JPH01203966A - 微小部材接合部の接合状態検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微小部材の接合部の接合状態を非接触・非破
壊で検査する方法およびその装置に係わり、特に電子機
器および部品の高密度実装における微小部材相互の接合
部、例えば半導体ＬＳＩチップとリードとの接合部、Ｉ
Ｃのハンダ付は部等の接合状態を検査するのに好適な方
法およびその装置に関する。

本発明でいう接合部は、微小部材と相手部材との接合部
であって、μｍ単位から致十簡単位までの長さまたは幅
の部材を主な対象とし、例えば表面実装形のＩＣパフケ
ージのリードと基板とのハンダ付は部（この場合はリー
ドの片端だけの接合となる）のように、微小部材の片端
もしくは両端を接合することにより梁状の接合状態が形
成される個所を云い、また接合状態の検査は、前記接合
部が梁状を維持する状態に接合されている状態（一部接
合された不完全接合状態を含む）、および接合作業洩れ
により単に接触しているだけのものや、接合後外力等の
作用により接合が剥離したものなどのように接合された
部分の無い片持梁状態を形成している非接合状態を対象
とする。

〔従来の技術〕

電子部品のうち特に半導体素子は、エレクトロニクス応
用機器を構成するポイントとなる部品であり、該応用機
器の軽薄短小化、より厳しい信頼性の確保、性能の向上
環をもたらす上で重要な役割を担っている。このため半
導体素子にも前記応用機器と同様に軽薄短小化、信頼性
の確保等の機能が要求され、それに伴う欠陥の検出、異
物や汚染の検査等製作プロセスの各段階で各種の高精度
の検査が要求されている。これらの検査のうち、ＩＣの
ハンダ付は部や半導体ＬＳＩチップとリードとの接合部
のような微小部材（以下単に部品または部材という）相
互間の接合部の接合状態の検査は、接合状態不良品を機
器に誤って組み込んだ場合のトラブルが基本的かつ広範
囲に及ぶことから、その防止には接合不良を確実に検出
することが極めて重要になる。しかし、各部品はますま
す微小化されその接合部は高密度・高微細化で基板上に
マウントされるうえに、信頼性の確保の面からも多数の
部品を高速で全数検査することを迫られるから、接合状
態検査技術はかかる検査条件に並行して十分対応できる
ことが必要になる。ところが現状においては対応可能な
検査技術は以下に記述する如く確立されておらず実用化
されていないのが実情であり、従って不確実な検査を余
儀なくされ不良防止上の問題点となっている。

従来の前記接合部の接合状態の具体的な検査方法には、
光学顕微鏡を使用する方法、テレビカメラと画像処理装
置との組み合わせによる方法等があり、−殻内に実用さ
れている。しかし光学顕微鏡を使用する方法は、被検体
の外部から観察可能な範囲の目視検査で、時間をかけて
検査することにより目視可能の範囲においては各種多様
な接合不良を検出することができるが、多数の被検体の
検査には長時間を要し同時に検査者の疲労を伴うから、
高速で全数検査することは到底不可能でありいきおい予
測的で不確実な抜取り検査にならざるを得ない。また現
在製作されている半導体素子をはじめ各種電子機器のほ
とんどは、実装密度が従前のものに比べて格段に高くな
っており、それに比例して被検査部位も増し外部から観
察不可能で目視検査できない範囲も増しているから、ま
すます不確実な検査になり所望の不良防止をすることは
むつかしい。つぎにテレビカメラと画像処理装置との組
み合わせによる方法は、レンズ系を介して拡大された被
検体の接合部の像を、テレビカメラを介して画像処理装
置に送り、得られたテレビ画像を見て検査する前記光学
顕微鏡と同じ目視による検査方法である。本方法におい
ては、例えば接合部の剥離が大きい場合のように接合部
の非接合状態が正常な接合部と比べて顕著に差がある場
合は、目視可能の範囲内でテレビカメラを多数の接合部
に対して自動的に移動することで順次画像が得られるか
ら、前記光学顕微鏡に比べて検査者の疲れは少なくまた
高速で検査することができるが、正常な接合部と外見上
差異が認められない微細な剥離の非接合状態や、接続部
が受像できない部位にある場合等においては接合部のテ
レビ画像を明確に得ることができず、前記光学顕微鏡の
目視検査による不具合点と同様の不具合点を有し確実な
検査をすることができない。

一方、前記目視検査によらない検査装置として、プリン
ト基板のハンダ付は部の内部欠陥をレーザー光により非
接触で検査する自動検査装置が提案されている。（例え
ば「日経メカニカル」　（昭６１゜６．２　）Ｐ、３１
−Ｐ、３２）本装置は、ハンダ付は部に３０１のパルス
ＹＡＧレーザーを照射し、その照射された部分の温度変
化を赤外線検出器を介して自動的に検査するもので、例
えばハンダ付は部にボイドがあると、核部が照射された
際健全部に比べて照射部の熱拡散が妨害され、健全部よ
り温度低下が遅くなるという性質を利用するものである
。しかし、本装置においてはレーザー光の焦点と赤外線
検出器の焦点位置とを光学ヘッドにより検査すべきハン
ダ付は部に精密に位置合わせする必要があるから、検査
可能な位置および範囲は前記焦点の位置合わせ可能な外
表面に限定されることになる。このことは被検体が半導
体ＬＳＩの表面実装パッケージのリード端子で、例えば
Ｊベンドタイプのように検査すべき接合部が外表面より
も主とじて内部になるような場合は、その接合部に前記
照射をすることができなくなる不具合があり、本装置に
おいても前記目視検査と同様に、検査可能な位置および
範囲が目視可能の前記焦点の位置合わせ可能な被検体の
外表面に限定され、検査対象とする接合部が制限される
問題点を有する。

他方、光学顕微鏡では観測し得ない被検体内部を測定す
ることができるものとして光音響顕微鏡を使用する方法
がある。これは光音響分光法を応用するもので、パルス
状のよく絞られた光ビーム。

電子ビーム等のエネルギを物質にスポット照射すると、
その照射された部分にエネルギが吸収されて局所的に断
続的な熱変形が発生し、それが熱波または弾性波となっ
て伝搬し音響的反応を示す現象、つまり光音響効果を利
用する方法である。この光音響効果により生じた光音響
信号より光音響像を作成し、被検体内部の不均一な部分
や、クラッタなどの欠陥を非接触・非破壊で測定するも
のである。（例えば沢田嗣部「光音響分光法とその応用
−枠ＡＳＪ（昭、５７．６．５）学会出版センターＰ、
１８１〜Ｐ、１８７　、特公昭６２−３９７０５号公報
）しかし、上記したように光音響顕微鏡を使用する被検
体の測定は、作成された光音響像を観察して行われるか
ら鮮明な光音響像を得ることが測定上の前提条件になる
。そして光音響像は光音響顕微鏡の分解能によりその鮮
明さが決定され、光音響顕微鏡の分解能は、前記被検体
の熱変形部に発生した熱波または弾性波の浸透深さによ
り決まる。

つまり前記光音響効果を発生する局所的な熱発生源とな
る光吸収領域Ｖ、、、の外側に、熱拡散長μＳで定義さ
れるほぼ該μＳを半径とする半円球に近い熱拡散容積Ｖ
ｔｈが形成されるとき、で表わされる熱拡散長が分解能
となる。ここでαは被検体の熱拡散率、ｆは変調周波数
である。ただし、■い＜ｖｏ、の場合には、入射ビーム
のスポット径で分解能が決まる。具体的にｆ　＝１０Ｋ
Ｈｚのとき、ＳｉやＡｆｆｉではμＳは約５０μｍ、酸
化アルミ（Ａ１ｚＯ３）では１５μｍ、水晶（ＳｉＯ□
）では５μ蒙程度とされている。このように光音響顕微
鏡による測定は、分解能の範囲内における測定であり、
被検体の内部の測定が可能であるとはいえ、被検体の局
所的な表面および表面より約５０μｍ程度の深さまでの
測定に限定され、それ以上の距離にある欠陥等について
は確実な測定をすることができないから、主としてこの
限定範囲外にある本発明の検査対象とする部材の接合部
は、事実上測定することは不可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の問題点に鑑み、微小部材相互の接合部
、例えばＩＣパッケージのリードと基板との接合部のよ
うに片端もしくは両端が接合されることにより梁状の接
合状態を形成する接合部の接合状態を、目視または受像
可能な範囲はもちろん、目視または受像し得ない範囲を
含む広範囲において、非破壊で精度よく確実に検出し、
接合の良否を容易にかつ高速で判定することができる微
小部材接合部の接合状態検査方法およびその装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明に係わる微小部材接合
部の接合状態検査方法およびその装置は、片端もしくは
両端が接合され梁状の接合状態を形成する微小部材の前
記接合部の接合状態の検査方法において、前記部材の接
合部が非接合状態の場合の該部材の固有振動と共振する
既知の共振周波数を発振する発振工程と、前記共振周波
数に変調された断続的なエネルギを出力し該出力エネル
ギを前記部材に入射して該部材を周期的に励振する励振
工程と、前記部材に対して前記エネルギの入射位置の選
定および走査を行う走査工程と、前記入射エネルギによ
り部材に励起された弾性波および音響波を電気信号に変
換する信号変換工程と、前記変換された電気信号を増幅
し該増幅された電気信号より前記共振周波数と一致ない
し近接する周波数の電気信号を検出する信号検出工程と
、前記各工程に対する手段を含むことを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明のプロセスを示すブロックダイヤグラム
、第２図は第１図の実施例のシステム構成説明図である
。

本発明の対象とす名被検体は、前記の如く表面実装形の
ＩＣパッケージのリードと基板との接合部のように、片
端もしくは両端が接合されたとき梁状の接合状態を形成
する部材であって、該部材の接合部が非接合で片持梁状
態の場合の固有振動数が予め測定されていることが望ま
しい。しかし固有振動数は同一部材であっても片持梁の
形状の差により異なる。例えば単に接合作業忘れの状態
か、外力が作用して接合が剥離し部材が屈曲している状
態かによっても異なる。このためこれら異なる状態にお
ける固有振動数を予め得ておくことが一層望ましい。こ
れは検査を容易かつ高速化することに役立つからである
。さらに経験的に想定される接合部の各種の不完全接合
状態を人工的に作成し、それらの振動数をも予め測定し
てお（ことにより検査の幅を広げることが可能になる。

つぎに被検体における接合部の位置は、目視可能な位置
はもちろん目視できない位置であっても被検部材にエネ
ルギを入射し得る状態の位置であればよい。また、被検
部材のエネルギが入射される位置の幅寸法は、入射エネ
ルギのビーム径と同等以上の寸法例えば数十μ−程度を
有していれば入射可能であり、被検部材の配置のピッチ
はＩＣパッケージのリードピンチのように約ｌ■ｌ以下
の微細ピッチでも検査可能である。一方、被検体の形状
は、棒状、帯状、板状等いずれでもよい。また、断面形
状も同一断面、非同−断面いずれでもよく固有振動数が
測定し得る形状であればよい。

つぎに前記被検体に入射するエネルギは、光ビーム、レ
ーザービームを含む電磁波、電子ビームなどの粒子ビー
ム、超音波、パルスビーム状の圧力流体（水、空気等）
、振動する針などであって、断続的なエネルギが使用さ
れる。使用されるエネルギは、被検体をできるだけ強く
励振することができる高出力の励起源であることが望ま
しいが、非破壊検査のためには被検体に悪影響を与えな
い程度の出力でなければならない。また対象とする被検
体が微小であることから入射ビーム径はよく絞られてい
ることが必要で、被検部材に共振を起こさしめ得る該部
材の一端側、具体的にはＩＣパッケージのようにリード
先端が接合される場合にはリードの根元側の任意点に集
中させて入射される。この場合、入射エネルギは被検体
に入射する前に、予め測定されている既知の共振周波数
、すなわち被検部材の接合部が非接合状態の場合の固有
振動と共振する周波数に変調される。変調されたエネル
ギの入射により被検部材は励振されるが、これを前記Ｉ
Ｃパッケージのリードの例で云えば、接合されるべきリ
ード先端が接合されていない場合は、リードは前記非接
合状態に応じた共振をおこし、前記不完全状態の場合は
その状態に応じた周波数により振動することになる。被
検部材に対するエネルギの入射位置の選定および走査は
、パルスステージ等の走査装置を使用して行われる。

エネルギの入射位置は、走査装置上に固定された被検部
材表面にビームスポットをカーソルにより微小ステップ
で移動可能にして選定され、走査は、エネルギの入射ビ
ームの移動例えば光ビームの場合のミラーによる移動と
被検部材を固定した走査装置の移動を各別に行う方法と
、被検部材を固定した走査装置側をＸ、Ｙの２方向に移
動させる方法のいずれかにより行われる。走査はいずれ
もＸ。

Ｙの二次元走査であるが、走査装置の移動による残響振
動が減衰するまでは次の計測を開始することが困難なた
め、パルスステージ等の走査装置側の移動はＸ、Ｙのい
ずれか片方だけの方がよい。

また各走査装置はそれぞれ駆動装置を有しており、各駆
動装置はエネルギの入射および被検部材からの出力信号
の処理と同期をとりながら駆動を制御される。

前記エネルギを入射された被検部材は、ｉ）直接励振さ
れるかまたはｉｉ）その表面近傍で局所的に熱波が励起
され、その励起により被検部材内部を伝搬する弾性波と
、被検部材の周囲の気体（通常は空気）を伝搬する音響
波とを発生する。ｉｉ）はすなわち前記光音響効果によ
る光音響信号である。発生した音響波のうち、約２００
Ｋ）１２程度までの比較的低い周波数の音波はマイクロ
フォンで検出し、被検部材内を伝搬する超音波は圧電素
子で受信する。また、前記光音響信号はマイクロフォン
、圧電素子のいずれでも受信可能である。一方、使用さ
れる圧電素子は、各種圧電素子のうち例えばジルコン−
チタン酸鉛系セラミックス（以下単にＰＺＴという）の
ように、電圧出力係数の大きい高感度・高誘電率のもの
を使用する。そして圧電素子で高感度で検出するために
は、圧電素子の周波数特性のうち共振周波数を把握して
おき、さらに圧電素子単体だけの共振周波数ではな（、
被検体との接着状態を考慮した実際の検査状態の受信系
として把握しておくと感度よく実用的な測定ができる。

前記マイクロフォン、圧電素子のいずれか、または両方
で受信された音響波は、電気信号に変換されたのち増幅
される。増幅された電気信号はＳ／Ｎ比を改善され被検
部材の各種振動モードの振動数に対応するレベルの電圧
として検出される。

この場合、前記入射エネルギを変調した周波数成分と同
一ないしは近接する周波数に対応するレベルの電圧が検
出された場合は、被検部材が共振状態ないしは共振状態
に近い振動モードであることが検知でき、一方、前記出
力電圧がほとんど検出されないか、または前記入射エネ
ルギの変調周波数成分と異なる周波数に対応する低いレ
ベルの電圧が検出された場合は、被検部材が全く共振し
ていないかまたはほぼそれに近い状態にあることを検知
することができる。

もっとも、被検部材の固有振動数は、前記したように同
一部材であっても形状の差により異なるから、前記入射
エネルギの変調周波数を任意にかつ可変にして各種形状
に対応する共振状態を検出するようにすれば、効率よく
検査をすることができる。

検出された出力電圧は、例えばＡＤ変換器を介してＣＰ
Ｕに取り込まれ、データ収集と同期して被検部材の走査
制御信号を出力し、また、デイスプレィ処理を介してＣ
ＲＴ等へのデータ表示信号として出力される。

前記した本発明のプロセスを第２図に示す第１の実施例
を参照して説明する。本実施例は被検体１へ入射するエ
ネルギに、圧力流体のうちの圧気を使用する。図におい
て２は圧気源、３は軸４を中心に回転する円板で、円板
３の任意の半径位置には例えば１／２円周にわたって細
幅のスリット５が設けられており、スリット５を通った
圧気源２からのパルスビーム状の圧気が梁状を形成する
被検体１の一端側（片側のみが接合されている場合は接
合していない側）の任意点に集中して入射される。この
場合、圧気はスリット５を通ることにより、円板３の回
転数とスリット５の半径方向の位置との関係から、被検
体１の接合部が非接合状態のときの固有振動と共振する
共振周波数に変調される。共振周波数は接合部の各種非
接合状態に応じて既知である。６は円板３の回転数を制
御するコントローラ、７はコントローラ６に回転数信号
を可変に送るファンクション・ジェネレータで、前記共
振周波数に対応する信号を出力する。８は入射した圧気
により被検体１が励振されその励振により被検体１内に
発生した弾性波を受信する圧電素子で、パルスステージ
９上に被検体１と音響的に結合して設けられる。圧電素
子８と被検体１との音響的結合方法としては被検体ｌの
形状により結合方法が異なるため一部には云えないが、
例えば被検体ｌの下面が鏡面とみなせる場合は・水を垂
らした板状のガラス上に被検体１を載せ水の表面張力を
利用して該ガラスに被検体１を密着させ、ガラスの下面
に圧電素子８を接着剤で接着するようにしてもよい。パ
ルスステージ９はＸ、　Ｙの２方向に約数μ−単位で移
動可能で、被検体１に対する圧気のビームスポット位置
を移動する。

圧電素子８で受信された弾性波は、圧電素子８で電気信
号に変換されたのちプリアンプ１０に送られて増幅され
る。１１はロックインアンプで、プリアンプ１０の出力
信号が入力されるとともにファンクション・ジェネレー
タ７から出力される信号がへカされ、両方の信号が位相
検波されたのちＳ／Ｎ比を改善され、ファンクション・
ジェネレータ７から出力される信号と同周波数・同位相
の同期成分が電圧として検出される。検出した電圧レベ
ルは被検体ｌの各種の振動モードに対応したものとなる
から、被検体１の被検部が完全に片持梁状態になってい
る場合は前記共振周波数と同一ないしは近似の高レベル
の電圧が検出され、反対に前記被検部が完全に接合され
両持梁状態の場合は、全く共振しないからノイズレベル
並の低いレベルの電圧が検出されるかまたは全く検出さ
れない。また、上記の中間の一部接合された不完全接合
状態の場合は、不完全接合とはいえ両持梁状態にあるか
ら両持梁状態に近い比較的低いレベルの電圧が検出され
る。ロックインアンプ１１の出力電圧はＡＤ変換器を介
してＣＰＵ１２に送られ、ＣＰＵ１２ではデータの入力
と同期してパルスステージ９の制御信号を出力しＸ、Ｙ
の２次元走査を行う。このように本実施例においては、
被検査部が片持梁状態か両持梁状態かにより検出される
電圧レベルに明確な差を生ずるから被検体１の接合部の
接合状態を、その接合状態に応じて検出される電圧レベ
ルを測定することにより確実に把握することが可能にな
る。そして前記接合部の接合状態が共振状態か否かは被
検査部が目視可能か否かにかかわらず検出可能であり、
従って目視し得ない部位における接続部に対してもその
接合状態を精度よく確実に検出することができる。

つぎに第２の実施例を第３図を参照して説明する。この
実施例は入射エネルギにアルゴンレーザーを使用し、光
音響効果により発生する音古波すなわち光音響信号を利
用して検査する例である。

図中第２図と同符号のものは同じものまたは同じ機能の
ものを示す。図において１３はレーザーで、本実施例に
おいては前記したように波長が短かく、かつビームを絞
り込むことのできるアルゴンレーザーを使用している。

レーザー１３にて発生した図の実線で示す時間的に連続
な光は、まずＡＯ変調器１４に入射される。ＡＯ変調器
１４は光変調を行うもので、加えられる電気信号がσＮ
の時回折格子の機能を有し、電気信号がＯＦＦになると
光を透過させる機能を有しているから、ここにパルス信
号を入力すればスリットを介することにより図の点線で
示すような、上記パルス信号と同じ波形のパルス化され
た１次回折光を取り出すことができる。前記ＡＯ変調器
１４に入力するパルス信号はファンクション・ジェネレ
ータ７より送られる。そしてパルス信号は、被検体１の
接続部が非接合状態のときの固有振動と共振する共振周
波数を中心にしてその周辺の周波数を可変にして送られ
る。

共振周波数は被検体１の材質、形状とともに接続部の各
種非接合状態によって異なるが、予めこれらの経験的に
代表的な状態に応じて測定されており既知である。ＡＯ
変調器１４より出力されたパルス光は、ガルバノミラ−
１５に達し方向変換させられて被検体１の一端側（部材
の片側のみ接合の場合は接合しない側）を照射するが、
照射する最終的なレーザーパルスビームスポット径をで
きるだけ小さく絞るために、ビームエキスパンダ、ビー
ムコリメータ、集光レンズ等からなる光学系を介して前
記被検体１の一端側の表面に集光する。１例としてレー
ザー１３から出たレーザービーム径１．３ｆｉが、焦点
距離５００鶴、波長５．１４５　ｘｔｏ”　ｎｍ。

ビームエキスパンダで拡げられたビーム径６．５ｍとし
た場合に、計算上最終ビームスポット径４８μｍが得ら
れる。１６はミラードライバで、ガルバノミラ−１５を
図示の矢印方向へ作動させて被検体１への照射をＸ方向
に走査する。本実施例における被検体１は半導体ＬＳＩ
の表面実装パッケージで、被検部材１ａは多数のＪベン
ドタイプのリード端子である。各被検部材１ａは基板１
ｂと接合され、その接合部の接合状態が検査される。被
検体ｌはＹ方向に走査可能なパルスステージ１７上に圧
電素子８と音響的に結合して設置される。具体的には被
検体ｌをスライドグラス１８上に水、水あめ、シリコン
グリース等のカップリング剤を介して位置を固定して載
せ、圧電素子８をスライドグラス１８の下面に接着剤で
接着する。１７ａはスライドグラス１８を載せるパルス
ステージ１７上に設けた台である。本実施例の圧電素子
８は直径２０顛の円柱形で、圧電素子８単体の共振周波
数が約１０５ＫＨｚのＰＺＴを使用している。

被検部材ｌａ上に照射されたレーザーパルスビームによ
り該部材１ａの表面近傍には光音響効果による超音波、
すなわち光音響信号が発生する。

光音響信号は被検体ｌの内部を伝搬するものと、被検体
１の周囲の気体または液体中を伝搬するものとがあるが
、このうちいずれか１つまたは両方の光音響信号をマイ
クロフォン、圧電素子等の受信器で受信する。本実施例
は被検体重の内部を伝搬する光音響信号を圧電素子８で
受信する場合を示す。圧電素子８では受信した光音響信
号を電気信号に変換してプリアンプ１０に送り増幅する
。しかし圧電素子８で受信する光音響信号は、他の要因
による振動ノイズ等と混合したものであるため、ロック
インアンプ１１を使用してＳ／Ｎ比を向上させる。ロッ
クインアンプ１１ではプリアンプ１０の出力信号ととも
にファンクション・ジェネレータ７からの信号が入力さ
れ、両方の信号が位相検波されてファンクシロン・ジェ
ネレータ７から出力される信号と同周波数・同位相の同
期成分が電圧として検出される。この場合、被検部材１
ａと基板１ｂとの接合不良、特に接合忘れや接合後外力
等により接合が完全に剥離している片持梁状態の接合不
良においては、正常に接合している状態と比べて前記光
音響信号の振幅出力が大きく得られ、さらにＡＯ変調器
１４に加えるファンクション・ジェネレータフの変調周
波数を変化させ、被検部材１ａの固有振動数と共振する
周波数に一致させると著しくレベルの高い振幅の電圧が
得られる。反対に被検部材１ａが正常に接合されていれ
ばいるほど電圧レベルは低いものとなる。このため前記
既知の共振周波数により変調したレーザーパルスビーム
を使用して被検体ｌを走査することにより、既知の共振
周波数に対応する接合不良状態と同一の固有振動数を有
する接合状態を明確に検出することができる。このため
本実施例においては、従来、物体の表面ないし準表面（
約５０μ−程度の深さまで）の検査を行うのが限界であ
った微弱な光音響信号を使用することによらても、前記
光音響顕微鏡の如く光音響効果にもとづく分解能による
制限を受けることなく、梁状の形態を有する物体の端部
の接続部を他端部側より検査することができ、さらに第
１の実施例と同様に被検査部が目視可能か否かにかかわ
らず検査することが可能である。又ビームスポット径を
小さくすることができるため、被検部材１ａの寸法およ
びその配設ピッチをビームスポット径に対応した微小寸
法にすることが可能である。図中ロックインアンプ１１
の出力電圧はＡＤ変換器を介してＣＰＵ１２に送られ、
ＣＰＵ１２ではデータの入力と同期してミラードライバ
１６とパルスステージ１７を制御するモータコンｅｔ トローラ稀に対してそれぞれ制御信号を出力する。

なお本実施例において被検体ｌを励振する手段としては
レーザー１３．ＡＯ変調器１４．ガルバノミラ−１５が
相当するが、このうちＡＯ変調器１４はチョッパーを使
用してもよく、共振周波数と一致ないし近接する周波数
の電気信号を検出する信号検出手段としてはプリアンプ
１０およびロックインアンプ１１が相当するが、このう
ちロックインアンプ１１はボックスカー積分器、狭帯域
のバンドパスフィルタまたはトランジェントシグナルア
ベレジャを使用してもよい。また入射エネルギにアルゴ
ンレーザーを使用したが、他の電磁波、電子ビーム。

超音波等でも同様の効果を奏することは勿論である。走
査手段としては直接的にはガルバノミラ−１５、ミラー
ドライバ１６．パルスステージ１７．モータコントロー
ラ■が相当し、被検体１に励起した発振波を電気信号に
変換する信号変換装置としては圧電素子８が相当する。

共振周波数発振手段は直接的にはファンクション・ジェ
ネレータがこれに相当する。

本実施例における被検体１の如く微小ピンチで並列して
いる多数の被検部材１ａの接合部の接合状態を検査する
ような場合は、本発明が共振反応を示した明確に高いレ
ベルで検出される電圧レベルのみを把握し、片持梁状に
なっているいわゆる欠陥のみに反応する検査方法および
装置であることから、特に、容易にしかも高感度で確実
に不良を検出することができ、高速自動検査への適用を
極めて容易にする効果を有する。

〔発明の効果〕　　　　　　　　　　　　　　　　　４
以上述べたように、本発明に係る微小部材接合部の接合
状態検査方法およびその装置は、片端もしくは両端が接
合され梁状の接合状態を形成する微小部材を対象とし、
該部材の固有振動と共振する既知の共振周波数を発振す
る発振工程と、この共振周波数に変調されたエネルギを
前記部材に入射して励振する励振工程と、前記エネルギ
の入射位置の選定および走査を行う走査工程と、入射エ
ネルギにより被検査部に励起された弾性波および音響波
を電気信号に変換する信号変換工程と、変換された電気
信号を増幅し前記共振周波数と一致ないし近接する周波
数の電気信号を検出する信号検出工程および前記各工程
に対する手段とによる構成にしたから、前記部材の接合
部の接合状態を、目視または受像可能な範囲はもちろん
、目視または受像し得ない範囲を含む広範囲において非
破壊で精度よく確実に検出し、接合の良否を容易に高速
で判定することができる実用上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の説明図で、第１図は本発明のプ
ロセスを示すブロックダイヤグラム、第２図は第１の実
施例のシステム構成説明図、第３図は第２の実施例のシ
ステム構成説明図である。 第１図 第２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、片端もしくは両端が接合され梁状の接合状態を形成
   する微小部材の前記接合部の接合状態の検査方法におい
   て、前記部材の接合部が非接合状態の場合の該部材の固
   有振動と共振する既知の共振周波数を発振する発振工程
   と、前記共振周波数に変調された断続的なエネルギを出
   力し該出力エネルギを前記部材に入射して該部材を周期
   的に励振する励振工程と、前記部材に対して前記エネル
   ギの入射位置の選定および走査を行う走査工程と、前記
   入射エネルギにより部材に励起された弾性波および音響
   波を電気信号に変換する信号変換工程と、前記変換され
   た電気信号を増幅し該増幅された電気信号より前記共振
   周波数と一致ないし近接する周波数の電気信号を検出す
   る信号検出工程とを具備したことを特徴とする微小部材
   接合部の接合状態検査方法。 ２、前記既知の共振周波数の発振を、任意かつ可変に選
   択して被検部材の固有振動と共振する変調周波数を発振
   させるようにした特許請求の範囲第１項記載の微小部材
   接合部の接合状態検査方法。 ３、前記部材の励振を、部材接合部の非接合状態におけ
   る固有振動と共振する既知の共振周波数により変調され
   た光ビーム、レーザービームを含む電磁波、電子ビーム
   、超音波、パルスビーム状圧力流体などのエネルギを、
   前記被検部材に共振を起こさしめ得る該部材の一端側に
   入射することにより起こさせるようにした特許請求の範
   囲第１項記載の微小部材接合部の接合状態検査方法。 ４、前記部材に対する前記エネルギの入射位置の選定お
   よび走査を、前記エネルギの入射位置および被検部材の
   双方を変位させることにより行うようにした特許請求の
   範囲第１項記載の微小部材接合部の接合状態検査方法。 ５、前記部材に対する前記エネルギの入射位置の選定お
   よび走査を、前記エネルギの入射位置と被検部材のいず
   れか一方を変位させることにより行うようにした特許請
   求の範囲第１項記載の微小部材接合部の接合状態検査方
   法。 ６、片端もしくは両端が接合され梁状の接合状態を形成
   する微小部材の前記接合部の接合状態の検査装置におい
   て、前記部材の接合部が非接合状態の場合の該部材の固
   有振動と共振する既知の共振周波数を発振させる発振手
   段と、前記共振周波数に変調された断続的なエネルギを
   出力し該出力エネルギを前記部材に入射して該部材を周
   期的に励振する励振手段と、前記部材に対して前記エネ
   ルギの入射位置の選定および走査を行う走査手段と、前
   記入射エネルギにより部材に励起させた弾性波および音
   響波を電気信号に変換する信号変換手段と、前記変換さ
   れた電気信号を増幅し該増幅された電気信号により前記
   共振周波数と一致ないし近接する周波数の電気信号を検
   出する信号検出手段とを具備したことを特徴とする微小
   部材接合部の接合状態検査装置。 ７、前記部材の励振手段を、光ビーム、レーザービーム
   を含む電磁波ビーム発生源、電子ビームを含む粒子ビー
   ム発生源、超音波発振源、パルスビーム状流体圧力源の
   各種エネルギ源のうちいずれかのエネルギ源を有し、部
   材接合部の非接合状態における固有振動と共振する既知
   の共振周波数により変調された前記エネルギ源より発生
   するエネルギを、被検部材に共振を起こさしめ得る該部
   材の一端側の任意点に集中させて入射することにより励
   振させる構成にした特許請求の範囲第６項記載の微小部
   材接続部の接合状態検査装置。