JP6232760B2 - Optical nondestructive inspection method and optical nondestructive inspection apparatus - Google Patents

Optical nondestructive inspection method and optical nondestructive inspection apparatus Download PDF

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Description

本発明は、光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置に関する。   The present invention relates to an optical nondestructive inspection method and an optical nondestructive inspection apparatus.

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。破壊検査の方法としては、例えば接合部にせん断応力を印加してせん断破壊するシェアと呼ばれる方法や、接合したワイヤを引張ってワイヤを剥がし破壊するプルと呼ばれる方法がある。
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。
For example, when an electrode is connected to a semiconductor chip by wire bonding, the electrode and the wire are bonded by various methods, but it is necessary to inspect that the electrode and the wire are appropriately bonded.
Conventionally, the joint portion is enlarged with a microscope or the like, and an operator visually inspects, or a predetermined sample is taken out, the electrode and the wire are broken, and the strength and the like are inspected. As a method of destructive inspection, there are, for example, a method called shearing in which shear stress is applied to a joint and shearing is broken, and a method called pulling in which a wire is pulled and peeled to break.
When the worker visually inspects, a difference due to the skill of the worker or a difference due to fatigue or physical condition occurs even for the same worker, so the reliability of the inspection result is low and the inspection efficiency is also poor.
In addition, if a sample is subjected to a destructive inspection, it cannot be guaranteed that all the objects that were not actually destroyed as a sample (all the remaining samples that were not sampled) are in the same state as the sample that was destroyed.

例えば特許文献1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には、ボンディング面とワイヤとの接合部において、シェアツールを用いてワイヤをせん断して、その強度を測定し、ボンディング面に残った接合痕を撮影し、接合痕の所定個所の面積等に基づいて接合状態の良否を判定する、ワイヤボンド検査装置及びワイヤボンド検査方法が開示されている。
また特許文献3には、ワイヤボンディング後の物品を撮像装置で撮像して得られた画像上のワイヤ像の形状を認識する方法であって、画像上のワイヤ像を、画像の分解能よりも粗い間隔で離散的な点列として認識し、離散的な点列によってワイヤ像の形状を表現する、ボンディングワイヤ形状認識方法が開示されている。
また特許文献4には、撮像対象物を撮像した撮像信号を、2値化手段にて画素毎に2値化信号に変換し、変換した2値化信号とメモリに登録されているテンプレートとを対応画素毎に比較して一致した画素数の大小で類似度を求めるテンプレートマッチング方式において、1つのテンプレートに対して拡大された形状のテンプレートと、縮小された形状のテンプレートと、を登録しておき、変換した2値化信号と、各テンプレートとを比較し、一致した画素数により類似度を求める、テンプレートマッチング方式が開示されている。
For example, in Patent Document 1, in order to determine the quality of the bonding state by wire bonding from the area of the bonding portion in a non-contact manner, the target position of the wire is heated with a laser, and a small amount of infrared rays emitted from the heating position Measure the temperature transition until reaching the saturation temperature using a two-wavelength infrared radiation thermometer, determine the numerical value correlated with the bonding area from the temperature transition, and judge the quality from the numerical value. A determination method and a determination apparatus are described.
Further, Patent Document 2 discloses that at the joint between the bonding surface and the wire, the wire is sheared by using a shear tool, the strength thereof is measured, the bonding trace remaining on the bonding surface is photographed, and a predetermined portion of the bonding trace is obtained. A wire bond inspection device and a wire bond inspection method for determining whether or not a bonded state is good based on the area of the wire are disclosed.
Patent Document 3 discloses a method for recognizing the shape of a wire image on an image obtained by imaging an article after wire bonding with an imaging device, and the wire image on the image is rougher than the resolution of the image. A bonding wire shape recognition method is disclosed that recognizes a discrete point sequence at intervals and expresses the shape of the wire image by the discrete point sequence.
In Patent Document 4, an imaging signal obtained by imaging an imaging object is converted into a binarized signal for each pixel by binarization means, and the converted binarized signal and a template registered in a memory are used. In a template matching method for obtaining a similarity based on the number of matched pixels for each corresponding pixel, an enlarged shape template and a reduced shape template are registered in advance for one template. A template matching method is disclosed in which a converted binarized signal is compared with each template, and a similarity is obtained from the number of matched pixels.

特開2011−191232号公報JP 2011-191232 A 特開2011−29275号公報JP 2011-29275 A 特開平6−323822号公報JP-A-6-323822 特開昭63−298488号公報JP 63-298488 A

特許文献1に記載された加熱用レーザを用いたワイヤボンディングの良否判定を行う際、接合されているワイヤの外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを判定することは、非常に重要である。ワイヤの外観の状態が明らかに検査するべき状態でない場合は検査が無駄になり、検査時間が必要以上に長くかかるためである。しかし特許文献1には、接合されているワイヤの外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを判定する点について記載がされていない。
また特許文献2は、いわゆる破壊検査であり、実際に破壊したサンプルが良品であると判定されても、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。
また特許文献3は、画像の分解能よりも粗い間隔の離散的な点列としてボンディング後のワイヤの形状を画像認識しているが、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態であるか否かを判定する点についての記載はない。
また特許文献4は、2値化信号とテンプレートとの対応する各画素を比較しているので比較に非常に時間がかかり、このテンプレートマッチング方式を利用して、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態であるか否かを判定した場合、判定時間が非常に長くなることが予想されるので好ましくない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を検査する前に、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かをより適切に検査することが可能であり、検査時間をより短時間で行うことができる、光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置を提供することを課題とする。
When determining the quality of wire bonding using the heating laser described in Patent Document 1, whether or not the appearance of the bonded wire is a state to be inspected using the heating laser is determined. It is very important to judge. This is because if the appearance of the wire is not clearly in a state to be inspected, the inspection is wasted and the inspection time takes longer than necessary. However, Patent Document 1 does not describe the point of determining whether or not the appearance of the bonded wires is a state in which an inspection using a heating laser is to be performed.
Further, Patent Document 2 is a so-called destructive inspection, and even if the actually destroyed sample is determined to be a non-defective product, all of the objects that were not actually destroyed as a sample (all the remaining samples that were not extracted) It cannot be guaranteed that the sample is in the same state as the destroyed sample.
Further, Patent Document 3 recognizes the shape of the wire after bonding as a discrete point sequence having a coarser spacing than the resolution of the image, but is it in an external state to be inspected using a heating laser? There is no description about the point which determines whether or not.
Further, since Patent Document 4 compares each pixel corresponding to the binarized signal and the template, the comparison takes a very long time, and this template matching method is used to perform inspection using a heating laser. When it is determined whether or not the appearance of the power should be determined, the determination time is expected to be very long, which is not preferable.
The present invention was devised in view of the above points, and the appearance of the measuring object is examined before the temperature rise characteristic is obtained by irradiating the heating laser to inspect the state inside the measuring object. An optical non-destructive inspection method and an optical device capable of more appropriately inspecting whether or not the state should be inspected using a heating laser and capable of performing the inspection in a shorter time It is an object to provide a nondestructive inspection apparatus.

上記課題を解決するため、本発明に係る光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第1の発明は、測定対象物を破壊することなく加熱する出力に設定された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、赤外線を検出可能な少なくとも1つの赤外線検出手段と、前記加熱用レーザ光源を制御するとともに前記赤外線検出手段からの検出信号を取り込む制御手段と、を用い、前記制御手段から前記加熱用レーザ光源を制御して、測定対象物上に設定した測定スポットに向けて加熱用レーザを照射する、加熱用レーザ照射ステップと、前記制御手段にて前記測定スポットから放射される光の中から取り出した所定赤外線波長の赤外線を前記赤外線検出手段を用いて検出する、放射赤外線検出ステップと、前記制御手段にて、前記放射赤外線検出ステップにて検出した検出値と、前記加熱用レーザ照射ステップによる加熱用レーザの照射時間である加熱時間と、に基づいて、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する、温度上昇特性測定ステップと、前記制御手段にて、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、判定ステップと、を有する光学非破壊検査方法において、前記測定対象物は、2つの部材である第1部材と第2部材を接合した接合部を含む接合構造部位である。
そして、撮像手段と移動手段と記憶手段と前記制御手段と、を用い、前記記憶手段には、理想的な前記測定対象物の前記第1部材の輪郭に関する理想モデル輪郭情報が記憶されており、前記加熱用レーザ照射ステップを実行する前に、前記制御手段から前記移動手段を制御して、前記測定対象物を撮像可能な予め設定された位置へと前記測定対象物に対する前記撮像手段の位置を相対的に移動させる移動ステップと、移動先において前記制御手段から前記撮像手段を制御して、前記測定対象物の画像データを取得する撮像ステップと、前記制御手段にて、取得した画像データから前記第1部材の輪郭を抽出する輪郭抽出ステップと、前記制御手段にて、抽出した前記第1部材の輪郭と前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報とに基づいて、抽出した第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の外観の状態を評価する評価ステップと、を実行する。
そして前記制御手段にて、前記評価ステップの結果、抽出した前記第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の外観の状態が、前記加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合に、実際の前記第1部材上に前記測定スポットを設定し、前記加熱用レーザ照射ステップと、前記放射赤外線検出ステップと、前記温度上昇特性測定ステップと、前記判定ステップと、を実行して前記測定対象物の内部の状態を判定する。
また、前記理想モデル輪郭情報には、理想的な前記第1部材の輪郭を特定可能な所定個所に関連する数値が前記所定個所に対応付けられて記憶されており、前記評価ステップにおいて、前記制御手段にて評価する前記第1部材の外観の状態は前記第1部材の形状であり、前記制御手段にて、抽出した前記第1部材の輪郭から基準位置を抽出し、抽出した基準位置に基づいて、抽出した前記第1部材の輪郭における前記所定個所を特定し、特定した前記所定個所に相当する個所に関連する数値を求め、求めた数値が、前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値に対して許容範囲内である場合に、前記第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の形状が検査するべき形状であると判定する。
また、前記第1部材は線状部材であり、長手方向における一方の端部の近傍が前記第2部材と接合されており、前記撮像ステップにて撮像された前記画像データには、前記第1部材の前記一方の端部が撮像されており、前記基準位置は、抽出した前記第1部材の輪郭における前記一方の端部の輪郭の位置である。
そして、理想的な前記第1部材では、前記一方の端部から前記長手方向に沿う方向に第1所定距離だけ離れた位置から、前記一方の端部から第1所定距離よりも長い第2所定距離だけ離れた位置までが前記接合部であり、前記評価ステップにおいて、抽出した前記第1部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第1所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第1仮想直線を設定し、前記第1部材の輪郭と前記第1仮想直線との交点である第1基準点と第2基準点を求め、抽出した前記第1部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第2所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第2仮想直線を設定し、前記第1部材の輪郭と前記第2仮想直線との交点である第3基準点と第4基準点を求め、前記第1基準点〜前記第4基準点に基づいて特定した前記所定個所に関連する距離または角度を示す数値と、前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値と、を比較して求めた距離または角度が許容範囲内であるか否かを判定することで、前記第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の形状が検査するべき形状であるか否かを判定する、光学非破壊検査方法である。
In order to solve the above problems, the optical nondestructive inspection method and the optical nondestructive inspection apparatus according to the present invention take the following means.
First, the first invention of the present invention comprises a heating laser light source that emits a heating laser having a heating laser wavelength set to an output for heating without destroying the measurement object, and at least one that can detect infrared rays. Using the infrared detection means and the control means for controlling the heating laser light source and capturing the detection signal from the infrared detection means, the heating laser light source is controlled from the control means, and the measurement laser light source is placed on the measurement object. A heating laser irradiation step for irradiating a heating laser toward the set measurement spot, and an infrared ray having a predetermined infrared wavelength extracted from the light emitted from the measurement spot by the control means, Detecting using the radiant infrared detection step, the control means, the detection value detected in the radiant infrared detection step, and the heating laser A temperature rise characteristic measuring step for measuring a temperature rise characteristic that is a temperature rise state of the measurement spot according to the heating time based on the heating time that is the irradiation time of the heating laser in the irradiation step; and the control means In the optical nondestructive inspection method, comprising: a determination step for determining a state of the measurement object based on the temperature rise characteristic. The measurement object includes two members, a first member and a second member. It is a junction structure part including the junction part which joined the member.
And using the imaging means, moving means, storage means and the control means, the storage means stores ideal model contour information regarding the contour of the first member of the ideal measurement object, Before executing the heating laser irradiation step, the moving means is controlled from the control means, and the position of the imaging means relative to the measurement object is set to a preset position where the measurement object can be imaged. A moving step of relatively moving, an imaging step of acquiring the image data of the measurement object by controlling the imaging unit from the control unit at a destination, and the control unit from the acquired image data An outline extracting step for extracting the outline of the first member; the outline of the first member extracted by the control means; and the ideal model outline information stored in the storage means. Based on an evaluation step of evaluating the state of appearance of the first member, based on the contour of the first member extracted to the execution.
Then, the control means determines that the appearance state of the first member based on the extracted contour of the first member is a state to be inspected using the heating laser as a result of the evaluation step. In this case, the measurement spot is set on the actual first member, and the heating laser irradiation step, the radiant infrared detection step, the temperature rise characteristic measurement step, and the determination step are executed. determining the internal state of the object to be measured Te.
In the ideal model contour information, a numerical value related to a predetermined location where the ideal contour of the first member can be specified is stored in association with the predetermined location, and in the evaluation step, the control is performed. The appearance of the first member evaluated by the means is the shape of the first member, and the control means extracts a reference position from the extracted outline of the first member, and is based on the extracted reference position. Then, the predetermined part in the extracted contour of the first member is identified, a numerical value related to the part corresponding to the specified predetermined part is obtained, and the obtained numerical value is stored in the storage means. When the numerical value related to the predetermined portion of the contour information is within an allowable range, it is determined that the shape of the first member based on the contour of the first member is a shape to be inspected.
Further, the first member is a linear member, and the vicinity of one end in the longitudinal direction is joined to the second member, and the image data captured in the imaging step includes the first data The one end of the member is imaged, and the reference position is the position of the contour of the one end in the extracted contour of the first member.
In the ideal first member, the second predetermined length that is longer than the first predetermined distance from the one end portion from a position that is separated from the one end portion in the direction along the longitudinal direction by the first predetermined distance. Up to a position separated by a distance is the joint, and in the evaluation step, the first predetermined distance is separated from the reference position in a direction along the longitudinal direction with respect to the extracted outline of the first member. A first imaginary straight line that is substantially orthogonal to the longitudinal direction is set at a position, and a first reference point and a second reference point that are intersections of the outline of the first member and the first imaginary straight line are obtained and extracted. A second imaginary straight line that is substantially orthogonal to the longitudinal direction is set at a position that is separated from the reference position in the direction along the longitudinal direction by the second predetermined distance with respect to the contour of the one member, At the intersection of the contour and the second virtual line A third reference point and a fourth reference point, a numerical value indicating a distance or an angle associated with the predetermined location specified based on the first reference point to the fourth reference point, and the ideal model contour information The shape of the first member based on the contour of the first member is inspected by determining whether the distance or angle obtained by comparing the numerical value related to the predetermined location is within an allowable range. This is an optical nondestructive inspection method for determining whether or not the shape is a power.

この第1の発明では、加熱用レーザ照射ステップを実行する前に、移動ステップと撮像ステップと輪郭抽出ステップと評価ステップとを実行し、評価ステップにて第1部材の輪郭に基づいた第1部材の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定された場合に、第1部材上に測定スポットを設定し、加熱用レーザ照射ステップ以降を実行する。
これにより、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを適切に判定することができるので、加熱用レーザを用いた検査をするに値しない状態で無駄な検査を行うことを排除し、検査時間をより短時間で行うことができる。
In the first invention, before executing the heating laser irradiation step, the moving step, the imaging step, the contour extracting step, and the evaluating step are executed, and the first member based on the contour of the first member in the evaluating step. When it is determined that the appearance state is a state in which an inspection using a heating laser is to be performed, a measurement spot is set on the first member, and the heating laser irradiation step and subsequent steps are executed.
This makes it possible to appropriately determine whether or not the state of the appearance of the measurement object is to be inspected using the heating laser, and thus is not worthy of inspecting using the heating laser. It is possible to eliminate the useless inspection in the state and to perform the inspection time in a shorter time.

また、第1の発明では、評価ステップにて評価する第1部材の外観の状態は第1部材の形状であり、第1部材の輪郭に基づいて第1部材の形状を評価する方法は、比較的時間がかかるテンプレートマッチング方式ではなく、第1部材の輪郭において基準位置に対する所定個所に関連する数値が、理想モデル輪郭情報の所定個所に関連する数値に対して許容範囲内であるか否かを判定する方法である。
これにより、テンプレートマッチング方式と比較して、非常に短時間に、第1部材の輪郭に基づいた第1部材の形状が、加熱用レーザを用いた検査をするべき形状であるか否かを判定することができる。
In the first invention, the appearance of the first member evaluated in the evaluation step is the shape of the first member, and the method for evaluating the shape of the first member based on the contour of the first member is a comparison. It is not a template matching method that requires a certain amount of time, but whether or not the numerical value related to the predetermined position with respect to the reference position in the contour of the first member is within the allowable range with respect to the numerical value related to the predetermined position of the ideal model contour information. It is a method of determination.
Thereby, it is determined whether or not the shape of the first member based on the contour of the first member is a shape to be inspected using the heating laser in a very short time compared with the template matching method. can do.

また、第1の発明では、第1部材は線状部材であり、第1部材の輪郭における一方の端部の輪郭の位置を基準位置とする。
これにより、容易に、且つ短時間に、適切な基準位置を設定することが可能であり、関連する数値を求める際の所定個所を、容易に、且つ短時間に特定することができる。
In the first invention, the first member is a linear member, and the position of the contour of one end in the contour of the first member is used as the reference position.
As a result, it is possible to set an appropriate reference position easily and in a short time, and it is possible to easily and quickly specify a predetermined location when obtaining related numerical values.

そして、第1の発明では、第1部材の輪郭に対して、基準位置からの所定の位置となる第1基準点〜第4基準点を、接合部の仮の四隅として設定し、当該第1基準点〜第4基準点に基づいて特定した所定個所に関連する距離または角度を示す数値と、理想モデル輪郭情報の所定個所に関連する数値とを比較する。
これにより、容易に、且つ短時間に、所定個所を適切に特定することが可能であり、所定個所に関連する数値を求めることと、理想モデル輪郭情報の所定個所に関連する数値との比較を、容易に、且つ短時間に行うことができる。
And in 1st invention, the 1st reference point-the 4th reference point used as the predetermined position from a reference position are set as a temporary four corners of a joined part to the outline of the 1st member, and the 1st A numerical value indicating a distance or angle related to a predetermined location specified based on the reference point to the fourth reference point is compared with a numerical value related to a predetermined location in the ideal model contour information.
As a result, it is possible to easily and appropriately specify a predetermined location in a short time, and a numerical value related to the predetermined location is obtained and compared with a numerical value related to the predetermined location of the ideal model contour information. Can be carried out easily and in a short time.

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方法であって、前記第1部材上に前記測定スポットを設定する際、前記第1部材における前記接合部と反対の側の表面であって前記撮像ステップの際に前記撮像手段と対向している表面における前記第1基準点〜前記第4基準点を頂点とする四角形の重心の位置を前記測定スポットとして設定する、光学非破壊検査方法である。 Next, a second invention of the present invention is the optical nondestructive inspection method according to the first invention , wherein when the measurement spot is set on the first member, the joint portion in the first member The position of the center of gravity of a quadrangle having the first reference point to the fourth reference point as vertices on the surface opposite to the surface and facing the imaging means in the imaging step is used as the measurement spot. This is an optical nondestructive inspection method to be set.

この第2の発明では、第1部材の輪郭に基づいた第1部材の形状が、加熱用レーザを用いた検査をするべき形状であると判定して測定スポットを設定する際、第1基準点〜第4基準点を頂点とする四角形の重心の位置を測定スポットとして設定する。
これにより、接合部のほぼ中央部へと、適切に測定スポットを設定することが可能であり、加熱用レーザにて発生させた熱を接合部の全体に均一に伝播させることができる。
In this second invention , when the measurement spot is set by determining that the shape of the first member based on the contour of the first member is the shape to be inspected using the heating laser, the first reference point The position of the center of gravity of a quadrangle having the fourth reference point as a vertex is set as a measurement spot.
As a result, it is possible to appropriately set the measurement spot almost to the center of the joint, and heat generated by the heating laser can be uniformly propagated throughout the joint.

次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係る光学非破壊検査方法であって、前記測定スポットは、前記第1部材における前記接合部と反対の側の表面であって前記撮像ステップの際に前記撮像手段と対向している表面に設定されており、判定する前記測定対象物の内部の状態とは、前記接合部の面積の大きさであり、前記記憶手段には、前記第1部材と前記第2部材との前記接合部の面積が許容下限のサンプルの温度上昇特性である下限温度上昇特性と、前記接合部の面積が許容上限のサンプルの温度上昇特性である上限温度上昇特性と、が記憶されており、前記制御手段にて前記判定ステップにおいて、前記温度上昇特性測定ステップにて測定した前記温度上昇特性と、前記記憶手段に記憶されている前記下限温度上昇及び前記上限温度上昇特性と、を比較して前記第1部材と前記第2部材との前記接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する、光学非破壊検査方法である。 Next, a third invention of the present invention is the optical nondestructive inspection method according to the first invention or the second invention , wherein the measurement spot is on the side of the first member opposite to the joint. Is set to the surface facing the imaging means during the imaging step, and the internal state of the measuring object to be determined is the size of the area of the joint, The storage means includes a lower limit temperature rise characteristic that is a temperature rise characteristic of a sample whose area of the joint between the first member and the second member is an allowable lower limit, and a sample of the sample whose area of the joint is an allowable upper limit. An upper limit temperature rise characteristic that is a temperature rise characteristic is stored, and in the determination step by the control means, the temperature rise characteristic measured in the temperature rise characteristic measurement step, and the storage means are stored in the storage means. The lower temperature limit Rise and determines the whether the upper limit temperature rise characteristic, the area of the junction between the second member and the first member by comparing within the allowable range, an optical non-destructive testing methods.

この第3の発明では、測定対象物の内部の状態とは、接合部の面積の大きさであり、記憶手段に、下限温度上昇特性と上限温度上昇特性を記憶させておく。
そして制御手段にて、測定した温度上昇特性と、下限温度上昇特性及び上限温度上昇特性と、を比較することで、接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する。
これにより、接合部が所望する接合状態(所望する接合面積)であるか否かを適切に判定することができる。
In the third aspect of the invention , the internal state of the measurement object is the size of the area of the joint, and the lower limit temperature rise characteristic and the upper limit temperature rise characteristic are stored in the storage means.
Then, the control means compares the measured temperature rise characteristic with the lower limit temperature rise characteristic and the upper limit temperature rise characteristic to determine whether or not the area of the joint is within an allowable range.
Thereby, it can be appropriately determined whether or not the bonding portion is in a desired bonding state (desired bonding area).

次に、本発明の第4の発明は、上記第1の発明〜第3の発明のいずれか1つに係る光学非破壊検査方法であって、前記制御手段からの出力信号に基づいた画像を表示可能な表示手段を用い、前記制御手段から、前記判定ステップの結果に関する情報を前記表示手段に表示させる、光学非破壊検査方法である。 Next, a fourth invention of the present invention is the optical nondestructive inspection method according to any one of the first to third inventions , wherein an image based on an output signal from the control means is obtained. An optical nondestructive inspection method using displayable display means and causing the display means to display information related to the result of the determination step from the control means.

この第4の発明では、判定ステップの結果に関する情報を表示手段に表示する。
判定結果の良否の表示だけでなく、例えば測定した温度上昇特性と、理想的な面積に相当する温度上昇特性と、許容下限の面積に相当する温度上昇特性と、許容上限の面積に相当する温度上昇特性と、を重ねて表示することで、作業者は、良否の状態だけでなく、理想状態からどれくらい下限側あるいは上限側にずれているか、を容易に認識することができるので、測定対象物の品質のばらつきの管理に役立てることができる。
In the fourth invention , information relating to the result of the determination step is displayed on the display means.
In addition to displaying the quality of the judgment result, for example, the measured temperature rise characteristic, the temperature rise characteristic corresponding to the ideal area, the temperature rise characteristic equivalent to the allowable lower limit area, and the temperature corresponding to the allowable upper limit area By displaying the ascending characteristics in an overlapping manner, the operator can easily recognize not only the pass / fail state but also how much the ideal state deviates from the lower limit side or the upper limit side. It can be used to manage the quality variation.

次に、本発明の第5の発明は、上記第1の発明〜第4の発明のいずれか1つに係る光学非破壊検査方法を実施するための光学非破壊検査装置であって、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前記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、前記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少なくとも1つの前記赤外線検出手段と、前記測定スポットから放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平行光の中から前記所定赤外線波長の赤外線を前記赤外線検出手段に導く放射赤外線導光手段と、前記撮像手段と、前記測定対象物に対する前記撮像手段の位置を相対的に移動させる前記移動手段と、前記記憶手段と、前記移動手段と前記撮像手段と前記加熱用レーザ光源とを制御し、前記画像データと前記赤外線検出手段からの検出信号とを取り込む前記制御手段と、を有する光学非破壊検査装置である。 Next, a fifth invention of the present invention is an optical nondestructive inspection apparatus for carrying out the optical nondestructive inspection method according to any one of the first to fourth inventions , wherein the optical axis The parallel light incident from one side along the line is condensed toward the measurement spot set on the measurement object as a focal position and emitted from the other side, and is emitted and reflected from the measurement spot. The condensing collimating means for converting the light incident from the other side into parallel light along the optical axis and emitting from one side, the heating laser light source, and the heating laser are converted into the condensing collimator. A laser beam guiding means for heating leading to one side of the means, at least one infrared detecting means capable of detecting infrared rays emitted from the measurement spot, and a condensing collimating means emitted from the measurement spot. One A position of the imaging means relative to the object to be measured, radiation infrared light guiding means for guiding infrared light of the predetermined infrared wavelength to the infrared detection means from the parallel light emitted from The moving means, the storage means, the moving means, the imaging means, and the heating laser light source are controlled, and the control means captures the image data and the detection signal from the infrared detecting means. It is an optical nondestructive inspection device.

この第5の発明では、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を判定する前に、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査(内部の状態の検査)をするべき状態であるか否かをより適切に判定することが可能であり、無駄な検査を排除して検査時間をより短時間で行うことができる光学非破壊検査装置を適切に実現することができる。 In the fifth aspect of the present invention , before the state of the measuring object is determined by irradiating the heating laser to determine the temperature rise characteristic, the appearance of the measuring object is inspected using the heating laser ( An optical non-destructive inspection apparatus that can more appropriately determine whether or not it is a state that should be inspected (internal state), and can perform inspection time in a shorter time by eliminating useless inspection Can be realized appropriately.

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。It is a figure explaining the example of a measurement object, and is a figure explaining the example of the state which joined the wire to the electrode by wire bonding. 光学非破壊検査装置の全体構成の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the whole structure of an optical nondestructive inspection apparatus. 図2に示す光学非破壊検査装置のレーザヘッド部の内部の構成の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of an internal structure of the laser head part of the optical nondestructive inspection apparatus shown in FIG. 光学非破壊検査方法の処理手順の全体の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the whole processing procedure of an optical nondestructive inspection method. 光学非破壊検査方法の処理手順における接合部形状検査処理の処理手順の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the process sequence of the junction shape inspection process in the process sequence of the optical nondestructive inspection method. 光学非破壊検査方法の処理手順におけるレーザ照射検査処理の処理手順の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the process sequence of the laser irradiation inspection process in the process sequence of the optical nondestructive inspection method. (A)は電極上に接合したワイヤの概略斜視図であり、(B)は電極上に接合したワイヤの概略側面図であり、(C)は電極上に接合したワイヤの概略平面図である。(A) is a schematic perspective view of the wire bonded on the electrode, (B) is a schematic side view of the wire bonded on the electrode, and (C) is a schematic plan view of the wire bonded on the electrode. . (A)は抽出したワイヤ(第1部材)の輪郭と、基準位置及び基準点と、ボンド幅を求める例を説明する図であり、(B)は抽出したワイヤ(第1部材)の輪郭と、ワイヤ角度、ワイヤ幅を求める例を説明する図である。(A) is a figure explaining the example which calculates | requires the outline of the extracted wire (1st member), a reference position, a reference point, and a bond width, (B) is the outline of the extracted wire (1st member) It is a figure explaining the example which calculates | requires a wire angle and a wire width. 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。It is a figure explaining the relationship between an infrared wavelength, infrared energy, and temperature. 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。It is a figure explaining the relationship between temperature and the ratio (2 wavelength ratio) of the energy of infrared rays of two different wavelengths. 測定した温度上昇特性と、下限温度上昇特性と、上限温度上昇特性と、理想温度上昇特性と、を重ねた例を説明する図である。It is a figure explaining the example which accumulated the measured temperature rise characteristic, the minimum temperature rise characteristic, the upper limit temperature rise characteristic, and the ideal temperature rise characteristic. 測定対象物の状態の判定結果に関する情報を表示手段に表示した例を説明する図である。It is a figure explaining the example which displayed the information regarding the determination result of the state of a measuring object on a display means.

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(幅)が数10[μm]〜数100[μm]程度のアルミニウム等のワイヤ93の一方端をワイヤボンディングにて接合し、基板90上のベース91上に接着剤95等にて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。
なお、ワイヤ93は第1部材に相当し、電極92は第2部材に相当している。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing.
● [Example of measurement object (Fig. 1)]
An example of the measurement object will be described with reference to FIG.
In FIG. 1A, one end of a wire 93 such as aluminum having a diameter (width) of about several tens [μm] to several hundreds [μm] is bonded to each electrode 92 provided on a substrate 90 by wire bonding. Then, a perspective view of a state in which the other end of the wire 93 is joined to each terminal of the semiconductor chip 94 fixed on the base 91 on the substrate 90 with an adhesive 95 or the like by wire bonding is shown.
FIG. 1B is a view of FIG. 1A viewed from the B direction.
The wire 93 corresponds to the first member, and the electrode 92 corresponds to the second member.

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(内部の状態)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。
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(測定対象物の内部の状態)の良否を判定することが可能である。
In order to determine whether or not the wire 93 is appropriately bonded to the electrode 92, the area of the bonding portion 96 (the area in the direction parallel to the surface of the electrode 92 facing the wire 93) is within an allowable range. Whether or not the joining state (internal state) is good or bad may be determined.
Therefore, as shown in the enlarged view of the bonding structure portion 97 in FIG. 1B, a measurement spot SP is set on the surface of the wire 93 of the bonding structure portion 97, and the measurement spot SP is irradiated with a heating laser to be heated. . Then, the temperature of the measurement spot SP gradually increases, and heat is propagated from the measurement spot SP to the electrode 92 through the wire 93 and the junction 96. In addition, infrared rays corresponding to the increased temperature are emitted from the junction structure portion 97 including the measurement spot SP.
Further, although the temperature of the measurement spot SP gradually increases, when the temperature reaches a saturation temperature at which the heating amount and the heat radiation amount coincide with each other, the temperature increase stops and becomes a substantially constant temperature even if the heating is continued. Here, since the amount of heat conduction is large when the area of the joint portion 96 is relatively large, the temperature rise according to the heating time is relatively slow and the saturation temperature is relatively low, and the area of the joint portion 96 is relatively small. If it is small, the amount of heat conduction is small (less heat propagates to the electrode 92), so that the temperature rise according to the heating time is relatively steep and the saturation temperature is relatively high.
Therefore, the measurement spot SP is irradiated with a heating laser to measure the temperature rise characteristic as shown in FIG. 11, the area size of the joint portion 96 is obtained based on the temperature rise characteristic, and the obtained area of the joint portion 96 is obtained. It is possible to determine whether the joining state (the state inside the measurement object) is good or not by determining whether or not is within the allowable range.

図1に示す測定対象物にて、測定スポットSPをワイヤ93に設定し、測定スポットSPを加熱用レーザにて加熱しながら測定スポットSPから放射された赤外線のエネルギーを検出し、検出した赤外線エネルギーに基づいて接合構造部位97の温度上昇特性を求め、求めた温度上昇特性から接合構造部位97の接合状態(内部の状態)を判定することができる。
しかし、電極92にワイヤ93が接合された接合構造部位97の接合部の検査において、電極へのワイヤの接合状態によっては、外観上、検査するまでもなく明らかな不良品である場合がある。外観が明らかな不良品である場合は、加熱用レーザを用いて接合部の内部の状態の検査に時間をかけても無駄であるので(外観上で、不良品であることが確定しているため)、外観が明らかな不良品である場合は加熱用レーザを用いて接合部の内部の状態を検査を行わないほうが、検査時間をより短縮化できるので好ましい。
以降の説明にて、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を検査する前に、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かをより適切に判定することが可能であり、検査時間をより短時間で行うことができる、光学非破壊検査方法の詳細について説明する。
In the measurement object shown in FIG. 1, the measurement spot SP is set on the wire 93, the infrared energy emitted from the measurement spot SP is detected while the measurement spot SP is heated by the heating laser, and the detected infrared energy is detected. Based on the above, the temperature rise characteristic of the joint structure portion 97 is obtained, and the joining state (internal state) of the joint structure portion 97 can be determined from the obtained temperature rise characteristic.
However, in the inspection of the joint portion of the joint structure portion 97 in which the wire 93 is joined to the electrode 92, depending on the joining state of the wire to the electrode, it may be an apparently defective product without being inspected in appearance. If it is a defective product with a clear external appearance, it takes no time to inspect the internal state of the joint using a heating laser (in terms of external appearance, it is determined to be a defective product). Therefore, in the case of a defective product with a clear appearance, it is preferable not to inspect the internal state of the joint using a heating laser because the inspection time can be further shortened.
In the following description, the external state of the measurement object is inspected using the heating laser before the temperature rise characteristic is obtained by irradiating the heating laser to inspect the internal state of the measurement object. The details of the optical nondestructive inspection method that can determine whether or not the power state should be appropriate and can perform the inspection in a shorter time will be described.

●[光学非破壊検査装置1の構成の例(図2、図3)]
光学非破壊検査方法を説明する前に、光学非破壊検査方法にて用いる光学非破壊検査装置1の構成について説明する。
図2は、光学非破壊検査装置1の全体構成の斜視図を示しており、図3は、図2に示す光学非破壊検査装置1のレーザヘッド部73の内部の構成の例を示している。なお、各図においてX軸、Y軸、Z軸が示されている場合、X軸とY軸とZ軸は互いに直交しており、Z軸は鉛直上方に向かう方向を示しており、X軸とY軸は水平方向を示している。
図2に示すように、光学非破壊検査装置1は、基台70、支持部71、レーザヘッド部73、Z軸方向移動手段73Z、撮像手段74、X軸方向スライドテーブル75、X軸方向移動手段75X、Y軸方向スライドテーブル76、Y軸方向移動手段76Y、制御手段50等にて構成されている。
● [Example of the configuration of the optical nondestructive inspection device 1 (FIGS. 2 and 3)]
Before describing the optical nondestructive inspection method, the configuration of the optical nondestructive inspection apparatus 1 used in the optical nondestructive inspection method will be described.
2 shows a perspective view of the overall configuration of the optical nondestructive inspection apparatus 1, and FIG. 3 shows an example of the internal configuration of the laser head unit 73 of the optical nondestructive inspection apparatus 1 shown in FIG. . In each figure, when the X axis, the Y axis, and the Z axis are shown, the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other, and the Z axis indicates a direction upward in the vertical direction. The Y axis indicates the horizontal direction.
As shown in FIG. 2, the optical nondestructive inspection apparatus 1 includes a base 70, a support part 71, a laser head part 73, a Z-axis direction moving means 73Z, an imaging means 74, an X-axis direction slide table 75, and an X-axis direction movement. It comprises means 75X, Y-axis direction slide table 76, Y-axis direction moving means 76Y, control means 50, and the like.

基台70には、支持部71が固定されている。
レーザヘッド部73は、支持部71に対してZ軸方向にスライド可能に支持されている。またZ軸方向移動手段73Z(エンコーダを備えた電動モータ等)は、制御手段50からの制御信号に基づいて、支持部71に対するレーザヘッド部73のZ軸方向の位置を相対的に移動し、移動量に応じた検出信号を制御手段50に出力する。またレーザヘッド部73には、CCDカメラ等の撮像手段74が取り付けられている。
X軸方向スライドテーブル75は基台70上に載置され、X軸方向移動手段75X(エンコーダを備えた電動モータ等)は、制御手段50からの制御信号に基づいて、基台70に対するX軸方向スライドテーブル75のX軸方向の位置を相対的に移動し、移動量に応じた検出信号を制御手段50に出力する。
Y軸方向スライドテーブル76はX軸方向スライドテーブル75上に載置され、Y軸方向移動手段76Y(エンコーダを備えた電動モータ等)は、制御手段50からの制御信号に基づいて、X軸方向スライドテーブル75に対するY軸方向スライドテーブル76のY軸方向の位置を相対的に移動し、移動量に応じた検出信号を制御手段50に出力する。
測定対象物(図2の例では、基板90及び半導体チップ94における電極とワイヤの接合構造部位)は、Y軸方向スライドテーブル76上に載置されている。
なお、Z軸方向移動手段73Z、X軸方向移動手段75X、Y軸方向移動手段76Yは、いずれも移動手段に相当する。
A support portion 71 is fixed to the base 70.
The laser head portion 73 is supported so as to be slidable in the Z-axis direction with respect to the support portion 71. Further, the Z-axis direction moving unit 73Z (such as an electric motor equipped with an encoder) moves the position of the laser head unit 73 in the Z-axis direction relative to the support unit 71 based on a control signal from the control unit 50, A detection signal corresponding to the amount of movement is output to the control means 50. The laser head unit 73 is attached with an imaging unit 74 such as a CCD camera.
The X-axis direction slide table 75 is placed on the base 70, and the X-axis direction moving means 75X (such as an electric motor equipped with an encoder) is controlled by the X-axis relative to the base 70 based on a control signal from the control means 50. The X-axis direction position of the direction slide table 75 is relatively moved, and a detection signal corresponding to the amount of movement is output to the control means 50.
The Y-axis direction slide table 76 is placed on the X-axis direction slide table 75, and the Y-axis direction moving means 76Y (such as an electric motor equipped with an encoder) is based on the control signal from the control means 50 in the X-axis direction. The Y-axis direction slide table 76 is moved relative to the slide table 75 in the Y-axis direction, and a detection signal corresponding to the amount of movement is output to the control means 50.
An object to be measured (in the example of FIG. 2, the electrode 90 and the wire bonding structure portion of the substrate 90 and the semiconductor chip 94) is placed on the Y-axis direction slide table 76.
The Z-axis direction moving means 73Z, the X-axis direction moving means 75X, and the Y-axis direction moving means 76Y all correspond to moving means.

制御手段50は、例えばパーソナルコンピュータであり、ハードディスク等の記憶手段60が接続されている。本実施の形態の例では、制御手段50が記憶手段60を内臓しているが、記憶手段60は制御手段50の外部に設けられていてもよい。
そして制御手段50は、Z軸方向移動手段73Zに制御信号を出力するとともにZ軸方向移動手段73Zからの検出信号を取り込み、測定対象物に対するレーザヘッド部73のZ軸方向の相対的な位置を制御する。
また制御手段50は、X軸方向移動手段75Xに制御信号を出力するとともにX軸方向移動手段75Xからの検出信号を取り込み、測定対象物に対するレーザヘッド部73のX軸方向の相対的な位置を制御し、Y軸方向移動手段76Yに制御信号を出力するとともにY軸方向移動手段76Yからの検出信号を取り込み、測定対象物に対するレーザヘッド部73のY軸方向の相対的な位置を制御する。
また制御手段50は、撮像手段74に制御信号を出力して測定対象物の画像データを取り込み、取り込んだ画像データに基づいて、測定対象物の外観が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを判定する。そして制御手段50は、測定対象物の外観が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合、レーザヘッド部73に制御信号を出力して加熱用レーザを照射し、レーザヘッド部73からの検出信号に基づいて、測定対象物の内部の状態を検査する。
本実施の形態にて説明する光学非破壊検査方法では、図2及び図3に示す光学非破壊検査装置1を用いて、測定スポットSPに加熱用レーザを照射して測定対象物の内部の状態を検査する前に、撮像手段74にてまず測定対象物を撮像し、測定対象物の外観が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合に、加熱用レーザを用いて測定対象物の内部の状態を判定する。
The control means 50 is a personal computer, for example, and is connected to a storage means 60 such as a hard disk. In the example of the present embodiment, the control unit 50 includes the storage unit 60, but the storage unit 60 may be provided outside the control unit 50.
Then, the control means 50 outputs a control signal to the Z-axis direction moving means 73Z and takes in a detection signal from the Z-axis direction moving means 73Z, and determines the relative position in the Z-axis direction of the laser head unit 73 with respect to the measurement object. Control.
Further, the control means 50 outputs a control signal to the X-axis direction moving means 75X and takes in a detection signal from the X-axis direction moving means 75X, and determines the relative position in the X-axis direction of the laser head 73 with respect to the measurement object. And a control signal is output to the Y-axis direction moving unit 76Y and a detection signal from the Y-axis direction moving unit 76Y is fetched to control the relative position of the laser head unit 73 in the Y-axis direction with respect to the measurement object.
Further, the control means 50 outputs a control signal to the imaging means 74 to take in the image data of the measurement object, and based on the taken-in image data, the appearance of the measurement object should be inspected using a heating laser. It is determined whether it is in a state. When the control unit 50 determines that the appearance of the measurement object is in a state in which an inspection using a heating laser is to be performed, the control unit 50 outputs a control signal to the laser head unit 73 to irradiate the heating laser, and the laser Based on the detection signal from the head unit 73, the internal state of the measurement object is inspected.
In the optical nondestructive inspection method described in the present embodiment, the measurement spot SP is irradiated with a heating laser using the optical nondestructive inspection apparatus 1 shown in FIGS. Before inspecting, the imaging means 74 first images the measurement object, and when it is determined that the appearance of the measurement object should be inspected using the heating laser, the heating laser is used. To determine the internal state of the measurement object.

次に図3を用いて、レーザヘッド部73の内部の構成の詳細について説明する。
レーザヘッド部73は、集光コリメート手段10、加熱用レーザ光源21、加熱用レーザコリメート手段41、加熱レーザ用選択反射手段11A、第1赤外線検出手段31、第1赤外線用選択反射手段12A、第1赤外線集光手段51、第2赤外線検出手段32、第2赤外線用選択反射手段13A、第2赤外線集光手段52等にて構成されている。
なお、レーザヘッド部73の内部の構成は、図3に示す構成に限定されるものではない。例えば赤外線検出手段を1個にして、反射率測定用のレーザ光源と光センサ等を追加し、反射率に基づいて赤外線検出手段にて検出した検出値を補正するように構成することもできる。
Next, details of the internal configuration of the laser head unit 73 will be described with reference to FIG.
The laser head unit 73 includes a condensing collimating unit 10, a heating laser light source 21, a heating laser collimating unit 41, a heating laser selective reflection unit 11A, a first infrared detection unit 31, a first infrared selective reflection unit 12A, The first infrared condensing means 51, the second infrared detecting means 32, the second infrared selective reflection means 13A, the second infrared condensing means 52, and the like.
Note that the internal configuration of the laser head unit 73 is not limited to the configuration shown in FIG. For example, a single infrared detection unit may be provided, a laser light source for reflectance measurement, an optical sensor, and the like may be added to correct the detection value detected by the infrared detection unit based on the reflectance.

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3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3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。
The condensing collimating means 10 directs the parallel light incident from one side along its own optical axis (from the upper side in the example of FIG. 3) toward the measurement spot SP set on the measurement object as a focal position. The light is condensed and emitted from the other side (from the lower side in the example of FIG. 3).
Further, the condensing collimating means 10 converts light that is radiated and reflected from the measurement spot SP (which is a focal position) and incident from the other side into parallel light along its own optical axis, and from one side. Exit.
The condensing collimating means 10 can be constituted by a condensing lens that transmits light and refracts it. However, since the condensing collimating means 10 handles light having a plurality of different wavelengths, it is not preferable for a condensing lens that generates chromatic aberration. Therefore, by forming the condensing collimating means with the (aspherical) reflecting mirrors 10A and 10B, the occurrence of chromatic aberration is eliminated, and a wide wavelength band is supported.

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L12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。
The heating laser light source 21 emits a heating laser having a heating laser wavelength (λa) adjusted to an output capable of heating without destroying the measurement object based on a control signal from the control means 50. To do. For example, the heating laser light source 21 is a semiconductor laser.
The heating laser collimating means 41 is disposed in the vicinity of the heating laser light source 21 (near the laser emission position and on the optical axis of the heating laser), and the heating laser light emitted from the heating laser light source 21 is transmitted. Conversion to parallel laser heating laser La. For example, the heating laser collimating means 41 may be a collimating lens because it only needs to convert the light of the heating laser wavelength (λa) into parallel light. If the heating laser light source 21 can emit a parallel heating laser, the heating laser collimating means 41 can be omitted.
The selective reflection means for heating laser 11A is arranged on the optical axis of the condensing collimating means 10, and outputs a heating laser La having a heating laser wavelength (λa) emitted from the heating laser light source 21 and converted into parallel light. Reflected toward one side of the condensing collimating means 10 and parallel to a wavelength different from the heating laser wavelength (λa) emitted and reflected from the measurement spot SP and emitted from one side of the condensing collimating means 10. Transmits light L12. For example, the selective reflection means for heating laser 11A is a dichroic mirror that reflects light having a heating laser wavelength (λa) and transmits light having a wavelength other than the heating laser wavelength (λa).
The heating laser collimating means 41 and the heating laser selective reflection means 11A constitute a heating laser light guiding means. The heating laser light guiding means is a heating laser emitted from the heating laser light source 21. Is converted into parallel light and guided to one side of the condensing collimating means 10.

第1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31は、赤外線センサである。なお第1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。
第1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L12(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)。そして第1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L12の中から第1赤外線波長(λ1)の赤外線の平行光L1を第1赤外線検出手段31に向けて反射し、第1赤外線波長(λ1)とは異なる波長の平行光L13を透過する。
従って、第1赤外線検出手段31は、第1赤外線波長(λ1)の赤外線のエネルギーのみを検出する。例えば第1赤外線用選択反射手段12Aは、第1赤外線波長(λ1)の光を反射し、第1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。
また第1赤外線集光手段51は、第1赤外線検出手段31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12Aにて反射された第1赤外線波長(λ1)の平行光L1の赤外線を、第1赤外線検出手段31に向けて集光する。例えば第1赤外線集光手段51は、第1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と第1赤外線用選択反射手段12Aと第1赤外線集光手段51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て加熱レーザ用選択反射手段11Aを透過してきた平行光L12の中から第1赤外線波長(λ1)の赤外線を、第1赤外線検出手段31へと導く。
The first infrared detection means 31 can detect infrared energy emitted from the measurement spot SP. For example, the first infrared detection means 31 is an infrared sensor. The detection signal from the first infrared detecting means 31 is taken into the control means 50.
The first infrared selective reflection means 12A emits parallel light L12 (parallel light having a wavelength different from the heating laser wavelength) emitted from one side of the condensing collimating means 10 and transmitted through the selective reflection means 11A for heating laser. It arrange | positions on a path | route (In this case, it arrange | positions on the optical axis of the condensing collimating means 10). The first infrared selective reflection means 12A is an infrared ray having a first infrared wavelength (λ1) out of the parallel light L12 emitted from one side of the condensing collimating means 10 and transmitted through the selective reflection means 11A for heating laser. The parallel light L1 is reflected toward the first infrared detecting means 31, and the parallel light L13 having a wavelength different from the first infrared wavelength (λ1) is transmitted.
Therefore, the first infrared detecting means 31 detects only infrared energy having the first infrared wavelength (λ1). For example, the first infrared selective reflection means 12A is a dichroic mirror that reflects light having a first infrared wavelength (λ1) and transmits light having a wavelength other than the first infrared wavelength (λ1).
The first infrared condensing means 51 is disposed in the vicinity of the first infrared detecting means 31 (near the detection position) and has the first infrared wavelength (λ1) reflected by the first infrared selective reflecting means 12A. The infrared rays of the parallel light L <b> 1 are collected toward the first infrared detection means 31. For example, the first infrared condensing means 51 may be a condensing lens because it only needs to condense light having the first infrared wavelength (λ1).
The selective reflection means for heating laser 11A, the selective reflection means for first infrared 12A, and the first infrared condensing means 51 constitute a first radiant infrared light guiding means. Infrared light having a first infrared wavelength (λ1) is emitted from the parallel light L12 emitted from the measurement spot SP and emitted from one side of the condensing collimating means 10 and transmitted through the selective reflection means 11A for heating laser. Guide to the infrared detection means 31.

第2赤外線検出手段32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2赤外線検出手段32は、赤外線センサである。なお第2赤外線検出手段32からの検出信号は制御手段50に取り込まれる。
第2赤外線用選択反射手段13A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及び第1赤外線用選択反射手段12Aを透過してきた平行光L13(加熱レーザ波長及び第1赤外線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)。そして第2赤外線用選択反射手段13A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及び第1赤外線用選択反射手段12Aを透過してきた平行光L13の中から第2赤外線波長(λ2)の赤外線の平行光L2を第2赤外線検出手段32に向けて反射し、第2赤外線波長(λ2)とは異なる波長の平行光L14を透過する。なお、透過した平行光L14は不要であるので、例えば光吸収体等に吸収させる。
従って、第2赤外線検出手段32は、第2赤外線波長(λ2)の赤外線のエネルギーのみを検出する。例えば第2赤外線用選択反射手段13Aは、第2赤外線波長(λ2)の光を反射し、第2赤外線波長(λ2)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。
また第2赤外線集光手段52は、第2赤外線検出手段32の近傍(検出位置の近傍)に配置されて、第2赤外線用選択反射手段13Aにて反射された第2赤外線波長(λ2)の平行光L2の赤外線を、第2赤外線検出手段32に向けて集光する。例えば第2赤外線集光手段52は、第2赤外線波長(λ2)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と第1赤外線用選択反射手段12Aと第2赤外線用選択反射手段13Aと第2赤外線集光手段52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て加熱レーザ用選択反射手段11A及び第1赤外線用選択反射手段12Aを透過してきた平行光L13の中から第2赤外線波長(λ2)の赤外線を、第2赤外線検出手段32へと導く。
The second infrared detection means 32 can detect infrared energy emitted from the measurement spot SP. For example, the second infrared detection means 32 is an infrared sensor. The detection signal from the second infrared detection means 32 is taken into the control means 50.
The second infrared selective reflection means 13A is emitted from one side of the condensing collimating means 10 and passes through the heating laser selective reflection means 11A and the first infrared selective reflection means 12A (the heating laser wavelength 13A). And parallel light having a wavelength different from the first infrared wavelength) (in this case, the light is disposed on the optical axis of the condensing collimating means 10). The second infrared selective reflection means 13A is output from the parallel light L13 emitted from one side of the condensing collimating means 10 and transmitted through the heating laser selective reflection means 11A and the first infrared selective reflection means 12A. The infrared parallel light L2 having the second infrared wavelength (λ2) is reflected toward the second infrared detection means 32, and the parallel light L14 having a wavelength different from the second infrared wavelength (λ2) is transmitted. In addition, since the transmitted parallel light L14 is unnecessary, it is absorbed by, for example, a light absorber.
Accordingly, the second infrared detecting means 32 detects only the infrared energy having the second infrared wavelength (λ2). For example, the second infrared selective reflection means 13A is a dichroic mirror that reflects light having the second infrared wavelength (λ2) and transmits light having a wavelength other than the second infrared wavelength (λ2).
The second infrared condensing means 52 is disposed in the vicinity of the second infrared detecting means 32 (near the detection position) and has the second infrared wavelength (λ2) reflected by the second infrared selective reflecting means 13A. The infrared rays of the parallel light L <b> 2 are collected toward the second infrared detection means 32. For example, the second infrared condensing means 52 may be a condensing lens because it only needs to condense light having the second infrared wavelength (λ2).
The heating laser selective reflection means 11A, the first infrared selective reflection means 12A, the second infrared selective reflection means 13A, and the second infrared light collecting means 52 constitute a second radiation infrared light guiding means, The second radiant infrared light guiding means is radiated from the measurement spot SP, emitted from one side of the condensing collimating means 10, and transmitted through the heating laser selective reflection means 11A and the first infrared selective reflection means 12A. Infrared light having the second infrared wavelength (λ 2) is guided from the light L 13 to the second infrared detection means 32.

制御手段50は、加熱用レーザ光源21を制御して加熱用レーザLaを出射させ、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31からの検出信号と第2赤外線検出手段32からの検出信号を取り込み、第1赤外線検出手段31からの検出値と第2赤外線検出手段32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。なお、温度の測定方法については後述する。
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内部の状態を判定する。
なお、制御手段50の動作の詳細については後述する。
記憶手段60は例えばハードディスク等の記憶装置であり、求めた温度上昇特性から接合部の状態の判定を支援するデータ等(詳細は後述する)が記憶されている。
The control means 50 controls the heating laser light source 21 to emit the heating laser La, and the detection signal from the first infrared detecting means 31 and the second infrared detecting means while heating the measurement spot SP with the heating laser. The detection signal from 32 is taken in, and the temperature of the measurement spot SP is measured based on the ratio between the detection value from the first infrared detection means 31 and the detection value from the second infrared detection means 32. The temperature measurement method will be described later.
And the control means 50 measures the temperature rise characteristic which is the temperature rise state of the measurement spot according to heating time, and determines the state inside a measuring object based on the measured temperature rise characteristic.
Details of the operation of the control means 50 will be described later.
The storage means 60 is, for example, a storage device such as a hard disk, and stores data and the like (details will be described later) that support the determination of the state of the joint from the obtained temperature rise characteristics.

本願の特徴は、接合構造部位97のワイヤ93の表面に加熱用レーザLaを照射して温度上昇特性を求めて接合構造部位の内部の状態を検査する前に、接合構造部位97におけるワイヤ93の外観の形状が、接合構造部位の内部の状態の検査に値する外観の状態であるか否かを判定し、内部の状態を検査するべき外観の状態であると判定した場合に加熱用レーザを照射して接合構造部位の内部の状態を判定する。内部の状態を検査するべき外観の状態でないと判定された場合は加熱用レーザを照射する検査を行わないことで、無駄な検査を行わない。このため、無駄な検査を行わない分、検査時間をより短縮化することができる。また、後述するように、内部の状態を検査するべき外観の状態であるか否かの判定に、テンプレートマッチング方式を用いず、画像データ中のワイヤの輪郭に基づいて各距離や角度を求めることで、内部の状態を検査するべき外観の状態であるか否かの判定を、より短時間に実行することができる。
以下、制御手段50による処理手順の例を説明する。
The feature of the present application is that the surface of the wire 93 in the joint structure portion 97 is irradiated with a heating laser La to obtain a temperature rise characteristic and the state inside the joint structure portion 97 is inspected before the wire 93 in the joint structure portion 97 is examined. Judgment is made on whether or not the shape of the appearance is an appearance state worthy of inspection of the internal state of the joint structure part, and when it is determined that the internal state is an external state to be inspected, the heating laser is irradiated. Then, the internal state of the joint structure portion is determined. When it is determined that the internal state is not an appearance to be inspected, the inspection for irradiating the heating laser is not performed, so that the useless inspection is not performed. For this reason, the inspection time can be further shortened as much as unnecessary inspection is not performed. Also, as will be described later, each distance and angle is obtained based on the outline of the wire in the image data without using the template matching method to determine whether or not the internal state is the appearance state to be inspected. Thus, it can be determined in a shorter time whether or not the internal state is an appearance state to be inspected.
Hereinafter, an example of a processing procedure by the control unit 50 will be described.

●[光学非破壊検査方法の処理手順(図4)]
次に図4に示すフローチャートを用いて、図2に示す光学非破壊検査装置1を用いた光学非破壊検査方法の処理手順等について説明する。
● [Processing procedure of optical nondestructive inspection method (Fig. 4)]
Next, the processing procedure of the optical nondestructive inspection method using the optical nondestructive inspection apparatus 1 shown in FIG. 2 will be described using the flowchart shown in FIG.

例えば光学非破壊検査装置1が起動された場合、または起動された光学非破壊検査装置1の制御手段50から検査の実行が指示された場合等において、図4に示すフローチャートの処理が実行される。
ステップS10にて、制御手段50は、接合部(この場合、ワイヤ93の接合部)の外観の状態(形状)が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態(形状)であるか否かを判定する接合部形状検査処理(SB100)を実行してステップS20に進む。なお接合部形状検査処理の詳細については後述する。
ステップS20にて、制御手段50は、ステップS10の接合部形状検査処理の結果、接合部の外観の形状が、加熱用レーザを用いた検査をするべき形状であるか否かを判定する。加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の形状であると判定した場合(Yes)はステップS30に進み、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の形状でないと判定した場合(No)はステップS50に進む。
ステップS50に進んだ場合、制御手段50は、表示手段に接合部の外観の形状が不良であること(内部の状態の検査は無駄であること)を表示し、処理を終了する。
ステップS30に進んだ場合、制御手段50は、加熱用レーザを用いて接合部の内部の状態(この場合、接合面積が許容範囲内であるか否か)を判定するレーザ照射検査処理(SB200)を実行してステップS40に進む。なお、レーザ照射検査処理の詳細については後述する。
そしてステップS40にて、制御手段50は、ステップS30のレーザ照射検査処理の結果に関する情報を表示手段に表示し、処理を終了する。なお、表示の例については後述する。
For example, when the optical nondestructive inspection apparatus 1 is activated, or when execution of inspection is instructed from the control means 50 of the activated optical nondestructive inspection apparatus 1, the process of the flowchart shown in FIG. 4 is executed. .
In step S10, the control means 50 determines whether the appearance state (shape) of the joint portion (in this case, the joint portion of the wire 93) is a state (shape) to be inspected using the heating laser. The joint shape inspection process (SB100) for determining is performed, and the process proceeds to step S20. The details of the joint shape inspection process will be described later.
In step S20, the control means 50 determines whether or not the shape of the appearance of the joint is a shape to be inspected using the heating laser as a result of the joint shape inspection process in step S10. If it is determined that the shape is an appearance to be inspected using the heating laser (Yes), the process proceeds to step S30, and if it is determined that the shape is not the appearance to be inspected using the heating laser (No). Proceed to step S50.
When the process proceeds to step S50, the control unit 50 displays on the display unit that the appearance of the joint portion is defective (internal state inspection is useless), and ends the process.
When the process proceeds to step S30, the control means 50 uses the heating laser to determine the internal state of the joint (in this case, whether or not the joint area is within an allowable range) (SB200). To proceed to step S40. Details of the laser irradiation inspection process will be described later.
In step S40, the control unit 50 displays information on the result of the laser irradiation inspection process in step S30 on the display unit, and ends the process. A display example will be described later.

●[接合部形状検査処理の処理手順(図5、図7、図8)]
次に図5、図7、図8を用いて、接合部形状検査処理(SB100)の処理手順の詳細について説明する。なお接合部形状検査処理は、接合部のワイヤの外観の状態(形状)を検査する処理である。
ステップS110にて、制御手段50は、測定対象物のワイヤの接合部の上方へと撮像手段を相対的に移動させてステップS115に進む。なお、移動先の(X、Y、Z)の座標は、予め記憶手段に記憶されており、制御手段50は、記憶手段から読み出した座標へと撮像手段が移動するように、X軸方向移動手段とY軸方向移動手段とZ軸方向移動手段を制御する。
なお図7(A)〜(C)にワイヤの接合部の外観形状の略図を示す。図7(A)は接合部であるボンド部93Bの周囲の斜視図を示し、図7(B)は接合部であるボンド部93Bの周囲の側面図を示し、図7(C)は接合部であるボンド部93Bの周囲の平面図を示している。ここで、ワイヤ93の先端部(長手方向の一方の端部)であって電極92と接合されていない部分をテール部93T、ワイヤ93と電極92とが接合されている部分をボンド部93B、テール部でもボンド部でもない部分をワイヤ部93Wとする。
例えば図7(C)に示すようにワイヤ93が複数の場合、ワイヤ93(1)が接合される電極92(1)の中央のP(1)に対応する座標が記憶手段に記憶されており、同様にワイヤ93(2)が接合される電極92(2)の中央のP(2)に対応する座標、及びワイヤ93(3)が接合される電極92(3)の中央のP(3)に対応する座標が、記憶手段に記憶されている。
例えば図7(C)のワイヤ93(2)の接合部の外観の形状を検査する場合、制御手段50は、P(2)に対応する座標を記憶手段から読み出して、当該座標へと撮像手段を相対的に移動させる。
なおステップS110は、制御手段から移動手段を制御して、測定対象物を撮像可能な予め設定された位置へと測定対象物に対する撮像手段の位置を相対的に移動させる移動ステップに相当する。
● [Joint shape inspection processing procedure (FIGS. 5, 7, 8)]
Next, details of the processing procedure of the joint shape inspection process (SB100) will be described with reference to FIGS. The joint shape inspection process is a process for inspecting the appearance (shape) of the wire at the joint.
In step S110, the control means 50 moves the imaging means relatively above the bonding portion of the wire of the measurement object, and proceeds to step S115. Note that the coordinates of the destination (X, Y, Z) are stored in advance in the storage means, and the control means 50 moves in the X-axis direction so that the imaging means moves to the coordinates read from the storage means. And the Y-axis direction moving means and the Z-axis direction moving means are controlled.
FIGS. 7A to 7C are schematic views of the external shape of the wire joint. 7A shows a perspective view of the periphery of the bond portion 93B that is a joint portion, FIG. 7B shows a side view of the periphery of the bond portion 93B that is a joint portion, and FIG. 7C shows the joint portion. The top view around the bond part 93B which is is shown. Here, a tip portion (one end portion in the longitudinal direction) of the wire 93 that is not joined to the electrode 92 is a tail portion 93T, and a portion where the wire 93 and the electrode 92 are joined is a bond portion 93B. A portion that is neither the tail portion nor the bond portion is defined as a wire portion 93W.
For example, as shown in FIG. 7C, when there are a plurality of wires 93, coordinates corresponding to P (1) at the center of the electrode 92 (1) to which the wires 93 (1) are joined are stored in the storage means. Similarly, the coordinates corresponding to the center P (2) of the electrode 92 (2) to which the wire 93 (2) is bonded, and the center P (3) of the electrode 92 (3) to which the wire 93 (3) is bonded. ) Are stored in the storage means.
For example, when inspecting the appearance shape of the joint portion of the wire 93 (2) in FIG. 7C, the control means 50 reads the coordinates corresponding to P (2) from the storage means, and takes the imaging means to the coordinates. Is moved relatively.
Step S110 corresponds to a moving step of controlling the moving means from the control means to move the position of the imaging means relative to the measuring object to a preset position where the measuring object can be imaged.

ステップS115にて、制御手段50は、撮像手段を制御して測定対象物を撮像し、撮像にて得られた画像データを撮像手段から取得してステップS120に進む。例えば撮像手段は、図7(C)におけるP(2)の座標に移動した場合、図7(C)におけるエリアA1を撮像し、画像データを制御手段50に出力する。
なおステップS115は、移動先において制御手段から撮像手段を制御して、測定対象物の画像データを取得する撮像ステップに相当する。
ステップS120にて、制御手段50は、エリアA1の画像データからワイヤ(第1部材)の輪郭を抽出してステップS125に進む。
なおステップS120は、制御手段にて、取得した画像データからワイヤの輪郭を抽出する輪郭抽出ステップに相当する。
ステップS125にて、制御手段50は、抽出した輪郭を所定方向に回転させ、ステップS130に進む。図1に示すように、電極に接合されているワイヤは、種々の方向を向いて接合されているので、予め設定した方向に統一する。なお、図8(A)及び(B)に示すように、本実施の形態では、抽出したワイヤの長手方向が左右となるように、かつワイヤの端部(テール部93T)が左側となるように、抽出した輪郭を回転させる。
ステップS130にて、制御手段50は、図8(A)に示す状態にて、ワイヤの輪郭の右側部と、画像データの右枠部との交点を抽出(図8(A)の例では交点W、Vを抽出)して、ステップS135に進む。
ステップS135にて、制御手段50は、ステップS130にて求めた交点の数が2個であるか否かを判定する。交点の数が2個である場合(Yes)はステップS140に進み、交点の数が2個でない場合(No)はステップS180Bに進む。
ステップS180Bに進んだ場合、制御手段50は、撮像した測定対象物(この場合、接合部を含むワイヤ)の外観の状態は、内部の検査をするべき外観の状態(形状)でないと判定し、処理を終了して図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
In step S115, the control means 50 controls the imaging means to image the measurement object, acquires image data obtained by the imaging from the imaging means, and proceeds to step S120. For example, when the imaging unit moves to the coordinate of P (2) in FIG. 7C, the imaging unit images the area A1 in FIG. 7C and outputs the image data to the control unit 50.
Note that step S115 corresponds to an imaging step of acquiring the image data of the measurement object by controlling the imaging unit from the control unit at the destination.
In step S120, the control means 50 extracts the outline of the wire (first member) from the image data of area A1, and proceeds to step S125.
Step S120 corresponds to a contour extracting step in which the control means extracts the wire contour from the acquired image data.
In step S125, the control means 50 rotates the extracted contour in a predetermined direction, and proceeds to step S130. As shown in FIG. 1, since the wires joined to the electrodes are joined in various directions, they are unified in a preset direction. As shown in FIGS. 8A and 8B, in the present embodiment, the longitudinal direction of the extracted wire is left and right, and the end portion (tail portion 93T) of the wire is on the left side. Then, the extracted contour is rotated.
In step S130, in the state shown in FIG. 8A, the control means 50 extracts the intersection between the right side of the wire outline and the right frame of the image data (the intersection in the example of FIG. 8A). W and V are extracted), and the process proceeds to step S135.
In step S135, the control means 50 determines whether or not the number of intersections obtained in step S130 is two. When the number of intersections is two (Yes), the process proceeds to step S140, and when the number of intersections is not two (No), the process proceeds to step S180B.
When the process proceeds to step S180B, the control means 50 determines that the appearance state of the imaged measurement object (in this case, the wire including the joint portion) is not the appearance state (shape) to be inspected internally, The process ends and the process returns to step S20 in the flowchart shown in FIG.

ステップS140に進んだ場合、制御手段50は、抽出したワイヤの輪郭である図8(A)の画像中の基準位置を抽出し、ステップS145に進む。
図7(A)〜(C)に示すように、第1部材であるワイヤ93は線状部材であり、長手方向における一方の端部の近傍が、第2部材である電極92と接合されている。
そして図8(A)に示すように、ワイヤの輪郭を抽出した画像データには、ワイヤの一方の端部が左側に撮像されている。そして制御手段50は、このワイヤの一方の端部の輪郭の位置を基準位置とする。より具体的には、図8(A)に示すように、制御手段50は、Y軸に平行な仮想直線MAを用意し、抽出したワイヤの輪郭の左端に接する位置に仮想直線MAを設定する。この仮想直線MAの位置が基準位置である。
ステップS145にて、制御手段50は、基準位置である仮想直線MAから、記憶手段に記憶されているテール長LTだけ離れた位置に、仮想直線MAに平行な仮想直線MBを設定し、仮想直線MBとワイヤの輪郭との交点である基準点Aと基準点Bを求める。また制御手段50は、仮想直線MBから、記憶手段に記憶されているボンド長LBだけ離れた位置に、仮想直線MBに平行な仮想直線MCを設定し、仮想直線MCとワイヤの輪郭との交点である基準点Cと基準点Dを求め、ステップS150に進む。
基準点A〜基準点Dは第1基準点〜第4基準点に相当しており、接合部の仮の四隅として設定される。
テール長LTの数値、及びボンド長LBの数値は、図7(A)〜(C)における理想的なテール部93Tの長さ、及び理想的なボンド部93Bの長さであり、理想モデル輪郭情報として、ワイヤの輪郭を特定可能な所定個所(この場合、テール部93Tとボンド部93Bとの境界個所、及びボンド部93Bとワイヤ部93Wとの境界個所)に関連させて記憶手段に記憶されている。
なおテール長LTは第1所定距離に相当し、テール長LT+ボンド長LBは第2所定距離に相当している。
When the process proceeds to step S140, the control unit 50 extracts the reference position in the image of FIG. 8A which is the extracted wire outline, and the process proceeds to step S145.
As shown in FIGS. 7A to 7C, the wire 93 that is the first member is a linear member, and the vicinity of one end in the longitudinal direction is joined to the electrode 92 that is the second member. Yes.
As shown in FIG. 8A, in the image data obtained by extracting the outline of the wire, one end of the wire is imaged on the left side. And the control means 50 makes the position of the outline of the one end part of this wire the reference position. More specifically, as shown in FIG. 8A, the control unit 50 prepares a virtual straight line MA parallel to the Y axis, and sets the virtual straight line MA at a position in contact with the left end of the extracted wire outline. . The position of this virtual straight line MA is the reference position.
In step S145, the control means 50 sets a virtual straight line MB parallel to the virtual straight line MA at a position separated from the virtual straight line MA that is the reference position by the tail length LT stored in the storage means. A reference point A and a reference point B, which are intersection points of the MB and the wire outline, are obtained. Further, the control means 50 sets a virtual straight line MC parallel to the virtual straight line MB at a position separated from the virtual straight line MB by the bond length LB stored in the storage means, and the intersection of the virtual straight line MC and the wire outline. A reference point C and a reference point D are obtained, and the process proceeds to step S150.
Reference point A to reference point D correspond to the first reference point to the fourth reference point, and are set as temporary four corners of the joint.
The numerical value of the tail length LT and the numerical value of the bond length LB are the ideal length of the tail portion 93T and the ideal length of the bond portion 93B in FIGS. Information is stored in the storage means in association with predetermined locations where the wire outline can be specified (in this case, the boundary portion between the tail portion 93T and the bond portion 93B, and the boundary portion between the bond portion 93B and the wire portion 93W). ing.
The tail length LT corresponds to the first predetermined distance, and the tail length LT + bond length LB corresponds to the second predetermined distance.

ステップS150にて、制御手段50は、図8(A)に示す輪郭画像データ中の基準点A〜基準点D、及びボンド部93Bの輪郭に基づいて、ボンド部93Bにおける幅であるボンド幅を求めてステップS155Aに進む。例えばボンド幅を求める場合、制御手段50は、基準点Aと基準点Bの中点Eを求め、基準点Cと基準点Dの中点Fを求め、中点Eと中点Fを通る仮想直線MDを設定する。そして制御手段50は、仮想直線MDからボンド部93Bにおける一方側の輪郭(この場合、上側の輪郭BC)までの距離DB1を複数個所求め、最大の距離を一方側のボンド最大幅として、仮想直線MDからボンド部93Bにおける他方側の輪郭(この場合、下側の輪郭AD)までの距離DB2を複数個所求め、最大の距離を他方側のボンド最大幅とする。
ステップS155Aにて、制御手段50は、一方側(片側)の最大ボンド幅が許容範囲内であるか否かを判定する。一方側の最大ボンド幅の許容範囲は、理想的なボンド部の一方側のボンド幅の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合(Yes)はステップS155Bに進み、許容範囲内でない場合(No)はステップS180Bを経由して処理を終了して、図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
ステップS155Bに進んだ場合、制御手段50は、他方側(片側)の最大ボンド幅が許容範囲内であるか否かを判定する。他方側の最大ボンド幅の許容範囲は、理想的なボンド部の他方側のボンド幅の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合(Yes)はステップS155Cに進み、許容範囲内でない場合(No)はステップS180Bを経由して処理を終了して、図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
ステップS155Cに進んだ場合、制御手段50は、一方側の最大ボンド幅と他方側の最大ボンド幅を加算してボンド幅(全幅)を求め、求めたボンド幅が許容範囲内であるか否かを判定する。ボンド幅(全幅)の許容範囲は、理想的なボンド部のボンド幅(全幅)の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合(Yes)はステップS160に進み、許容範囲内でない場合(No)はステップS180Bを経由して処理を終了して、図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
このように、ボンド部の一方側(片側)のボンド幅の許容範囲の数値、ボンド部の他方側(片側)のボンド幅の許容範囲の数値、ボンド部の一方側の幅と他方側の幅を加算したボンド幅(全幅)の許容範囲の数値は、理想モデル輪郭情報として、ワイヤの輪郭を特定可能な所定個所(この場合、ボンド部)に関連させて記憶手段に記憶されている。
In step S150, the control means 50 determines the bond width, which is the width in the bond portion 93B, based on the reference points A to D in the contour image data shown in FIG. 8A and the contour of the bond portion 93B. The process proceeds to step S155A. For example, when obtaining the bond width, the control means 50 obtains the midpoint E of the reference point A and the reference point B, obtains the midpoint F of the reference point C and the reference point D, and is a virtual passing through the midpoint E and the midpoint F. Set straight MD. Then, the control means 50 obtains a plurality of distances DB1 from the virtual straight line MD to the one-side contour (in this case, the upper contour BC) of the bond portion 93B, and sets the maximum distance as the one-side bond maximum width, A plurality of distances DB2 from the MD to the other side contour (in this case, the lower side contour AD) in the bond portion 93B are obtained, and the maximum distance is defined as the maximum bond width on the other side.
In step S155A, control means 50 determines whether or not the maximum bond width on one side (one side) is within an allowable range. The allowable range of the maximum bond width on one side is previously stored in the storage means as a numerical value of the bond width on one side of the ideal bond portion. If it is within the allowable range (Yes), the process proceeds to step S155B. If it is not within the allowable range (No), the process is terminated via step S180B, and the process returns to step S20 of the flowchart shown in FIG.
When the process proceeds to step S155B, the control unit 50 determines whether or not the maximum bond width on the other side (one side) is within an allowable range. The allowable range of the maximum bond width on the other side is stored in advance in the storage means as a numerical value of the bond width on the other side of the ideal bond portion. If it is within the allowable range (Yes), the process proceeds to step S155C. If it is not within the allowable range (No), the process ends via step S180B, and the process returns to step S20 of the flowchart shown in FIG.
When the process proceeds to step S155C, the control means 50 adds the maximum bond width on one side and the maximum bond width on the other side to obtain the bond width (full width), and whether or not the obtained bond width is within the allowable range. Determine. The allowable range of the bond width (full width) is stored in advance in the storage means as a numerical value of the ideal bond width (full width) of the bond portion. When it is within the allowable range (Yes), the process proceeds to step S160. When it is not within the allowable range (No), the process is terminated via step S180B, and the process returns to step S20 of the flowchart shown in FIG.
Thus, the allowable range of the bond width on one side (one side) of the bond portion, the allowable range of the bond width on the other side (one side) of the bond portion, the width on one side and the other side of the bond portion The allowable range of the bond width (full width) obtained by adding is stored as ideal model contour information in the storage means in association with a predetermined portion (in this case, the bond portion) where the wire contour can be specified.

ステップS160に進んだ場合、制御手段50は、図8(B)に示す輪郭画像データ中の基準点C、基準点D、及びワイヤ部93Wの輪郭に基づいて、ワイヤ部93Wにおけるワイヤ部93Wの延びる方向の角度であるワイヤ角度を求めてステップS165に進む。例えばワイヤ角度を求める場合、制御手段50は、図8(B)に示すように仮想直線MCに平行な仮想直線ME1〜MEnを所定間隔で設定し、仮想直線ME1〜MEnのそれぞれとワイヤ部93Wの輪郭との交点HUn、HLnを、仮想直線ME1〜MEnのそれぞれに対して求める。そして制御手段50は、交点HUnと交点HLnの中点Jnを、仮想直線ME1〜MEnのそれぞれに対して求め、中点F(基準点Cと基準点Dの中点)を通る仮想直線であって、各中点J1〜Jnからの距離の総和が最小となる仮想直線MFを設定する。そして制御手段50は、仮想直線MFと仮想直線MCとの角度(θw)を求め、この角度(θw)をワイヤ角度θwとする。
ステップS165にて、制御手段50は、求めたワイヤ角度θwが許容範囲内であるか否かを判定する。ワイヤ角度の許容範囲は、理想的なワイヤ部のワイヤ角度の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合(Yes)はステップS170に進み、許容範囲内でない場合(No)はステップS180Bを経由して処理を終了して、図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
ステップS170に進んだ場合、制御手段50は、図8(B)に示す輪郭画像データ中の仮想直線MF、及びワイヤ部93Wの輪郭に基づいて、ワイヤ部93Wにおけるワイヤ部93Wの幅であるワイヤ幅を求めてステップS175に進む。例えばワイヤ幅を求める場合、制御手段50は、仮想直線MFに直交する仮想直線MG(図示省略)を所定間隔で設定し、各仮想直線MGとワイヤ部93Wの輪郭との交点を求め、各仮想直線MG上の2点の交点の距離をそれぞれ求め、求めた距離の中で最小の距離をワイヤ幅とする。
ステップS175にて、制御手段50は、ワイヤ幅が許容範囲内であるか否かを判定する。ワイヤ幅の許容範囲は、理想的なワイヤ部のワイヤ幅の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合(Yes)はステップS180Aに進み、許容範囲内でない場合(No)はステップS180Bを経由して処理を終了して、図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
なお、ワイヤ角度の許容範囲の数値、ワイヤ幅の許容範囲の数値は、理想モデル輪郭情報として、ワイヤの輪郭を特定可能な所定個所(この場合、ワイヤ部)に関連させて記憶手段に記憶されている。
なおステップS130〜ステップS175は、制御手段にて、抽出したワイヤの輪郭と記憶手段に記憶されている理想モデル輪郭情報とに基づいて、抽出したワイヤの輪郭に基づいたワイヤの外観の状態を評価する評価ステップに相当する。
When the process proceeds to step S160, the control unit 50 determines the wire portion 93W of the wire portion 93W based on the reference point C, the reference point D, and the contour of the wire portion 93W in the contour image data shown in FIG. The wire angle that is the angle in the extending direction is obtained, and the process proceeds to step S165. For example, when obtaining the wire angle, the control means 50 sets virtual straight lines ME1 to MEn parallel to the virtual straight line MC at predetermined intervals as shown in FIG. 8B, and each of the virtual straight lines ME1 to MEn and the wire portion 93W. Intersection points HUn and HLn with the contours of the virtual lines ME1 to MEn are obtained. The control means 50 obtains the midpoint Jn of the intersection HUn and the intersection HLn with respect to each of the virtual straight lines ME1 to MEn, and is a virtual straight line passing through the midpoint F (the midpoint of the reference point C and the reference point D). Thus, a virtual straight line MF is set that minimizes the sum of the distances from the middle points J1 to Jn. And the control means 50 calculates | requires the angle ((theta) w) of virtual straight line MF and virtual straight line MC, and makes this angle ((theta) w) the wire angle (theta) w.
In step S165, the control means 50 determines whether or not the obtained wire angle θw is within an allowable range. The allowable range of the wire angle is stored in advance in the storage means as a numerical value of the wire angle of the ideal wire portion. If it is within the allowable range (Yes), the process proceeds to step S170. If it is not within the allowable range (No), the process is terminated via step S180B, and the process returns to step S20 of the flowchart shown in FIG.
When the processing proceeds to step S170, the control means 50 determines the wire that is the width of the wire portion 93W in the wire portion 93W based on the virtual straight line MF in the contour image data shown in FIG. 8B and the contour of the wire portion 93W. The width is obtained and the process proceeds to step S175. For example, when obtaining the wire width, the control unit 50 sets virtual straight lines MG (not shown) orthogonal to the virtual straight lines MF at predetermined intervals, obtains intersections between the virtual straight lines MG and the outlines of the wire portions 93W, The distances between the intersections of the two points on the straight line MG are obtained, and the minimum distance among the obtained distances is defined as the wire width.
In step S175, the control means 50 determines whether or not the wire width is within an allowable range. The allowable range of the wire width is stored in advance in the storage means as a numerical value of the ideal wire width of the wire portion. If it is within the allowable range (Yes), the process proceeds to step S180A. If it is not within the allowable range (No), the process is terminated via step S180B, and the process returns to step S20 of the flowchart shown in FIG.
The numerical value of the allowable range of the wire angle and the numerical value of the allowable range of the wire width are stored in the storage unit as ideal model contour information in association with a predetermined portion (in this case, the wire portion) where the wire contour can be specified. ing.
In steps S130 to S175, the control means evaluates the state of the appearance of the wire based on the extracted wire outline based on the extracted wire outline and the ideal model outline information stored in the storage means. This corresponds to the evaluation step.

ステップS180Aに進んだ場合、制御手段50は、測定対象物(この場合、接合部を含むワイヤ)の輪郭に基づいた当該測定対象物の外観の状態(形状)は、測定対象物の内部を検査するべき状態(形状)であると判定し、ステップS185に進む。
なおステップS180Bに進んだ場合は、すでに説明したように、測定対象物(この場合、接合部を含むワイヤ)の輪郭に基づいた当該測定対象物の外観の状態(形状)は、測定対象物の内部を検査するべき状態(形状)でないと判定し、処理を終了して図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
ステップS185に進んだ場合、制御手段50は、基準点A−基準点B−基準点C−基準点Dにて形成される四角形ABCDの重心の位置を測定スポットSPに設定し、処理を終了して図4に示すフローチャートのステップS20に戻る。
測定対象物の内部の状態をより正確に検査するためには、測定スポットの位置を、それぞれのワイヤに対して正確な位置に設定する必要がある。そのためには、実際のワイヤを撮像した画像データに基づいて、実際のワイヤのそれぞれに対して測定スポットの位置を設定することが必要である。従って、せっかく画像データを取得するので、その画像データを用いて外観チェックも実施して、より効率よく検査を行う。
When the process proceeds to step S180A, the control means 50 examines the inside of the measurement object for the appearance state (shape) of the measurement object based on the contour of the measurement object (in this case, the wire including the joint). It determines with it being the state (shape) which should be performed, and progresses to step S185.
When the process proceeds to step S180B, as already described, the appearance state (shape) of the measurement object based on the contour of the measurement object (in this case, the wire including the joint) is determined by the measurement object. It is determined that the inside is not in a state (shape) to be inspected, the process is terminated, and the process returns to step S20 in the flowchart shown in FIG.
When the process proceeds to step S185, the control unit 50 sets the position of the center of gravity of the quadrilateral ABCD formed by the reference point A-reference point B-reference point C-reference point D as the measurement spot SP, and ends the process. Then, the process returns to step S20 of the flowchart shown in FIG.
In order to more accurately inspect the internal state of the measurement object, it is necessary to set the position of the measurement spot to an accurate position with respect to each wire. For this purpose, it is necessary to set the position of the measurement spot for each actual wire based on image data obtained by imaging the actual wire. Therefore, since the image data is acquired with great effort, an appearance check is also performed using the image data, and the inspection is performed more efficiently.

●[レーザ照射検査処理の処理手順(図6、図9〜図11)]
次に図6、図9〜図11を用いて、レーザ照射検査処理(SB200)の処理手順の詳細について説明する。なおレーザ照射検査処理は、接合部の内部の状態(接合部の面積の大きさ)を検査する処理である。
ステップS210にて、制御手段50は、設定した測定スポットの上方へとレーザヘッド部を相対的に移動させてステップS215に進む。
ステップS215では、制御手段50は、加熱用レーザ光源21を制御して、設定した測定スポットに向けて加熱用レーザの照射を開始してステップS220に進む。
そして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。なお、この場合の加熱用レーザの出力は、図11に示す(測定した)温度上昇特性を適切に測定できる出力に設定されている。
なお、ステップS215は、制御手段から加熱用レーザ光源を制御して、測定対象物上に設定した測定スポットに向けて加熱用レーザを照射する、加熱用レーザ照射ステップに相当する。
● [Laser Irradiation Inspection Processing Procedure (FIGS. 6, 9 to 11)]
Next, the details of the processing procedure of the laser irradiation inspection process (SB200) will be described with reference to FIGS. The laser irradiation inspection process is a process for inspecting the internal state of the joint (the size of the area of the joint).
In step S210, the control means 50 moves the laser head portion relatively above the set measurement spot and proceeds to step S215.
In step S215, the control means 50 controls the heating laser light source 21, starts irradiation of the heating laser toward the set measurement spot, and proceeds to step S220.
The heating laser is guided to the measurement spot, and the infrared rays emitted from the measurement spot are guided to the first infrared detection means and the second infrared detection means. Note that the output of the heating laser in this case is set to an output capable of appropriately measuring the temperature rise characteristic (measured) shown in FIG.
Note that step S215 corresponds to a heating laser irradiation step in which the heating laser light source is controlled from the control means and the heating laser is irradiated toward the measurement spot set on the measurement object.

ステップS220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た第1赤外線波長(λ1)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た第2赤外線波長(λ2)の赤外線のエネルギーの検出値と、ステップS215にて加熱用レーザの照射を開始してからの時間(加熱時間)と、を取り込んで、ステップS225に進む。
なお、ステップS220は、制御手段にて、測定スポットから放射される光の中から取り出した所定赤外線波長(この場合、第1赤外線波長(λ1)と第2赤外線波長(λ2))の赤外線を、赤外線検出手段(この場合、第1赤外線検出手段と第2赤外線検出手段)を用いて検出する、放射赤外線検出ステップに相当する。
In step S220, the control means 50 is based on the detection value of the infrared energy of the first infrared wavelength (λ1) based on the detection signal from the first infrared detection means and the detection signal from the second infrared detection means. The detected value of the infrared energy of the second infrared wavelength (λ2) and the time (heating time) after starting the irradiation of the heating laser in step S215 are taken in, and the process proceeds to step S225.
In step S220, the control means transmits infrared rays having predetermined infrared wavelengths (in this case, the first infrared wavelength (λ1) and the second infrared wavelength (λ2)) extracted from the light emitted from the measurement spot, This corresponds to a radiation infrared detection step of detecting using infrared detection means (in this case, first infrared detection means and second infrared detection means).

ステップS225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、加熱時間に対応する測定スポットの温度を求め、ステップS230に進む。
なお、ステップS225は、制御手段にて、放射赤外線検出ステップにて検出した検出値と、加熱用レーザ照射ステップによる加熱用レーザの照射時間である加熱時間と、に基づいて、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する、温度上昇特性測定ステップに相当する。
In step S225, the control means 50 obtains the temperature of the measurement spot corresponding to the heating time based on the ratio between the detection value from the first infrared detection means and the detection value from the second infrared detection means, Proceed to step S230.
In step S225, the control means responds to the heating time based on the detection value detected in the radiation infrared detection step and the heating time that is the irradiation time of the heating laser in the heating laser irradiation step. This corresponds to a temperature rise characteristic measuring step for measuring a temperature rise characteristic that is a temperature rise state of the measurement spot.

例えば図9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、第1赤外線波長(λ1)の位置が図9中に示す(λ1)の位置であり、第2赤外線波長(λ2)の位置が図9中に示す(λ2)の位置であるとする。
そして制御手段50は、加熱時間T1のタイミングで取り込んだ第1赤外線検出手段にて検出した第1赤外線波長(λ1)の赤外線エネルギーの検出値がE1Aであり、第2赤外線検出手段にて検出した第2赤外線波長(λ2)の赤外線エネルギーの検出値がE2Aであった場合、検出値の比であるE1A/E2Aと、温度・2波長比特性(図10)の「E(λ1)/E(λ2)」特性より、測定スポットの温度を求め、この場合はM5[℃]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。
なお図10の例に示す温度・2波長比特性は、予め記憶手段60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。
なお、加熱時間T2、T3、T4のタイミングで取り込んだ(第1赤外線波長の赤外線エネルギー、第2赤外線波長の赤外線エネルギー)が、それぞれ(E1B、E2B)、(E1C、E2C)、(E1D、E2D)であった場合、温度・2波長比特性より、加熱時間T2、T3、T4のタイミングのそれぞれの温度は、M4、M3、M2であることがわかる。
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11の例に示す(測定した)温度上昇特性を求める。
For example, FIG. 9 shows the wavelength (horizontal axis) of infrared rays emitted from a black body when the temperature of the black body that completely absorbs and emits irradiated light is each temperature (M1, M2,... M6). The example of the infrared radiation characteristic which shows the relationship of the energy (vertical axis | shaft) of the infrared rays of each wavelength is shown.
For example, when the measurement spot is a black body, the position of the first infrared wavelength (λ1) is the position of (λ1) shown in FIG. 9, and the position of the second infrared wavelength (λ2) is shown in FIG. It is assumed that the position is (λ2).
The control unit 50 detects the infrared energy of the first infrared wavelength (λ1) detected by the first infrared detection unit captured at the timing of the heating time T1 as E1A, and detects it by the second infrared detection unit. When the detected value of the infrared energy of the second infrared wavelength (λ2) is E2A, the ratio of the detected values E1A / E2A and the temperature / two-wavelength ratio characteristic (FIG. 10) “E (λ1) / E ( The temperature of the measurement spot is obtained from the “λ2)” characteristic, and in this case, it is obtained as M5 [° C.]. The two-wavelength ratio is a ratio of energy of two different wavelengths of infrared rays.
Note that the temperature / two-wavelength ratio characteristics shown in the example of FIG. 10 are stored in the storage unit 60 in advance.
By using the ratio of the detection values, the control unit can obtain the correct temperature of the measurement spot without being affected by the reflectance (emissivity) of the measurement spot.
In addition, (E1B, E2B), (E1C, E2C), (E1D, E2D) are taken in at the timings of the heating times T2, T3, T4 (infrared energy of the first infrared wavelength, infrared energy of the second infrared wavelength), respectively. ), It can be seen from the temperature / two-wavelength ratio characteristics that the temperatures of the heating times T2, T3, and T4 are M4, M3, and M2, respectively.
And a control means calculates | requires the temperature rise characteristic shown to the example of FIG. 11 (measured) from the time (equivalent to a heating time) after irradiation start, and the temperature corresponding to the said time.

ステップS230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S225にて求めた温度が、前回のステップS225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11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S235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S220に戻る。なお、ステップS220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。
When the process proceeds to step S230, the control unit 50 determines whether it is the measurement end timing. When it is determined that the calculated temperature has reached the saturation temperature, the control means 50 determines that it is the measurement end timing. For example, the control unit 50 determines that the temperature has reached the saturation temperature when the temperature obtained in the current step S225 is a temperature increase state equal to or lower than a predetermined value with respect to the temperature obtained in the previous step S225. . The saturation temperature is a temperature in a state where the temperature rise characteristic shown in FIG. 11 is equal to or less than a predetermined value and the temperature is substantially constant.
If the control means 50 has reached the saturation temperature and determines that the measurement end timing is reached (Yes), the control unit 50 proceeds to step S235, and if it is determined that the measurement end timing is not reached (No), the control unit 50 returns to step S220. When returning to step S220, it is more preferable to wait for a predetermined time (for example, about 1 ms) before returning, because the temperature can be obtained at predetermined time intervals.

ステップS235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S240に進む。
ステップS240にて制御手段50は、図11に示すように、ステップS225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、測定対象物の接合部の内部の状態を判定し、処理を終了して図4に示すフローチャートのステップS40に戻る。なお、判定方法の詳細の例について、以下に説明する。
例えば記憶手段60に、予め接合部96の面積が理想サイズのサンプルの理想温度上昇特性と、接合部96の面積が許容下限のサンプルの下限温度上昇特性と、接合部96の面積が許容上限のサンプルの上限温度上昇特性と、を予め記憶させておく。図11に示すように、接合部96の面積のサイズに応じて電極92への熱伝導量が異なるので、各温度上昇特性が異なる。
そして制御手段50は、図11に示すように、下限温度上昇特性と上限温度上昇特性との間に、測定した温度上昇特性がある場合は接合部96の状態は良好であると判定し、測定した温度上昇特性が下限温度上昇特性と上限温度上昇特性との間から外れている場合は接合部96の状態は不良であると判定する。
なお、理想温度上昇特性は省略してもよいが、理想温度上昇特性があると、測定した温度上昇特性が理想状態から上限側あるいは下限側に、どれくらい離れているか、作業者は容易に理解できるので、より好ましい。
また、ステップS240は、判定ステップに相当する。
そして制御手段50は、レーザ照射検査処理(SB200)の処理を終了して、図4に示すフローチャートに戻り、ステップS40に進む。
When the process proceeds to step S235, the control means 50 controls the heating laser light source to stop the irradiation of the heating laser, and the process proceeds to step S240.
In step S240, as shown in FIG. 11, the control means 50 determines the internal state of the joint portion of the measurement object based on the temperature obtained in step S225 and the temperature rise characteristic due to the heating time, and performs processing. The process ends and the process returns to step S40 of the flowchart shown in FIG. A detailed example of the determination method will be described below.
For example, the storage unit 60 stores in advance an ideal temperature rise characteristic of a sample whose joint 96 has an ideal size, a lower limit temperature rise characteristic of a sample whose joint 96 has an allowable lower limit, and an area of the joint 96 having an allowable upper limit. The upper limit temperature rise characteristic of the sample is stored in advance. As shown in FIG. 11, the amount of heat conduction to the electrode 92 varies depending on the size of the area of the joint portion 96, so that each temperature rise characteristic varies.
Then, as shown in FIG. 11, when the measured temperature rise characteristic exists between the lower limit temperature rise characteristic and the upper limit temperature rise characteristic, the control means 50 determines that the state of the joint 96 is good, and the measurement is performed. When the temperature rise characteristic deviated from between the lower limit temperature rise characteristic and the upper limit temperature rise characteristic, it is determined that the state of the joint portion 96 is defective.
Although the ideal temperature rise characteristic may be omitted, if there is an ideal temperature rise characteristic, the operator can easily understand how far the measured temperature rise characteristic is from the ideal state to the upper limit side or the lower limit side. So it is more preferable.
Step S240 corresponds to a determination step.
And the control means 50 complete | finishes the process of a laser irradiation test | inspection process (SB200), returns to the flowchart shown in FIG. 4, and progresses to step S40.

●[表示手段への表示の例(図12)]
図4に示すフローチャートにおけるステップS40にて、制御手段50は、図6に示すレーザ照射検査処理の判定結果に関する情報を表示手段に表示して、処理を終了する。なお、表示手段は、制御手段からの出力信号に基づいた画面を表示するものであり、例えばモニタである。
図12に示す例は、制御手段50の表示手段50Gの画面50Mに、レーザ照射検査処理の判定結果に関する情報を表示した例を示している。
この例では、判定結果は「良好」であり、電極とワイヤとの接合部96の内部の状態に基づいた「測定した温度上昇特性」は、下限温度上昇特性と上限温度上昇特性の間にあり、理想温度上昇特性に対して、やや下限温度上昇特性の側にずれていることを示している。
作業者は、表示された各温度上昇特性を見ることで、電極とワイヤとの接合部96の面積は許容範囲に収まってはいるが、面積が下限側に少しずれていると容易に判断することができるので、接合面積がやや大きくなるように、電極とワイヤとの接合用の装置を調整して理想面積に近づけるようにすることが容易であり、品質管理を行う際に非常に便利である。
なお、図4に示すフローチャートにおけるステップS50の表示を行う場合、制御手段50は、表示手段50Gの画面50Mに、例えば「ワイヤの外観の形状不良です。レーザ照射検査の実行を中止しました。」と表示して処理を終了する。
● [Example of display on display means (Fig. 12)]
In step S40 in the flowchart shown in FIG. 4, the control unit 50 displays information on the determination result of the laser irradiation inspection process shown in FIG. 6 on the display unit, and ends the process. The display means displays a screen based on an output signal from the control means, and is a monitor, for example.
The example shown in FIG. 12 shows an example in which information related to the determination result of the laser irradiation inspection process is displayed on the screen 50M of the display unit 50G of the control unit 50.
In this example, the determination result is “good”, and the “measured temperature rise characteristic” based on the state inside the joint 96 between the electrode and the wire is between the lower limit temperature rise characteristic and the upper limit temperature rise characteristic. It shows that the ideal temperature rise characteristic is slightly shifted to the lower limit temperature rise characteristic side.
The operator can easily determine that the area of the joint 96 between the electrode and the wire is within an allowable range by looking at the displayed temperature rise characteristics, but the area is slightly shifted to the lower limit side. Therefore, it is easy to adjust the device for bonding electrodes and wires so that the bonding area is slightly larger so that it approaches the ideal area, which is very convenient for quality control. is there.
When the display in step S50 in the flowchart shown in FIG. 4 is performed, the control unit 50 displays, for example, “There is a defect in the appearance of the wire. The execution of the laser irradiation inspection has been stopped” on the screen 50M of the display unit 50G. Is displayed and the process ends.

以上に説明した処理手順を実施することで、接合部を含むワイヤの外観の状態(形状)が、レーザを用いた(内部の状態の)検査をするべき外観の状態(形状)であるか否か(レーザを用いた検査をする価値がある状態であるか否か)、そして測定対象物の接合部の内部の状態(電極92とワイヤ93との接合部96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装置を構成することも、もちろん可能である。   Whether or not the appearance state (shape) of the wire including the joint is the appearance state (shape) to be inspected (in the internal state) using a laser by performing the processing procedure described above. (Whether or not it is worth checking with a laser) and the state of the inside of the joint of the measurement object (the area of the joint 96 between the electrode 92 and the wire 93 is within an allowable range) Of course, it is also possible to constitute an optical nondestructive inspection apparatus that determines whether or not a control means is used.

以上、本実施の形態にて説明した光学非破壊検査方法では、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を検査する前に、接合部形状検査処理(SB100)を行うことで、測定対象物の外観の状態(形状)が、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態(形状)であるか否かを適切に判定する。そして加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態でないと判定した場合は、レーザ照射検査処理を行わないので、無駄な検査を行わず、検査時間をより短縮化することができる。
また、接合部形状検査処理(SB100)の処理では、時間がかかるテンプレートマッチング方式を用いずに、所定個所の数値が許容範囲内であるか否かを判定するシンプルであるが確実な判定を行うことで、検査時間をより短縮化することができる。
As described above, in the optical nondestructive inspection method described in the present embodiment, the joint shape inspection process (SB100) is performed before the temperature rise characteristic is obtained by irradiating the heating laser to inspect the internal state of the measurement object. ) Is appropriately determined whether or not the appearance state (shape) of the measurement object is the appearance state (shape) to be inspected using the heating laser. When it is determined that the appearance is not to be inspected using the heating laser, the laser irradiation inspection process is not performed, so that unnecessary inspection is not performed and the inspection time can be further shortened.
In the joint shape inspection process (SB100), a simple but reliable determination is made to determine whether a numerical value at a predetermined location is within an allowable range without using a time-consuming template matching method. Thus, the inspection time can be further shortened.

本発明の光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置、の処理手順、構成、構造、外観、形状等は、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9)の例と、この赤外線放射特性中に示した第1赤外線波長(λ1)、第2赤外線波長(λ2)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、以上(≧)、以下(≦)、より大きい(>)、未満(<)、AとCの間にBがあるという表現(A<B<C)等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
The processing procedure, configuration, structure, appearance, shape, and the like of the optical nondestructive inspection method and optical nondestructive inspection apparatus of the present invention can be variously changed, added, and deleted without changing the gist of the present invention.
The example of the infrared radiation characteristic (FIG. 9) described in the present embodiment and the positions of the first infrared wavelength (λ1) and the second infrared wavelength (λ2) shown in the infrared radiation characteristic are as follows. It is an example and is not limited to this.
Further, the above (≧), the following (≦), the greater (>), the less (<), the expression that there is B between A and C (A <B <C), etc. are included even if they contain an equal sign. It does not have to be.
The numerical values used in the description of the present embodiment are examples, and are not limited to these numerical values.

1 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 加熱レーザ用選択反射手段
12A 第1赤外線用選択反射手段
13A 第2赤外線用選択反射手段
21 加熱用レーザ光源
31 第1赤外線検出手段
32 第2赤外線検出手段
41 加熱用レーザコリメート手段
50 制御手段
50G 表示手段
51 第1赤外線集光手段
52 第2赤外線集光手段
60 記憶手段
70 基台
71 支持部
73 レーザヘッド部
73Z Z軸方向移動手段
74 撮像手段
75 X軸方向スライドテーブル
75X X軸方向移動手段
76 Y軸方向スライドテーブル
76Y Y軸方向移動手段
90 基板
92 電極(第2部材)
93 ワイヤ(第1部材)
96 接合部
97 接合構造部位
A〜D 基準点(第1基準点〜第4基準点)
LB ボンド長
LT テール長(第1所定距離)
MA 仮想直線(基準位置)
SP 測定スポット
θw ワイヤ角度

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical nondestructive inspection apparatus 10 Condensation collimating means 10A, 10B (Aspherical) reflective mirror 11A Heating laser selective reflection means 12A First infrared selective reflection means 13A Second infrared selective reflection means 21 Heating laser light source 31 1 infrared detection means 32 second infrared detection means 41 heating laser collimating means 50 control means 50G display means 51 first infrared light collecting means 52 second infrared light collecting means 60 storage means 70 base 71 support part 73 laser head part 73Z Z axis direction moving means 74 Imaging means 75 X axis direction slide table 75X X axis direction moving means 76 Y axis direction slide table 76Y Y axis direction moving means 90 Substrate 92 Electrode (second member)
93 wire (first member)
96 joint 97 joint structure part AD Reference point (1st reference point-4th reference point)
LB Bond length LT Tail length (first predetermined distance)
MA virtual straight line (reference position)
SP measurement spot θw Wire angle

Claims (5)

測定対象物を破壊することなく加熱する出力に設定された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、
赤外線を検出可能な少なくとも1つの赤外線検出手段と、
前記加熱用レーザ光源を制御するとともに前記赤外線検出手段からの検出信号を取り込む制御手段と、を用い、
前記制御手段から前記加熱用レーザ光源を制御して、測定対象物上に設定した測定スポットに向けて加熱用レーザを照射する、加熱用レーザ照射ステップと、
前記制御手段にて前記測定スポットから放射される光の中から取り出した所定赤外線波長の赤外線を前記赤外線検出手段を用いて検出する、放射赤外線検出ステップと、
前記制御手段にて、前記放射赤外線検出ステップにて検出した検出値と、前記加熱用レーザ照射ステップによる加熱用レーザの照射時間である加熱時間と、に基づいて、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する、温度上昇特性測定ステップと、
前記制御手段にて、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、判定ステップと、を有する光学非破壊検査方法において、
前記測定対象物は、2つの部材である第1部材と第2部材を接合した接合部を含む接合構造部位であり、
撮像手段と移動手段と記憶手段と前記制御手段と、を用い、
前記記憶手段には、理想的な前記測定対象物の前記第1部材の輪郭に関する理想モデル輪郭情報が記憶されており、
前記加熱用レーザ照射ステップを実行する前に、前記制御手段から前記移動手段を制御して、前記測定対象物を撮像可能な予め設定された位置へと前記測定対象物に対する前記撮像手段の位置を相対的に移動させる移動ステップと、
移動先において前記制御手段から前記撮像手段を制御して、前記測定対象物の画像データを取得する撮像ステップと、
前記制御手段にて、取得した画像データから前記第1部材の輪郭を抽出する輪郭抽出ステップと、
前記制御手段にて、抽出した前記第1部材の輪郭と前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報とに基づいて、抽出した第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の外観の状態を評価する評価ステップと、を実行し、
前記制御手段にて、前記評価ステップの結果、抽出した前記第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の外観の状態が、前記加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合に、実際の前記第1部材上に前記測定スポットを設定し、前記加熱用レーザ照射ステップと、前記放射赤外線検出ステップと、前記温度上昇特性測定ステップと、前記判定ステップと、を実行して前記測定対象物の内部の状態を判定し、
前記理想モデル輪郭情報には、理想的な前記第1部材の輪郭を特定可能な所定個所に関連する数値が前記所定個所に対応付けられて記憶されており、
前記評価ステップにおいて、前記制御手段にて評価する前記第1部材の外観の状態は前記第1部材の形状であり、前記制御手段にて、抽出した前記第1部材の輪郭から基準位置を抽出し、抽出した基準位置に基づいて、抽出した前記第1部材の輪郭における前記所定個所を特定し、特定した前記所定個所に相当する個所に関連する数値を求め、求めた数値が、前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値に対して許容範囲内である場合に、前記第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の形状が検査するべき形状であると判定し、
前記第1部材は線状部材であり、長手方向における一方の端部の近傍が前記第2部材と接合されており、
前記撮像ステップにて撮像された前記画像データには、前記第1部材の前記一方の端部が撮像されており、
前記基準位置は、抽出した前記第1部材の輪郭における前記一方の端部の輪郭の位置であり、
理想的な前記第1部材では、前記一方の端部から前記長手方向に沿う方向に第1所定距離だけ離れた位置から、前記一方の端部から第1所定距離よりも長い第2所定距離だけ離れた位置までが前記接合部であり、
前記評価ステップにおいて、
抽出した前記第1部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第1所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第1仮想直線を設定し、前記第1部材の輪郭と前記第1仮想直線との交点である第1基準点と第2基準点を求め、
抽出した前記第1部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第2所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第2仮想直線を設定し、前記第1部材の輪郭と前記第2仮想直線との交点である第3基準点と第4基準点を求め、
前記第1基準点〜前記第4基準点に基づいて特定した前記所定個所に関連する距離または角度を示す数値と、前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値と、を比較して求めた距離または角度が許容範囲内であるか否かを判定することで、前記第1部材の輪郭に基づいた前記第1部材の形状が検査するべき形状であるか否かを判定する、
光学非破壊検査方法。
A heating laser light source for emitting a heating laser having a heating laser wavelength set to an output for heating without destroying the measurement object;
At least one infrared detection means capable of detecting infrared;
Using the control means for controlling the heating laser light source and taking in a detection signal from the infrared detection means,
A heating laser irradiation step of controlling the heating laser light source from the control means and irradiating a heating laser toward a measurement spot set on a measurement object;
A radiation infrared detection step of detecting infrared rays of a predetermined infrared wavelength extracted from the light emitted from the measurement spot by the control means using the infrared detection means;
The measurement spot according to the heating time based on the detection value detected in the radiation infrared detection step by the control means and the heating time that is the irradiation time of the heating laser in the heating laser irradiation step. A temperature rise characteristic measuring step for measuring a temperature rise characteristic which is a temperature rise state of
In the optical nondestructive inspection method, including a determination step of determining the state of the measurement object based on the temperature rise characteristic in the control means.
The measurement object is a joint structure portion including a joint portion obtained by joining the first member and the second member, which are two members,
Using an imaging means, a moving means, a storage means, and the control means,
In the storage means, ideal model contour information relating to the contour of the first member of the ideal measurement object is stored,
Before executing the heating laser irradiation step, the moving means is controlled from the control means, and the position of the imaging means relative to the measurement object is set to a preset position where the measurement object can be imaged. A moving step for relative movement;
An imaging step of controlling the imaging means from the control means at a destination to obtain image data of the measurement object;
A contour extracting step for extracting the contour of the first member from the acquired image data by the control means;
Based on the extracted contour of the first member based on the extracted contour of the first member based on the extracted contour of the first member and the ideal model contour information stored in the storage means. Performing an evaluation step for evaluating the state;
In the control means, as a result of the evaluation step, it is determined that the appearance state of the first member based on the extracted outline of the first member is a state to be inspected using the heating laser. In the case, the measurement spot is set on the actual first member, and the heating laser irradiation step, the radiation infrared detection step, the temperature rise characteristic measurement step, and the determination step are executed. Determine the internal state of the measurement object ;
In the ideal model contour information, a numerical value related to a predetermined location where the ideal contour of the first member can be specified is stored in association with the predetermined location,
In the evaluation step, the appearance of the first member evaluated by the control means is the shape of the first member, and the control means extracts a reference position from the extracted outline of the first member. The predetermined location in the extracted contour of the first member is identified based on the extracted reference position, a numerical value related to the location corresponding to the specified predetermined location is obtained, and the obtained numerical value is stored in the storage means. The shape of the first member based on the contour of the first member is a shape to be inspected when it is within an allowable range for the numerical value related to the predetermined location of the stored ideal model contour information. And
The first member is a linear member, and the vicinity of one end in the longitudinal direction is joined to the second member,
In the image data imaged in the imaging step, the one end of the first member is imaged,
The reference position is the position of the contour of the one end of the extracted contour of the first member,
In the ideal first member, from a position separated from the one end portion by a first predetermined distance in the direction along the longitudinal direction, from the one end portion by a second predetermined distance longer than the first predetermined distance. The joint is up to a distant position,
In the evaluation step,
A first imaginary straight line that is substantially orthogonal to the longitudinal direction is set at a position that is separated from the reference position in the direction along the longitudinal direction by the first predetermined distance with respect to the extracted outline of the first member, Obtaining a first reference point and a second reference point, which are the intersections of the contour of the first member and the first virtual line,
A second imaginary straight line that is substantially orthogonal to the longitudinal direction is set at a position that is separated from the reference position in the direction along the longitudinal direction by the second predetermined distance with respect to the extracted contour of the first member; Obtaining a third reference point and a fourth reference point, which are the intersections of the contour of the first member and the second virtual line,
The numerical value indicating the distance or angle related to the predetermined location specified based on the first reference point to the fourth reference point and the numerical value related to the predetermined location of the ideal model contour information are obtained by comparison. It is determined whether or not the shape of the first member based on the contour of the first member is a shape to be inspected by determining whether or not the distance or angle is within an allowable range.
Optical nondestructive inspection method.
請求項1に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記第1部材上に前記測定スポットを設定する際、前記第1部材における前記接合部と反対の側の表面であって前記撮像ステップの際に前記撮像手段と対向している表面における前記第1基準点〜前記第4基準点を頂点とする四角形の重心の位置を前記測定スポットとして設定する、
光学非破壊検査方法。
The optical nondestructive inspection method according to claim 1 ,
When setting the measurement spot on the first member, the first surface on the surface of the first member opposite to the joint portion and facing the imaging means during the imaging step . The position of the center of gravity of a quadrangle having the reference point to the fourth reference point as a vertex is set as the measurement spot,
Optical nondestructive inspection method.
請求項1または2に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記測定スポットは、前記第1部材における前記接合部と反対の側の表面であって前記撮像ステップの際に前記撮像手段と対向している表面に設定されており、
判定する前記測定対象物の内部の状態とは、前記接合部の面積の大きさであり、
前記記憶手段には、前記第1部材と前記第2部材との前記接合部の面積が許容下限のサンプルの温度上昇特性である下限温度上昇特性と、前記接合部の面積が許容上限のサンプルの温度上昇特性である上限温度上昇特性と、が記憶されており、
前記制御手段にて前記判定ステップにおいて、
前記温度上昇特性測定ステップにて測定した前記温度上昇特性と、前記記憶手段に記憶されている前記下限温度上昇及び前記上限温度上昇特性と、を比較して前記第1部材と前記第2部材との前記接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する、
光学非破壊検査方法。
The optical nondestructive inspection method according to claim 1 or 2 ,
The measurement spot is set on the surface of the first member on the side opposite to the joint portion and facing the imaging unit during the imaging step ,
The internal state of the measurement object to be determined is the size of the area of the joint,
The storage means includes a lower limit temperature rise characteristic that is a temperature rise characteristic of a sample whose area of the joint between the first member and the second member is an allowable lower limit, and a sample of the sample whose area of the joint is an allowable upper limit. The upper temperature rise characteristic that is the temperature rise characteristic is stored,
In the determination step by the control means,
The first member and the second member are compared by comparing the temperature rise characteristic measured in the temperature rise characteristic measurement step with the lower limit temperature rise and the upper limit temperature rise characteristic stored in the storage means. Determining whether the area of the joint is within an allowable range,
Optical nondestructive inspection method.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記制御手段からの出力信号に基づいた画像を表示可能な表示手段を用い、
前記制御手段から、
前記判定ステップの結果に関する情報を前記表示手段に表示させる、
光学非破壊検査方法。
An optical nondestructive inspection method according to any one of claims 1 to 3 ,
Using display means capable of displaying an image based on an output signal from the control means,
From the control means,
Displaying information on the result of the determination step on the display means;
Optical nondestructive inspection method.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学非破壊検査方法を実施するための光学非破壊検査装置であって、
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前記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、
前記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少なくとも1つの前記赤外線検出手段と、
前記測定スポットから放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平行光の中から前記所定赤外線波長の赤外線を前記赤外線検出手段に導く放射赤外線導光手段と、
前記撮像手段と、
前記測定対象物に対する前記撮像手段の位置を相対的に移動させる前記移動手段と、
前記記憶手段と、
前記移動手段と前記撮像手段と前記加熱用レーザ光源とを制御し、前記画像データと前記赤外線検出手段からの検出信号とを取り込む前記制御手段と、
を有する、
光学非破壊検査装置。
An optical nondestructive inspection apparatus for carrying out the optical nondestructive inspection method according to any one of claims 1 to 4 ,
Parallel light incident from one side along the optical axis is condensed toward the measurement spot set on the measurement object as a focal position and emitted from the other side, and emitted from the measurement spot and Light collecting collimating means for converting the light reflected and incident from the other side into parallel light along the optical axis and emitting from one side;
The heating laser light source;
A laser guide for heating that guides the laser for heating to one side of the condensing collimator;
At least one infrared detection means capable of detecting infrared radiation emitted from the measurement spot;
A radiant infrared light guiding means for guiding the infrared light of the predetermined infrared wavelength from the parallel light emitted from the measurement spot and emitted from one side of the light collecting collimating means;
The imaging means;
The moving means for moving the position of the imaging means relative to the measurement object;
The storage means;
The control means for controlling the moving means, the imaging means, and the heating laser light source, and capturing the image data and a detection signal from the infrared detection means;
Having
Optical nondestructive inspection device.
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