JP2014211340A - 光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より短時間に、且つより高い信頼性にて、ワイヤボンディング個所等の測定対象物の検査が可能であり、測定精度をより向上させるとともに測定可能温度範囲がより広い、光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法を提供する。
【解決手段】集光コリメート手段１０と、加熱用レーザ光源２１と、加熱用レーザ導光手段と、第１赤外線検出手段３５と、第２赤外線検出手段３１と、放射赤外線選択導光手段と、制御手段５０とを備え、制御手段５０は、加熱用レーザ光源２１を制御し、第１赤外線検出手段からの検出値と第２赤外線検出手段からの検出値の比に基づいて、加熱時間に応じた測定スポットＳＰの温度上昇状態である温度上昇特性を測定し、温度上昇特性に基づいて測定対象物（接合構造部位９７）の状態を判定し、測定中において、測定した温度に応じて第１赤外線検出手段と第２赤外線検出手段の少なくとも一方へ導光する赤外線の波長を変更する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法に関する。

例えば半導体チップに電極をワイヤボンディングで接続する場合、種々の方法で電極とワイヤを接合するが、電極とワイヤとが適切に接合されていることを検査する必要がある。
従来では、接合個所を顕微鏡等で拡大して作業者が目視で検査したり、所定のサンプルを抜き取り、電極とワイヤを破壊してその強度等を検査したりしていた。
作業者の目視で検査した場合、作業者のスキルによる差や、同じ作業者であっても疲れや体調等による差が発生するので、検査結果の信頼性が低く、検査の効率も悪い。
また抜き取りサンプルで破壊検査をした場合、実際にサンプルとして破壊されなかった対象物のすべて（抜き取られなかった残りのすべて）が、破壊したサンプルと同じ状態であると保証することはできない。

そこで、特許文献１に記載された従来技術には、ワイヤボンディングによる接合状態の良否を、非接触にて接合部の面積から判定するために、ワイヤの対象位置をレーザで加熱し、加熱位置から放射される微少量の赤外線を２波長赤外放射温度計を用いて飽和温度に達するまでの温度変移を測定し、温度変移から接合面積と相関のある数値を求め、その数値から良否を判定する、微小径ワイヤボンディングの良否判定方法及び判定装置が記載されている。
また特許文献２に記載された従来技術には、接合部位をレーザにて所定温度まで加熱した後、温度測定用赤外線センサを用いて、レーザ照射を停止してからの温度の下降状態を測定し、温度下降状態に基づいて接合状態の良否を判定する微小な金属接合部位の評価方法が記載されている。また反射率測定用レーザと、反射率測定用赤外線センサと、を備え、反射率を測定して検出した温度下降状態を補正している。
また特許文献３に記載された従来技術には、真空チャンバー内の高周波コイル内で試料を溶融・浮遊させ、レーザ加熱による熱物性値測定法を忠実に表現する熱伝導の基礎式を導き、高温融体導電材料の真の熱物性を直接的に測定することができる高温融体導電材料の熱物性測定方法及び測定装置が記載されている。

特開２０１１−１９１２３２号公報 特開２００８−１４５３４４号公報 特許第４８５７４２２号公報

特許文献１に記載された従来技術では、加熱して飽和温度に達するまでの温度上昇状態の測定に、異なる２波長の赤外線の比を利用しているが、実際に、どのような２波長を選定するかによって、測定精度、測定可能温度範囲が決まってしまう。
また特許文献２に記載された従来技術では、反射率測定用レーザを照射した結果を反射率測定用の赤外線センサで検出している。つまり、反射率を測定するために、反射率測定用レーザで対象を加熱しており、本来の加熱用レーザによる加熱に加えて、反射率測定用レーザでも加熱している。これでは測定結果の温度下降特性に反射率測定用レーザによる温度が重畳されており、適切な補正ができているか否か疑問が残る。また加熱時に飽和温度に達するまでの時間は一般的に数１０ｍｓ程度であるのに対して、加熱後の温度下降時間は数１０秒〜数分程度かかるのが一般的であり、温度下降時間を測定する特許文献２に記載の従来技術では、検査時間が非常に長くなるので好ましくない。
また特許文献３に記載された従来技術では、非常に大掛かりな装置で、試料を溶融・浮遊させるものであり、ワイヤボンディングの接合状態の検査には適用できない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より短時間に、且つより高い信頼性にて、ワイヤボンディング個所等の測定対象物の検査が可能であり、測定精度をより向上させるとともに測定可能温度範囲がより広い、光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、光軸に沿って一方の側から入射された平行光を、焦点位置として測定対象物上に設定した測定スポットに向けて集光して他方の側から出射するとともに、前記測定スポットから放射及び反射されて他方の側から入射された光を、光軸に沿った平行光に変換して一方の側から出射する集光コリメート手段と、測定対象物を破壊することなく加熱する加熱レーザ波長の加熱用レーザを出射する加熱用レーザ光源と、前記加熱用レーザを前記集光コリメート手段の一方の側へと導く加熱用レーザ導光手段と、前記測定スポットから放射された赤外線を検出可能な第１赤外線検出手段及び第２赤外線検出手段と、制御手段と、前記測定スポットから放射されて前記集光手段の一方の側から出射された平行光の中から前記制御手段にて選択された２つの異なる波長の赤外線のそれぞれを前記第１赤外線検出手段と前記第２赤外線検出手段のそれぞれに導く放射赤外線選択導光手段と、を備えた光学非破壊検査装置である。
そして、前記制御手段は、前記加熱用レーザ光源を制御して前記加熱用レーザにて前記測定スポットを加熱しながら前記第１赤外線検出手段からの検出信号と前記第２赤外線検出手段からの検出信号を取り込み、前記第１赤外線検出手段からの検出値と前記第２赤外線検出手段からの検出値との比に基づいて前記測定スポットの温度を測定し、加熱時間に応じた前記測定スポットの温度上昇状態である温度上昇特性を測定し、測定した前記温度上昇特性に基づいて測定対象物の状態を判定し、測定中において、測定した温度に応じて前記放射赤外線選択導光手段を制御して、前記第１赤外線検出手段と前記第２赤外線検出手段の少なくとも一方へ導光する赤外線の波長を変更する。

この第１の発明では、測定対象物の加熱時の温度上昇特性を測定するので、より短時間に検査を行うことができる。
また、測定精度や測定温度範囲に応じて、適切な波長の２つの赤外線を選択して第１赤外線検出手段、第２赤外線検出手段にて検出することができる。
そして、第１赤外線検出手段からの検出値と第２赤外線検出手段からの検出値の比に基づいて測定スポットの温度を求めるが、測定する赤外線の２波長が固定の場合と比較して、より広い温度範囲で、より高精度に温度を測定することができる。
また、作業者のスキルや体調等に影響されず、安定的により信頼性の高い検査を行うことができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る光学非破壊検査装置であって、前記放射赤外線選択導光手段は、前記測定スポットから放射されて前記集光手段の一方の側から出射された平行光の中から前記制御手段にて選択された第１赤外線波長の赤外線あるいは第２赤外線波長の赤外線のいずれか一方を前記第１赤外線検出手段へと導く第１放射赤外線導光手段と、前記測定スポットから放射されて前記集光手段の一方の側から出射された平行光の中から所定赤外線波長の赤外線を前記第２赤外線検出手段へと導く第２放射赤外線導光手段と、にて構成されている。

この第２の発明では、第１赤外線検出手段に導光する赤外線を、第１赤外線波長または第２赤外線波長の２つの中から選択した赤外線とし、第２赤外線検出手段に導光する赤外線を、所定赤外線波長の赤外線とすることで、放射赤外線選択導光手段を具体的に構成する。
これにより、現実的な温度範囲と、現実的な精度を、シンプルな構成で実現することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る光学非破壊検査装置であって、前記加熱用レーザ導光手段は、前記加熱用レーザ光源の近傍に配置されて、前記加熱用レーザ光源から出射された加熱用レーザを平行光に変換する加熱用レーザコリメート手段と、前記集光コリメート手段の光軸上に配置されて、前記加熱用レーザ光源から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長の加熱用レーザを前記集光コリメート手段の一方の側に向けて反射するとともに、前記測定スポットから放射及び反射されて前記集光コリメート手段の一方の側から出射された加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光を透過する加熱レーザ用選択反射手段と、あるいは、前記集光コリメート手段の光軸上に配置されて、前記加熱用レーザ光源から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長の加熱用レーザを前記集光コリメート手段の一方の側に向けて透過するとともに、前記測定スポットから放射及び反射されて前記集光コリメート手段の一方の側から出射された加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光を反射する加熱レーザ用選択反射手段と、にて構成されている。

この第３の発明では、加熱用レーザ導光手段を、適切に実現することができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る光学非破壊検査装置であって、前記第１放射赤外線導光手段は、前記加熱レーザ用選択反射手段と、前記集光コリメート手段の一方の側から出射されて前記加熱レーザ用選択反射手段を透過あるいは反射した加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光の経路上に配置されて当該平行光の中から所定赤外線波長の赤外線を前記第２赤外線検出手段に向けて透過するとともに所定赤外線波長とは異なる波長の平行光を前記第１赤外線検出手段に向けて反射する所定赤外線用選択反射手段と、あるいは、前記集光コリメート手段の一方の側から出射されて前記加熱レーザ用選択反射手段を透過あるいは反射した加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光の経路上に配置されて当該平行光の中から所定赤外線波長の赤外線を前記第２赤外線検出手段に向けて反射するとともに所定赤外線波長とは異なる波長の平行光を前記第１赤外線検出手段に向けて透過する所定赤外線用選択反射手段と、前記所定赤外線用選択反射手段にて前記第２赤外線検出手段とは異なる方向に向かうように反射あるいは透過された平行光の経路上に配置された場合に当該平行光の中から第１赤外線波長の赤外線を透過あるいは反射する第１赤外線用選択反射手段と、前記所定赤外線用選択反射手段にて前記第２赤外線検出手段とは異なる方向に向かうように反射あるいは透過された平行光の経路上に配置された場合に当該平行光の中から第２赤外線波長の赤外線を透過あるいは反射する第２赤外線用選択反射手段と、前記第１赤外線用選択反射手段と前記第２赤外線用選択反射手段のいずれか一方の位置を前記所定赤外線用選択反射手段にて前記第２赤外線検出手段とは異なる方向に向かうように反射あるいは透過された平行光の経路上に移動させることが可能であって前記制御手段から制御される位置移動手段と、前記第１赤外線検出手段の近傍に配置されて前記第１赤外線用選択反射手段あるいは前記第２赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された第１赤外線波長あるいは第２赤外線波長の平行光の赤外線を前記第１赤外線検出手段に向けて集光する第１赤外線集光手段と、にて構成されている。

この第４の発明では、第１放射赤外線導光手段を、適切に実現することができる。

次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る光学非破壊検査装置であって、前記第２放射赤外線導光手段は、前記加熱レーザ用選択反射手段と、前記所定赤外線用選択反射手段と、前記第２赤外線検出手段の近傍に配置されて前記所定赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された所定赤外線波長の平行光の赤外線を前記第２赤外線検出手段に向けて集光する第２赤外線集光手段と、にて構成されている。

この第５の発明では、第２放射赤外線導光手段を、適切に実現することができる。

次に、本発明の第６の発明は、上記第２の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査装置であって、第１赤外線波長は、所定赤外線波長よりも長い波長に設定されており、第２赤外線波長は、所定赤外線波長よりも短い波長に設定されている。

この第６の発明では、第１赤外線波長と第２赤外線波長と所定赤外線波長の関係を、第１赤外線波長＞所定赤外線波長＞第２赤外線波長とすることで、シンプルな構成で、測定可能温度がより広く、より高い精度で温度を測定することができる光学非破壊検査装置を実現することができる。

次に、本発明の第７の発明は、上記第６の発明に係る光学非破壊検査装置であって、前記制御手段は、測定中において前記測定スポットの温度が所定温度未満の場合は、前記第１赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された第１赤外線波長の赤外線が前記第１赤外線検出手段に導光されるように前記位置移動手段を制御し、測定中において前記測定スポットの温度が所定温度以上の場合は、前記第２赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された第２赤外線波長の赤外線が前記第１赤外線検出手段に導光されるように前記位置移動手段を制御し、測定した温度と加熱時間による前記温度上昇特性に基づいて、測定対象物の状態を判定する。

この第７の発明では、測定中において、測定した温度に応じて制御手段から位置移動手段を制御することで、第１赤外線検出手段に導光する赤外線を、第１赤外線波長または第２赤外線波長に、適切に導光することができる。

次に、本発明の第８の発明は、上記第１の発明〜第７の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査装置であって、前記測定対象物は、２つの部材を接合した接合部を含む接合構造部位であり、前記測定スポットは、前記２つの部材における一方の部材の表面に設定されており、前記制御手段は、前記温度上昇特性に基づいて、前記２つの部材の接合状態を判定する。

この第８の発明では、光学非破壊検査装置を、例えば２つの部材が電極とワイヤである場合、電極とワイヤの接合状態の判定として適切に利用することができる。

次に、本発明の第９の発明は、上記第８の発明に係る光学非破壊検査装置であって、判定する前記２つの部材の接合状態とは、前記２つの部材の接合部の面積の大きさであり、前記制御手段は、前記温度上昇特性に基づいて、前記２つの部材の接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する。

この第９の発明では、温度上昇特性に基づいて、例えば２つの部材が電極とワイヤである場合、電極とワイヤの接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定するので、電極とワイヤの接合状態の良否の判定を、より適切に行うことができる。

次に、本発明の第１０の発明は、上記第１の発明〜第９の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査装置を用いて、測定対象物の状態、あるいは前記２つの部材の接合状態、あるいは前記２つの部材の接合部の面積が許容範囲内であるか否か、を前記制御手段にて判定する、光学非破壊検査方法である。

この第１０の発明では、より短時間に、且つより高い信頼性にて、ワイヤボンディング個所等の測定対象物の検査が可能であり、測定精度をより向上させるとともに測定可能温度範囲がより広い、光学非破壊検査方法を提供することができる。

測定対象物の例を説明する図であり、ワイヤボンディングにて電極にワイヤを接合した状態の例を説明する図である。 第１の実施の形態の光学非破壊検査装置の構成を説明する図である。 第２の実施の形態の光学非破壊検査装置の構成を説明する図である。 第３の実施の形態の光学非破壊検査装置の構成を説明する図である。 第４の実施の形態の光学非破壊検査装置の構成を説明する図である。 光学非破壊検査装置の処理手順の例を説明するフローチャートである。 第１赤外線用選択反射手段と第２赤外線用選択反射手段と位置移動手段の例を説明する図である。 赤外線波長と赤外線エネルギーと温度の関係を説明する図である。 温度と、異なる２波長の赤外線のエネルギーの比（２波長比）の関係を説明する図である。 測定した温度上昇特性の例を説明する図である。 温度上昇特性を用いて、接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する例を説明する図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
●［測定対象物の例（図１）］
図１を用いて測定対象物の例について説明する。
図１（Ａ）は、基板９０上に設けた各電極９２に、径が数１０［μｍ］〜数１００［μｍ］程度のアルミ等のワイヤ９３の一方端をワイヤボンディングにて接合し、基板９０上に固定した半導体チップ９４の各端子に、ワイヤ９３の他方端をワイヤボンディングにて接合した状態の斜視図を示している。
また図１（Ｂ）は、図１（Ａ）をＢ方向から見た図である。
本実施の形態の説明では、ワイヤ９３と電極９２を接合した接合部９６を含む接合構造部位９７を測定対象物として説明する。

電極９２にワイヤ９３が適切に接合されているか否かを判定するには、接合部９６の面積（ワイヤ９３と対向している電極９２の面と平行な方向の面積）が許容範囲内であるか否かで接合状態の良否を判定すればよい。
そこで、図１（Ｂ）の接合構造部位９７の拡大図に示すように、接合構造部位９７のワイヤ９３の表面に測定スポットＳＰを設定し、測定スポットＳＰに加熱用レーザを照射して加熱する。すると、測定スポットＳＰの温度は徐々に上昇し、測定スポットＳＰからワイヤ９３内及び接合部９６を経由して電極９２へと熱が伝播される。また測定スポットＳＰを含む接合構造部位９７からは、上昇した温度に応じた赤外線が放射される。
また測定スポットＳＰの温度は徐々に上昇するが、加熱量と放熱量が一致する飽和温度に達すると、温度の上昇が止まり、加熱を継続してもほぼ一定の温度となる。ここで、接合部９６の面積が比較的大きい場合は熱伝導量が多いので、加熱時間に応じた温度の上昇が比較的緩やかで飽和温度は比較的低くなり、接合部９６の面積が比較的小さい場合は熱伝導量が少ないので（電極９２に伝播される熱が少ない）、加熱時間に応じた温度の上昇が比較的急峻で飽和温度は比較的高くなる（図１１参照）。
従って、測定スポットＳＰに加熱レーザを照射して図１１に示すような温度上昇特性を測定し、温度上昇特性に基づいて、接合部９６の面積の大きさを求め、求めた接合部９６の面積が許容範囲内であるか否かを判定して接合状態の良否を判定することが可能である。
以降の説明にて、上述した接合状態の良否を判定することが可能な光学非破壊検査装置１Ａ〜１Ｄ、及び光学非破壊検査方法の詳細について説明する。

●［第１の実施の形態における光学非破壊検査装置１Ａの構成（図２）］
図２は第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａの構成の例を示しており、図３は第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｂの構成の例を示しており、図４は第３の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｃの構成の例を示しており、図５は第４の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｄの構成の例を示している。
なお第１〜第４の実施の形態では、各構成要素は同じであるが、各構成要素の配置位置や方向（反射方向や透過方向）等が異なる。
まず図２に示す第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａの構成について説明する。

図２に示す光学非破壊検査装置１Ａは、集光コリメート手段１０、加熱レーザ用選択反射手段１１Ａ、所定赤外線用選択反射手段１２Ａ、第１赤外線用選択反射手段１５Ａ、第２赤外線用選択反射手段１６Ａ、位置移動手段５１、加熱用レーザ光源２１、第１赤外線検出手段３５、第２赤外線検出手段３１、加熱用レーザコリメート手段４１、第１赤外線集光手段４５、第２赤外線集光手段４２、制御手段５０、等にて構成されている。
集光コリメート手段１０は、自身の光軸に沿って一方の側から（図２の例では上方から）入射された平行光を、焦点位置として測定対象物上に設定した測定スポットＳＰに向けて集光して他方の側から（図２の例では下方から）出射する。
また集光コリメート手段１０は、（焦点位置である）測定スポットＳＰから放射及び反射されて他方の側から入射された光を、自身の光軸に沿った平行光に変換して一方の側から出射する。
なお集光コリメート手段１０は、光を透過させて屈折する集光レンズで構成することも可能であるが、異なる複数の波長の光を扱うので、色収差が発生する集光レンズではあまり好ましくない。そこで、（非球面）反射ミラー１０Ａ、１０Ｂにて集光コリメート手段を構成することで、色収差の発生を排除し、広い波長帯に対応させている。

加熱用レーザ光源２１は、測定対象物を破壊することなく加熱することが可能な出力に調整された、加熱レーザ波長（λａ）の加熱用レーザを、制御手段５０からの制御信号に基づいて出射する。例えば加熱用レーザ光源２１は、半導体レーザである。
加熱用レーザコリメート手段４１は、加熱用レーザ光源２１の近傍（レーザ出射位置の近傍であって加熱用レーザの光軸上）に配置されて、加熱用レーザ光源２１から出射された加熱用レーザを平行光の加熱用レーザＬａに変換する。例えば加熱用レーザコリメート手段４１は、加熱レーザ波長（λａ）の光のみを平行光に変換すればよいので、コリメートレンズでよい。なお加熱用レーザ光源２１が平行光の加熱用レーザを出射できるのであれば加熱用レーザコリメート手段４１を省略することができる。
加熱レーザ用選択反射手段１１Ａは、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されて、加熱用レーザ光源２１から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長（λａ）の加熱用レーザＬａを集光コリメート手段１０の一方の側に向けて反射するとともに、測定スポットＳＰから放射及び反射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射された加熱レーザ波長（λａ）とは異なる波長の平行光を透過する。例えば加熱レーザ用選択反射手段１１Ａは、加熱レーザ波長（λａ）の光を反射し、加熱レーザ波長（λａ）以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。
そして、加熱用レーザコリメート手段４１と加熱レーザ用選択反射手段１１Ａにて加熱用レーザ導光手段が構成されており、加熱用レーザ導光手段は、加熱用レーザ光源２１から出射された加熱用レーザを、平行光に変換して集光コリメート手段１０の一方の側へと導く。

第１赤外線検出手段３５、第２赤外線検出手段３１は、測定スポットＳＰから放射された赤外線のエネルギーを検出可能であり、例えば第１赤外線検出手段３５、第２赤外線検出手段３１は、赤外線センサである。なお第１赤外線検出手段３５、第２赤外線検出手段３１からの検出信号は制御手段５０に取り込まれる。
所定赤外線用選択反射手段１２Ａは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａを透過してきた平行光（加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光）の経路上に配置されている（この場合、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されている）。そして所定赤外線用選択反射手段１２Ａは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａを透過してきた平行光の中から所定赤外線波長（λ１）の赤外線の平行光Ｌ１を第２赤外線検出手段３１に向けて透過し、所定赤外線波長（λ１）とは異なる波長の平行光Ｌ２を反射する。従って、第２赤外線検出手段３１は、所定赤外線波長（λ１）の赤外線のエネルギーのみを検出する。例えば所定赤外線用選択反射手段１２Ａは、所定赤外線波長（λ１）の光を透過し、所定赤外線波長（λ１）以外の波長の光を反射するダイクロイックミラーである。
また第２赤外線集光手段４２は、第２赤外線検出手段３１の近傍（検出位置の近傍）に配置されて、所定赤外線用選択反射手段１２Ａを透過してきた所定赤外線波長（λ１）の平行光の赤外線を、第２赤外線検出手段３１に向けて集光する。例えば第２赤外線集光手段４２は、所定赤外線波長（λ１）の光のみを集光すればよいので、集光レンズでよい。
そして、加熱レーザ用選択反射手段１１Ａと所定赤外線用選択反射手段１２Ａと第２赤外線集光手段４２にて第２放射赤外線導光手段が構成されており、第２放射赤外線導光手段は、測定スポットＳＰから放射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射された平行光の中から所定赤外線波長（λ１）の赤外線を、第２赤外線検出手段３１へと導く。

所定赤外線用選択反射手段１２Ａにて第２赤外線検出手段３１とは異なる方向（第１赤外線検出手段３５に向かう方向）に反射された（所定赤外線波長（λ１）とは異なる波長の）平行光Ｌ２の経路上には、第１赤外線用選択反射手段１５Ａまたは第２赤外線用選択反射手段１６Ａのいずれかが配置される。
制御手段５０は、位置移動手段５１を制御することで、平行光Ｌ２の経路上に、第１赤外線用選択反射手段１５Ａまたは第２赤外線用選択反射手段１６Ａのいずれかが配置されるように、第１赤外線用選択反射手段１５Ａと第２赤外線用選択反射手段１６Ａを移動させることができる。
第１赤外線用選択反射手段１５Ａは、平行光Ｌ２の経路上に配置された場合に平行光Ｌ２の中から低温測定用の第１赤外線波長（λ１１）の赤外線を透過するフィルタやダイクロイックミラーである。
第２赤外線用選択反射手段１６Ａは、平行光Ｌ２の経路上に配置された場合に平行光Ｌ２の中から高温測定用の第２赤外線波長（λ１２）の赤外線を透過するフィルタやダイクロイックミラーである。
位置移動手段５１は、制御手段５０からの制御信号によって、第１赤外線用選択反射手段１５Ａと第２赤外線用選択反射手段１６Ａのいずれか一方の位置を、平行光Ｌ２の経路上に移動させることが可能である。

なお図７に、位置移動手段５１と第１赤外線用選択反射手段１５Ａと第２赤外線用選択反射手段１６Ａの構造の例を示す。位置移動手段５１は電動モータであり、制御手段５０からの制御信号に基づいて、円板状の支持体５２を任意の方向に回転させることができる。
支持体５２には、空洞部に第１赤外線用選択反射手段１５Ａ（または１５Ｂ）と、第２赤外線用選択反射手段１６Ａ（または１６Ｂ）が取り付けられている。そして制御手段５０は、位置移動手段５１を制御して支持体５２を回転駆動することで、第１赤外線用選択反射手段１５Ａ（または１５Ｂ）の位置と、第２赤外線用選択反射手段１６Ａ（または１６Ｂ）の位置を変更することができる。
また第１赤外線集光手段４５は、第１赤外線検出手段３５の近傍（検出位置の近傍）に配置されて、第１赤外線用選択反射手段１５Ａあるいは第２赤外線用選択反射手段１６Ａを透過してきた第１赤外線波長（λ１１）あるいは第２赤外線波長（λ１２）の平行光の赤外線を、第１赤外線検出手段３５に向けて集光する。例えば第１赤外線集光手段４５は、集光レンズでよい。
そして、加熱レーザ用選択反射手段１１Ａと所定赤外線用選択反射手段１２Ａと第１赤外線用選択反射手段１５Ａと第２赤外線用選択反射手段１６Ａと位置移動手段５１と第１赤外線集光手段４５にて第１放射赤外線導光手段が構成されており、第１放射赤外線導光手段は、測定スポットＳＰから放射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射された平行光の中から第１赤外線波長（λ１１）または第２赤外線波長（λ１２）の赤外線を、第１赤外線検出手段３５へと導く。

なお、図２において点線で囲んだ「他の例」に示すように、第１赤外線用選択反射手段１５Ａを、第１赤外線波長（λ１１）の赤外線を「反射」する第１赤外線用選択反射手段１５Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更し、第２赤外線用選択反射手段１６Ａを、第２赤外線波長（λ１２）の赤外線を「反射」する第２赤外線用選択反射手段１６Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更してもよい。
この場合、平行光Ｌ２の中から反射された第１赤外線波長（λ１１）または第２赤外線波長（λ１２）の平行光の先に、第１赤外線集光手段４５と第１赤外線検出手段３５が配置される。

制御手段５０はパーソナルコンピュータ等であり、加熱用レーザ光源２１を制御して加熱用レーザにて測定スポットＳＰを加熱しながら第１赤外線検出手段３５からの検出信号と第２赤外線検出手段３１からの検出信号を取り込み、第１赤外線検出手段３５からの検出値と第２赤外線検出手段３１からの検出値との比に基づいて測定スポットＳＰの温度を測定する。
そして制御手段５０は、加熱時間に応じた測定スポットの温度上昇状態である温度上昇特性を測定し、測定した温度上昇特性に基づいて測定対象物の状態を判定し、測定中において、測定した温度に応じて位置移動手段５１（第１放射赤外線導光手段）を制御して選択赤外線波長（第１赤外線波長（λ１１）または第２赤外線波長（λ１２））を変更する。
なお、制御手段５０の動作の詳細については後述する。

●［第２の実施の形態における光学非破壊検査装置１Ｂの構成（図３）］
次に図３を用いて、第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｂの構成について説明する。以下、第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａとの相違点について主に説明する。
第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｂは、第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａに対して、所定赤外線用選択反射手段１２Ｂの動作が異なり、第１赤外線検出手段３５、第２赤外線検出手段３１等の配置が異なる。

所定赤外線用選択反射手段１２Ｂは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａを透過してきた平行光（加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光）の経路上に配置されている（この場合、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されている）点は、所定赤外線用選択反射手段１２Ａと同じである。
しかし、所定赤外線用選択反射手段１２Ｂは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａを透過してきた平行光の中から所定赤外線波長（λ１）の赤外線の平行光Ｌ１を第２赤外線検出手段３１に向けて反射し（所定赤外線用選択反射手段１２Ａでは透過）、所定赤外線波長（λ１）とは異なる波長の平行光Ｌ２を透過（所定赤外線用選択反射手段１２Ａでは透過）する点が異なる。例えば所定赤外線用選択反射手段１２Ｂは、所定赤外線波長（λ１）の光を反射し、所定赤外線波長（λ１）以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。

このため、所定赤外線用選択反射手段１２Ｂの反射先に、第２赤外線集光手段４２及び第２赤外線検出手段３１が配置され、所定赤外線用選択反射手段１２Ｂの透過先に、第１赤外線用選択反射手段１５Ａ、第２赤外線用選択反射手段１６Ａ、位置移動手段５１、第１赤外線集光手段４５、第１赤外線検出手段３５が配置されている。

なお、図３において点線で囲んだ「他の例」に示すように、第１赤外線用選択反射手段１５Ａを、第１赤外線波長（λ１１）の赤外線を「反射」する第１赤外線用選択反射手段１５Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更し、第２赤外線用選択反射手段１６Ａを、第２赤外線波長（λ１２）の赤外線を「反射」する第２赤外線用選択反射手段１６Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更してもよい。
この場合、平行光Ｌ２の中から反射された第１赤外線波長（λ１１）または第２赤外線波長（λ１２）の平行光の先に、第１赤外線集光手段４５と第１赤外線検出手段３５が配置される。

●［第３の実施の形態における光学非破壊検査装置１Ｃの構成（図４）］
次に図４を用いて、第３の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｃの構成について説明する。以下、第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａとの相違点について主に説明する。
第３の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｃは、第１の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ａに対して、加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂの動作が異なり、加熱用レーザ光源２１の配置が異なる。

加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂは、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されて、加熱用レーザ光源２１から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長（λａ）の加熱用レーザＬａを集光コリメート手段１０の一方の側に向けて透過（加熱レーザ用選択反射手段１１Ａでは反射）するとともに、測定スポットＳＰから放射及び反射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射された加熱レーザ波長（λａ）とは異なる波長の平行光を反射（加熱レーザ用選択反射手段１１Ａでは透過）する。例えば加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂは、加熱レーザ波長（λａ）の光を透過し、加熱レーザ波長（λａ）以外の波長の光を反射するダイクロイックミラーである。
加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂにて反射された、加熱レーザ波長（λａ）以外の波長の平行光の先は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

なお、図４において点線で囲んだ「他の例」に示すように、第１赤外線用選択反射手段１５Ａを、第１赤外線波長（λ１１）の赤外線を「反射」する第１赤外線用選択反射手段１５Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更し、第２赤外線用選択反射手段１６Ａを、第２赤外線波長（λ１２）の赤外線を「反射」する第２赤外線用選択反射手段１６Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更してもよい。
この場合、平行光Ｌ２の中から反射された第１赤外線波長（λ１１）または第２赤外線波長（λ１２）の平行光の先に、第１赤外線集光手段４５と第１赤外線検出手段３５が配置される。

●［第４の実施の形態における光学非破壊検査装置１Ｄの構成（図５）］
次に図５を用いて、第４の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｄの構成について説明する。以下、第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｂとの相違点について主に説明する。
第４の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｄは、第２の実施の形態の光学非破壊検査装置１Ｂに対して、加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂの動作が異なり、加熱用レーザ光源２１等の配置が異なる。

加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂは、第３の実施の形態と同様に、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されて、加熱用レーザ光源２１から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長（λａ）の加熱用レーザＬａを集光コリメート手段１０の一方の側に向けて透過（加熱レーザ用選択反射手段１１Ａでは反射）するとともに、測定スポットＳＰから放射及び反射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射された加熱レーザ波長（λａ）とは異なる波長の平行光を反射（加熱レーザ用選択反射手段１１Ａでは透過）する。例えば加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂは、加熱レーザ波長（λａ）の光を透過し、加熱レーザ波長（λａ）以外の波長の光を反射するダイクロイックミラーである。
加熱レーザ用選択反射手段１１Ｂにて反射された、加熱レーザ波長（λａ）以外の波長の平行光の先は、第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

なお、図５において点線で囲んだ「他の例」に示すように、第１赤外線用選択反射手段１５Ａを、第１赤外線波長（λ１１）の赤外線を「反射」する第１赤外線用選択反射手段１５Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更し、第２赤外線用選択反射手段１６Ａを、第２赤外線波長（λ１２）の赤外線を「反射」する第２赤外線用選択反射手段１６Ｂ（ダイクロイックミラー等）に変更してもよい。
この場合、平行光Ｌ２の中から反射された第１赤外線波長（λ１１）または第２赤外線波長（λ１２）の平行光の先に、第１赤外線集光手段４５と第１赤外線検出手段３５が配置される。

●［光学非破壊検査装置の処理手順（図６〜図１１）］
次に図６に示すフローチャートを用いて、制御手段５０の処理手順（その１）の例について説明する。なお光学非破壊検査装置の構成については、第１〜第４の実施の形態のいずれでもよい。
図６に示す処理は、測定スポットの検査を行う際、制御手段５０にて実行される。
ステップＳ１０では、制御手段５０は、位置移動手段を制御して、低温測定用の第１赤外線用選択反射手段１５Ａを、平行光Ｌ２の経路上に配置し、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５では、制御手段５０は、加熱用レーザ光源を制御して、加熱用レーザ光源から加熱用レーザを出射し、ステップＳ２０に進む。加熱用レーザは測定スポットへと導光され、測定スポットから放射された赤外線は第１赤外線検出手段及び第２赤外線検出手段へと導光される。

ステップＳ２０にて、制御手段５０は、第１赤外線検出手段からの検出信号に基づいて、選択された選択赤外線波長（この場合、第１赤外線波長（λ１１））の赤外線のエネルギーの検出値と、第２赤外線検出手段からの検出信号に基づいて、所定赤外線波長（λ１）の赤外線のエネルギーの検出値と、ステップＳ１５にて加熱用レーザの照射を開始してからの時間と、を取り込んで、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５にて、制御手段５０は、第１赤外線検出手段からの検出値と、第２赤外線検出手段からの検出値と、の比に基づいて、測定スポットの温度を求め、ステップＳ３０に進む。
例えば図８は、照射された光を完全に吸収及び放射する黒体の温度が各温度（Ｍ１、Ｍ２・・Ｍ６）の場合において、黒体から放射される赤外線の波長（横軸）と、各波長の赤外線のエネルギー（縦軸）の関係を示す赤外線放射特性の例を示している。
例えば測定スポットが黒体である場合であって、検出した所定赤外線波長（λ１）の位置が図８中に示す（λ１）の位置であり、検出した第１赤外線波長（λ１１）の位置が図８中に示す（λ１１）の位置であり、検出した第２赤外線波長（λ１２）の位置が図８中に示す（λ１２）の位置であるとする。

そして制御手段５０は、第１赤外線検出手段にて検出した第１赤外線波長（λ１１）の赤外線エネルギーの検出値がＥ１Ｂであり、第２赤外線検出手段にて検出した所定赤外線波長（λ１）の赤外線エネルギーの検出値がＥ１Ａであった場合、検出値の比であるＥ１Ａ／Ｅ１Ｂと、温度・２波長比特性（図９）の「Ｅ（λ１）／Ｅ（λ１１）」特性より、測定スポットの温度を求め、この場合はＭ４［℃］であると求める。なお２波長比は、異なる２波長の赤外線のエネルギーの比である（この場合、Ｅ１Ａ／Ｅ１Ｂ）。
なお、図９に示す温度・２波長比特性は、温度を横軸、２波長比を縦軸に設定しており、例えば「Ｅ（λ１）／Ｅλ（１１）」」特性において初期の領域（Ａ１）では、適度な傾きを有しているので、２波長比に応じた温度を適切に求めることができる。しかし、温度が高くなるに従って領域（Ａ２）では、傾きが緩やかになり、２波長比に対する正確な温度の特定が困難になるので好ましくない。しかし、傾きが緩やかになる領域（Ａ２）に突入する前に、（切替温度）にて「Ｅ（λ１２）／Ｅ（λ１）」特性に切り替えるので、より広い温度範囲で、より高精度に温度を検出することができる。
なお図９の例に示す温度・２波長比特性は、予め記憶手段に記憶されている。
検出値の比を用いることで、制御手段は、測定スポットの反射率（放射率）の影響を受けることなく、正しい測定スポットの温度を求めることができる。
そして制御手段は、照射開始後の時間（加熱時間に相当）と、当該時間に対応する温度から、図１０の例に示す温度上昇特性を求める。例えば照射開始後の時間がＴ１であって、測定した温度（実際に測定した赤外線エネルギーによる温度）がＭ４［℃］であった場合を図１０に示す。

ステップＳ３０にて、制御手段５０は、測定した温度が、第１赤外線波長（λ１１）と第２赤外線波長（λ１２）を切り替えるべき切替温度に到達したか否かを判定する。切替温度に到達している（切替温度以上である）と判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５に進み、切替温度に到達していない（切替温度未満である）と判定した場合はステップＳ４５に進む。なお、切替温度は、接合構造部位９７のワイヤ９３と電極９２の材質や、加熱用レーザの出力等に応じて、適切な値に設定される。
ステップＳ３５に進んだ場合、制御手段５０は、前回測定した温度と今回測定した温度を比較し、温度上昇中であるか否かを判定する。温度上昇中であると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４０Ａに進み、温度上昇中でない場合はステップＳ４０Ｂに進む。
ステップＳ４０Ａに進んだ場合、制御手段５０は、位置移動手段を制御して平行光Ｌ２の経路上に第２赤外線用選択反射手段を配置してステップＳ４５に進む。
ステップＳ４０Ｂに進んだ場合、制御手段５０は、位置移動手段を制御して平行光Ｌ２の経路上に第１赤外線用選択反射手段を配置してステップＳ４５に進む。
なお、第１赤外線用選択反射手段の配置や第２赤外線用選択反射手段の配置に要する時間は、非常に短い時間（例えば１ｍｓ未満）であり、温度上昇特性の測定に影響を与えない程度に短い時間である。

ステップＳ４５に進んだ場合、制御手段５０は、測定終了タイミングであるか否かを判定する。制御手段５０は、求めた温度が飽和温度に達していると判定した場合、測定終了タイミングであると判定する。例えば制御手段５０は、今回のステップＳ２５にて求めた温度が、前回のステップＳ２５にて求めた温度に対して、所定値以下の温度上昇状態であった場合、飽和温度に達したと判定する。なお飽和温度は、図１０に示す温度上昇特性の傾きが所定値以下となった場合であって、温度がほぼ一定となった状態の温度である。
制御手段５０は、飽和温度に達して測定終了タイミングであると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５０に進み、測定終了タイミングでないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ２０に戻る。なお、ステップＳ２０に戻る際、所定時間（例えば１ｍｓ程度）待ってから戻ると、所定時間間隔で温度を求めることができるので、より好ましい。
例えばステップＳ４０Ａにて第２赤外線用選択反射手段を平行光Ｌ２の経路上に配置した後にステップＳ２０に戻った場合、第１赤外線検出手段では第２赤外線波長（λ１２）の赤外線エネルギーを検出することになる。

例えば図１０に示す温度上昇特性の例は、切替温度がＭ３［℃］に設定されており、時間Ｔ１において、第１赤外線波長（λ１１）の検出値が図８におけるＥ１Ｂであり、所定赤外線波長（λ１）の検出値がＥ１Ａであり、２波長比（Ｅ１Ａ／Ｅ１Ｂ）と温度・２波長比特性（図９）から求めた温度がＭ４［℃］であった例を示している。また時間Ｔ２において、第１赤外線波長（λ１１）の検出値がＥ２Ｂであり、所定赤外線波長（λ１）の検出値がＥ２Ａであり、２波長比（Ｅ２Ａ／Ｅ２Ｂ）と温度・２波長比特性（図９）から求めた温度がＭ３［℃］であった例を示しており、温度の測定後に第２赤外線用選択反射手段に切り替えた例を示している。そして時間Ｔ３において、第２赤外線波長（λ１２）の検出値がＥ３Ｃであり、所定赤外線波長（λ１）の検出値がＥ３Ａであり、２波長比（Ｅ３Ｃ／Ｅ３Ａ）と温度・２波長比特性（図９）から求めた温度がＭ２［℃］であった例を示している。

ステップＳ５０に進んだ場合、制御手段５０は、加熱用レーザ光源を制御して、加熱用レーザの照射を停止し、ステップＳ５５に進む。
ステップＳ５５にて制御手段５０は、ステップＳ２５にて求めた温度と加熱時間による温度上昇特性に基づいて、測定対象物の状態を判定し、判定結果を表示手段等に表示して処理を終了する。
ここで図１１に、図１における接合部９６の面積が理想面積である場合の温度上昇特性（図１１中に点線にて示す）の例と、接合部９６の面積が下限面積であった場合の温度上昇特性（図１１中に一点鎖線にて示す）の例と、接合部９６の面積が上限面積であった場合の温度上昇特性（図１１中に二点鎖線にて示す）の例を示す。
例えば記憶手段に、接合部９６の面積が下限面積である場合の（下限面積）温度上昇特性と、接合部９６の面積が上限面積である場合の（上限面積）温度上昇特性と、を記憶しておく。
そしてステップＳ５５にて制御手段５０は、測定した温度と加熱時間に基づいて求めた温度上昇特性が、記憶手段に記憶されている（下限面積）温度上昇特性と（上限面積）温度上昇特性と、の間にあるか否かを判定し、（下限面積）温度上昇特性と（上限面積）温度上昇特性の間にある場合は接合状態が良好であると判定し、（下限面積）温度上昇特性と（上限面積）温度上昇特性の間から外れている場合は接合状態が不良であると判定し、判定結果を表示する。
測定した温度と加熱時間により求めた温度上昇特性が、（下限面積）温度上昇特性と（上限面積）温度上昇特性の間にあることは、接合部の面積が、下限面積と上限面積の間にあることを示しており、接合部の面積が許容範囲内であることを示している。

なお、以上に説明した第１〜第４の実施の形態の光学非破壊検査装置を用いて、図６に示す処理手順を実施することで、測定対象物（接合構造部位９７）の状態、または２つの部材（ワイヤ９３と電極９２）の接合状態、または２つの部材（ワイヤ９３と電極９２）の接合部の面積が許容範囲内であるか否か、を制御手段にて判定する光学非破壊検査方法として利用することも可能である。

以上、本実施の形態にて説明した光学非破壊検査装置は、加熱用レーザにて加熱を開始してから飽和温度に達するまでの数１０ｍｓ程度の期間の温度上昇特性を用いて測定対象物の状態を判定するので、加熱後の放熱状態で判定する場合（数１０秒〜数分程度）と比較して、非常に検査時間が短い。
また、固定された異なる２波長の赤外線の比を利用する場合と比較して、検出する２波長を、低温測定用の２波長（この場合、所定赤外線波長（λ１）と第１赤外線波長（λ１１））と、高温測定用の２波長（この場合、第２赤外線波長（λ１２）と所定赤外線波長（λ１））と、を切り替えて温度を測定するので、測定可能温度範囲がより広く、且つ測定精度をより向上させることができる。
また、ワイヤボンディング個所の接合の良否判定に利用することが可能であり、作業者による目視の検査や、抜き取りサンプルの破壊検査等と比較して、より高い信頼性で検査することができる。

本発明の光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法、の構成、構造、外観、形状、処理手順等は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
なお、本実施の形態にて説明した赤外線放射特性（図８）の例と、この赤外線放射特性中に示した所定赤外線波長（λ１）、第１赤外線波長（λ１１）、第２赤外線波長（λ１２）の位置は、ひとつの例であり、これに限定されるものではない。
また本実施の形態の説明では、第２赤外線検出手段に導光する赤外線の波長を所定赤外線波長のみとして、第１赤外線検出手段に導光する赤外線の波長を第１赤外線波長と第２赤外線波長の２つの波長の中から選択した１つとしたが、第２赤外線検出手段に導光する赤外線の波長を、複数の波長の中から制御手段にて選択可能に構成し、第１赤外線検出手段に導光する赤外線の波長を、複数の波長の中から制御手段にて選択可能に構成するようにしてもよい。従って、第１赤外線検出手段と第２赤外線検出手段の少なくとも一方に導光する赤外線の波長を、制御手段にて選択的に変更できればよい。
また、２つの波長の中から１つを選択するのでなく、図７に示した支持体５２に３つ以上の選択反射手段（各波長に対応した選択反射手段）を設け、３つ以上の波長の中から１つを選択するように構成してもよい。

１Ａ〜１Ｄ 光学非破壊検査装置
１０ 集光コリメート手段
１０Ａ、１０Ｂ （非球面）反射ミラー
１１Ａ、１１Ｂ 加熱レーザ用選択反射手段
１２Ａ、１２Ｂ 所定赤外線用選択反射手段
１５Ａ、１５Ｂ 第１赤外線用選択反射手段
１６Ａ、１６Ｂ 第２赤外線用選択反射手段
２１ 加熱用レーザ光源
３１ 第２赤外線検出手段
３５ 第１赤外線検出手段
４１ 加熱用レーザコリメート手段
４２ 第２赤外線集光手段
４５ 第１赤外線集光手段
５０ 制御手段
５１ 位置移動手段
９２ 電極
９３ ワイヤ
９６ 接合部
９７ 接合構造部位
ＳＰ 測定スポット

Claims (10)

1. 光軸に沿って一方の側から入射された平行光を、焦点位置として測定対象物上に設定した測定スポットに向けて集光して他方の側から出射するとともに、前記測定スポットから放射及び反射されて他方の側から入射された光を、光軸に沿った平行光に変換して一方の側から出射する集光コリメート手段と、
   測定対象物を破壊することなく加熱する加熱レーザ波長の加熱用レーザを出射する加熱用レーザ光源と、
   前記加熱用レーザを前記集光コリメート手段の一方の側へと導く加熱用レーザ導光手段と、
   前記測定スポットから放射された赤外線を検出可能な第１赤外線検出手段及び第２赤外線検出手段と、
   制御手段と、
   前記測定スポットから放射されて前記集光手段の一方の側から出射された平行光の中から前記制御手段にて選択された２つの異なる波長の赤外線のそれぞれを前記第１赤外線検出手段と前記第２赤外線検出手段のそれぞれに導く放射赤外線選択導光手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記加熱用レーザ光源を制御して前記加熱用レーザにて前記測定スポットを加熱しながら前記第１赤外線検出手段からの検出信号と前記第２赤外線検出手段からの検出信号を取り込み、前記第１赤外線検出手段からの検出値と前記第２赤外線検出手段からの検出値との比に基づいて前記測定スポットの温度を測定し、
   加熱時間に応じた前記測定スポットの温度上昇状態である温度上昇特性を測定し、測定した前記温度上昇特性に基づいて測定対象物の状態を判定し、
   測定中において、測定した温度に応じて前記放射赤外線選択導光手段を制御して、前記第１赤外線検出手段と前記第２赤外線検出手段の少なくとも一方へ導光する赤外線の波長を変更する、
   光学非破壊検査装置。
2. 請求項１に記載の光学非破壊検査装置であって、
   前記放射赤外線選択導光手段は、
   前記測定スポットから放射されて前記集光手段の一方の側から出射された平行光の中から前記制御手段にて選択された第１赤外線波長の赤外線あるいは第２赤外線波長の赤外線のいずれか一方を前記第１赤外線検出手段へと導く第１放射赤外線導光手段と、
   前記測定スポットから放射されて前記集光手段の一方の側から出射された平行光の中から所定赤外線波長の赤外線を前記第２赤外線検出手段へと導く第２放射赤外線導光手段と、にて構成されている、
   光学非破壊検査装置。
3. 請求項２に記載の光学非破壊検査装置であって、
   前記加熱用レーザ導光手段は、
   前記加熱用レーザ光源の近傍に配置されて、前記加熱用レーザ光源から出射された加熱用レーザを平行光に変換する加熱用レーザコリメート手段と、
   前記集光コリメート手段の光軸上に配置されて、前記加熱用レーザ光源から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長の加熱用レーザを前記集光コリメート手段の一方の側に向けて反射するとともに、前記測定スポットから放射及び反射されて前記集光コリメート手段の一方の側から出射された加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光を透過する加熱レーザ用選択反射手段と、あるいは、前記集光コリメート手段の光軸上に配置されて、前記加熱用レーザ光源から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長の加熱用レーザを前記集光コリメート手段の一方の側に向けて透過するとともに、前記測定スポットから放射及び反射されて前記集光コリメート手段の一方の側から出射された加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光を反射する加熱レーザ用選択反射手段と、にて構成されている、
   光学非破壊検査装置。
4. 請求項３に記載の光学非破壊検査装置であって、
   前記第１放射赤外線導光手段は、
   前記加熱レーザ用選択反射手段と、
   前記集光コリメート手段の一方の側から出射されて前記加熱レーザ用選択反射手段を透過あるいは反射した加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光の経路上に配置されて当該平行光の中から所定赤外線波長の赤外線を前記第２赤外線検出手段に向けて透過するとともに所定赤外線波長とは異なる波長の平行光を前記第１赤外線検出手段に向けて反射する所定赤外線用選択反射手段と、あるいは、前記集光コリメート手段の一方の側から出射されて前記加熱レーザ用選択反射手段を透過あるいは反射した加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光の経路上に配置されて当該平行光の中から所定赤外線波長の赤外線を前記第２赤外線検出手段に向けて反射するとともに所定赤外線波長とは異なる波長の平行光を前記第１赤外線検出手段に向けて透過する所定赤外線用選択反射手段と、
   前記所定赤外線用選択反射手段にて前記第２赤外線検出手段とは異なる方向に向かうように反射あるいは透過された平行光の経路上に配置された場合に当該平行光の中から第１赤外線波長の赤外線を透過あるいは反射する第１赤外線用選択反射手段と、
   前記所定赤外線用選択反射手段にて前記第２赤外線検出手段とは異なる方向に向かうように反射あるいは透過された平行光の経路上に配置された場合に当該平行光の中から第２赤外線波長の赤外線を透過あるいは反射する第２赤外線用選択反射手段と、
   前記第１赤外線用選択反射手段と前記第２赤外線用選択反射手段のいずれか一方の位置を前記所定赤外線用選択反射手段にて前記第２赤外線検出手段とは異なる方向に向かうように反射あるいは透過された平行光の経路上に移動させることが可能であって前記制御手段から制御される位置移動手段と、
   前記第１赤外線検出手段の近傍に配置されて前記第１赤外線用選択反射手段あるいは前記第２赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された第１赤外線波長あるいは第２赤外線波長の平行光の赤外線を前記第１赤外線検出手段に向けて集光する第１赤外線集光手段と、にて構成されている、
   光学非破壊検査装置。
5. 請求項４に記載の光学非破壊検査装置であって、
   前記第２放射赤外線導光手段は、
   前記加熱レーザ用選択反射手段と、
   前記所定赤外線用選択反射手段と、
   前記第２赤外線検出手段の近傍に配置されて前記所定赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された所定赤外線波長の平行光の赤外線を前記第２赤外線検出手段に向けて集光する第２赤外線集光手段と、にて構成されている、
   光学非破壊検査装置。
6. 請求項２〜５のいずれか一項に記載の光学非破壊検査装置であって、
   第１赤外線波長は、所定赤外線波長よりも長い波長に設定されており、
   第２赤外線波長は、所定赤外線波長よりも短い波長に設定されている、
   光学非破壊検査装置。
7. 請求項６に記載の光学非破壊検査装置であって、
   前記制御手段は、
   測定中において前記測定スポットの温度が所定温度未満の場合は、前記第１赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された第１赤外線波長の赤外線が前記第１赤外線検出手段に導光されるように前記位置移動手段を制御し、
   測定中において前記測定スポットの温度が所定温度以上の場合は、前記第２赤外線用選択反射手段にて透過あるいは反射された第２赤外線波長の赤外線が前記第１赤外線検出手段に導光されるように前記位置移動手段を制御し、
   測定した温度と加熱時間による前記温度上昇特性に基づいて、測定対象物の状態を判定する、
   光学非破壊検査装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学非破壊検査装置であって、
   前記測定対象物は、２つの部材を接合した接合部を含む接合構造部位であり、
   前記測定スポットは、前記２つの部材における一方の部材の表面に設定されており、
   前記制御手段は、
   前記温度上昇特性に基づいて、前記２つの部材の接合状態を判定する、
   光学非破壊検査装置。
9. 請求項８に記載の光学非破壊検査装置であって、
   判定する前記２つの部材の接合状態とは、前記２つの部材の接合部の面積の大きさであり、
   前記制御手段は、
   前記温度上昇特性に基づいて、前記２つの部材の接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する、
   光学非破壊検査装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学非破壊検査装置を用いて、
    測定対象物の状態、
    あるいは前記２つの部材の接合状態、
    あるいは前記２つの部材の接合部の面積が許容範囲内であるか否か、を前記制御手段にて判定する、
    光学非破壊検査方法。
    
    

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