判定できる。

特許文献６には、物体の表面にレーザを照射し、反射光を検知することで、物体の表面プロファイルを測定することが記載されている。

特開２０００−１２１４８１号公報 特開２００２−２０６９８２号公報 特開２００３−１４９０７６号公報 特開２００４−１７０１６７号公報 特表２００５−５３７４９４号公報 特開２０１２−６８２２８号公報

上述の電子デバイスは、近年、小型化の一途をたどり、内容積が例えば０．０１ｍｍ^３以下の微少容積のものも珍しくなくなってきている。容積が微小であると、エアリーク試験での圧力変化も微小である。そのような微小な圧力変化を検出するのは容易でない。圧力センサの感圧エレメントは一般にダイアフラムにて構成されていることから、ダイアフラムは圧力によって体積変化を起こす。微小な圧力変化を精度良く検出するには、ダイアフラムの上記体積変化を限りなく小さくする必要があるが、そのためにダイアフラムを小径化したり、あるいは感度を向上させるために極薄（例えば１０μｍ以下）にしたりするのは限界がある。このような背景から従来のリーク試験法では例えば０．０１ｍｍ^３以下の微少容積の電子デバイスを洩れ検査するのは容易でない。

これに対し、特許文献５のような歪測定法によれば、測定系が光学素子にて構成されているから、ガス圧の印加による測定系への影響はほとんど無いと考えられる。しかし、電子デバイス等の対象物や測定系には様々な振動が外乱として入る。対象物が微小であればあるほど、検出すべき歪量が小さくなるため、微細な外乱振動でも、測定に大きな影響を及ぼす。また、対象物が微小であると、表面粗さ分の微小凹凸も無視できない。さらに、対象物の表面上の特定の一点の変位を観察する場合、レーザの照射スポットをその特定の一点に位置決めするのは困難である。そのため、量産ラインで多数の対象物を処理しなければならない場合、位置決めに要する時間が過大になるおそれがある。
本発明は、上記のような事情に鑑み、例えば微小な対象物の洩れ判定等のために対象物の表面プロファイルを測定して解析する際に、測定のための位置決め作業を効率化するとともに解析の信頼性を高めることを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明方法は、対象物の表面プロファイルを解析する解析方法において、前記表面プロファイルを光学的に走査方向に複数回反復して測定することによって反復測定データを得、前記反復測定データにおける所定周波数（所定周期）のデータ成分の抽出を試みることを特徴とする。
前記反復測定データは、同じ表面プロファイルを何度も繰り返して測定して得た言わば周波数データであるから、外乱振動等の余計なデータ成分を除いた正味のデータ成分は、前記対象物の表面がまったく平坦でない限り、同じ波形を或る周期で幾つも連ねた波状になると予想される。そこで、前記所定周波数を、前記正味のデータ成分の予想周波数に対応させる。したがって、前記反復測定データ中に前記予想周波数の正味のデータ成分が含まれていれば該正味のデータ成分を抽出することができる。要するに、本発明は、１つの表面プロファイルのデータを複数回採取し、これら採取データを連ね、又はまとめることによって、反復測定データと言う周波数データを生成し、該周波数データから前記表面プロファイルの正味のデータ成分のスペクトルそのもの又は該スペクトルに相当する物理量を抽出するものである。これによって、前記反復測定データから前記余計なデータ成分をカットすることができ、表面プロファイル解析の信頼性を向上できる。また、前記表面プロファイルを測定する際は、対象物及び測定光を走査方向と交差（直交）する方向にさえ位置決めすれば、走査方向へは特定の一点に位置決めする必要がない。したがって、位置決め作業を効率化でき、例えば量産ラインで多数の対象物を処理する場合であっても、位置決めの総所要時間を短縮できる。

前記所定周波数（所定周期）を、前記反復測定の周波数（周期）と対応させることが好ましい。ここで、前記反復測定周波数は、前記表面プロファイルの単位時間あたりの測定回数に相当し、前記正味のデータ成分の周波数に対応すると予想される。前記反復測定周期は、往復の片道分の走査時間であり、前記表面プロファイルの１回の測定時間に相当し、前記正味のデータ成分の周期に対応すると予想される。したがって、前記反復測定データから前記反復測定周波数（反復測定周期）に対応するデータ成分を抽出することによって、前記正味のデータ成分を確実に抽出できる。更に前記対象物の表面には、通常、表面粗さに相当する微小凹凸が存在するが、この微小凹凸の幅（走査方向の寸法）は、対象物全体の走査方向の寸法と比べて当然に小さい。したがって、前記反復測定データ中の表面粗さのデータ成分の周波数は、前記反復測定周波数よりも高い。よって、前記反復測定データから前記反復測定周波数に対応するデータ成分を抽出することで、表面粗さのデータ成分を余計なデータ成分としてカットすることができる。
ここで、「前記所定周波数が前記反復測定周波数と対応する」とは、前記所定周波数が前記反復測定周波数に対して或る関係を有していることを云い、前記所定周波数が前記反復測定周波数と同等であるのに限られず、前記所定周波数が前記反復測定周波数の一定倍又は一定割合であってもよい（第４実施形態参照）。

前記反復測定周波数を、予測される外乱振動の周波数からずらすことがより好ましい。これによって、前記反復測定データから外乱振動のデータ成分を確実にカットできる。前記反復測定周波数は、予測される外乱振動の周波数よりも低くすることが好ましい。これによって、外乱振動を確実にカットできるだけでなく、デジタルデータとして処理する場合は、測定時間を長くすることで測定データ量を増やして測定精度を高めることができる。なお、前記反復測定周波数の下限は、好ましくは測定の総所要時間が長くなり過ぎない程度に設定する。

前記対象物に大気圧とは異なるガス圧を印加した状態で前記測定を行い、前記所定周波数のデータ成分の抽出結果に基づいて前記対象物の密封性を判定してもよい。これによって、密封空間を有する対象物の密封性判定（洩れ判定）を行うことができる。すなわち、密封性の良好な対象物では、前記ガス圧の印加によって歪変形が生じる。一方、密封性に欠陥がある対象物では、ガス圧を印加するとそのガス圧が欠陥部を通して対象物の内部にも伝達されるために、歪変形量が小さいか又は歪変形が殆ど生じない。（ちなみに、表面が平坦であり、かつ欠陥があるためにガス圧を印加しても歪変形しない対象物の場合は、前記反復測定データに前記所定周波数のデータ成分が含まれず、よって、前記抽出工程によっては前記所定周波数のデータ成分が抽出されないものと考えられる。）したがって、前記抽出結果すなわち正味の表面プロファイルを表すデータによって、歪変形の有無又は度合を解析でき、ひいては密封性を判定できる。対象物が微小であるために外乱振動や表面粗さ等の余計なデータ成分が前記歪変形量に対して無視できない大きさであっても、これら余計なデータ成分を確実にカットでき、密封性判定の信頼性を高めることができる。

更に前記対象物を大気圧下に配置した状態で前記測定を行い、前記ガス圧を印加した状態での反復測定データから抽出したデータ成分と、前記大気圧下での反復測定データから抽出したデータ成分との差に基づいて前記判定を行なってもよい。これによって、対象物の表面が大気圧下（平常時）において平坦でなくても、ガス圧印加による歪変形量を確実に解析でき、ひいては対象物の密封性を確実に判定できる。

また、本発明装置は、対象物の表面プロファイルを解析する解析装置において、前記対象物を保持するホルダと、前記表面プロファイルを光学的に走査方向に複数回反復して測定することによって前記表面プロファイルの反復測定データを得る測定手段と、前記反復測定データにおける所定周波数（所定周期）のデータ成分を抽出する抽出手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明装置によれば、前記所定周波数を正味の表面プロファイルのデータ成分の予想周波数に対応するように設定しておくことで、前記抽出手段によって、前記反復測定データから外乱振動及び表面粗さ等の余計なデータ成分をカットすることができ、かつ前記反復測定データ中に前記予想周波数の正味のデータ成分が含まれていれば該データ成分を抽出することができる。これによって、表面プロファイル解析の信頼性を向上できる。また、前記測定手段によって前記表面プロファイルを測定する際は、対象物及び測定光を走査方向と交差（直交）する方向にさえ位置決めすれば、走査方向へは特定の一点に位置決めしなくてもよい。したがって、位置決め作業を効率化できる。

前記抽出手段が、前記反復測定の周波数と対応するデータ成分を抽出するバンドパスフィルタを含むことが好ましい。これによって、前記反復測定データから外乱振動や表面粗さ等の余計なデータ成分を確実にカットでき、かつ前記反復測定周波数と対応する所定周波数のデータ成分を確実に抽出することができる。前記バンドパスフィルタの抽出周波数帯は、前記所定周波数を含む或る程度の範囲を有していてもよい。前記バンドパスフィルタの抽出周波数帯は、前記所定周波数を含み、かつ出来る限り狭いことが好ましい。
前記抽出手段が、前記反復測定周波数と対応する周波数よりも高い周波数のデータ成分をカットするローパスフィルタを含んでいてもよい。前記反復測定周波数を外乱振動等の余計なデータ成分の周波数よりも低く設定することで、ローパスフィルタによって前記余計なデータ成分を十分にカットできる。
或いは、前記抽出手段が、高速フーリエ変換法（ＦＦＴ）や相関関数等を用いた演算処理によって、前記反復測定の周波数と対応するデータ成分のスペクトルそのもの又は該スペクトルに相当する物理量を抽出する演算処理部を含んでいてもよい。

前記測定手段が、前記対象物に測定光を照射する照射部と、前記対象物からの光を検出する検出部と、を含むことが好ましい。更に、前記解析装置が、前記ホルダ及び前記照射部の一方を他方に対して前記走査方向に往復移動させる移動手段と、前記ホルダ及び前記照射部の一方を前記所定周波数とは異なる周波数で強制的に振動させる振動入力手段と、を備えていることが好ましい。
前記ホルダ及び前記照射部の一方（以下「移動体」と称す）を、前記移動手段によって前記走査方向の往側又は復側に片道移動させることで、前記対象物が前記測定光を相対的に１回横切る。これによって、前記表面プロファイルを１回測定でき、前記表面プロファイルの１つの測定データを得ることができる。この操作を往復しながら繰り返すことで、前記表面プロファイルの複数の測定データが得られ、これら複数の測定データの集合からなる反復測定データ、即ち周波数データが得られる。ここで、前記移動体と前記移動手段との間には不可避的にガタが存在し得る。このガタによって、前記移動体が前記移動手段による移動中に不連続的に変位する可能性がある。そこで、この不連続的な変位（ノイズ）を前記振動入力手段によって強制的に、かつ規則的又は周期的に起こす。この強制的な不連続変位の周波数を前記抽出手段の抽出周波数帯から外れるように設定することで、前記反復測定データ中の前記不連続変位のデータ成分を前記抽出手段によって確実にカットすることができる。この結果、正味の表面プロファイルのデータ成分を容易に、かつより正確に抽出できる。

前記ホルダが、前記対象物を載せる粘着性のパッドを含むことが好ましい。これによって、外乱振動をパッドによって吸収して小さくすることができる。しかも、対象物をパッドに粘着させて拘束することができるから、対象物に機械的な力を加えて拘束する必要がなく、対象物の損傷を回避できる。

前記解析装置が、 前記対象物に大気圧とは異なるガス圧を印加する印加手段と、前記所定周波数のデータ成分の抽出結果に基づいて前記対象物の密封性を判定する判定手段と、を更に備えていてもよい。これによって、密封空間を有する対象物の密封性判定（洩れ判定）を行うことができる。すなわち、前記印加手段によるガス圧印加によって、密封性の良好な対象物では歪変形が生じる一方、密封性に欠陥がある対象物では歪変形量が小さいか又は歪変形が殆ど生じない。したがって、前記判定手段において、歪変形の有無又は度合を解析することで、密封性を判定できる。対象物が微小であるために外乱振動や表面粗さのデータ成分が前記歪変形量に対して無視できない大きさであっても、これら外乱振動や表面粗さのデータ成分を前記抽出手段によってカットすることで、外乱振動や表面粗さに拘わらず対象物の密封性を確実に判定でき、密封性判定の信頼性を高めることができる。

本発明によれば、対象物の表面プロファイルを何度も繰り返して測定することで反復測定データを得、この反復測定データから外乱振動や表面粗さ等の余計なデータ成分をカットすることで、正味の表面プロファイルのデータ成分を抽出することができ、表面プロファイルの解析の信頼性を高めることができる。また、表面プロファイルを測定する際の位置決め作業を効率化できる。

図１は、本発明の第１実施形態を示し、解析装置の正面断面図である。 図２（ａ）は、上記解析装置の対象物の斜視図であり、図中、一点鎖線は、上記対象物の平常時の表面の幅方向の中心線を示し、二点鎖線は、ガス圧印加時の上記対象物の表面の幅方向の中心線を、歪量を誇張して示す。図２（ｂ）は、上記対象物の幅方向の中心線に沿う正面断面図であり、図中、実線は、平常時（大気圧下）での状態を示し、二点鎖線は、ガス圧印加時の歪を誇張して示す。 図３（ａ）は、測定工程にて採取した反復測定データを例示したグラフである。図３（ｂ）は、反復測定データ中の正味の表面プロファイルのデータ成分を示すグラフである。図３（ｃ）は、上記反復測定データの周波数特性のスペクトル図である。 図４は、本発明の第２実施形態を示し、解析装置の正面断面図である。 図５は、本発明の第３実施形態を示し、対象物の正面図である。 図６は、第３実施形態の処理動作を示すフローチャートである。 図７は、本発明の第４実施形態を示す対象物の正面断面図であり、図中、実線は、平常時（大気圧下）での状態を示し、二点鎖線は、ガス圧印加時の歪を誇張して示す。 図８は、第４実施形態の測定工程にて採取した反復測定データ中の正味の表面プロファイルのデータ成分を例示したグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る解析装置１を示したものである。解析装置１は、対象物９の表面プロファイルを解析し、ひいては対象物９の密封性判定すなわち洩れ判定を行う。

図２（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、対象物９は、例えばＭＥＭＳや水晶振動子等の電子デバイスであり、デバイス本体９ａと、該デバイス本体９ａを包んで密封するパッケージ９ｂとを含む。パッケージ９ｂの内面とデバイス本体９ａとの間には、密封空間９ｃが形成されている。対象物９の外形つまりパッケージ９ｂの外形は、例えば直方体であり、その長辺の寸法は例えば数ｍｍ〜１ｍｍ以下である。密封空間９ｃの容積は、例えば０．０１ｍｍ^３以下である。対象物９の最大面積の面９ｓをはじめとする各面は平滑であるが、微視的には表面粗さに相当する微小凹凸（図示省略）が存在する。

図１に示すように、解析装置１は、基台２と、ホルダーヘッド１０と、印加手段２０と、レーザ変位計３０を備えている。ホルダーヘッド１０は、可動台１１と、収容器１２と、ホルダ１３を含む。基台２上に可動台１１が設置されている。詳細な図示は省略するが、基台２には、ガイドレールがｘ方向（走査方向、図１において左右）に延びるように設けられている。可動台１１の底部にはスライダが設けられ、このスライダが上記ガイドレールに摺動可能に支持されている。これによって、可動台１１がｘ方向へ移動可能になっている。

可動台１１に収容器１２が搭載されている。収容器１２は、透明な耐圧ガラスにて構成されており、透光性及び耐圧性を有している。収容器１２の形状は例えば円筒形であり、その一端部（図１において左端部）は可動台１１の壁部１１ａにて塞がれ、収容器１２の他端部（図１において右端部）はキャップ１５付きの閉塞板１４で塞がれている。これによって、収容器１２の内部空間が気密に密封されている。閉塞板１４は可動台１１に対して着脱可能になっている。キャップ１５は閉塞板１４に対して着脱可能になっている。収容器１２と壁部１１ａとの間、閉塞板１４と収容器１２との間、閉塞板１４とキャップ１５との間は、それぞれＯリング１８ａ，１８ｂ，１８ｃにて気密に封止されている。なお、図１では、収容器１２の長手方向がｘ方向（走査方向）に向けられているが、これに限られず、収容器１２の長手方向が、ｘ方向と交差していてもよい。収容器１２の形状は円筒状に限られず、直方体であってもよく、その他の任意の形状であってもよい。収容器１２の材質はガラスに限られず、透明な樹脂であってもよい。なお、収容器１２は、少なくとも上面部（後記光学ヘッド３１を向く部分）が透明であればよく、上面部以外の部分は非透明の樹脂や金属にて構成されていてもよい。

収容器１２の内部にホルダ１３が収容されている。ホルダ１３は、例えばプレート状又はトレイ状になっている。ホルダ１３は、予圧付与バネ１６（ガタ抑制手段）によってｘ方向の一側に付勢されて壁部１１ａに押し付けられている。これによって、ホルダ１３のガタツキが防止又は抑制されている。ホルダ１３の上面にパッド１７が設けられている。パッド１７は、粘着性ゴムにて構成されている。

パッド１７の上面に対象物９が設置されている。好ましくは、対象物９の最大面積の面９ｓが上へ向けられ、かつ面９ｓの長手方向がｘ方向へ向けられ、面９ｓの短手方向がｙ方向（走行方向と直交する方向、図１の紙面と直交する方向）へ向けられている。対象物９は、パッド１７の粘着力によって拘束されている。したがって、対象物９を固定するために機械的な力を対象物９に加える必要がなく、対象物９の損傷を回避できる。また、パッド１７によって、外部振動をある程度吸収できる。パッド１７上に設置する対象物９の数は、製造上あるいは設計上の都合等によって任意に調節でき、１つでもよく、複数でもよい（図１では５つ）。複数の対象物９をパッド１７上に設置する場合、これら複数の対象物９をｘ方向に沿って一直線に整列させて配置することが好ましい。
キャップ１５を閉塞板１４から外すか、又は閉塞板１４を収容器１２から外すことで、ホルダ１３を収容器１２に出し入れでき、ひいては対象物９を収容器１２に出し入れできる。

収容器１２に印加手段２０が接続されている。印加手段２０は、ガス圧源２１と、ガス圧路２２を含む。ガス圧源２１は、例えばコンプレッサにて構成されており、圧縮ガスとして圧縮エアを収容器１２に導入する。圧縮ガスとして、エア（空気）に代えて、窒素等の不活性ガスを用いてもよい。ガス圧源２１からガス圧路２２が延びている。ガス圧路２２には、レギュレータ２３、開閉弁２４等が設けられている。ガス圧路２２の先端部が、壁部１１ａを貫通して、収容器１２の内部空間に連なっている。

ホルダーヘッド１０は、移動手段４０によってｘ方向に往復移動可能になっている。移動手段４０は、回転駆動モータ４１と、リードスクリュー４２を含む。駆動モータ４１が、ホルダーヘッド１０の側方の基台２上に設置されている。リードスクリュー４２は、軸線をｘ方向に向けて、駆動モータ４１の出力軸に連結されている。駆動モータ４１の駆動によって、リードスクリュー４２が自らの軸線まわりに回転される。可動台１１にはナット４３が設けられており、このナット４３がリードスクリュー４２と噛み合っている。リードスクリュー４２及びナット４３が、ボールネジにて構成されていてもよい。リードスクリュー４２が回転することで、ナット４３と一体のホルダーヘッド１０がｘ方向に移動され、ひいてはホルダ１３上の対象物９がｘ方向に移動される。リードスクリュー４２の基端側（モータ４１側）の外周部には、予圧付与バネ４４（ガタ抑制手段）が設けられている。予圧付与バネ４４は、可動台１１に突き当たり、可動台１１をｘ方向の一側へ押している。これによって、リードスクリュー４２のバックラッシュが除去又は低減されている。ひいては、可動台１１のリードスクリュー４２に対するガタツキが防止又は抑制されている。なお、予圧付与バネ４４がナット４３に突き当たっていてもよい。

レーザ変位計３０（測定手段）は、光学ヘッド３１（測定系）と、処理部３２を有している。光学ヘッド３１は、照射部３５と、検出部３６を含み、収容器１２の例えば上方に配置されている。照射部３５は、光源の他、スプリッタ、レンズ等の光学素子を含む。光源からのレーザ（測定光）が、上記光学素子を経て、収容器１２に向けて出射される。レーザの光軸Ｌは、ｘ方向と直交するｚ方向（鉛直方向）に沿っている。このレーザの光軸Ｌと、ホルダ１３上の対象物９とが、図１の紙面と直交するｙ方向における同一位置に配置されるように、対象物９がｙ方向に位置決めされている。好ましくは、図２（ａ）に示すように、対象物９の幅方向（ｙ方向）の中心線Ｌｃ（同図の一点鎖線）と、レーザ光軸Ｌとが、ｙ方向における同一位置に配置されている。したがって、ホルダーヘッド１０をｘ方向に移動させることで、対象物９がレーザ光軸Ｌをｘ方向に横切る。レーザは、透明な収容器１２を透過して、上記対象物９の好ましくは中心線Ｌｃ上の点ｐに照射される。

検出部３６は、レンズ、スプリッタ等の光学素子の他、ＣＣＤ等の信号変換素子を含む。検出部３６の光学素子の少なくとも一部が照射部３５の光学素子と共用されていてもよい。検出部３６によって、上記レーザの対象物９からの反射光が検知される。具体的には、反射光が、検出部３６の光学素子を経て、信号変換素子に受光されて電気信号に変換される。
なお、レーザ変位計としては、その分解能等の性能及びコストに応じて、三角測距方式、レーザ干渉式、共焦点方式、光ヘテロダイン方式等、任意のものが使用可能である。

光学ヘッド３１が処理部３２に接続されている。詳細な図示は省略するが、処理部３２は、ＣＰＵ、メモリ（記憶部）、駆動回路等を含む。ＣＰＵは、レーザ変位計３０全体の動作を制御する。例えば、ＣＰＵは、駆動回路を介して照射部３５の光源や検知部３６の信号変換部等を制御する。さらに、ＣＰＵが、レーザ変位計３０だけでなく、上記移動手段４０等を含む解析装置１全体の動作を制御する制御手段として用いられていてもよい。メモリには、上記制御のためのプログラムやデータが格納されている。上記データとして、後記の抽出工程で用いる抽出周波数の値又は範囲や、判定工程で用いる閾値等が含まれている。更に、メモリは、検知部３６からの検知信号を記憶し蓄積する。この蓄積データが、後述する「反復測定データ」になる。

更に処理部３２には、バンドパスフィルタ３３（抽出手段）及び演算部３４（判定手段）が内蔵又は外部接続されている。バンドパスフィルタ３３は、上記反復測定データから周波数が図３（ｃ）に示す所定の抽出周波数帯Ｒ内にあるデータ成分を抽出する。バンドパスフィルタ３３は、アナログフィルタ、デジタルフィルタの何れであってもよく、上記反復測定データから所定の周波数成分を抽出する機能を有するものであればその種類を問わない。演算部３４は、上記データ成分に基づいて、対象物９の表面プロファイルを解析し、更には対象物９の洩れ判定を行う。演算部３４は、処理部３２内のＣＰＵがその機能を担っていてもよく、上記ＣＰＵとは別の汎用又は専用のコンピュータにて構成されていてもよく、アナログ回路にて構成されていてもよい。

上記のように構成された解析装置１によって、対象物９の表面プロファイルを解析する方法、ひいては対象物９を洩れ判定する方法を説明する。
［ガス圧導入工程］
開閉弁２４を開いて、ガス圧源２１から圧縮ガスを収容器１２内に導入する。これによって、収容器１２の内圧をレギュレータ２３で設定した一定の正の圧力（大気圧とは異なる圧力）にする。上記一定の圧力は、レーザ変位計３０の測定能力、対象物９の耐圧強度等に応じて適宜設定するとよい。このガス圧が、対象物９のパッケージ９ｂに作用する。そのため、対象物９が完全に密封されているか、又は密封性の欠陥（洩れ）があってもそれが極めて小さい場合、図２（ａ）及び（ｂ）において二点鎖線にて誇張して示すように、パッケージ９ｂの表面９ｓの中央部分が凹むように歪変形する。この歪変形によって、表面９ｓの幅方向の中心線Ｌｃが、正弦波の１周期分の波又はこれに近似した波形状の曲線になることが予想される。この歪変形の最大変位量αは、社団法人日本機械学会編の機械工学便覧基礎編α３材料力学、表5.3 No.2に示されている計算式等によって算出でき、例えば１ｍｍ角〜２ｍｍ角の対象物９においては、１μｍ程度である。

一方、パッケージ９ｂに比較的大きな欠陥がある場合には、上記圧縮ガスが欠陥部を通してパッケージ９ｂの内部に瞬時に入り込むため、パッケージ９ｂの外形は殆ど変化せず、表面９ｓはほぼ平坦なままである。

［測定工程］
上記一定のガス圧を印加し続けた状態で、対象物９の表面９ｓのプロファイルをｘ方向（走査方向）に複数回反復して光学的に測定する。パッド１７上に複数の対象物９が並べられている場合、対象物９を１つずつ測定する。詳しくは、測定すべき１つの対象物９を光学ヘッド３１の直下に配置して、かつｘ方向に往復移動させながら、照射部３５からレーザを光軸Ｌに沿って出射する。レーザは、上記対象物９の表面９ｓ上のレーザ光軸Ｌと交差する一点ｐ（以下「検知スポットｐ」と称す）に当たって反射する。この反射光を検出部３６にて受光し、その位相、強さ等によって検知スポットｐのｚ方向の位置を検知する。併行して、対象物９をｘ方向に移動させることで、相対的に検知スポットｐを対象物９に対しｘ方向にずらしながら、一定のサンプリング間隔置きに上記検知を行う。

対象物９は、照射部３５ないしはレーザ光軸Ｌに対してｘ方向に移動されるから、主にｙ方向にのみ位置決めしておけばよい。すなわち、対象物９の好ましくは中心線Ｌｃとレーザ光軸Ｌとが交差するように、対象物９をｙ方向に位置決めしておけばよい。ｘ方向へは特定の一点に対象物９を位置決めする必要が無い。したがって、位置決め作業を簡易化できる。よって、量産ラインで多数の対象物９を検査しなければならない場合であっても、位置決めに要する時間が過大になるのを回避でき、処理時間を短縮できる。

上記往復移動は、移動手段４０にて行なう。具体的には、モータ４１を、正転と逆転を交互に繰り返すように駆動させることで、リードスクリュー４２を、正転と逆転を交互に繰り返すように回転させる。これによって、ホルダーヘッド１０ひいては対象物９をｘ方向に往復移動させる。好ましくは、対象物９のｘ方向の両端部どうし間のほぼ全域がレーザ光軸Ｌを横切るように、対象物９を往復移動させる。図２に示すように、往復の折り返し点は、対象物９のｘ方向の両側の最端部よりそれぞれ少し内側の箇所９ｅ，９ｆがレーザ光軸Ｌと交差する位置とするのが好ましい。対象物９が上記折り返し点間の距離（以下「走査距離Ｄ」と称す）だけ片道移動する時間が、１回の表面プロファイルの測定時間すなわち測定の反復周期Ｔ_０となる。この反復周期Ｔ_０の逆数（１／Ｔ_０）が、反復測定周波数ｆ_０すなわち表面プロファイルの単位時間当たりの測定回数になる。

この反復測定周波数ｆ_０を、予測される外乱振動の周波数からずらして設定する。好ましくは、反復測定周波数ｆ_０を、予測される外乱振動の周波数よりも低くなるように設定する。対象物９の移動速度ｖ（＝Ｄ／Ｔ_０＝Ｄ・ｆ_０）は、好ましくは、ｘ方向の各位置において上記検知を確実に行なうことができ、かつ測定工程全体の所要時間が過大にならない大きさに設定する。往復の回数は、好ましくは、後述する所定周波数のデータ成分を抽出可能な回数とし、例えば数回〜数十回であるが、これに限られるものではない。

上記往復移動の期間中、上記サンプリング間隔置きに逐次、検知部３６から検知情報（検知スポットｐのｚ方向の位置情報）を処理部３２に送り、処理部３２の内蔵メモリに蓄積する。これによって、図３（ａ）においてグラフ化して示すような反復測定データが得られる。この反復測定データは、対象物９の表面プロファイルをｘ方向（走査方向）に複数回反復して光学的に測定して得た言わば周波数データである。要するに、本発明の解析装置１は、１つの表面プロファイルのデータを複数回採取し、これら採取データを連ね、又はまとめることによって、反復測定データと言う周波数データを生成する。反復測定データには、ｘ方向に沿う空間的な変位のデータ成分と、上記往復移動の期間中の時間的な変位のデータ成分とが含まれている。図３（ａ）の横軸は、経過時間であるが、該横軸の各点は、対象物９の表面９ｓ上における検知スポットｐのｘ方向の位置とも対応している。そのうち上記折り返し点９ｅ，９ｆに対応する横軸上の位置を図３（ａ）に付す（図３（ｂ）においても同様）。折り返し点９ｅを始端とし折り返し点９ｆを終端とする区間が、往行区間である。折り返し点９ｆを始端とし折り返し点９ｅを終端とする区間が、復行区間である。なお、実際の反復測定データは、サンプリング間隔置きに検知した離散データであるが、図３では、理解を容易にするために連続波にて表している。なお、アナログデータによる処理も当然に可能である。

上記反復測定データ中の空間的な変位データ成分には、対象物９の表面９ｓの上記ガス圧印加による歪変形のデータ成分（正味のデータ成分）の他、表面粗さの微小凹凸のデータ成分が含まれている。ここで、上記反復測定データは、同じ表面９ｓのプロファイルを何度も繰り返して測定したデータであるから、上記正味のデータ成分は、歪変形量が０でない限り、図３（ｂ）に示すように、同じ波形を幾つも連ねた波状になると予想される。この正味のデータ成分の波の周期は上記反復周期Ｔ_０（走査距離Ｄに相当）と一致し、かつ周波数は上記反復測定周波数ｆ_０（＝１／Ｔ_０）と一致する。すなわち、図３（ｃ）に示すように、上記反復測定データの周波数分布を求めると、反復測定周波数ｆ_０の位置に上記正味のデータ成分を示すスペクトルが現れると予測される。

また、表面粗さの微小凹凸の幅（走査方向の寸法）は、走査距離Ｄと比べて小さいから、反復測定データ中の表面粗さのデータ成分は、反復測定周波数ｆ_０よりも高周波数の波状になる。なお、表面粗さのデータ成分の振幅（上記微小凹凸の高さに相当）は、通常は、上記正味のデータ成分の振幅（上記最大凹み量αに相当）よりも小さいと考えられるが、表面粗さのデータ成分の振幅が、正味のデータ成分の振幅以上であることもあり得る。

上記反復測定データ中の時間的な変位データ成分としては、対象物９が外乱振動を受けて振動することによるデータ成分が挙げられる。上記外乱振動の要因としては、当該解析装置１の駆動モータ４１等の駆動の他、周辺の機械の駆動、人の歩行、会話その他の音響、車両の走行等、種々の振動源が考えられる。この外乱振動によるデータ成分の波の周波数は、上述した対象物９の移動速度ｖの設定によって、上記正味のデータ成分の周波数よりも十分に高くできる。なお、図３（ａ）及び（ｃ）では、説明を簡単にするために、外乱振動の振幅を、正味のデータ成分の振幅と同程度としたが、実際には、外乱の振幅が正味のデータ成分の振幅よりも十分大きかったり十分小さかったりすることが有り得る。

本装置１においては、パッド１７によって外乱振動をある程度吸収することができ、又は外乱振動の振幅を小さくできる。また、予圧付与バネ４４にてホルダユニット１０をｘ方向に押すことで、リードスクリュー４２のバックラッシュによる測定への影響を小さくできる。さらに、予圧付与バネ１６によってホルダ１３をｘ方向に押すことで、ホルダ１３のガタによる測定への影響を小さくできる。

［抽出工程］
上記測定工程の後、反復測定データにおける所定周波数のデータ成分の抽出を試みる。上記所定周波数は、反復測定データ中の正味のデータ成分の予想周波数すなわち上記反復測定周波数ｆ_０に合わせる。要するに、解析装置１は、１つの表面プロファイルのデータを複数回採取することによって反復測定データすなわち周波数データを生成し、この周波数データから正味のデータ成分のスペクトルそのもの又は該スペクトルに相当する物理量を抽出する。具体的な抽出手段としては、バンドパスフィルタ３３を用い、その抽出周波数帯Ｒ内に反復測定周波数ｆ_０が入るようにする。このバンドパスフィルタ３３によって、反復測定データから上記抽出周波数帯Ｒ内の周波数のデータ成分を抽出するとともに、上記抽出周波数帯Ｒ外の周波数のデータ成分をカットする。これによって、反復測定データから外乱振動や表面粗さ等の余計なデータ成分をカットでき、かつ、反復測定データ中に上記予想周波数の正味のデータ成分が含まれていれば該正味のデータ成分を抽出することができる。バンドパスフィルタ３３の抽出周波数帯Ｒは、反復測定周波数ｆ_０を含み、かつ出来るだけ狭いことが好ましい。これによって、反復測定データから正味のデータ成分を確実に抽出できる一方で、外乱振動や表面粗さ等の余計なデータ成分を確実にカットすることができる。図３（ｂ）に示すように、抽出された正味のデータ成分の波の１つ１つが、対象物９の正味の表面プロファイルすなわちガス圧印加による歪変形の状態を表している。この正味のデータ成分の波高ｈ（図３（ｃ）の周波数ｆ_０のスペクトルのピーク値に相当）が、対象物９の最大凹み量α（図２（ｂ））に対応する。

なお、図２の二点鎖線にて示した実際の正味の（表面粗さを省いた）表面プロファイルを連ねた波形は、厳密には正弦波曲線とは異なり、反復測定周波数ｆ_０の波成分の他に高調波成分をも含むことが想定される。しかし、前述の機械工学便覧基礎編α３材料力学表５・１No.２の図、及び同表５・２No.１の図などからして、前記実際の正味の表面プロファイルを連ねた波形は正弦波に十分に近く、その高調波成分の振幅は反復測定周波数ｆ_０の波成分の振幅に比べて十分に小さいものと予想される。したがって、上記高周波成分をカットしたとしても、抽出結果の誤差は許容可能である。

［判定工程］
次に、上記抽出結果に基づいて、演算部３４によって対象物９の洩れ判定を行う。具体的には、対象物９の正味の表面プロファイルデータの波高ｈが閾値以上であれば、対象物９の密封性が良好であると判定する。一方、波高ｈが閾値未満であれば、その対象物９は密封性不良つまり欠陥有りと判定する。ちなみに、大きな密封性欠陥がある対象物９の場合、ガス圧を印加しても表面９ｓが歪変形せずに平坦なままであるために、バンドパスフィルタ３３によって所定周波数ｆ_０のデータ成分が抽出されないから、図３（ｂ）における正味の表面プロファイルデータはｚ＝０の直線状になるものと考えられ、図３（ｃ）においては、周波数ｆ_０の付近に大きなスペクトルは現れないものと考えられる。したがって、波高ｈは０であり、当然に上記閾値を下回ることで、不良と判定されることになる。

このようにして、対象物９が微小であっても、その表面プロファイルを確実に測定して正確に解析でき、ひいては洩れ判定を確実に行うことができる。外乱振動や表面粗さによる影響を取り除くことによって、表面プロファイル解析及び洩れ判定の信頼性を高めることができる。

なお、本発明の解析装置１は、いわゆるグロスリークテストと呼ばれる比較的大きな洩れを検知するリーク試験に適している。すなわち、パッケージ９ｂに欠陥があった場合、ガス圧導入工程において、上述したように圧縮ガスが欠陥部を通してパッケージ９ｂの内部に瞬時に入り込むレベルの洩れ検知に適している。したがって、実際の正味の表面プロファイルを連ねた波形が厳密な正弦波曲線とは異なり反復測定周波数ｆ_０の波成分の他に或る程度の大きさの高周波成分を含むために、実際の正味の表面プロファイルを正確に再現できなかったとしても、その誤差は十分に許容可能である。更に、同一対象物９に対して、本解析装置１によるグロスリークテストに加えて、ヘリウムリークテスト等のいわゆるファインリークテストと呼ばれる微小な洩れを検知するリーク試験をも行なうことにすれば、対象物９の良否判定の精度を一層高めることができる。

１つの対象物９の表面プロファイル測定及び洩れ判定が終了したら、移動手段４０によってホルダーヘッド１０をｘ方向に大きく移動させて、別の１つの対象物９の表面プロファイル測定及び洩れ判定を行なう。例えば、図１において、左側の対象物９から右側の対象物９へ順番に１つずつ表面プロファイル測定及び洩れ判定を行なう。収容器１２内のすべての対象物９について、表面プロファイル測定及び洩れ判定が終了したら、閉塞板１４を外して、収容器１２から対象物９を取り出す。そして、上記判定結果に応じて、良品の対象物９と不良の対象物９とを仕分けする。続いて、新たに検査すべき対象物９を収容器１２内に設置する。対象物９の設置、取り出し、仕分けを自動機械によって自動化してもよい。

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形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図４は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態の解析装置１には、加振機５０（振動入力手段）が付加されている。加振機５０は、可動台１１の側部に取り付けられている。詳細な図示は省略するが、加振機５０は、例えば回転軸と、該回転軸に対して偏心するように設けられた小さな錘（振動子）を有している。この錘が回転軸の周りに回転することで、可動台１１に微細な振動が強制的に付与される。この強制振動の周波数は、バンドパスフィルタ３３の抽出周波数帯Ｒ（所定周波数ｆ_０）から外して設定する。強制振動の周波数が、抽出周波数帯Ｒより高くてもよく低くてもよい。強制振動の振幅は、リードスクリュー４２のバックラッシュ等によるホルダーヘッド１０のガタツキ量とほぼ同程度であることが好ましい。強制振動の方向は、ｘ，ｙ，ｚの３つ方向成分を有していることが好ましい。加振機５０が、ｘ方向に振動する振動子と、ｙ方向に振動する振動子と、ｚ方向に振動する振動子とを有していてもよい。強制振動の方向が、時間的に変動するようになっていてもよい。
なお、加振機５０の配置場所は、可動台１１の側部に限られず、ホルダーヘッド１０を強制振動させることができる位置であれば特に限定がない。

第２実施形態では、測定工程の際、加振機５０によって、ホルダーヘッド１０を強制的に振動させる。これによって、ホルダーヘッド１０のガタによる不連続的な変位（ノイズ）を規則的又は周期的に起こす。そのため、反復測定データには、上記不連続的な変位のデータ成分が一定の周期で現れる。この不連続的な変位の周波数は、バンドパスフィルタ３３の抽出周波数帯Ｒから外れている。したがって、抽出工程において、反復測定データをバンドパスフィルタ３３にかけることによって、上記不連続的な変位のデータ成分を確実にカットすることができる。この結果、対象物９の正味の表面プロファイルを容易に、かつより正確に抽出できる。

図５及び図６は、本発明の第３実施形態を示したものである。図５に示すように、第３実施形態では、対象物９の表面９ｓが、平常時（ガス圧の非印加時）において非平坦になっている。具体的には、表面粗さ分の微小凹凸（図５において省略）よりも十分に大きなうねりを有する曲面になっている。

図６に示すように、第３実施形態においては、第１実施形態の測定工程に対応する加圧時表面プロファイル測定工程（ステップ１０４）に先立ち、初期表面プロファイルの測定工程（ステップ１０１）及び抽出工程（ステップ１０２）を実行する。初期表面プロファイル測定工程では、印加手段２０によるガス圧導入を行なわず、収容器１２内を大気圧にした状態で、対象物９の表面プロファイルを測定して、平常時の反復測定データを得る。この平常時反復測定データから外乱振動のデータ成分及び表面粗さ分のデータ成分を除いた、正味の表面プロファイルのデータ成分を抽出する（ステップ１０２）。測定及び抽出の手法は、上記第１実施形態の測定工程及び抽出工程と同様である。

次に、印加手段２０によって収容器１２内にガス圧を導入したうえで（ステップ１０３）、加圧時表面プロファイル測定工程、及び加圧時表面プロファイル抽出工程を順次実行する（ステップ１０４〜１０５）。すなわち、上記ガス圧を印加した状態で、再び対象物９の表面プロファイルを測定することで、加圧時の反復測定データを得る（ステップ１０４）。この加圧時反復測定データから外乱振動のデータ成分及び表面粗さ分のデータ成分を除いた、正味の表面プロファイルのデータ成分を抽出する（ステップ１０５）。測定及び抽出の手法は、上記第１実施形態の測定工程及び抽出工程と同様である。なお、ステップ１０３〜１０５を、ステップ１０１〜１０２より先に行ってもよい。

そして、判定工程を実行する（ステップ１０６）。判定工程では、加圧時表面プロファイル測定工程によって求めた正味のデータ成分の波高と、初期表面プロファイル測定工程によって求めた正味のデータ成分の波高との差を求める。この波高差が、ガス圧印加による対象物９の歪変形量に対応する。したがって、上記波高差が閾値以上であるか否かによって、対象物９の密封性（洩れ）を判定できる。
なお、図５では、面９ｓが上に凸の曲面になっているが、面９ｓが平常状態において凹曲面になっていてもよい。例えば、パッケージ９ｂの密封空間９ｃが真空状態の場合は、面９ｓが平常状態（外部ガス圧の非印加時）において凹曲面となることが予想される。この場合であっても、前述と同様の手順によって洩れ判定できる。

図７及び図８は、本発明の第４実施形態を示したものである。図７に示すように、第４実施形態では、対象物９の内部に柱部９ｄが設けられている。そのため、図７の二点鎖線にて示すように、対象物９における柱部９ｄが在る位置ではガス圧を導入してもほとんど変位せず、柱部９ｄが在る位置を挟んで両側がそれぞれ凹むように歪変形する。また、柱部９ｄが対象物９のｘ方向の中央部よりも片側（図７において左）に偏って配置されているために、柱部９ｄの片側（左側）の凹み量は、柱部９の反対側（右側）の凹みよりも小さい。

図８に示すように、上記の対象物９に対する反復測定データ中の正味のデータ成分は、周期（時間幅ないしはｘ軸方向の幅）が小さい波ｗ_１と大きい波ｗ_２とを含む。詳細には、往行区間と復行区間にそれぞれ上記２つの波ｗ_１，ｗ_２が１つずつ横軸方向に並んで配置され、かつ復行区間のデータ成分は往行区間のデータ成分を横軸方向に反転させたものになる。これら波ｗ_１，ｗ_２の周期は、反復周期Ｔ_０（往行、復行の各区間の時間長）より短く、反復周期Ｔ_０の例えば数分の１程度である。そこで、バンドパスフィルタ３３の抽出周波数帯Ｒを、反復測定周波数ｆ_０（＝１／Ｔ_０）の例えば数倍の範囲に設定することで、反復測定データから上記波ｗ_１，ｗ_２を含む正味のデータ成分を抽出することができる。洩れ判定は、両方の波ｗ_１，ｗ_２の波高ｈ_１，ｈ_２に基づいて行なってもよく、何れか一方の波高（例えば大きい波ｗ_２の波高ｈ_２）だけに基づいて行なってもよい。

本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、実施形態では、抽出手段３３がバンドパスフィルタにて構成されていたが、抽出手段３３としてローパスフィルタを用いてもよい。ローパスフィルタは、反復測定周波数ｆ_０と対応する周波数よりも高い周波数のデータ成分をカットすることが好ましい。そして、反復測定周波数ｆ_０を、外乱振動や表面粗さ等の余計なデータ成分の周波数に対して十分に低く設定することで、ローパスフィルタによって上記余計なデータ成分を確実にカットでき、かつ正味の表面プロファイルのデータ成分を確実に抽出できる。
抽出手段３３は、高速フーリエ変換法（ＦＦＴ）による周波数解析によって、所定の抽出周波数帯Ｒのスペクトルを抽出するものであってもよい。抽出手段３３は、相関関数（「相関函数およびスペクトル」（磯部孝編、東京大学出版会、1968.02）、「科学計測のための波形データ処理」（南茂夫編著、ＣＱ出版社、1986.04）第４章等参照）を使用してフィルタリングを行なうものであってもよい。

解析装置１の構成は適宜改変できる。
解析装置１に対象物９の自動搬入出機構を組み込むことで、量産ラインに対応させてもよい。
移動手段４０の駆動部は、回転モータ４１に限られず、リニアモータであってもよく、リードスクリュー４２に代えてリニアガイドを用いてもよい。
ホルダーヘッド１０ひいては対象物９を移動体とするのに代えて、光学ヘッド３１を移動体としてもよい。移動手段を、ホルダーヘッド１０に接続するのに代えて、光学ヘッド３１に接続してもよい。光学ヘッド３１をｘ方向（走査方向）に往復移動させてもよい。或いは、レーザの照射角度をｘ方向にスイングさせることで、検知スポットｐを対象物９上でｘ方向に往復移動させてもよい。
光学ヘッド３１を往復移動させる場合、加振機５０を光学ヘッド３１に接続して、加振機５０によって光学ヘッド３１を強制振動させてもよい。
往行区間と復行区間とは必ずしも連続していなくてもよく、往行区間と復行区間との間に休止区間が介在されていてもよい。往行区間でだけ測定を行ない、復行区間では測定を行なわずに上記移動体を比較的高速で移動させることにしてもよい。

ガス圧導入工程においては、大気圧とは異なる圧力をガス圧を対象物９に印加すればよい。上記実施形態では、収容器１２に正の圧力を導入したが、圧力源２１を真空ポンプに代えて、負の圧力を収容器１２に導入することにしてもよい。収容器１２を真空状態にしてもよい。この場合、密封性が良好な対象物９は、表面９ｓが盛り上がるように歪変形する。

レーザ（測定光）の対象物９に対する入射角は、０度に限られず、設計条件によって適宜変更してもよい。
照射部３５と検出部３６が分離されていてもよく、照射部３５と検出部３６とがｘ方向に離れて配置されていてもよい。

対象物９の外形つまりパッケージ９ｂの外形は、直方体に限られず、円筒形、円盤形、その他の種々の形状になっていてもよい。本発明は、対象物９の形状に拘わらず、その表面プロファイルを確実に解析でき、更には洩れ判定できる。
対象物９は、ＭＥＭＳ等の例えば１ｍｍ以下の微小物に限られず、比較的大きな寸法（例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ）を有していてもよい。本発明は、ＭＥＭＳ等の微小電子デバイスの洩れ判定に限られず、比較的大きな寸法（例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ）の密封性容器の洩れ判定にも適用できる。
本発明方法を、エアリークテストや上述したヘリウムリークテストと組み合わせて対象物の洩れ判定を行なってもよい。
更には、本発明の表面プロファイル解析手法は、洩れ判定に限られず、種々の目的で表面プロファイルを利用する用途に適用できる。

本発明は、例えばＭＥＭＳ等の微小ワークのリークテストに適用可能である。

ｐ 検知スポット
１ 解析装置
２ 基台
９ 対象物
９ａ デバイス本体
９ｂ パッケージ
９ｃ 密封空間
９ｄ 柱部
９ｓ 表面
１０ ホルダーヘッド
１１ 可動台
１１ａ 壁部
１２ 収容器
１３ ホルダ
１４ 閉塞板
１５ キャップ
１６ 予圧付与バネ（ガタ除去手段）
１７ パッド
２０ 印加手段
２１ ガス圧源
２２ ガス圧路
２３ レギュレータ
２４ 開閉弁
３０ レーザ変位計（測定手段）
３１ 光学ヘッド
３２ 処理部
３３ バンドパスフィルタ（抽出手段）
３４ 演算部（判定手段）
３５ 照射部
３６ 検出部
４０ 移動手段
４１ 駆動モータ
４２ リードスクリュー
４３ ナット
４４ 予圧付与バネ（ガタ除去手段）
５０ 加振機（振動入力手段）

Claims (10)

1. 対象物の表面プロファイルを解析する解析方法において、
   前記表面プロファイルを光学的に走査方向に複数回反復して測定することによって反復測定データを得、
   前記反復測定データにおける所定周波数のデータ成分の抽出を試みることを特徴とする解析方法。
2. 前記所定周波数を、前記反復測定の周波数と対応させることを特徴とする請求項１に記載の解析方法。
3. 前記反復測定の周波数を、予測される外乱振動の周波数からずらすことを特徴とする請求項１又は２に記載の解析方法。
4. 前記対象物に大気圧とは異なるガス圧を印加した状態で前記測定を行い、前記所定周波数のデータ成分の抽出結果に基づいて前記対象物の密封性を判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の解析方法。
5. 更に前記対象物を大気圧下に配置した状態で前記測定を行い、前記ガス圧を印加した状態での反復測定データから抽出したデータ成分と、前記大気圧下での反復測定データから抽出したデータ成分との差に基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の解析方法。
6. 対象物の表面プロファイルを解析する解析装置において、
   前記対象物を保持するホルダと、
   前記表面プロファイルを光学的に走査方向に複数回反復して測定することによって前記表面プロファイルの反復測定データを得る測定手段と、
   前記反復測定データにおける所定周波数のデータ成分を抽出する抽出手段と、
   を備えたことを特徴とする解析装置。
7. 前記抽出手段が、前記反復測定の周波数と対応するデータ成分を抽出するバンドパスフィルタを含むことを特徴とする請求項６に記載の解析装置。
8. 前記測定手段が、前記対象物に測定光を照射する照射部と、前記対象物からの光を検出する検出部と、を含み、
   更に、前記ホルダ及び前記照射部の一方を他方に対して前記走査方向に往復移動させる移動手段と、
   前記ホルダ及び前記照射部の一方を前記所定周波数とは異なる周波数で強制的に振動させる振動入力手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の解析装置。
9. 前記ホルダが、前記対象物を載せる粘着性のパッドを含むことを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の解析装置。
10. 前記対象物に大気圧とは異なるガス圧を印加する印加手段と、
    前記所定周波数のデータ成分の抽出結果に基づいて前記対象物の密封性を判定する判定手段と、
    を更に備えたことを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載の解析装置。

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