JP2019007853A - 光学非破壊検査装置及び光学非破壊検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず図1を用いて、第1の実施の形態における光学非破壊検査装置1の全体構成について説明する。第1の実施の形態の光学非破壊検査装置1は、レーザ光源(この場合、半導体レーザ光源21)から出射されるレーザ光そのものの強度を正弦波状に変化させ、当該レーザ光の強度を直接的に検出するタイプの光学非破壊検査装置の例を示している。光学非破壊検査装置1は、レーザ出力装置27、集光手段10(図1、図2の例では、反射型対物レンズ)、レーザ強度検出手段41、赤外線強度検出手段31、位相差検出装置60、判定装置70、センサアンプ31A、41A、線形補正手段31S等を有している。また、以下の説明では、第1部材51が電子部品(例えばチップ型の素子)であり、第2部材52がプリント基板であり、第1部材51と第2部材52とが、ハンダ53(接合部材に相当)によって接合されている例で説明する。従って、第1部材51の接合界面は、第1部材51とハンダ53との接合部の面であり、第2部材の接合界面は、第2部材52とハンダ53との接合部の面である。
次に図2を用いて、第2の実施の形態における光学非破壊検査装置1Aの全体構成について説明する。第2の実施の形態の光学非破壊検査装置1Aは、レーザ光源21Aから出射されるレーザ光そのものの強度を変化させるのではなく、出射されたレーザ光を種々の角度で屈折させてピンホールPHを通過するレーザ光を増減させ、計測点SPにて反射したレーザ光の強度を検出するタイプの光学非破壊検査装置の例を示している。第2の実施の形態の光学非破壊検査装置1Aは、第1の実施の形態の光学非破壊検査装置1に対して、レーザ出力装置27がレーザ出力装置27Aに変更されて加熱用レーザLaが線状である点と、加熱レーザ選択反射手段23が省略されている点と、反射光選択反射手段43が追加されている点が異なる。以下、これらの相違点について主に説明する。相違点以外の構成については、第1の実施の形態にて説明したとおりであるので、説明を省略する。なお図2の例では、説明上、計測対象物50(ハンダ53にて接合された第1部材51と第2部材52)への入射光である加熱用レーザLaの入射角度と、加熱用レーザLaの反射光の反射角度(光軸Xの角度)と、に合わせて計測対象物50の傾斜角度を設定している例を示している。
図3を用いて、赤外線強度検出手段31の出力特性の例について説明する。例えば図3に示すように、赤外線強度検出手段31は、検出した赤外線の強度に応じた出力電圧を出力する。従って、検出した赤外線の強度が正弦波状に周期的に変化した場合、出力電圧も正弦波状に周期的に変化する。しかし、図3からわかるように、赤外線強度検出手段31の出力特性は、線形特性ではなく計測点の温度に対する非線形特性を有しているので、前記温度の変化が波形歪の無い正弦波状であっても、出力される赤外線強度検出信号(補正前)は、歪んだ波形となる。図3の例に示す出力特性の場合、赤外線強度検出信号(補正前)は、図4の[信号S2(赤外線強度検出信号(補正前))]に示すように、特に、出力電圧の低い側で波形歪が大きくなる。
そこで、本実施の形態では、図1及び図2に示すように、赤外線強度検出手段31と位相差検出装置60との間(あるいは、位相差検出装置60の内部)に線形補正手段31Sを設けている。線形補正手段31Sは、図5の[線形補正手段の補正特性]に示すように、例えば、入力された信号に、所定の対数グラフ状のゲインを乗じて出力する対数変換器であり、赤外線強度検出手段の出力特性に応じた対数特性に設定されている。また線形補正手段31Sは、いわゆるフィルタとは異なり、入力信号に対する出力信号の位相遅れが発生しない特性を有している。従って、図5の例に示すように、非線形特性を有する[赤外線強度検出手段の出力特性]に、[線形補正手段の補正特性]を乗じると、線形特性を有する[補正後の赤外線強度検出信号の特性]を得ることができる。
次に図7に示すフローチャートを用いて、判定装置70及び位相差検出装置60の処理手順の例について説明する。判定装置70及び位相差検出装置60の処理手順を含め、以降の説明は、上記の第1の実施の形態及び第2の実施の形態にて、共通である。例えば作業者が判定装置70を起動すると、位相差検出装置60が連動して起動され、判定装置70はステップS15へと処理を進め、位相差検出装置60はステップS140へと処理を進める。
次に、位相差・接合部面積特性の作成方法の例について説明する。例えば、特定の製品品番(例えば製品品番:A)である計測対象物に対して、第1部材と第2部材との接合部面積の大きさのみが異なる複数のサンプルを用意する。そして、各サンプルを、図1または図2に示す光学非破壊検査装置にかけて、位相差(δ)を計測する。なお、位相差の計測前、または位相差の計測後、各サンプルの接合部面積を測定する。そして、計測した位相差と、測定した接合部面積と、に基づいて、当該製品品番の計測対象物に対する位相差・接合部面積特性(図9参照)を作成する。このようにして、第1部材と第2部材との接合部面積の大きさのみが異なる複数のサンプルを用いて、図9の例に示すように、(製品品番:Aに対する)位相差・接合部面積特性を得ることができる。なお、複数のサンプルを用意して位相差・接合部面積特性を得る代わりに、複数のシミュレーションに基づいて、図9の例に示す位相差・接合部面積特性と同等の特性を得るようにしてもよい。なお、接合面積が大きい場合は、熱が逃げやすいため、加熱時や減熱時のピークに達するまでの時間が早く、位相差が小さくなる傾向にある。接合面積が小さい場合は、熱が逃げにくいため、加熱時や減熱時のピークに達するまでの時間が遅く、位相差が大きくなる傾向にある。
また図10に、判定装置70の表示手段(モニタ等)に、求めた接合部面積Sを含む判定結果情報70Gを表示した例を示す。この場合、判定装置70または記憶装置に記憶されている判定情報には、製品品番に対応させて、加熱用レーザ出力、加熱用レーザ周波数、位相差・接合部面積特性(グラフ、マップ、回帰式の少なくとも1つ)、最小許容面積、最大許容面積、が含まれている。図10中における最小許容面積は、判定装置70または記憶装置が記憶している判定情報と、ステップS30にて入力された製品品番にて特定された最小許容面積である。また図10中における最大許容面積は、判定装置70または記憶装置が記憶している判定情報と、ステップS30にて入力された製品品番にて特定された最大許容面積である。判定装置70は、算出した接合部面積Sが、最小許容面積以上かつ最大許容面積以下以下である場合、接合状態は「正常」であると判定し、最小許容面積よりも小さいまたは最大許容面積よりも大きい場合、接合状態は「異常」であると判定する。図10の例は、「正常」と判定した場合の例を示している。作業者は、判定結果情報70Gを見ることで、計測対象物の接合状態が、正常であるか異常であるかを、容易に知ることができる。
10 集光手段(対物レンズ)
21 半導体レーザ光源
21A レーザ光源
22 コリメートレンズ
23 加熱レーザ選択反射手段
24 音響光学変調器
25 変調信号出力手段
27、27A レーザ出力装置
31 赤外線強度検出手段
31S 線形補正手段
32、42 集光レンズ
41 レーザ強度検出手段
43 反射光選択反射手段
50 計測対象物
51 第1部材
52 第2部材
53 ハンダ(接合部材)
60 位相差検出装置
70 判定装置
80 通信回線
81 配信装置
H1 判定情報
La 加熱用レーザ
S 接合部面積
SP 計測点
δ 位相差
Claims (3)
- 接合界面にて互いに接合された第1部材と第2部材、あるいは、互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第1部材と前記第2部材、である計測対象物における前記第1部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される情報、あるいは、前記加熱用レーザに関する情報及び前記計測点から取得される情報、に基づいて、前記接合界面における接合部の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査装置であって、
前記計測点における強度が正弦波状に変化するように前記加熱用レーザを出射するレーザ出力装置と、
前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を検出してレーザ強度検出信号を出力するレーザ強度検出手段と、
前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を検出して赤外線強度検出信号を出力する赤外線強度検出手段と、
前記レーザ強度検出手段からの前記レーザ強度検出信号と前記赤外線強度検出手段からの前記赤外線強度検出信号とを取り込んで、正弦波状に変化する前記レーザ強度検出信号と、正弦波状に変化する前記赤外線強度検出信号と、の位相差を検出して検出した前記位相差に関する情報を判定装置に出力する位相差検出装置と、
前記位相差検出装置から入力された前記位相差に関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の面積である前記接合部面積を求める前記判定装置と、
を有し、
前記赤外線強度検出手段から出力される前記赤外線強度検出信号の特性は、前記計測点の温度に対して非線形特性であり、
前記赤外線強度検出手段と前記位相差検出装置との間、あるいは、前記位相差検出装置の内部、には前記赤外線強度検出信号の特性を線形特性に補正する線形補正手段が設けられている、
光学非破壊検査装置。 - 請求項1に記載の光学非破壊検査装置であって、
前記線形補正手段は、対数変換器である、
光学非破壊検査装置。 - 接合界面にて互いに接合された第1部材と第2部材、あるいは、互いの接合界面にて接合部材を挟んで互いに接合された前記第1部材と前記第2部材、である計測対象物における前記第1部材の表面に設定した計測点に加熱用レーザを照射して、前記計測点から取得される情報、あるいは、前記加熱用レーザに関する情報及び前記計測点から取得される情報、に基づいて、前記接合界面における接合部の面積である接合部面積を求める、光学非破壊検査方法であって、
レーザ出力装置と、レーザ強度検出手段と、赤外線強度検出手段と、位相差検出装置と、判定装置と、を用いて、
前記レーザ出力装置から、前記計測点における強度が正弦波状に変化するように前記加熱用レーザを出射する、レーザ出射ステップと、
前記計測点において正弦波状に変化する前記加熱用レーザの強度を、前記レーザ強度検出手段にて検出してレーザ強度検出信号を出力する、レーザ強度検出ステップと、
前記計測点から放射されて正弦波状に変化する赤外線の強度を、前記赤外線強度検出手段にて検出して赤外線強度検出信号を出力する、赤外線強度検出ステップと、
前記レーザ強度検出信号と、前記赤外線強度検出信号と、を前記位相差検出装置に入力して前記位相差検出装置にて前記レーザ強度検出信号と前記赤外線強度検出信号との位相差を求め、求めた前記位相差に関する情報を前記判定装置に出力する位相差計測ステップと、
前記判定装置にて、入力された前記位相差に関する情報に基づいて、前記接合界面における接合部の面積である前記接合部面積を求める接合部面積演算ステップと、
を有し、
前記赤外線強度検出手段から出力される前記赤外線強度検出信号の特性は、前記計測点の温度に対して非線形特性であり、
前記赤外線強度検出ステップにて得られた非線形特性である前記赤外線強度検出信号を、線形特性に補正した後、前記位相差計測ステップにて用いる、
光学非破壊検査方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60102531A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-06 | Nippon Soken Inc | 赤外線放射温度計 |
JPS62168027A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-24 | Ricoh Co Ltd | 赤外線撮像装置における温度幅選択回路 |
US4998826A (en) * | 1988-11-30 | 1991-03-12 | Telatemp Corporation | Agricultural infrared thermometer |
JPH05295543A (ja) * | 1992-02-17 | 1993-11-09 | Hitachi Ltd | 真空処理装置及びそれを用いた成膜装置と成膜方法 |
JP2017072473A (ja) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2017078624A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料の接合性検査方法及び検査装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60102531A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-06 | Nippon Soken Inc | 赤外線放射温度計 |
JPS62168027A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-24 | Ricoh Co Ltd | 赤外線撮像装置における温度幅選択回路 |
US4998826A (en) * | 1988-11-30 | 1991-03-12 | Telatemp Corporation | Agricultural infrared thermometer |
JPH05295543A (ja) * | 1992-02-17 | 1993-11-09 | Hitachi Ltd | 真空処理装置及びそれを用いた成膜装置と成膜方法 |
JP2017072473A (ja) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2017078624A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料の接合性検査方法及び検査装置 |
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