JP6246909B2 - 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体 Download PDF

Info

Publication number
JP6246909B2
JP6246909B2 JP2016514935A JP2016514935A JP6246909B2 JP 6246909 B2 JP6246909 B2 JP 6246909B2 JP 2016514935 A JP2016514935 A JP 2016514935A JP 2016514935 A JP2016514935 A JP 2016514935A JP 6246909 B2 JP6246909 B2 JP 6246909B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electromagnetic wave
glue
sample
reflected
thz
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016514935A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015163299A1 (ja
Inventor
高柳 史一
史一 高柳
昭好 入澤
昭好 入澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Publication of JPWO2015163299A1 publication Critical patent/JPWO2015163299A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6246909B2 publication Critical patent/JP6246909B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3581Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using far infrared light; using Terahertz radiation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59Transmissivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/069Supply of sources
    • G01N2201/0696Pulsed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12Circuits of general importance; Signal processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、層構造を有する試料について、電磁波(周波数が0.01[THz]以上100[THz]以下)(例えば、テラヘルツ波(例えば、周波数が0.03[THz]以上10[THz]以下))を使用して、2層以上の試料(例えば、紙、フィルムなど)を測定することに関する。
従来より、検体間の接合を行う際、糊の塗布不良や、界面への空気の混入により、目視では検査困難な接合不良が生じる。従来の非接触での接合不良の検査法の一例として、近赤外線を用いた透過測定がある。近赤外線ビームを検体に照射し、糊による透過光強度変化をモニタし、接合不良を検出することが出来る。
特開2004−028618号公報 国際公開第2009/050830号 特開2008−076159号公報
しかしながら、検体または糊の厚さまたは種類によって透過強度が減少すると、接合不良の検出が困難となる。
そこで、本発明は、検体または糊の厚さまたは種類による透過強度の減少を近赤外線を用いた場合よりも低くすることを課題とする。
本発明にかかる電磁波測定装置は、試料(検体を糊で貼り合せたもの)へ入射された0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数の電磁波(例えば、テラヘルツ波)に対する透過波もしくは反射波の、スペクトル、パルス振幅及びパルス遅延時間のいずれか一つ以上をモニタする装置であって、検体に塗布された糊によるスペクトル変化、パルス振幅減衰及びパルス遅延時間変化のいずれか一つ以上をモニタする装置である。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検体もしくはセンサ(電磁波発生器および電磁波検出器)をスキャンすることにより接合不良のマッピング測定を可能としてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置(図1参照)は、電磁波発生器と電磁波検出器とが対向し、電磁波発生器から発生した電磁波が検体を透過した透過波を測定し、透過波の、糊によるスペクトル変化、もしくは透過パルスの振幅減衰、もしくは遅延時間変化をモニタし、接合不良を検出してもよい。
なお、本発明にかかる第二の電磁波測定装置(図2参照)は、検体からの反射波と、検体を透過してからさらに裏面反射ミラーもしくは金属板から反射された透過反射波とを測定し、裏面反射ミラーもしくは金属板からの透過反射波の糊による振幅減衰、もしくは遅延時間変化、もしくはスペクトル変化をモニタし、接合不良を検出してもよい。
なお、本発明にかかる第二の電磁波測定装置(図2参照)は、検体の表面反射率および界面反射率を考慮して規格化した裏面反射ミラーもしくは金属板からの透過反射波強度をモニタすることにより接合不良を検査してもよい。
なお、本発明にかかる第二の電磁波測定装置(図2参照)は、検体の表面反射率を考慮して規格化した界面反射強度をモニタすることにより接合不良を検出する検査してもよい。
本発明にかかる電磁波測定装置は、複数の検体を糊で貼り合せた試料に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料を透過した電磁波である透過電磁波を検出する電磁波検出器とを備え、検出された前記透過電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するように構成される。
上記のように構成された電磁波測定装置によれば、電磁波出力器が、複数の検体を糊で貼り合せた試料に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する。電磁波検出器が、前記試料を透過した電磁波である透過電磁波を検出する。さらに、電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記透過電磁波がパルスであるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波の時間波形に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波の時間波形のピークに基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波の時間波形のピークが閾値未満の場合に、前記糊による接合が良好であると判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記閾値が、前記複数の検体を前記糊で貼り合せないで重ね合せたものを前記電磁波が透過したものの時間波形のピーク未満に定められているようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波の時間波形がピークをとる時間に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波の時間波形がピークをとる時間が閾値よりも遅い場合に、前記糊による接合が良好であると判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記閾値が、前記複数の検体を前記糊で貼り合せないで重ね合せたものを前記電磁波が透過したものの時間波形がピークをとる時間よりも後に定められているようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波の周波数スペクトルに基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、検出された前記透過電磁波の周波数スペクトルにおける所定の周波数に対応する周波数成分値に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記周波数成分値が吸光度であり、前記周波数成分値が閾値以上の場合に、前記糊による接合が良好であると判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記閾値が、前記複数の検体を前記糊で貼り合せないで重ね合せたものを前記電磁波が透過したものの周波数スペクトルにおける前記所定の周波数に対応する値よりも大きく定められているようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記周波数成分値が位相遅延であり、前記周波数成分値が閾値以上の場合に、前記糊による接合が良好であると判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記閾値が、前記複数の検体を前記糊で貼り合せないで重ね合せたものを前記電磁波が透過したものの周波数スペクトルにおける前記所定の周波数に対応する値よりも大きく定められているようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記周波数成分値が群遅延であり、前記周波数成分値が閾値未満場合に、前記糊による接合が良好であると判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記閾値が、前記複数の検体を前記糊で貼り合せないで重ね合せたものを前記電磁波が透過したものの周波数スペクトルにおける前記所定の周波数に対応する値よりも小さく定められているようにしてもよい。
本発明にかかる電磁波測定装置は、複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備え、検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するように構成される。
上記のように構成された電磁波測定装置によれば、電磁波出力器が、複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する。電磁波検出器が、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する。さらに、電磁波測定装置は、検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記検体の透過率と、検出された前記反射電磁波の強度と、前記電磁波の強度とに基づき得られた前記糊の透過率に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記検体のいずれか一つ以上と前記糊との界面により反射された電磁波の強度と、前記糊の透過率とに基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記糊の透過率が閾値未満の場合に、前記糊による接合が良好であると判定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波測定装置は、前記反射電磁波が検出された時間の差分に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定するようにしてもよい。
本発明は、複数の検体を糊で貼り合せた試料に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力工程と、前記試料を透過した電磁波である透過電磁波を検出する電磁波検出工程と、検出された前記透過電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程とを備えた電磁波測定方法である。
本発明は、複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力工程と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出工程と、検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程とを備えた電磁波測定方法である。
本発明は、複数の検体を糊で貼り合せた試料に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料を透過した電磁波である透過電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記測定処理は、検出された前記透過電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備えたプログラムである。
本発明は、複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記測定処理は、検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備えたプログラムである。
本発明は、複数の検体を糊で貼り合せた試料に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料を透過した電磁波である透過電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記測定処理は、検出された前記透過電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備えた記録媒体である。
本発明は、複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記測定処理は、検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備えた記録媒体である。
本発明の第一の電磁波測定装置の構成を示す図である。 本発明の第二の電磁波測定装置の構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態にかかる電磁波測定装置による測定結果を示すグラフである。 本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。 本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置による測定結果を示すグラフである。 検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの時間波形(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの時間波形(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。 検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの吸光度スペクトル(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの吸光度スペクトル(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。 検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの位相遅延(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの位相遅延(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。 検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの群遅延(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの群遅延(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。 糊の透過率βによる接合の判定の一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態
図3は、本発明の第一の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。図4は、本発明の第一の実施形態にかかる電磁波測定装置による測定結果を示すグラフである。
なお、検体に向けて出力される電磁波の周波数は、テラヘルツ波帯(例えば、0.03[THz]以上10[THz]以下)を含むものである。そこで、本発明の全ての実施形態においては、電磁波の一例として、テラヘルツ波を想定している。
本発明の第一の実施形態にかかる電磁波測定装置は、テラヘルツ波発生器とテラヘルツ波検出器とを有する。
テラヘルツ波の発生器と検出器が対向する配置となっており、発生器と検出器との間に試料(検体1および検体2を糊で貼り合わせたものである)を配置して、試料を透過したテラヘルツ波を検出器により検出して測定を行う。
試料もしくはセンサ(電磁波発生器および電磁波検出器)をスキャンして連続的に測定することにより、接合不良が生じている部位を解析するマッピング解析を行うことが可能である。
発生器から発生したテラヘルツパルスが試料を透過する際、検体及び糊によるパルス振幅の減衰及びパルスの遅延が発生する。
パルス振幅減衰量及びパルス遅延時間(例えば、パルスピーク遅延時間)は糊の塗布量に従って増加するため、これらをモニタして接合不良検出を行う。なお、図4(b)は、試料を透過したテラヘルツパルスの時間波形である。図7は、検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの時間波形(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの時間波形(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。
例えば、図7を参照して、試料を透過したテラヘルツパルスの時間波形のピークが、パルス振幅の閾値未満であれば、糊による接合は良好と判定する。また、試料を透過したテラヘルツパルスの時間波形のピークが、パルス遅延の閾値よりも遅いのであれば、糊による接合は良好と判定する。
試料などを透過したテラヘルツパルスの時間波形のピークは、糊によるパルス振幅の減衰のため、糊有りの方が糊無しと比べて低くなる。よって、パルス振幅の閾値は、糊無しの場合の時間波形のピーク未満に定められている(図7参照)。また、試料などを透過したテラヘルツパルスの時間波形のピークは、糊によるパルスの遅延のため、糊有りの方が糊無しと比べて遅くなる。よって、パルス遅延の閾値は、糊無しの場合の時間波形のピークをとる時間よりも後に定められている(図7参照)。
また、試料を透過したテラヘルツパルスをFFTしたスペクトルのベースラインの変化や吸収ピークをモニタすることにより接合不良の検出が可能である。図4(a)は、試料を透過したテラヘルツパルスの吸光度スペクトルである。図8は、検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの吸光度スペクトル(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの吸光度スペクトル(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。
例えば、図8を参照して、試料を透過したテラヘルツパルスの所定の周波数(例えば、1.5THz)における「糊無し」の吸光度に、糊によるテラヘルツパルスの吸収を考慮して、所定量の吸光度を加えた値を閾値とする。この閾値以上の吸光度を、「糊有り」が所定の周波数(例えば、1.5THz)において有していれば、糊による接合は良好と判定する。
パルスピーク遅延時間は、糊の塗布量には依存するが、表面反射による試料内部への進入強度変化には依存しない。このため、検体表面に印刷等で表面反射率の異なるパターンが存在する場合でも、誤差なく接合不良検出が可能である。
なお、パルスピーク遅延時間を、位相遅延及び群遅延で評価することも可能である。図9は、検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの位相遅延(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの位相遅延(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。図10は、検体1および検体2を単に重ね合せたもの(糊付けしない)を透過したテラヘルツパルスの群遅延(「糊無し」と表記)と、試料を透過したテラヘルツパルスの群遅延(「糊有り」と表記)とを図示したグラフである。
例えば、図9を参照して、試料を透過したテラヘルツパルスの所定の周波数(例えば、0.96THz程度)における「糊無し」の位相遅延(位相シフト)に、糊によるテラヘルツパルスの遅延を考慮して、所定量の位相遅延を加えた値を閾値とする。この閾値以上の位相遅延を、「糊有り」が所定の周波数(例えば、0.96THz程度)において有していれば、糊による接合は良好と判定する。
例えば、図10を参照して、試料を透過したテラヘルツパルスの所定の周波数(例えば、0.95THz程度)における「糊無し」の群遅延から、糊によるテラヘルツパルスの群遅延を考慮して、所定量の群遅延を減じた値を閾値とする。この閾値未満の群遅延を、「糊有り」が所定の周波数(例えば、0.95THz程度)において有していれば、糊による接合は良好と判定する。
また、テラヘルツ波は近赤外線に比べて透過性が高く、検体や糊の厚さ、種類に対して広範囲な検査が可能である。また、パルス状に発生させたテラヘルツ波は、パルス振幅に加えてパルス遅延時間による評価が可能で、試料の構造情報を考慮した高精度での検査が可能である。
さらに、非接触にて、検体または糊の厚さまたは種類に対して広範囲に、高精度な接合不良の検査が可能である。
しかも、パルス遅延時間は、表面反射率および界面反射率に依存せず、接合不良に依存して変化するため、検体の表面反射率に依存せず接合不良の検査が可能である。
第二の実施形態
本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置は、テラヘルツ波発生器とテラヘルツ波検出器とを有する。
図5は、本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。図6は、本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置による測定結果を示すグラフである。なお、図5において、図示の便宜上、糊は検体1、2に比べて極めて薄いため、糊によるテラヘルツパルスの屈折を無視して図示している。
本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置によれば、発生器から入射したテラヘルツパルスの試料からの反射、及び試料背面に配置した裏面反射ミラーもしくは金属板(反射体)からの反射が検出可能な位置に検出器が配置されている。
試料もしくはセンサ(電磁波発生器および電磁波検出器)をスキャンして連続的に測定することにより、接合不良が生じている部位を解析するマッピング解析を行うことが可能である。
試料(検体1および検体2を糊で貼り合わせたものである)にテラヘルツパルスが入射されると、図6を参照して、試料の表面により反射されたパルス(1)、検体1を透過して検体1と糊との界面により反射されたパルス(2)、検体1および糊を透過し検体2と糊との界面により反射されたパルス(3)、検体1及び糊を透過して検体2中に進行し検体2裏面により反射されたパルス(4)、裏面反射ミラーもしくは金属板により反射されたパルス(5)が検出器により検出される。
裏面反射ミラーもしくは金属板(反射体)により反射されたパルス(5)の検出強度I1は図5を参照して以下のパラメータを用いて下式の様になる。
試料表面への入射光強度:I0
試料表面反射率:r1
検体1と糊との界面反射率:r2
糊と検体2との界面反射率:r3
検体2の裏面反射率:r4
反射ミラーもしくは金属板(反射体)の反射率:R≒1
検体1の透過率:α1
検体2の透過率:α2
糊の透過率:β
Figure 0006246909

検体中の糊の塗布量が変化した場合、上式中のβが変化する。しかし、I1の値はr1 、 r2 、 r3 、 r4にも依存する。このため、例えば試料表面に表面反射率r1の異なるパターンが存在する場合、I1の変化要因が、糊か表面反射率かを判別することが困難である。
しかし、表面反射率r1 、 r2 、 r3 、 r4 は反射波形中に観測される表面、界面からの反射パルス(1)、(2)、(3)および(4)の強度を用いて計算することが可能である。従って、I1を観測すると同時にr1 、 r2 、 r3 、 r4は同時に導出することが可能である。
また、I0は、発生器からのテラヘルツパルスをリファレンスミラー(図示省略)により反射させたもの強度を、検出器により検出して求めることが出来る。
このため、I1に対して、下式の処理をすることにより、糊の透過率βを求めることが可能である。ここでα1は検体1が同一素材かつ同一厚さであれば一定値となる。同様にα2も検体2が同一素材かつ同一厚さであれば一定値となる。
Figure 0006246909

式(1)に基づき求めたβの値をモニタすることにより接合不良を検出することが可能である。すなわち、検体1、2の透過率α1、α2と、検出された反射電磁波の強度I1と、反射パルス(1)、(2)、(3)および(4)(反射電磁波)の強度に基づき計算された表面反射率r1 、 r2 、 r3 、 r4と、電磁波の強度I0とに基づき得られた糊の透過率βに基づき、糊による接合が良好か否かを判定することができる。
図11は、糊の透過率βによる接合の判定の一例を示す図である。図11を参照して、糊の透過率βが閾値(例えば、15%)を超えると接合が不良であり、閾値未満の場合は接合が良好と判定する。
なお、α1またはα2が1に近似できるのであれば、式(1)において、α1またはα2を乗じる処理を省略してもよい。r1 、 r2 、 r3 または r4が1よりも十分に小さいのであれば、式(1)において、1- r1、1- r2、1- r3または1- r4を乗じる処理を省略してもよい。
また、測定中のβの変動が分かれば十分なので、α1またはα2が、測定中に変化することが無いのであれば、式(1)において、α1またはα2を乗じる処理を省略してもよい。同様に、r1 、 r2 、 r3 または r4が、測定中に変化することが無いのであれば、式(1)において、1- r1、1- r2、1- r3または1- r4を乗じる処理を省略してもよい。
また、糊と検体1との界面または糊と検体2との界面に空気が混入した場合、前述の(2)及び(3)の一方または双方の強度が増大する。従って、式(1)に基づき求めたβと同時に(2)及び(3)の強度(ひいては、糊と検体1との界面の反射率または糊と検体2との界面反射率)をモニタすることによって、接合不良を検出することも可能である。
さらに、各反射パルスの遅延時間(例えば、パルス(1)に対して、他のパルス(2)、(3)、(4)または(5)が遅延する時間)をモニタすることによっても糊の情報(例えば、糊による接合不良)を抽出することが可能である。
検体1と検体2との間への糊の塗布量に従って、パルス(1)とパルス(5)との間の時間差(遅延時間)が増加するため、この遅延時間をモニタすることにより接合不良の検出が可能である。
第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。
さらに、第二の実施形態によれば、テラヘルツパルスが糊を2回透過するため、単純な透過測定に対して、パルス振幅減衰とパルス遅延時間変化が単純な透過測定に比べて2倍となるため、糊や検体の振幅減衰、遅延時間変化が小さい場合でも、高感度な接合不良検出を行うことが可能である。
なお、異なる表面反射率パターンを有する検体内部の異物検査を行うことも考えられる。
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。CPU、ハードディスク、メディア(フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROMなど)読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。

Claims (10)

  1. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、
    前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器と、
    を備え、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定
    前記検体の透過率と、検出された前記反射電磁波の強度と、前記電磁波の強度とに基づき得られた前記糊の透過率に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    電磁波測定装置。
  2. 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
    前記検体のいずれか一つ以上と前記糊との界面により反射された電磁波の強度と、前記糊の透過率とに基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    電磁波測定装置。
  3. 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
    前記糊の透過率が閾値未満の場合に、前記糊による接合が良好であると判定する、
    電磁波測定装置。
  4. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、
    前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器と、
    を備え、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定
    前記反射電磁波が検出された時間の差分に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    電磁波測定装置。
  5. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力工程と、
    前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出工程と、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程と、
    を備え
    前記判定工程は、前記検体の透過率と、検出された前記反射電磁波の強度と、前記電磁波の強度とに基づき得られた前記糊の透過率に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    電磁波測定方法。
  6. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記測定処理は、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備え
    前記判定工程は、前記検体の透過率と、検出された前記反射電磁波の強度と、前記電磁波の強度とに基づき得られた前記糊の透過率に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    プログラム。
  7. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    前記測定処理は、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備え
    前記判定工程は、前記検体の透過率と、検出された前記反射電磁波の強度と、前記電磁波の強度とに基づき得られた前記糊の透過率に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    記録媒体。
  8. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力工程と、
    前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出工程と、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程と、
    を備え
    前記判定工程は、前記反射電磁波が検出された時間の差分に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    電磁波測定方法。
  9. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記測定処理は、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備え
    前記判定工程は、前記反射電磁波が検出された時間の差分に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    プログラム。
  10. 複数の検体を糊で貼り合せた試料および該試料の背後に配置された反射体に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数を有する電磁波を出力する電磁波出力器と、前記試料または前記反射体によって反射された電磁波である反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置を用いた測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    前記測定処理は、
    検出された前記反射電磁波に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する判定工程を備え
    前記判定工程は、前記反射電磁波が検出された時間の差分に基づき、前記糊による接合が良好か否かを判定する、
    記録媒体。
JP2016514935A 2014-04-22 2015-04-21 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体 Expired - Fee Related JP6246909B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461982463P 2014-04-22 2014-04-22
US61/982,463 2014-04-22
PCT/JP2015/062042 WO2015163299A1 (ja) 2014-04-22 2015-04-21 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015163299A1 JPWO2015163299A1 (ja) 2017-04-20
JP6246909B2 true JP6246909B2 (ja) 2017-12-13

Family

ID=54332463

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016514935A Expired - Fee Related JP6246909B2 (ja) 2014-04-22 2015-04-21 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体
JP2016514934A Expired - Fee Related JP6246908B2 (ja) 2014-04-22 2015-04-21 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016514934A Expired - Fee Related JP6246908B2 (ja) 2014-04-22 2015-04-21 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20170074803A1 (ja)
JP (2) JP6246909B2 (ja)
DE (2) DE112015001955T5 (ja)
WO (2) WO2015163299A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207551A1 (de) * 2015-04-24 2016-10-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur photothermischen Qualitätskontrolle von Korngröße und Schichthaftung eines Bauteils
JP7095648B2 (ja) 2019-04-15 2022-07-05 横河電機株式会社 測定装置及び測定方法
US11431377B1 (en) * 2019-09-10 2022-08-30 The Board of Regents for the Oklahoma Agricultural and Mechanical Colleges Methods and tunable apparatuses for dynamic dispersion compensation of wireless terahertz signals

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02128508U (ja) * 1989-03-27 1990-10-23
WO2001048457A1 (en) * 1999-12-28 2001-07-05 Picometrix, Inc. System and method for monitoring changes in state of matter with terahertz radiation
JP2009145312A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Terahertz Laboratory Co 検査装置及び検査方法
US10215696B2 (en) * 2013-11-15 2019-02-26 Picometrix, Llc System for determining at least one property of a sheet dielectric sample using terahertz radiation

Also Published As

Publication number Publication date
DE112015001956T5 (de) 2017-01-12
JPWO2015163299A1 (ja) 2017-04-20
DE112015001955T5 (de) 2017-01-19
WO2015163299A1 (ja) 2015-10-29
US20170074803A1 (en) 2017-03-16
JPWO2015163298A1 (ja) 2017-04-20
WO2015163298A1 (ja) 2015-10-29
JP6246908B2 (ja) 2017-12-13
US20170074804A1 (en) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2522985B1 (en) Nondestructive testing of layered industrial products (for example coated medical tablets) using electromagnetic waves (for example in the terahertz range) reflected from the product
JP4789394B2 (ja) 超音波を用いて複合材料の気孔度を検出するシステムと方法
KR101822516B1 (ko) 전자파 측정 장치, 측정 방법, 및 기록 매체
KR101786133B1 (ko) 단일 및 다층 물체의 계면 특성의 검출 및 측정을 위한 시스템 및 방법
US10228284B2 (en) Devices and methods for sensing targets using photothermal speckle detection
JP5360741B2 (ja) テラヘルツ光を用いた紙葉類の検査方法および検査装置
EP2722639A1 (en) Method for measuring layer thickness of multilayer ceramic
CN108519059A (zh) 基于反射型太赫兹时域光谱技术的热障涂层多层厚度检测方法
Hernandez-Valle et al. Laser ultrasonic characterisation of branched surface-breaking defects
US20130048859A1 (en) Sample analysis using terahertz spectroscopy
Sanabria et al. Air-coupled ultrasound as an accurate and reproducible method for bonding assessment of glued timber
JP6246909B2 (ja) 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体
US20140365158A1 (en) Laser ultrasound material testing
JP5674396B2 (ja) 複層塗膜の非接触非破壊評価方法及びそれを用いた装置
Spytek et al. Non-contact detection of ultrasound with light–Review of recent progress
JP6591282B2 (ja) レーザ超音波検査方法、接合方法、レーザ超音波検査装置、および接合装置
WO2016203049A1 (en) Characterization of multilayer structures
Redo-Sanchez et al. Non-destructive imaging with compact and portable terahertz systems
EP3311147A1 (en) Characterization of multilayer structures
US20190285561A1 (en) X-ray utilized compound measuring apparatus
Redo-Sanchez et al. Compact, portable Terahertz systems for on-site inspection applications
US20130088707A1 (en) Method and system for crack detection
JP5056738B2 (ja) 赤外分光光度計
Peters et al. Nondestructive detection of delaminations in plastic weld joints
CN105973849A (zh) 光学材料损耗的测量装置和测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171102

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6246909

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees