JP7042149B2 - 超音波検査装置及び超音波検査方法 - Google Patents
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Description
図2に示すように、超音波検査装置は、検出部1とA/D変換機6、信号処理部7及び全体制御部8を有する。検出部1は、超音波プローブ(超音波探触子)2及び探傷器3を有する。探傷器3は超音波プローブ2にパルス信号を与えることで、超音波プローブ2を駆動する。探傷器3で駆動された超音波プローブ2は超音波を発生させ、水を媒介にして被検査体である試料5に送信される。送信された超音波が多層構造を有する試料5に入射すると、試料5の表面あるいは異種境界面から反射波4が発生し、反射波4は超音波プローブ2で受信され、探傷器3にて必要な処理が施されて反射強度信号に変換される。
ここで、400は、主な検査対象となる多層構造を有する電子部品(被検査体)の縦構造を模式的に示した例である。
被検査体400は、最下層のプリント配線基板40の上にはんだボール41を介して半導体デバイス42が接合されたものである。半導体デバイス42は、複数のチップ(ここでは43、44、45の3個)が積層され、インターポーザ基板46とバンプ47を介して接続されて生成され、樹脂48(図中の網掛け部)で外部から保護されている。被検査体400の表面側(図中の上方)から超音波49が入射されると超音波49は被検査体400の内部へと伝達し、表面及び各チップ間の境界面、バンプ層などの音響インピーダンスの違いのある箇所で反射し、これらが1つの反射波として超音波プローブ2で受信される。
ここで、画像生成部7-1は、例えば、被検査体(試料5)の所望の界面から発生する局所ピークを1つの測定点の反射波内で設定する手段と、被検査体(試料5)に向け出射する超音波の一波長以下の時間長のゲートを設定する手段と、被検査体(試料5)の所望の異種界面から発生する局所ピークの極性を設定する手段と、設定された局所ピークと同じ異種界面から発生した局所ピークを設定された時間長の前記ゲートを用いて他の反射波の各々より順次探索して特定する手段と、特定した局所ピークの反射強度に基づき所望の異種界面の断面画像を生成して表示する手段とから構成される。
S(z):微分波形
f(z):反射エコー
a=2,b=1,c=0
図7の71は、局所ピークP1~P8にラベルL0、L1のいずれかを付与した例を示す。本例では、設定ゲートG701内にあるP1、P2にラベルL0、P3~P8にラベルL1がそれぞれ付与されている。
画像生成部7-1において、これらの対応付けされた局所ピークの波高値を濃淡値に変換し、各測定点の画素値とすることで接合界面画像1-1を生成する。
2 超音波プローブ
3 探傷器
4 反射波
5 試料
6 A/D変換器
7 信号処理部、
7-1 画像生成部
7-2 欠陥検出部
7-3 データ出力部
8 全体制御部
11 スキャナ台
12 水槽
13 スキャナ
15 ホルダ
16 メカニカルコントローラ
17 ユーザインターフェース
100 超音波検査装置
Claims (6)
- 超音波探触子で被検査体の表面を走査して前記超音波探触子から被検査体に向けて超音
波を出射し、前記被検査体から戻る反射波を受信して受信した前記反射波の特徴に基づき
前記被検査体の内部状態を検査する処理部を有し、
前記処理部は、
前記被検査体の各測定点より得られる前記反射波について、前記被検査体における特定の界面から発生する局所ピークを抽出し、
抽出した前記局所ピークの極性を参照極性と比較し、
抽出した前記局所ピークの極性が前記参照極性と異なる測定点を異常として検出し、
前記処理部は、
前記特定の界面から発生する前記局所ピークの抽出を、
前記反射波の各々より複数の前記局所ピークを検出し、前記反射波の各々より検出された複数の前記局所ピークを全反射波の間で対応付けて、前記特定の界面から発生する前記局所ピークを前記全反射波より抽出することにより行い、
前記処理部は、
前記局所ピークの前記全反射波の間での対応付けを、
前記反射波の各々について前記局所ピークを算出し、前記局所ピークの各々について発生時間を含む複数種の特徴量を算出し、複数種の前記特徴量から算出した類似度に基づいて行うことを特徴とする超音波検査装置。 - 前記処理部は、
前記参照極性を事前に設定しておき、
前記局所ピークの極性を、事前に設定された前記参照極性と比較することを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。 - 前記処理部は、
前記参照極性を、前記被検査体の表面から反射して受信された反射信号より算出することを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。 - 前記処理部は、
前記参照極性を、対応付けされた前記全反射波の前記局所ピークの極性分布より特定することを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。 - 超音波探触子で被検査体の表面を走査し、
前記超音波探触子から被検査体に向けて超音波を出射し、
前記被検査体から戻る反射波を受信し、
受信した前記反射波の特徴に基づき前記被検査体の内部状態を検査する超音波検査方法
であって、
前記被検査体の各測定点より得られる前記反射波について、前記被検査体における特定の界面から発生する局所ピークを抽出し、
抽出した前記局所ピークの極性を参照極性と比較し、
抽出した前記局所ピークの極性が前記参照極性と異なる測定点を異常として検出し、
前記特定の界面から発生する前記局所ピークの抽出を、
前記反射波の各々より複数の前記局所ピークを検出し、前記反射波の各々より検出された複数の前記局所ピークを全反射波の間で対応付けて、前記特定の界面から発生する前記局所ピークを前記全反射波より抽出することにより行い、
前記局所ピークの前記全反射波の間での対応付けを、
前記反射波の各々について前記局所ピークを算出し、前記局所ピークの各々について発生時間を含む複数種の特徴量を算出し、複数種の前記特徴量から算出した類似度に基づいて行うことを特徴とする超音波検査方法。 - 前記被検査体は、異種接合界面を有する多層構造体であり、
前記測定点の異常を、前記多層構造体の前記異種接合界面における剥離として検出することを特徴とする請求項5に記載の超音波検査方法。
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