JP6868163B2 - Inspection equipment equipped with a heat treatment furnace for inspection - Google Patents
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Description
本発明は、主に電子部品等の試料を熱処理(加熱する又は冷却)する検査用熱処理炉を備えた検査装置に関する。
The present invention mainly relates to an inspection apparatus provided with an inspection heat treatment furnace for heat-treating (heating or cooling) a sample such as an electronic component.
例えば特許文献1に示される、試料を加熱して該試料の熱変化による挙動状態をX線検出器で撮像してX線透過像を得るX線検査装置が知られている。(符号は特許文献1のもの。)
この特許文献1の発明(図2、図3)の加熱ユニット20(加熱炉)は、天井壁を遮蔽部材28aとし、遮蔽部材28aの下方に試料1を置くプレート形態の観察エリア20aが設けられ、この観察エリア20aの左右側は下り傾斜で延長された傾斜延長部とされ、該傾斜延長部の端部は加熱ユニット20の内壁に取り付けられ、熱ユニット20の上部側の左右には加熱ガスを観察エリア20aと遮蔽部材28aの間の微小な間隙部(1.3mm〜5mm程度)に送風して試料1の上部側を加熱するための第1の加熱手段21、21が設けられ、加熱ユニット20の下部側には試料1の下部を放射光により加熱するための熱光源22a,22b(例えば、ハロゲンランプ,赤外ランプ,白熱球等)からなる第2の加熱手段22、22が設けられた構成であるものである。
第1の加熱手段21、21のノズル21bは、上からみて放出口に向けて傾斜広がり形態とされ、かつ、底部を観察エリア20aの延長傾斜部とし天井部を下り傾斜とした形態である。
ノズル21bの熱風吹出し口21cは上下窄み横広がり形態とれ、かつ、観察エリア20aの上部面よりも下方に位置され、吹出される熱風は観察エリア20aの延長傾斜部面を昇り上がり流れとなるようにされている。
また、熱風吹出し口2cは図2の(A)図から、微小な間隙部(1.3mm〜5mm程度)よりも上下開口が狭い開口とされている。
また、右側の第1の加熱手段21と左側の第1の加熱手段21の熱風吹出し口21cは、真向対峙ではない対して互いに位置をずらした対向配置(非真正面対向配置)とし、各々の熱風吹出し口21cから熱風を非真正面対向吹出して観察エリア20a上で撹拌させることにより、試料1の上面側の温度分布を均等化する構成としている。
また、第1の加熱手段21、21の熱風による試料1の上部側の加熱と、第2の加熱手段22、22の放射光による試料1の下部側の加熱と、を制御・協調させて試料1を加熱するものである。
For example, there is known an X-ray inspection apparatus shown in Patent Document 1 that heats a sample and images the behavioral state of the sample due to a thermal change with an X-ray detector to obtain an X-ray transmission image. (The reference numeral is that of Patent Document 1.)
The heating unit 20 (heating furnace) of the invention of Patent Document 1 (FIGS. 2 and 3) is provided with a plate-shaped observation area 20a in which the ceiling wall is a shielding member 28a and the sample 1 is placed below the shielding member 28a. The left and right sides of the observation area 20a are inclined extension portions extended by a downward inclination, the ends of the inclined extension portions are attached to the inner wall of the
The nozzles 21b of the first heating means 21 and 21 have a shape in which the nozzles 21b are inclined and spread toward the discharge port when viewed from above, and the bottom portion is an extended inclined portion of the observation area 20a and the ceiling portion is inclined downward.
The hot air outlet 21c of the nozzle 21b is narrowed vertically and spreads laterally, and is located below the upper surface of the observation area 20a. Has been made.
Further, from FIG. 2A, the hot air outlet 2c has an opening whose upper and lower openings are narrower than those of a minute gap (about 1.3 mm to 5 mm).
Further, the hot air outlets 21c of the first heating means 21 on the right side and the first heating means 21 on the left side are arranged so as to be opposed to each other (non-directly facing each other) so as not to face each other. The temperature distribution on the upper surface side of the sample 1 is equalized by blowing hot air from the hot air outlet 21c in a non-frontal facing manner and stirring it on the observation area 20a.
Further, the sample is controlled and coordinated with the heating of the upper side of the sample 1 by the hot air of the first heating means 21 and 21 and the heating of the lower side of the sample 1 by the synchrotron radiation of the second heating means 22 and 22. 1 is heated.
特許文献2に示される、試料Aを載せる矩形の平板状である透明部材12、試料からの光を透明部材12の下面から撮像検出する光検出部22を備え、透明部材12は透明基板121と該透明基板121の表面に設けられた透明導電膜122を有してなる計測装置が知られている。(符号は特許文献2のもの。)
上述した特許文献1の発明は次に述べるような欠点を有するものである。
(1)特許文献1の熱風による試料1の加熱は、横に広がり形態で窄められた非真正面対向吹出しの右側の熱風吹出し口21cと左側の熱風吹出し口21cからの対抗する熱風を、観察エリア20aの延長傾斜部面を昇り上がる流れとし、微小な間隙部(1.3mm〜5mm程度)である観察エリア20a上で撹拌させることで、試料1の上面側を加熱昇温するというものである。
よって、窄められた熱風吹出し口21c、21cからの熱風は吹出し流速が早く、熱風吹出し口21c、21cよりも狭い微小な間隙部(1.3mm〜5mm程度)への流入によって流速は増し、異なる熱源である第1の加熱手段21、21からの熱風の物理量(速度・圧力・密度・温度・粘度(粘性係数)など)は異なり、それらが非真正面対向吹出しによって撹拌されるものであるので、そのガスの流速は観察エリア20aの上部面全域に渡って速い流の乱流であるものである。
物理量が目まぐるしく変化する乱流熱風により加熱される試料面の各部分(各所)の熱風温度分布は目まぐるしく変化しているものであり、よって均一な温度分布加熱が得られないという問題があるものである。
*「乱流」とは、物理量が時間的に目まぐるしく変化する非定常流のことをいい、流体が不規則に運動している乱れた流れなので大小様々な渦が発生するような激しい流れである。
(2)試料上面は目まぐるしく変化する乱流熱風によって加熱し、試料下面は熱輻射光源であるハロゲンランプの放射光(放射効率の良い近赤外線・中間赤外線を主成分とする電磁波)によって加熱するものである。
よって、試料はその上部側を各部分(各所)の熱風温度分布は目まぐるしく変化する乱流熱風によってその表面の熱が伝わるかたちで深部の方が熱くなって行き、試料の下部側はその表面および深部にまで届く近・中間赤外線によって均一に熱くなって行くものである。
すなわち、特許文献1の発明は試料の上部側と下部側ではその熱状態は著しく異なる(以下「異なる上部・下部熱状態」ともいう。)ものであるので、試料の加熱による挙動は異なる上部・下部熱状態による挙動になってしまうという問題を有するものである。
(3)前記(1)によって、引用文献1の発明は流速が早い乱流であるので、軽量試料、軽量で小さな試料、薄く面積の広い試料はその風によって移動されたり、浮き振動したりしてしまう危険が大であり、当該試料の正確な検査ができないという問題があるものであった。
(4)観察エリア20aから下方側に離れた部位に第2の加熱手段である熱光源20b、20bを設けた構成となるため、試料1から加熱ユニット20の下部板(冷却手段28b)までの距離が長く、加熱ユニット20の下方からのX線撮像の解像度が著しく悪くなる、ないし使い物にならないという欠点を有するものであった。
また、加熱ユニット20の上下長さおよび体積が大型になるという欠点を有するものであった。
(5)放射光を照射するハロゲンランプ等の第2の加熱手段22、22を有するため、装置が大型でコスト高になるとう欠点を有するものであった。
The invention of Patent Document 1 described above has the following drawbacks.
(1) When the sample 1 is heated by the hot air of Patent Document 1, the opposite hot air from the hot air outlet 21c on the right side and the hot air outlet 21c on the left side of the non-frontal facing outlet that is narrowed in a laterally widened form is observed. The surface of the extended inclined portion of the area 20a is made to rise, and the upper surface side of the sample 1 is heated and heated by stirring on the observation area 20a which is a minute gap (about 1.3 mm to 5 mm). is there.
Therefore, the hot air from the narrowed hot air outlets 21c and 21c has a high blowing velocity, and the flow velocity increases due to the inflow into a minute gap (about 1.3 mm to 5 mm) narrower than the hot air outlets 21c and 21c. Since the physical quantities (velocity, pressure, density, temperature, viscosity (viscosity coefficient), etc.) of the hot air from the first heating means 21, 21 which are different heat sources are different, they are agitated by the non-frontal facing blowout. The flow velocity of the gas is a turbulent flow of fast flow over the entire upper surface of the observation area 20a.
The hot air temperature distribution of each part (each part) of the sample surface heated by the turbulent hot air whose physical quantity changes rapidly changes rapidly, so there is a problem that uniform temperature distribution heating cannot be obtained. is there.
* "Turbulence" refers to a non-stationary flow in which physical quantities change rapidly over time, and is a turbulent flow in which a fluid moves irregularly, so it is a violent flow that generates vortices of various sizes. ..
(2) The upper surface of the sample is heated by turbulent hot air that changes rapidly, and the lower surface of the sample is heated by the synchrotron radiation (electromagnetic waves whose main components are near-infrared rays and mid-infrared rays with good radiation efficiency), which is a heat radiation light source. Is.
Therefore, the temperature distribution of hot air in each part (each place) of the sample on the upper side of the sample changes rapidly. The heat of the surface is transferred by the turbulent hot air, and the deep part becomes hotter. It gets evenly heated by the near and mid-infrared rays that reach deep into the area.
That is, in the invention of Patent Document 1, the thermal states of the upper part and the lower part of the sample are remarkably different (hereinafter, also referred to as "different upper / lower thermal states"), so that the behavior of the sample due to heating is different. It has a problem that the behavior depends on the lower thermal state.
(3) According to (1) above, since the invention of Cited Document 1 is a turbulent flow having a high flow velocity, a lightweight sample, a lightweight and small sample, and a thin and wide sample are moved or floated and vibrated by the wind. There is a great risk that the sample will be inspected accurately, and there is a problem that the sample cannot be inspected accurately.
(4) Since the heat light sources 20b and 20b, which are the second heating means, are provided in a portion away from the observation area 20a on the lower side, the sample 1 to the lower plate (cooling means 28b) of the
Further, it has a drawback that the vertical length and volume of the
(5) Since it has the second heating means 22 and 22 such as a halogen lamp that irradiates synchrotron radiation, the apparatus has a drawback that it is large and costly.
上述した特許文献2の発明は次に述べるような欠点を有するものであった。
透明部材12の上面に直接に試料を載せたり撤去したりする操作を行うために、試料の脚や摘み工具(例えばピンセット)などが透明部材12の上面を擦ったり突いたりするなどで傷つけることが起こるものであった。
透明部材12の上面に傷がつくと、該傷が光検出部22からのレーザ光線を反射、乱反射してしまい、試料の計測が正確にできないことになるため、透明部材12を新品に交換しなければならないという問題を有するものであった。透明部材12は上面を例えば3μの平坦面とし、適切は透過膜を施した例えば石英ガラスからなっているので高価(透明電導膜122を施したものはより高価)であり、その交換作業も煩雑で時間と手間がかかるものであった。
The invention of
Since the sample is placed or removed directly on the upper surface of the
If the upper surface of the
本発明は以上のような従来技術(特許文献1)の欠点に鑑み、加熱風により試料面の各箇所を均一に加熱し均一に昇温させて行くことを可能とした、又は、冷却風により試料面の各箇所を均一に冷却し均一に降温させて行くことを可能とした検査用熱処理炉を備えた検査装置を提供することを目的としている。
In view of the above-mentioned drawbacks of the prior art (Patent Document 1), the present invention makes it possible to uniformly heat each part of the sample surface with heating air to raise the temperature uniformly, or with cooling air. It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus equipped with an inspection heat treatment furnace capable of uniformly cooling each part of a sample surface and uniformly lowering the temperature.
本発明は以上のような従来技術(特許文献2)の欠点に鑑み、高価な透明部材である下部板を傷つけることが起きないないしリスクが小さく、試料を載せる透明テーブルを安価な透明部材とできる、又は交換容易とできる検査装置を提供することを目的としている。 In view of the above-mentioned drawbacks of the prior art (Patent Document 2), the present invention does not damage the lower plate, which is an expensive transparent member, and has a low risk, and the transparent table on which the sample is placed can be an inexpensive transparent member. , Or an inspection device that can be easily replaced.
上記目的を達成するために、本発明は次に述べるような構成としている。
<請求項1記載の発明>
試料をセットする熱処理室と、前記試料を熱処理するための加熱風又は冷却風である熱処理風を生成する熱処理風生成手段を有し、該熱処理風を前記熱処理室に吹出す吹出し口を有する熱処理風供給手段と、前記吹出し口の対向側に設けられた、前記熱処理室の前記熱処理風を排出する排出口と、を備えるとともに、前記熱処理風の流れが、風上側である前記吹出し口側から風下側である前記試料側に流れる一方向流れであり、前記試料位置での前記熱処理風の風速が3.0m/s〜0.001m/sの範囲であり、前記排出口側には、前記熱処理風を吹出す吹出し口を有さない形態であり、前記吹出し口側には、前記熱処理風を排出する排出口を有さない形態である検査用熱処理炉と、
前記試料を載置する透明テーブルと、
前記検査用熱処理炉内の前記試料の高さ位置を、前記透明テーブルの下方から計測する、前記透明テーブルの下方に設けられた光学的計測手段と、を備えたことを特徴とする検査用熱処理炉を備えた検査装置である。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
<Invention according to claim 1>
A heat treatment chamber having a heat treatment chamber for setting a sample and a heat treatment air generating means for generating a heat treatment air which is a heating air or a cooling air for heat-treating the sample, and having an outlet for blowing the heat treatment air into the heat treatment chamber. It is provided with an air supply means and an outlet provided on the opposite side of the outlet to discharge the heat-treated air from the heat treatment chamber, and the flow of the heat-treated air flows from the outlet side on the wind side. It is a unidirectional flow that flows to the sample side, which is the leeward side, and the wind velocity of the heat treatment wind at the sample position is in the range of 3.0 m / s to 0.001 m / s. An inspection heat treatment furnace having no outlet for blowing out the heat treatment air and having no outlet for discharging the heat treatment air on the outlet side .
A transparent table on which the sample is placed and
The heat treatment for inspection is characterized by comprising an optical measuring means provided below the transparent table for measuring the height position of the sample in the heat treatment furnace for inspection from below the transparent table. It is an inspection device equipped with a furnace.
<請求項2記載の発明>
前記吹出し口から吹出された前記熱処理風の全熱風を受け放散させて、前記試料位置での前記熱処理風の前記風速にする放散部を設けたことを特徴とする請求項1記載の検査用熱処理炉を備えた検査装置である。
<Invention according to
The heat treatment for inspection according to claim 1, wherein a dissipating portion for receiving and dissipating the total hot air of the heat treatment air blown from the outlet to make the wind speed of the heat treatment air at the sample position is provided. It is an inspection device equipped with a furnace.
前記熱処理室内には、前記試料を載置するテーブルが設けられ、
前記試料の前記熱処理は、前記テーブルに前記試料を載置した状態で行われることを特徴とする検査用熱処理炉もよい。
A table on which the sample is placed is provided in the heat treatment chamber.
The heat treatment furnace for inspection may be characterized in that the heat treatment of the sample is performed with the sample placed on the table.
前記吹出し口が1つないし複数が近接して設けられた局所吹出し口であり、該局所吹出し口の開口面積の合計が100平方ミリメートル以下であることを特徴とする検査用熱処理炉もよい。
An inspection heat treatment furnace may also be used in which one or a plurality of the outlets are provided in close proximity to each other, and the total opening area of the local outlets is 100 square millimeters or less.
前記熱処理室内に試料を載置する透明テーブルが設けられ、
前記透明テーブルの高さ位置を変えることを可能とするテーブル高さ位置変更機構が設けられてなることを特徴とする検査用熱処理炉もよい。
A transparent table on which the sample is placed is provided in the heat treatment chamber.
An inspection heat treatment furnace characterized in that a table height position changing mechanism capable of changing the height position of the transparent table is provided may also be used .
<請求項3記載の発明>
前記風速は2m/s〜1m/sであることを特徴とする請求項1又は2記載の検査用熱処理炉を備えた検査装置である。
<Invention according to
The inspection apparatus provided with the heat treatment furnace for inspection according to
請求項1記載の検査用熱処理炉と、
この検査用熱処理炉内の試料をX線撮影するX線光学的計測手段と、を備えたことを特徴とする検査用熱処理炉を備えたX線検査装置もよい。
The heat treatment furnace for inspection according to claim 1 and
An X-ray inspection apparatus provided with an inspection heat treatment furnace comprising an X-ray optical measuring means for X-ray imaging of a sample in the inspection heat treatment furnace may also be used.
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
以下の説明において、熱処理(熱風による加熱又は冷却風による冷却)を熱風による加熱で説明する。
<請求項1記載の発明の効果>
(1)熱処理風の流れが、風上側である熱処理風供給手段側から風下側である前記試料側に流れる一方向流れであり、試料位置での前記熱処理風の流れが、風速が3.0m/s〜0.001m/sの範囲で下流へ流れる穏やかな流れないし緩やかな流れ(以下「略層流」ともいう。)であるものである。
試料は、低速の流れ、穏やかな流れ又は緩やかな流れである、速度・圧力・密度・温度・粘度(粘性係数)など物理量が時間的にも量的にも変化が小さい一方法流れの定常流ないし略定常流の熱風である、風速が3.0m/s〜0.001m/sの範囲の略層流によって加熱されるものである。
よって、試料位置での試料は、速度差、圧力差、密度差、温度差、粘度差が小さい穏やかな流れ「以下「一方向流れの物理量の変化が小差の低速熱風」ともいう。」であるので、試料はその全ての部分を加熱温度差が小さい状態で均一的に加熱昇温され「以下「全部分の均一的な加熱昇温」ともいう。」れる。
加熱される試料表面の温度分布は、温度分布差の小さい均一な温度分布が維持され加熱昇温することを実現するものである。
(2)試料に当たるのは一方向流れの物理量の変化が小差の低速熱風であるので、試料が微小、軽量、薄いものでも、動く(微移動、微振動も含む)ことがないので、それら試料の動かない状態での正確な計測を実現する。
(3)一方向流れの物理量の変化が小差の低速熱風で試料を加熱するものであるので、試料と加熱室壁の上壁および下壁またはいずれか一方の壁との間の熱風が通る間隙を狭い距離とすることを可能とする。
よって、例えば、加熱室外から試料をX線撮影しX線画像を得ようとする場合、加熱室壁の壁を挟んで試料とX線源との距離を短くでき、よって加熱室壁の上壁外からでも、下壁外からでも高解像度のX線撮影を可能とする。
(4)また、試料と上部壁との間に上間隙を設け、かつ、試料と下部壁との間に下間隙を設けた、熱風が上間隙と下間隙とを流れる形態とすることにより、試料の上部側と下部側を同一の熱状態とした該試料の挙動を実現する。
As is clear from the above description, the following effects can be obtained in the present invention.
In the following description, heat treatment (heating with hot air or cooling with cooling air) will be described by heating with hot air.
<Effect of the invention according to claim 1>
(1) The flow of the heat treatment air is a unidirectional flow flowing from the heat treatment air supply means side on the windward side to the sample side on the leeward side, and the flow of the heat treatment air at the sample position has a wind speed of 3.0 m. It is a gentle flow or a gentle flow (hereinafter, also referred to as "substantial stratified flow") that flows downstream in the range of / s to 0.001 m / s.
The sample is a steady flow of a one-way flow in which physical quantities such as velocity, pressure, density, temperature, and viscosity (viscosity coefficient) change little in time and quantity, which is a low-speed flow, a gentle flow, or a gentle flow. It is heated by a substantially laminar flow having a wind velocity in the range of 3.0 m / s to 0.001 m / s, which is hot air of a substantially steady flow.
Therefore, the sample at the sample position is also referred to as a gentle flow having a small velocity difference, pressure difference, density difference, temperature difference, and viscosity difference "hereinafter," low-speed hot air in which the change in the physical quantity of the unidirectional flow is a small difference ". Therefore, the sample is uniformly heated and heated in all parts in a state where the heating temperature difference is small, and is also referred to as "hereinafter," uniform heating and heating of all parts ". ".
The temperature distribution on the surface of the sample to be heated realizes that a uniform temperature distribution with a small temperature distribution difference is maintained and the temperature is raised by heating.
(2) Since the sample hits the low-speed hot air with a small difference in the physical quantity of the one-way flow, even if the sample is minute, lightweight, or thin, it does not move (including minute movement and slight vibration). Achieve accurate measurement of the sample in a stationary state.
(3) Since the change in the physical quantity of the unidirectional flow heats the sample with a small difference in low-speed hot air, the hot air passes between the sample and the upper wall and the lower wall of the heating chamber wall, or one of the walls. It is possible to make the gap a narrow distance.
Therefore, for example, when an X-ray image is taken from the outside of the heating chamber to obtain an X-ray image, the distance between the sample and the X-ray source can be shortened by sandwiching the wall of the heating chamber wall, and thus the upper wall of the heating chamber wall. It enables high-resolution X-ray photography from the outside or from outside the lower wall.
(4) Further, by providing an upper gap between the sample and the upper wall and providing a lower gap between the sample and the lower wall, hot air flows between the upper gap and the lower gap. The behavior of the sample is realized in which the upper side and the lower side of the sample are in the same thermal state.
<請求項2記載の発明の効果>
請求項1記載の発明と同様な効果を奏するとともに、吹出し口から吹出される熱処理風(以下「吹出し熱処理風」ともいう。)の全熱風を放散部で受け放散することで、該放散後である放散部通過の熱処理風は早々に略層流となる。
よって、吹出し口から試料位置までを短距離とでき、熱処理室の小型化を実現する。
<Effect of the invention according to
The same effect as that of the invention according to claim 1 is obtained, and the total hot air of the heat treatment air blown out from the outlet (hereinafter, also referred to as “blow-out heat treatment air”) is received and dissipated by the dissipating portion, so that after the dissipation. The heat-treated air passing through a certain divergence part quickly becomes a laminar flow.
Therefore, the distance from the outlet to the sample position can be shortened, and the heat treatment chamber can be downsized.
1つないし複数が近接して設けられた吹出し口の合計面積が100平方ミリメートル以下であるので、混合室で熱風の混合均一化による温度差の少ない状態とされた熱風は局所吹出し口からの吹出しとなるので、熱処理室に供給される熱処理風はより温度変化・温度差・温度斑の少ないものとなり、よって温度斑の少ないないし無い均一な温度分布の略層流を実現する。
Since the total area of one or more outlets provided close to each other is 100 square millimeters or less, the hot air that has a small temperature difference due to the uniform mixing of hot air in the mixing chamber is blown out from the local outlet. Therefore, the heat treatment air supplied to the heat treatment chamber has less temperature change, temperature difference, and temperature spots, and thus realizes a substantially laminar flow with a uniform temperature distribution with few or no temperature spots.
試料を載置する透明テーブルの高さ位置を変えることができるので、試料の厚さに対応した最適な高さ位置を設定できる。
Since the height position of the transparent table on which the sample is placed can be changed, the optimum height position corresponding to the thickness of the sample can be set.
<請求項3記載の発明の効果>
請求項1又は2記載の発明と同様な効果を奏するとともに、風速は2m/s〜1m/sであるので、より緩やかな流れの略層流を実現するので、風速による試料の動きへの影響を小さくなるので、より軽い、面積の広い試料の計測を可能とする。
<Effect of the invention according to
The same effect as that of the invention according to
以下、本発明を実施するための最良の形態である実施例について説明する。但し、本発明をこれら実施例のみに限定する趣旨のものではない。また、後述する実施例の説明に当って、前述した実施例の同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, examples which are the best mode for carrying out the present invention will be described. However, the present invention is not intended to be limited to these examples. Further, in the description of the embodiment described later, the same components of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1〜図4に示す本発明の実施例1において、検査用熱処理炉1は次に述べるような構成となっている。
熱処理室2と、
この熱処理室2内に設けられた試料Wを置き形態でセットする透明テーブル11と、
コンプレッサー(送風機などでもよい)からなるエアー供給手段3から供給され、圧力レギュレータやマスフローコントローラなどのエアー調節手段4a、4bで制御されたエアーを、加熱し熱風である熱処理風E1a、E1bを生成するヒータやペルチェ素子等からなる熱処理風生成手段5a、5bを有し、該熱処理風E1a、E1bを熱処理室2に吹出す吹出し口6を有する熱処理風供給手段7と、
熱処理室2の下流側に設けられた排出管14aを連絡する排出口14と、からなるとともに、
吹出し口6から熱処理室2に供給される熱処理風E2および該熱処理風E2の風速より低速とされた略層流である熱処理風E3の流れが、風上側である吹出し口6側から風下側である試料W側に流れ排出口14から排出される一方向流れであり、
試料W位置での熱処理風E3の流れが、乱流少なく穏やかに下流へ流れる、穏やかな流れないし緩やかな流れの略層流とされるものである。
上記各部位はベース15上に設けられている。
ベース15の底部には開口部35が開口され、該開口35は下部板33によって塞がれた形態とされている。
In Example 1 of the present invention shown in FIGS. 1 to 4, the heat treatment furnace 1 for inspection has the following configuration.
A transparent table 11 for placing and setting the sample W provided in the
The air supplied from the air supply means 3 including a compressor (may be a blower or the like) and controlled by the air control means 4a and 4b such as a pressure regulator and a mass flow controller is heated to generate heat treatment winds E1a and E1b which are hot air. A heat treatment air supply means 7 having heat treatment air generation means 5a and 5b including a heater, a Pelche element, and the like, and having an
It is composed of a
The flow of the heat treatment air E2 supplied from the
The flow of the heat treatment wind E3 at the sample W position is considered to be a substantially laminar flow of a gentle flow or a gentle flow in which there is little turbulence and the flow gently flows downstream.
Each of the above parts is provided on the
An
「略層流」とは、流体の粒子が略平行又は略層状をなす流れ、乱流が少ない低速の流れ(物理量の変化が小差の低速の流れ)、穏やか(落ち着いた平穏・静かな)な流れ、又は緩やか(動きや流れが、勢いが激しくない速度がゆっくりとしている)な流れであるとともに、緩やかなないし穏やかな乱流の発生があるものも含むものであり、当然に層流も含むものである。
本実施例における、略層流の試料W位置における温度300℃という条件での風速は、1.3m/sとするのが適当でる。この風速では(W)20mm×(D)7mm(端子部約2mm含む)×(H)3mm×重量約1gの小チップ形態の試料は移動しない風速である。また、透明テーブル11の最上流箇所の温度と最下流箇所の温度差は300℃±10℃以内を実現し、より詳細な制御では300℃±10℃以内を実現している。
略層流の試料W位置における風速は3.0m/s〜0.001m/sの範囲とするのがよく、好ましくは2.5m/s〜0.001m/sの範囲とするのがよく、より好ましくは、2.0m/s〜0.001m/sの範囲とするのがよく、さらに好ましくは2.0m/s〜0.001m/sの範囲とするのがよく、最も好ましくは1.7m/s〜0.001m/sの範囲とするのがよい。
また、試料W位置における風速は2m/s〜1m/sの範囲、1.9m/s〜1m/sの範囲、1.8m/s〜1m/sの範囲、1.7m/s〜1m/sの範囲、1.6m/s〜1m/sの範囲又は1.5m/s〜1m/sの範囲とするのもよい。
"Approximately laminar flow" is a flow in which fluid particles are approximately parallel or layered, a low-speed flow with little turbulence (a low-speed flow with small changes in physical quantities), and a gentle (calm, calm and quiet). It is a gentle flow or a gentle flow (movement or flow is slow at a speed that is not vigorous), and also includes a flow with gentle or gentle turbulence, and naturally laminar flow. It includes.
In this example, the wind speed at the sample W position of the substantially laminar flow under the condition of a temperature of 300 ° C. is appropriately set to 1.3 m / s. At this wind speed, a sample in the form of a small chip of (W) 20 mm × (D) 7 mm (including a terminal portion of about 2 mm) × (H) 3 mm × weight of about 1 g is a wind speed that does not move. Further, the temperature difference between the most upstream portion and the most downstream portion of the transparent table 11 is within 300 ° C. ± 10 ° C., and more detailed control is achieved within 300 ° C. ± 10 ° C.
The wind speed at the sample W position of the substantially laminar flow is preferably in the range of 3.0 m / s to 0.001 m / s, preferably in the range of 2.5 m / s to 0.001 m / s. It is better, more preferably in the range of 2.0 m / s to 0.001 m / s, and even more preferably in the range of 2.0 m / s to 0.001 m / s, most preferably. It is preferably in the range of 1.7 m / s to 0.001 m / s.
The wind speed at the sample W position is in the range of 2 m / s to 1 m / s, in the range of 1.9 m / s to 1 m / s, in the range of 1.8 m / s to 1 m / s, and 1.7 m / s to 1 m / s. The range of s, the range of 1.6 m / s to 1 m / s, or the range of 1.5 m / s to 1 m / s may be used.
本実施例では、透明テーブル11の上流先端位置と下流後端位置との温度差は±5℃としている。
±10℃、±9℃、±8℃、±7℃、±6℃、±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃のいずれとするのもよい。
また、熱処理風はエアーに限られず、窒素、炭酸ガス、アルゴンガス等の空気以外のガスでもよい。
In this embodiment, the temperature difference between the upstream tip position and the downstream rear end position of the transparent table 11 is ± 5 ° C.
It may be any of ± 10 ° C., ± 9 ° C., ± 8 ° C., ± 7 ° C., ± 6 ° C., ± 5 ° C., ± 4 ° C., ± 3 ° C., ± 2 ° C., and ± 1 ° C.
Further, the heat treatment air is not limited to air, and may be a gas other than air such as nitrogen, carbon dioxide gas, and argon gas.
熱処理風供給手段7は、熱処理風生成手段5a、5bから放出される熱処理風E1a、E1bの熱処理室2への直接的な供給を止めるとともに、熱処理風E1a、E1bを混合する混合室10を形成する仕切り壁8が設けられていて、仕切り壁8の中央に吹出し口6が設けられていて、混合室10で混合された熱処理風E2が吹出し口6から熱処理室2へ供給され、熱処理風E2はその風速を落とし試料位置では略層流である熱処理風E3となるようになっている。
The heat treatment air supply means 7 stops the direct supply of the heat treatment air E1a and E1b discharged from the heat treatment air generation means 5a and 5b to the
吹出し口6の下流には放散部9が設けられ、放散部9は吹出し口6から吹出される熱処理風E2の全熱風を受け放散させて風速を一気に落とし、試料位置での流れを略層流である熱処理風E3の流れにするようにしている。
「放散」とは、広く散らばること、また、広く散らすことをいう。
排出口14の直ぐ上流には、排出口14への熱処理風の流入速度等gが透明テーブル14位置を流れる熱処理風E3の流速や流れに影響を与えないように、ないし影響を緩和抑制するために調整する、φ12mmの貫通穴を上に10個、下に10個を有する堰25が設けられている。但し堰の形態は堰25の形態に限定されない。
A dissipating portion 9 is provided downstream of the
"Dissipation" means to disperse widely and to disperse widely.
Immediately upstream of the
吹出し口6は仕切り壁8の中のある限られた部分(ここでは中央部)である局所に、1つ設けたφ5mmの局所吹出し口である。
吹出し口の開口面積は100平方ミリメートル以下とするのがよい。
また、局所吹出し口は吹出し口を近接形態の複数穴とした形態であるものも含まれる。この場合、吹出し口の開口面積の合計は100平方ミリメートル以下とするのがよい。
複数の吹出し口の近接した形態とは、中心とする1つの穴からの他の穴までの距離が10mm以下である。好ましくは7mm以下、より好ましくは5mm以下、さらに好ましくは3mm以下である。
The
The opening area of the air outlet is preferably set to 100 mm2 or less.
Further, the local outlet includes a form in which the outlet is a plurality of holes in a proximity form. In this case, the total opening area of the air outlet is preferably set to 100 mm2 or less.
The close form of the plurality of outlets means that the distance from one central hole to the other holes is 10 mm or less. It is preferably 7 mm or less, more preferably 5 mm or less, still more preferably 3 mm or less.
熱処理室内2に試料を載置する上面を平坦基準面とした石英ガラス板からなる透明テーブル11が設けられている。
熱処理室2の底部からは4本の石英ガラス支柱からなる4本の支持支柱12a〜12dが立設され、支持支柱12a〜12dに透明テーブル11を横から出し入れ可能とする4段の支持凹13a〜13dが設けられている。
支持支柱12a〜12dは透明テーブル11の高さ位置を変えることを可能とするテーブル高さ位置変更機構12を構成している。また、透明テーブル11の交換が簡単に行えるものである。
図では支持支柱12a〜12dは下部板33に設けられているが、ベース15に設けた形態とするのもよい。
A transparent table 11 made of a quartz glass plate having an upper surface as a flat reference surface on which a sample is placed is provided in the
Four
The
In the figure, the
熱処理室2の天板30、前板31、後板32は各場所から熱処理室2内を目視ないし撮影によって観察できるように透明板(ここでは石英ガラス板)としている。
下部板33はX線が通りやすいカーボン系板としている。下部板は石英ガラスなどの透明板として、下方からのカメラ、フォーカス変位センサ又はラインセンサ等による計測ができるようにするのもよい。
天板30、前板31、後板32、下部板33は着脱ができる形態(交換も可能形態)としている。
天板30は開閉形態とし試料のセット、取り出し、交換、透明テーブル11の位置変え等が行えるようにしている。
天板30、前板31、後板32、下部板33の使用範囲(撮影、目視のための必要範囲である透明テーブル11と略同じ範囲か透明テーブル11より少し広い範囲)以外の箇所と、他の全ての部位(殆どステンレスプレート)は断熱材(例えば、日光化成株式会社の製品名「カルライト」)によって覆っている。
The
The
The
The
Places other than the usage range of the
熱処理室2等の寸法は以下のようである。
熱処理室2は、前後幅122.5mm、横幅(上流から下流)190mm、高さ35mmである。
吹出し口6は直径5mmの円形穴である。
放散部9は、上面は熱処理室2の天井に当接し、下部は根処理室の底部材に固定されているので高さは熱処理室2の高さと同じ35mmである。その形態は厚さ2mmの板部材でコの字形態をしていて、その前後幅48mm、横幅(上流から下流)22mmであり、吹出し口6から10mm離れた位置に風受面(当たり面)を位置させて設けられている。
透明テーブル11は、前後幅102mm、横幅126mmである。
The dimensions of the
The
The
Since the upper surface of the radiation portion 9 is in contact with the ceiling of the
The transparent table 11 has a front-rear width of 102 mm and a width of 126 mm.
(1)熱処理風温度300℃時の風速(計算値)は以下のようである。
吹出し口6からの吹出し風速: 326m/s
試料W位置での風速: 1.22m/s
排出口14での排出速度: 5.65m/s
エアー流量: 384L/min
(2)常温時の25℃(以下「常温」ともいう。)の風速(計算値)は以下のようである。
吹出し口6からの吹出し風速: 169.6m/s
試料W位置での風速: 0.63m/s
排出口14での排出速度: 2.94m/s
エアー流量: 200L/min
(3)気体は温度が上昇すると膨張する。
シャルルの法則の熱膨張計算式V=V。(1+θ÷273)より
V=200×(1+300÷273)÷(1+25÷273)=200×2.0989÷1.0957=384L/min(300℃のピーク流量)
384(300℃)/200(25℃)=1.92倍
流速は、0.63(常温)×1.92=1.22m/s(300℃)となる。
(1) The wind speed (calculated value) when the heat treatment air temperature is 300 ° C. is as follows.
Wind speed from outlet 6: 326m / s
Wind speed at sample W position: 1.22 m / s
Discharge rate at discharge port 14: 5.65 m / s
Air flow rate: 384 L / min
(2) The wind speed (calculated value) at 25 ° C. (hereinafter, also referred to as "room temperature") at room temperature is as follows.
Wind speed from outlet 6: 169.6 m / s
Wind speed at sample W position: 0.63 m / s
Discharge rate at discharge port 14: 2.94 m / s
Air flow rate: 200L / min
(3) The gas expands when the temperature rises.
The thermal expansion formula V = V of Charles' law. From (1 + θ ÷ 273) V = 200 × (1 + 300 ÷ 273) ÷ (1 + 25 ÷ 273 ) = 200 × 2.0989 ÷ 1.0957 = 384 L / min (peak flow rate at 300 ° C)
384 (300 ° C.) / 200 (25 ° C.) = 1.92 times The flow velocity is 0.63 (normal temperature) x 1.92 = 1.22 m / s (300 ° C.).
(a)本実施例では、常温でのエアーの供給量200L/minを変えずに、300℃まで加熱している。よって、温度(常温時0.63m/s)が上昇するにしたがって試料W位置での風速は速くなり300℃で1.22m/sまで上昇する。
(b)例えば、試料W位置での風速を、温度の上昇があっても常に一定(例えば、≒1.32m/s)となるようにエアー供給量を自動的に制御するようにするのもよい。
この場合、試料W位置付近に温度センサと風速センサを設け、その検出に基づいてエアーの供給量制御手段によってエアーの供給量を制御するのがよい。
(c)熱処理風の温度を400℃とした場合には、試料W位置での風速は≒1.32m/sとするのがよい。
(A) In this embodiment, the air is heated to 300 ° C. without changing the air supply amount of 200 L / min at room temperature. Therefore, as the temperature (0.63 m / s at room temperature) rises, the wind speed at the sample W position increases and rises to 1.22 m / s at 300 ° C.
(B) For example, the air supply amount is automatically controlled so that the wind speed at the sample W position is always constant (for example, ≈1.32 m / s) even if the temperature rises. May be good.
In this case, it is preferable to provide a temperature sensor and a wind speed sensor near the sample W position, and control the air supply amount by the air supply amount control means based on the detection.
(C) When the temperature of the heat treatment air is 400 ° C., the air velocity at the sample W position is preferably about 1.32 m / s.
検査用熱処理炉1の下部板を透明板にして、その透明下部板の下方に下方から試料を計測(撮影を含む)するカメラ、フォーカス変位センサ又はラインセンサ等の光学的計測手段(撮影手段、撮像手段を含む)を設けた検査用熱処理炉を備えた検査装置を形成するのもよい。
図2において、光学的計測手段を、試料をX線撮影する下方に配置したX線発生部16、上方に配置したX線受光装置17とからなるX線光学的計測手段18とした検査用熱処理炉を備えたX線検査装置19を形成している。
上方にX線発生部16を配置し、下方にX線受光装置17を配置した構成とするのもよい。この場合い、天板はX線の透過性の良いカーボン製等(例えば、株式会社東レのカーボンコンポジット)にするのがよい。
An optical measuring means (photographing means, such as a camera, a focus displacement sensor, or a line sensor) in which the lower plate of the heat treatment furnace 1 for inspection is made a transparent plate and a sample is measured (including photographing) from below below the transparent lower plate. It is also possible to form an inspection apparatus provided with an inspection heat treatment furnace provided with (including an imaging means).
In FIG. 2, an inspection heat treatment method is used in which the optical measuring means is an X-ray optical measuring means 18 including an
The
図5、図6に示す本発明の実施例2において前記実施例1と主に異なる点は、大きさ略A4版の試料Wを熱処理可能とし、吹出し口を吹出し口21とし、放散部を放散部22とした検査用熱処理炉20とした点にある。
1つの円形形態の吹出し口21は直径(φ)7mmである。
放散部22は熱処理室2の全面を仕切きる仕切り壁的(220mm×47mm)な形態で設けられ、その左上に四角形の開口24a(20mm×24mm)が設けられ、その右上に四角形の開口24b(20mm×24mm)が設けられている。
吹出し口21から吹出した熱処理風E2は放散部22の中央に当たり、放散され風速が落とされ開口24a、24bから透明テーブル11がある下流側に流入しさらに風速を落とし広がり、透明テーブル11の位置では略層流である熱処理風E3となる。
熱処理室2の体積が大きいので熱処理風生成手段は4台(図では省略。1台2kw電熱ヒータ)としていて、よってその熱処理風は熱処理風E1a、E1b、E1c、E1dとなる。
In the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 and 6, the main difference from the first embodiment is that the sample W of approximately A4 size can be heat-treated, the outlet is the
One
The
The heat-treated wind E2 blown out from the
Since the volume of the
開口を放散部22の上部側を例えば2mm〜10mm程度の横長の隙間形態(放散部22の横幅と略同じないし80パーセント以上)として、吹出し口21から吹出した熱処理風E2は放散部22の中央下部側に当たるようにして、横長の隙間形態の開口から風速が落とされて流れるようにする形態もよい。
The heat treatment wind E2 blown out from the
図7〜図10に示す本発明の実施例3において前記実施例2と主に異なる点は、混合室を小室形態である混合室40とし、熱処理風生成手段を1.2kwの熱処理風生成手段5a、5b、5c、5dの4台とし、熱処理風生成手段5a、5bを重ね形態として混合室40の左側に横向き配置し、熱処理風生成手段5c、5dを重ね形態として混合室40の平面図の左側に横向き配置し、混合室40の吹出し口を吹出し口41とし、吹出し口41に下流に該吹出し口41(φ7mm)から吹き出す熱処理風E2の主に吹き溜まりを少なくするないし生じないようにするための両側壁が直線的に拡がって行く拡がり路42が設けられ、拡がり路42の途中に放散部43を設け、天板を開閉扉形態とした扉44とした検査用熱処理炉45を形成した点にある。
In the third embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 to 10, the main difference from the second embodiment is that the mixing chamber is a mixing
混合室40からは吹出し管46が延びて、吹出し口41のある先端は熱処理室2内に位置されている。
吹出し管46は混合室の下方側に設けられ、吹出し口41も下方側に位置されている。
熱処理風生成手段5a、5b、5c、5dは上流側に横向きの2段形態で、混合室40の左右に設けられている形態であるので装置の占有面積を小さくでき、装置の小型化ないし省スペース化を実現している。
熱処理風生成手段5a、5b、5c、5d、混合室40、吹出し管46、吹出し口41とで熱処理風供給手段49を形成している。
放散部43の開口24a、24bは縦24mm、横20mmとしている。
吹出し口41から放散部43の上部はステンレス製の覆板47によって覆われている。
拡がり路42を形成する両側壁は、断熱材からなる拡がり路形成部材48a、48bによって形成されている。
熱処理風生成手段5a、5b、5c、5dは、断熱性のカバー52によって覆われている。
堰25から排出口14に渡る天井部位はステンレス製の覆板53によって覆われている。
扉44は、一方を蝶番50a、50bによって指示され、その対抗側上部に回動操作によってロック、ロック解除を行う開閉レバー51を設けている。
A
The
Since the heat treatment air generating means 5a, 5b, 5c, and 5d are in a two-stage form horizontally oriented on the upstream side and are provided on the left and right sides of the mixing
The heat treatment air generation means 5a, 5b, 5c, 5d, the mixing
The
The upper part of the
The side walls forming the
The heat treatment air generating means 5a, 5b, 5c, and 5d are covered with a
The ceiling portion extending from the
One of the
図11に示す本発明の実施例4において前記実施例1と主に異なる点は、吹出し口6を上方に設け、放散部を天井側を塞ぎ下部側を開口60とした放散部61とし、この放散部61の下流側に設けた上部側を熱処理風を止め上部の開口63から流れ出るようにする堰64を設け、下部板を透明石英ガラスからなる下面に透明電導膜65を設けた第1の透明下部板66とし、この第1の透明下部板66の下方に透明石英ガラスからなる第2の透明下部板67を設け、第1の透明下部板66と第2の透明下部板67との空間は側壁によって密閉された保温室68とし、第2の透明下部板67の下方に光学的計測手段69を設けた検査装置70を形成した点にある。
In the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the main difference from the first embodiment is that the
透明電導膜65は電圧を印加すると発熱する加熱手段であって、透明電導膜は透明下部板の上面に設ける形態、下面に設ける形態あるいは上面及び下面の両面に設ける形態とするのもよい。
光学的計測手段69は本実施例ではフォーカス変位センサ(変位計)を使用しているが、カメラ、又はラインセンサ等の光学的計測手段を使用するのもよい。
The transparent
Although the optical measuring means 69 uses a focus displacement sensor (displacement meter) in this embodiment, it is also possible to use an optical measuring means such as a camera or a line sensor.
透明テーブル11の平面部の面積は第1の透明下部板66の平面部の面積より小面積であり、板厚も透明テーブル11の方が薄い。
透明テーブル11と透明下部板66はいずれも表面平坦度は3μm以下とし、それぞれの両面に透過性の異なる蒸着膜等の透過膜が施している。
The area of the flat surface portion of the transparent table 11 is smaller than the area of the flat surface portion of the first transparent
Even surface flatness either transparent table 11 and the
試料Wを透明テーブル11の上部面に置いた状態で、試料Wからの第1の反射光と透明テーブル11の上部面からの第2の反射光を検出し、第1の反射光と第2の反射光の両方を受光したときは強い方の反射光である第1の反射光を検出する、第1の透明下部板66の下方に設けた光学的計測手段69と、本実施例にあって光学的計測手段69はこのレーザフォーカス式変位計を採用している。
レーザフォーカス式変位計である光学的計測手段69は、いくつもの反射光のうちで最も強い反射光を検出する(認識する)。
光学的計測手段69と試料Wの間で生じる反射光のうちで最も強いのは試料Wからの反射光(以下「試料反射光」という。)となるように、かつ、光学的計測手段69の透明テーブル11の上部面(基準面)との間で生じる反射光のうちで最も強いのは透明テーブル11の上部面(基準面)からの反射光(以下「基準面反射光」という。)となるように、透明テーブル11と第1の透明下部板66の透過度が蒸着膜等によって設定されている。
照射されたレーザ光によって生じる反射光は、第2の透明下部板67の下部面からの反射光、第2の透明下部板67の上部面からの反射光、第1の透明下部板66の下部面からの反射光、第1の透明下部板66の上部面からの反射光、透明導電膜3の下部面からの反射光、透明導電膜3の上部面からの反射光、上部透明基板2の下部面からの反射光、上部透明基板2の上部面である基準面からの基準面反射光、試料Wからの試料反射光が考えられる。
レーザ光が試料Wに当たっているときは、試料反射光と基準面反射光が検出できる強さであるが、基準面反射光よりも強い試料反射光が検出されると基準面反射光は検出されない。
試料Wに当たらない位置(試料が無い位置)での計測は、基準面反射光が最も強いので基準面反射光が検出され、基準面位置が計測され特定される。
よって、試料が無い箇所で基準面位置を計測し、それから試料Wにレーザ光を当て試料の位置を計測し、基準面位置から試料の距離を演算するようになっている。
試料の無い位置での基準面位置の計測は、3か所以上で行われ、その平均値を基準面としていて、それは凸凹の無い仮想基準面である。よって、基準面は実際の微細凸凹の透明テーブル11面ではない。
また、試料が無い状態で一箇所ないし多数箇所を計測しその平均値を仮想基準面とすることも可能である。
透明導電膜には、例えば、酸化インジウムを主成分とする材料(例えば、ITO(Indium Tin Oxide))、酸化亜鉛を主成分とする材料(例えば、AZO(Aluminium Zinc Oxide)、GZO(Gallium doped Zinc Oxide)等)、または酸化スズを主成分とする材料、カドミウム系、カーボンナノチューブ(CNT)を用いた透明導電膜が知られている。
また、透明導電膜は、例えば、スパッタリング法、PLD(Pulsed laser deposition)法、または真空蒸着法等により、上部透明基板上に成膜することができる。
本実施例の基準面の平坦度は3μm以下としているが、これに限定されるものではない。
また、透明テーブル11、第1の透明下部板66、第2の透明下部板67の上部面および下部面の平坦度は3μm以下としている。
透明テーブル11、第1の透明下部板66、第2の透明下部板67には、所定のレーザ光の透過率を得るために、その上部面および下部面に、フッ化マグネシウム、アルミ、白金、金、銀、銅、クローム、シリコン、ニッケル、5酸化チタン、ゲルマニュウム、二酸化チタン、一酸化珪素、二酸化珪素等々の蒸着物質の蒸着膜(複数物質の混合、多層有り)が施されている。
With the sample W placed on the upper surface of the transparent table 11, the first reflected light from the sample W and the second reflected light from the upper surface of the transparent table 11 are detected, and the first reflected light and the second reflected light are detected. In this embodiment, there is an optical measuring means 69 provided below the first transparent
The optical measuring means 69, which is a laser focus type displacement meter, detects (recognizes) the strongest reflected light among a number of reflected lights.
Among the reflected light generated between the optical measuring means 69 and the sample W, the strongest is the reflected light from the sample W (hereinafter referred to as "sample reflected light"), and the optical measuring means 69 Among the reflected light generated between the upper surface (reference surface) of the transparent table 11, the strongest is the reflected light from the upper surface (reference surface) of the transparent table 11 (hereinafter referred to as "reference surface reflected light"). The transparency of the transparent table 11 and the first transparent
The reflected light generated by the irradiated laser light is the reflected light from the lower surface of the second transparent
When the laser beam hits the sample W, the intensity is such that the sample reflected light and the reference plane reflected light can be detected, but when the sample reflected light stronger than the reference plane reflected light is detected, the reference plane reflected light is not detected.
In the measurement at the position where the sample W does not hit (the position where there is no sample), the reference surface reflected light is the strongest, so the reference surface reflected light is detected, and the reference surface position is measured and specified.
Therefore, the reference plane position is measured at a place where there is no sample, then the laser beam is applied to the sample W to measure the position of the sample, and the distance of the sample from the reference plane position is calculated.
The measurement of the reference plane position at the position where there is no sample is performed at three or more places, and the average value thereof is used as the reference plane, which is a virtual reference plane without unevenness. Therefore, the reference surface is not the actual 11 surface of the transparent table having fine irregularities.
It is also possible to measure one or many points without a sample and use the average value as a virtual reference plane.
The transparent conductive film includes, for example, a material containing indium oxide as a main component (for example, ITO (Indium Tin Oxide)), a material containing zinc oxide as a main component (for example, AZO (Aluminium Zinc Oxide), GZO (Gallium doped Zinc)). Oxide), etc.), or a transparent conductive film using a material containing tin oxide as a main component, a cadmium-based material, or carbon nanotube (CNT) is known.
Further, the transparent conductive film can be formed on the upper transparent substrate by, for example, a sputtering method, a PLD (Pulsed laser deposition) method, a vacuum vapor deposition method, or the like.
The flatness of the reference plane of this embodiment is set to 3 μm or less, but the flatness is not limited to this.
Further, the flatness of the upper surface and the lower surface of the transparent table 11, the first transparent
The transparent table 11, the first transparent
第1の透明下部板66の上側に設けた該第1の透明下部板66よりも小面積で交換可能な透明テーブル11上面に試料を置いて検査するものであるので、大面積で高価な第1の透明下部板66を傷つけるリスクが無く、透明テーブル11上部面が傷ついた場合は小面積で安価な透明テーブル11のみを交換することで対応できる。
Since the sample is placed on the upper surface of the transparent table 11 which is provided on the upper side of the first transparent
図12に示す本発明の実施例5において前記実施例4と主に異なる点は、第1の透明下部板66の上部面に透明テーブル11を直接載せ置いく形態とした検査装置71を形成した点にある。
第1の透明下部板66の上部面には透明テーブル11の四角を位置決めして動かないように保持する4か所の保持部材72からなる保持部73が設けられている。
保持部73は第1の透明下部板66の上部面に設けず、熱処理室2を形成する側壁側に設けるのもよい。
The main difference between Example 5 of the present invention shown in FIG. 12 and that of Example 4 is that an
On the upper surface of the first transparent
The holding
図13に示す本発明の実施例6において前記実施例4と主に異なる点は、テーブル高さ位置変更機構を、四方形態で配置した4本の支柱79と、該支柱79にセットするワッシャー80とからなるテーブル高さ位置変更機構81とした検査装置82を形成した点にある。
セットするワッシャー80の枚数によって透明テーブル11と第1の透明下部板66との離間距離を調節する。図では2枚ずつのワッシャー80が支柱79にそれぞれセットされている。
The main difference between the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 13 and the fourth embodiment is that the table height position changing mechanism is arranged in a four-sided manner with four
The separation distance between the transparent table 11 and the first transparent
図14に示す本発明の実施例7において前記実施例4と主に異なる点は、テーブル高さ位置変更機構に変えて、熱処理室2を形成する側壁に固定されたプレートからなる枠体84と、該枠体84に開口した開口85と、該開口85を形成する縁からなる、透明テーブル11を載せ形態で支持するテーブル支持部86とからなるテーブル保持部87を設けた検査装置89を形成した点にある。
The main difference from the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 14 is that the
前記実施例1、2、3、4、5は、特に風速、流路形態、放散部の構成、形態、位置等は多様な現実のモデルを使って観測または実験という、試行錯誤によって見出した構成ないし形態である。 In Examples 1, 2, 3, 4, and 5, in particular, the wind speed, the flow path morphology, the configuration, morphology, position, etc. of the divergence portion are observed or experimented using various real-life models, which is a configuration found by trial and error. Or form.
<付記A1>
試料をセットする熱処理室と、
前記試料を熱処理するための加熱風又は冷却風である熱処理風を生成する熱処理風生成手段を有し、該熱処理風を前記熱処理室に吹出す吹出し口を有する熱処理風供給手段と、を備えるとともに、
前記熱処理風の流れが、風上側である前記吹出し口側から風下側である前記試料側に流れる一方向流れであり、
前記試料位置での前記熱処理風の流れが、下流へ流れる穏やかな流れないし緩やかな流れの略層流であることを特徴とする検査用熱処理炉。
<付記A2>
前記吹出し口から吹出される前記熱処理風の全熱風を受け放散させて、前記試料位置での前記熱処理風の流れを前記略層流にする放散部を設けたことを特徴とする付記A1記載の検査用熱処理炉。
<付記A3>
前記熱処理風供給手段は、前記熱風生成手段から放出される前記熱処理風の前記熱処理室への直接的な供給を止めるとともに、前記熱処理風を混合する混合室を形成する仕切り壁が設けられていて、前記仕切り壁に前記吹出し口が設けられていて、前記混合室で混合された熱処理風が前記吹出し口から前記熱処理室へ供給されるようにしたことを特徴とする付記A1又はA2記載の検査用熱処理炉。
<付記A4>
前記吹出し口が前記仕切り壁の中のある限られた部分である局所に、1つないし複数設けた局所吹出し口であり、
前記局所吹出し口の横幅は前記仕切り壁の横幅の50%以下であることを特徴とする付記A3記載の検査用熱処理炉。
<Appendix A1>
A heat treatment room for setting samples and
It is provided with a heat treatment air generating means for generating a heat treatment air which is a heating air or a cooling air for heat-treating the sample, and a heat treatment air supply means having an outlet for blowing the heat treatment air into the heat treatment chamber. ,
The flow of the heat-treated wind is a unidirectional flow that flows from the outlet side on the windward side to the sample side on the leeward side.
An inspection heat treatment furnace characterized in that the flow of the heat treatment wind at the sample position is a gentle flow or a substantially laminar flow of a gentle flow flowing downstream.
<Appendix A2>
The appendix A1 is characterized in that a dissipating portion is provided which receives and dissipates the total hot air of the heat treatment air blown from the outlet so that the flow of the heat treatment air at the sample position becomes the substantially laminar flow. Heat treatment furnace for inspection.
<Appendix A3>
The heat treatment air supply means is provided with a partition wall for forming a mixing chamber for mixing the heat treatment air while stopping the direct supply of the heat treatment air discharged from the hot air generation means to the heat treatment chamber. The inspection according to Appendix A1 or A2, wherein the partition wall is provided with the air outlet so that the heat treatment air mixed in the mixing chamber is supplied from the air outlet to the heat treatment chamber. For heat treatment furnace.
<Appendix A4>
The outlet is a local outlet provided one or more locally where the outlet is a limited portion in the partition wall.
The heat treatment furnace for inspection according to Appendix A3, wherein the width of the local outlet is 50% or less of the width of the partition wall.
<付記Bの発明>
<付記B1>
透明板からなる透明下部板と、
この透明下部板の上側に該透明下部板と離間して設けられた、上部面に試料を置く透明板からなる前記透明下部板とは別体である透明テーブルと、
前記透明テーブルの上下位置を変えて、前記透明テーブルと前記透明下部板との離間距離を調節することができテーブル高さ位置変更機構と、
前記透明下部板の下方から前記透明テーブル上の試料の検査を行うカメラ、フォーカス変位センサ又はラインセンサ等の光学的計測手段と、を備えてなるとともに、
前記透明下部板を取り外すことなく前記透明テーブルを取外し、新たな透明テーブルと交換することを可能としたことを特徴とする検査装置。
「前記透明下部板の下方から前記透明テーブル上の試料の検査を行う・・・光学的計測手段」とは、透明下部板が離間した複数枚である場合は、光学的計測手段はその複数枚の下方に位置して撮影することも含むものである。
<付記B2>
透明板からなる透明下部板と、
この透明下部板の上部面に直接載せ置かれた、上部面に試料を置く透明板からなる前記透明下部板とは別体である透明テーブルと、
前記透明下部板の下方から前記透明テーブル上の試料の検査を行うカメラ、フォーカス変位センサ又はラインセンサ等の光学的計測手段と、を備えてなるとともに、
前記透明下部板を取り外すことなく前記透明テーブルを取外し、新たな透明テーブルと交換することを可能としたことを特徴とする検査装置。
「前記透明下部板の下方から前記透明テーブル上の試料の検査を行う・・・光学的計測手段」とは、透明下部板が離間した複数枚である場合は、光学的計測手段はその複数枚の下方に位置して撮影することも含むものである。
<付記B3>
前記透明下部板を第1の透明下部板とし、
前記第1の透明下部板の下方に透明板からなる第2の透明下部板を設け、
この第2の透明下部板の下方に前記光学的計測手段を設けてなることを特徴とする付記B1又は付記B2記載の検査装置。
<付記Bの発明の効果>
透明下部板の上側に設けた該透明下部板よりも小面積で交換可能な透明テーブル上面に試料を置いて検査するものであるので、大面積で高価な透明下部板を傷つけるリスクが無く、透明テーブル上部面(基準面)が傷ついた場合は小面積で安価な透明テーブルのみを交換することで対応できるという効果を奏する。
<Invention of Appendix B>
<Appendix B1>
A transparent lower plate made of a transparent plate and
A transparent table provided on the upper side of the transparent lower plate at a distance from the transparent lower plate, which is separate from the transparent lower plate and is composed of a transparent plate on which a sample is placed on the upper surface.
By changing the vertical position of the transparent table, and the distance between the transparent table and the transparent lower plate can and Turkey to adjust the table height position changing mechanism,
It is provided with an optical measuring means such as a camera, a focus displacement sensor, or a line sensor that inspects a sample on the transparent table from below the transparent lower plate.
An inspection device characterized in that the transparent table can be removed and replaced with a new transparent table without removing the transparent lower plate.
"Inspecting a sample on the transparent table from below the transparent lower plate ... Optical measuring means" means that when the transparent lower plates are a plurality of separated sheets, the optical measuring means is a plurality of the sheets. It also includes taking a picture located below.
<Appendix B2>
A transparent lower plate made of a transparent plate and
A transparent table that is placed directly on the upper surface of the transparent lower plate and is separate from the transparent lower plate, which is a transparent plate on which a sample is placed on the upper surface.
It is provided with an optical measuring means such as a camera, a focus displacement sensor, or a line sensor that inspects a sample on the transparent table from below the transparent lower plate.
An inspection device characterized in that the transparent table can be removed and replaced with a new transparent table without removing the transparent lower plate.
"Inspecting a sample on the transparent table from below the transparent lower plate ... Optical measuring means" means that when the transparent lower plates are a plurality of separated sheets, the optical measuring means is a plurality of the sheets. It also includes taking a picture located below.
<Appendix B3>
The transparent lower plate is used as the first transparent lower plate.
A second transparent lower plate made of a transparent plate is provided below the first transparent lower plate.
The inspection device according to Appendix B1 or Appendix B2, wherein the optical measuring means is provided below the second transparent lower plate.
<Effect of the invention of Appendix B>
Since the sample is placed on the upper surface of a transparent table that can be replaced in a smaller area than the transparent lower plate provided on the upper side of the transparent lower plate, there is no risk of damaging the large and expensive transparent lower plate, and the transparent lower plate is transparent. If the upper surface (reference surface) of the table is damaged, it can be dealt with by replacing only the transparent table, which has a small area and is inexpensive.
本発明は、主に電子部品、電子基板などの熱処理による挙動を観測する検査装置、観測装置等を使用する産業で利用される。 The present invention is mainly used in an industry that uses an inspection device, an observation device, or the like for observing the behavior of an electronic component, an electronic substrate, or the like by heat treatment.
W:試料、
E1a、E1b、E1c、E1d:熱処理風、
E2:熱処理風、
E3:熱処理風、
1:検査用熱処理炉、
2:熱処理室、
3:エアー供給手段、
4a、4b、4c、4d:エアー調節手段、
5a、5b、5c、5d:熱処理風生成手段、
6:吹出し口、
7:熱処理風供給手段、
8:仕切り壁、
9:放散部、
10:混合室、
11:透明テーブル、
12:テーブル高さ位置変更機構、
12a〜12d:支持支柱、
13a〜13d:支持凹、
14:排出口、
14a:排出管、
15:ベース、
16;X線発生部、
17:X線受光装置、
18:X線光学的計測手段、
19:検査用熱処理炉を備えたX線検査装置、
20:検査用熱処理炉、
21:吹出し口、
22:放散部、
24a、24b:開口、
25:堰、
30:天板、
31:前板、
32:後板、
33:下部板、
35:開口、
40:混合室、
41:吹出し口、
42:拡がり路、
43:放散部、
44:扉、
45:検査用熱処理炉、
46:吹出し管、
47:覆板、
48a、48b:路形成部材、
49:熱処理風供給手段、
50a、50b:蝶番、
51:開閉レバー
52:カバー、
53:覆板、
60:開口、
61:放散部、
63:開口、
64:堰、
65:透明電導膜、
66:第1の透明下部板、
67:第2の透明下部板、
68:保温室、
69:光学的計測手段、
70:検査装置、
71:検査装置、
72:保持部材、
73:保持部、
79:支柱、
80:ワッシャー、
81:テーブル高さ位置変更機構、
82:検査装置、
84:枠体、
85:開口、
86:テーブル支持部、
87:テーブル保持部、
89:検査装置。
W: Sample,
E1a, E1b, E1c, E1d: Heat treatment wind,
E2: Heat treatment style,
E3: Heat treatment style,
1: Heat treatment furnace for inspection,
2: Heat treatment room,
3: Air supply means,
4a, 4b, 4c, 4d: Air adjusting means,
5a, 5b, 5c, 5d: heat treatment air generating means,
6: Outlet,
7: Heat treatment air supply means,
8: Partition wall,
9: Dissipation part,
10: Mixing room,
11: Transparent table,
12: Table height position change mechanism,
12a-12d: Support columns,
13a to 13d: Support concave,
14: Outlet,
14a: Discharge pipe,
15: Base,
16; X-ray generator,
17: X-ray receiver,
18: X-ray optical measuring means,
19: X-ray inspection equipment equipped with a heat treatment furnace for inspection,
20: Heat treatment furnace for inspection,
21: Outlet,
22: Dissipation part,
24a, 24b: Aperture,
25: Weir,
30: Top plate,
31: Front plate,
32: Rear plate,
33: Bottom plate,
35: Aperture,
40: Mixing room,
41: Outlet,
42: Expansion road,
43: Dissipation part,
44: Door,
45: Heat treatment furnace for inspection,
46: Blow-out pipe,
47: Cover plate,
48a, 48b: Road forming member,
49: Heat treatment air supply means,
50a, 50b: Hinge,
51: Open / close lever 52: Cover,
53: Cover plate,
60: Aperture,
61: Dissipation part,
63: Aperture,
64: Weir,
65: Transparent conductive film,
66: First transparent bottom plate,
67: Second transparent bottom plate,
68: Insulation
69: Optical measuring means,
70: Inspection device,
71: Inspection equipment,
72: Holding member,
73: Holding part,
79: Prop,
80: Washer,
81: Table height position change mechanism,
82: Inspection device,
84: Frame,
85: Aperture,
86: Table support,
87: Table holder,
89: Inspection device.
Claims (3)
前記試料を載置する透明テーブルと、
前記検査用熱処理炉内の前記試料の高さ位置を、前記透明テーブルの下方から計測する、前記透明テーブルの下方に設けられた光学的計測手段と、を備えたことを特徴とする検査用熱処理炉を備えた検査装置。 A heat treatment chamber having a heat treatment chamber for setting a sample and a heat treatment air generating means for generating a heat treatment air which is a heating air or a cooling air for heat-treating the sample, and having an outlet for blowing the heat treatment air into the heat treatment chamber. It is provided with an air supply means and an outlet provided on the opposite side of the outlet to discharge the heat-treated air from the heat treatment chamber, and the flow of the heat-treated air flows from the outlet side on the wind side. It is a unidirectional flow that flows to the sample side, which is the leeward side, and the wind velocity of the heat treatment wind at the sample position is in the range of 3.0 m / s to 0.001 m / s. An inspection heat treatment furnace having no outlet for blowing out the heat treatment air and having no outlet for discharging the heat treatment air on the outlet side .
A transparent table on which the sample is placed and
The heat treatment for inspection is characterized by comprising an optical measuring means provided below the transparent table for measuring the height position of the sample in the heat treatment furnace for inspection from below the transparent table. Inspection device equipped with a furnace.
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