JP6602192B2

JP6602192B2 - 基準素子

Info

Publication number: JP6602192B2
Application number: JP2015239888A
Authority: JP
Inventors: 亜弥武藤; 宏貴園田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2019-11-06
Anticipated expiration: 2035-12-09
Also published as: JP2017106788A

Description

本発明は、Ｘ線検査装置の定量性確認に用いられる基準素子に関する。

従来、はんだ接合状態の確認用に、Ｘ線検査装置による定量性確認（定量性点検）が用いられている。このＸ線検査装置による定量性確認（定量性点検）は、はんだ付けした基準素子のはんだ内ボイド率（はんだの厚みは例えば０．１〜０．３ｍｍ）を測定することによって行われる。

基準素子の作製方法では、板はんだにボイドとなる穴を設ける。また、はんだをはじく成分の付着などが行われた接合母材（例えば、半導体チップなどのチップ、絶縁基板、ベース板、ヒートシンク）を用意する。それから、板はんだの一部を溶融させて、当該板はんだを接合母材に接合する。

しかしながら、はんだを溶融すると、ボイドの形状が変形してしまい、基準素子の寸法（高さなど）にバラツキが発生してしまう。そして、このような基準素子のバラツキに起因して、測定装置における測定バラツキが比較的大きくなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、測定装置における測定バラツキを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る基準素子は、Ｘ線検査装置の定量性確認に用いられる基準素子であって、穴が設けられた、はんだまたは錫合金からなるブロックと、それぞれが前記ブロックとは別体の上側接合母材及び下側接合母材と、前記ブロックの上下が、前記上側接合母材及び前記下側接合母材によって挟まれた状態で、これらを一体的に固定する固定部とを備える。前記固定部は、前記ブロック、前記上側接合母材及び前記下側接合母材を囲む樹脂部材を含む。

本発明によれば、ブロック、上側接合母材及び下側接合母材の固定のために、ブロックを溶融する必要がなくなるので、基準素子の作製後でも、ブロックの穴を所望の位置に所望の形状で維持することができる。この結果、測定装置における測定バラツキを抑制することができる。

実施の形態１に係る基準素子の構成を示す断面図である。実施の形態２に係る基準素子の構成を示す断面図である。実施の形態３に係る基準素子の構成を示す断面図である。実施の形態４に係る基準素子の構成を示す断面図である。実施の形態４に係る基準素子の別構成を示す断面図である。実施の形態５に係る基準素子の構成を示す断面図である。実施の形態６に係る基準素子が備えるブロックの構成を示す断面図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る基準素子の構成を示す断面図である。図１の基準素子５１は、ブロック１と、上側接合母材２と、下側接合母材３と、固定部である樹脂部材４とを備えている。このように構成された基準素子５１は、Ｘ線検査装置の定量性確認に用いられる。

次に基準素子５１の各構成要素について詳細に説明する。

ブロック１には、穴であるボイド３１が、所望の位置に所望の形状で設けられている。ブロック１は、例えばはんだから構成される。ただしこれに限ったものではなく、ブロック１は、錫合金等の材質であって、はんだと同様のＸ線透過率、比重を持つ材質から構成されてもよい。なお、ブロック１の厚みは、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度である。

上側接合母材２及び下側接合母材３のそれぞれは、ブロック１とは別体の部材であり、ブロック１の溶融によってブロック１とは接合されていない。本実施の形態１では、上側接合母材２には半導体チップなどの不透明のチップが適用され、下側接合母材３には金属板が適用される。ただしこれに限ったものではなく、上側接合母材２及び下側接合母材３には、例えば、チップ、絶縁基板、ベース板、ヒートシンク、金属板などの組合せが適用される。

樹脂部材４は、ブロック１の上下が、上側接合母材２及び下側接合母材３によって挟まれた状態で、これらを一体的に固定する。つまり、ブロック１の上部が上側接合母材２の下部と接触され、ブロック１の下部が下側接合母材３の上部と接触された状態で、これらが樹脂部材４によって固定されている。なお本実施の形態１では、樹脂部材４は、ブロック１、上側接合母材２及び下側接合母材３を囲むことによって、これらを固定する。

具体的には、図１の例では、上側接合母材２の上部、並びに、ブロック１、上側接合母材２及び下側接合母材３の側部を囲むことによって、これらを固定（例えば嵌合）している。ただしこれに限ったものではなく、例えば、ブロック１、上側接合母材２及び下側接合母材３の側部のみを囲むことによって、これらを固定（例えば嵌合）してもよい。あるいは、上側接合母材２の上部、ブロック１、上側接合母材２及び下側接合母材３の側部、下側接合母材３の下部を囲むことによって、これらを固定（例えば嵌合）してもよい。

以上のような本実施の形態１に係る基準素子５１によれば、ブロック１、上側接合母材２及び下側接合母材３が、樹脂部材４によって一体的に固定される。これにより、ブロック１等の固定のために、ブロック１を溶融する必要がなくなるので、基準素子５１の作製後でも、ボイド３１を所望の位置に所望の形状で維持することができる。この結果、基準素子５１のバラツキを抑制することができるので、測定装置における測定バラツキを抑制することができる。

＜実施の形態２＞
図２は、本発明の実施の形態２に係る基準素子の構成を示す断面図である。以下、本実施の形態２に係る基準素子５１のうち、実施の形態１と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

本実施の形態２に係る固定部として、樹脂部材４の代わりに、爪部材５及びネジ６が適用されている。爪部材５の突起部を上側接合母材２の上部に当接させ、かつ、ネジ６を爪部材５の穴に挿通された状態で、ネジ６が、下側接合母材３のネジ穴に螺合される。このように、爪部材５を上側接合母材２の上部に当接させた状態で、爪部材５を下側接合母材３に固定可能となっている。この結果、ブロック１の上下が、上側接合母材２及び下側接合母材３によって挟まれた状態で、これらが爪部材５及びネジ６によって一体的に固定される。

以上のような本実施の形態２に係る基準素子５１によれば、実施の形態１と同様、基準素子５１の作製後でも、ボイド３１を所望の位置に所望の形状で維持することができるとともに、測定装置における測定バラツキを抑制することができる。また、本実施の形態２によれば、固定部に爪部材５及びネジ６が適用されているので、ネジ６を下側接合母材３から取り外すことによって、基準素子５１を容易に分解することができる。このため、ボイド３１（穴）の形状を校正された測定器で定期的に測定することが可能となる。さらに、ボイド３１の位置及び形状が異なる複数のブロック１を用意しておけば、固定されるブロック１を適宜組み換えることにより、基準素子５１のボイド３１を容易に変更することができる。

＜実施の形態３＞
図３は、本発明の実施の形態３に係る基準素子の構成を示す断面図である。以下、本実施の形態３に係る基準素子５１のうち、実施の形態１と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

本実施の形態３に係る固定部として、樹脂部材４の代わりに、ネジ７が適用されている。ここで、ブロック１の上下を上側接合母材２及び下側接合母材３で挟んだ場合にネジ穴８をなす穴が、ブロック１、上側接合母材２及び下側接合母材３に設けられている。そして、ネジ７は、当該ネジ穴８に螺合可能となっている。この結果、ブロック１の上下が、上側接合母材２及び下側接合母材３によって挟まれた状態で、これらがネジ７によって一体的に固定される。

以上のような本実施の形態３に係る基準素子５１によれば、実施の形態１と同様、基準素子５１の作製後でも、ボイド３１を所望の位置に所望の形状で維持することができるとともに、測定装置における測定バラツキを抑制することができる。また、本実施の形態３によれば、固定部にネジ７が適用されているので、ネジ７をネジ穴８から取り外すことによって、基準素子５１を容易に分解することができる。このため、ボイド３１（穴）の形状を校正された測定器で定期的に測定することが可能となる。さらに、ボイド３１の位置及び形状が異なる複数のブロック１を用意しておけば、固定されるブロック１を適宜組み換えることにより、基準素子５１のボイド３１を容易に変更することができる。さらに、ブロック１と、上側接合母材２及び下側接合母材３との位置ズレを抑制することも可能である。

＜実施の形態４＞
図４は、本発明の実施の形態４に係る基準素子の構成を示す断面図である。以下、本実施の形態４に係る基準素子５１のうち、実施の形態１と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

実施の形態１では、上側接合母材２には半導体チップなどの不透明のチップが適用された。これに対して、本実施の形態４では、上側接合母材２には透明な材質からなる接合母材（例えば樹脂やガラス等）が適用される。また、樹脂部材４も透明な材質からなる。

以上のような本実施の形態４に係る基準素子５１によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態４によれば、上側接合母材２には透明な材質からなるので、ボイド３１が上側接合母材２の樹脂などの材質に埋められても、ボイド３１（穴）の形状を校正された測定器で定期的に測定することが可能となる。また、例えば実施の形態１では、基準素子５１を分解しなければ外観から選別できない場合であっても、本実施の形態４によれば、目視によって、透明な上側接合母材２を介してボイド３１の形状などを見ることができるので、分解しなくても基準素子５１を選別することができる。

なお、ここでは、本実施の形態４を実施の形態１に適用した場合について説明した。しかしこれに限ったものではなく、例えば、図５に示すように実施の形態２にも適用してもよいし、図示しないが実施の形態３にも適用してもよい。

＜実施の形態５＞
図６は、本発明の実施の形態５に係る基準素子の構成を示す断面図である。以下、本実施の形態５に係る基準素子５１のうち、実施の形態２と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

本実施の形態５では、実施の形態２の構成要素に加えて、ブロック１とは別体の内側接合母材９を備える。内側接合母材９には、例えば、チップ、絶縁基板、金属板などが適用される。

固定部（爪部材５及びネジ６）は、上側接合母材２と下側接合母材３との間に、複数のブロック１及び１以上の内側接合母材９が任意の順番で積まれた状態で、これらを一体的に固定する。なお図６の例に示すように、ブロック１と内側接合母材９とは交互に積まれてもよい。また、複数のブロック１のうちの第１のブロック１ａのボイド３１ａの位置は、複数のブロック１のうちの第２のブロック１ｂのボイド３１ｂの位置と異なってもよい。つまり、複数のブロック１のうちの一つまたはいくつかのボイド３１の位置が、他のブロック１のボイド３１の位置と異なってもよい。

以上のような本実施の形態５に係る基準素子５１によれば、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態５によれば、任意の組合せが可能な積層構造によって、基準素子５１を作製することができる。

なお、ここでは、本実施の形態５を実施の形態２に適用した場合について説明した。しかしこれに限ったものではなく、例えば、図示しないが実施の形態１，３，４にも適用してもよい。

＜実施の形態６＞
図７は、本発明の実施の形態６に係る基準素子が備えるブロックの構成を示す断面図である。なお、本実施の形態６に係る基準素子５１のうちブロック１以外の構成要素は、実施の形態１〜５と同様である。

本実施の形態６に係る基準素子５１が備えるブロック１は、複数板（複数層）１１からなる積層構造を有している。なお、複数板１１が積層された場合にボイド３１をなす穴が、板１１に選択的に設けられている。そして、複数板１１の積層構造が上側接合母材２及び下側接合母材３によって挟まれた状態で、これらが上述した固定部によって一体的に固定される。

以上のような本実施の形態５に係る基準素子５１によれば、複数板１１を組合せることにより、任意形状のボイド３１をブロック１に形成することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ブロック、１ａ第１のブロック、１ｂ第２のブロック、２上側接合母材、３下側接合母材、４樹脂部材、５爪部材、６，７ネジ、８ネジ穴、９内側接合母材、１１板、３１，３１ａ，３１ｂボイド、５１基準素子。

Claims

Ｘ線検査装置の定量性確認に用いられる基準素子であって、
穴が設けられた、はんだまたは錫合金からなるブロックと、
それぞれが前記ブロックとは別体の上側接合母材及び下側接合母材と、
前記ブロックの上下が、前記上側接合母材及び前記下側接合母材によって挟まれた状態で、これらを一体的に固定する固定部と
を備え、
前記固定部は、
前記ブロック、前記上側接合母材及び前記下側接合母材を囲む樹脂部材を含む、基準素子。
Ｘ線検査装置の定量性確認に用いられる基準素子であって、
穴が設けられた、はんだまたは錫合金からなるブロックと、
それぞれが前記ブロックとは別体の上側接合母材及び下側接合母材と、
前記ブロックの上下が、前記上側接合母材及び前記下側接合母材によって挟まれた状態で、これらを一体的に固定する固定部と
を備え、
前記固定部は、
爪部材と、
前記爪部材を前記上側接合母材の上部に当接させた状態で、前記爪部材を前記下側接合母材に固定可能なネジとを含む、基準素子。
Ｘ線検査装置の定量性確認に用いられる基準素子であって、
穴が設けられた、はんだまたは錫合金からなるブロックと、
それぞれが前記ブロックとは別体の上側接合母材及び下側接合母材と、
前記ブロックの上下が、前記上側接合母材及び前記下側接合母材によって挟まれた状態で、これらを一体的に固定する固定部と
を備え、
前記ブロックとは別体の内側接合母材をさらに備え、
前記固定部は、
前記上側接合母材と前記下側接合母材との間に、複数の前記ブロック及び１以上の前記内側接合母材が積まれた状態で、これらを一体的に固定する、基準素子。
Ｘ線検査装置の定量性確認に用いられる基準素子であって、
穴が設けられた、はんだまたは錫合金からなるブロックと、
それぞれが前記ブロックとは別体の上側接合母材及び下側接合母材と、
前記ブロックの上下が、前記上側接合母材及び前記下側接合母材によって挟まれた状態で、これらを一体的に固定する固定部と
を備え、
前記ブロックの上下を前記上側接合母材及び前記下側接合母材で挟んだ場合にネジ穴をなす穴が、前記ブロック、前記上側接合母材及び前記下側接合母材に設けられており、
前記固定部は、
前記ネジ穴に螺合可能なネジを含む、基準素子。
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の基準素子であって、
前記上側接合母材は透明な材質からなる、基準素子。
請求項３に記載の基準素子であって、
前記複数のブロックのうちの第１のブロックの前記穴の位置が、前記複数のブロックのうちの第２のブロックの前記穴の位置と異なる、基準素子。