JPH0518885A

JPH0518885A - 液体の混濁度測定方法とその測定装置

Info

Publication number: JPH0518885A
Application number: JP17248391A
Authority: JP
Inventors: Masaki Adachi; 正樹安達; Katsuyuki Someya; 克之染矢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、極めて多量の微粒子が浮遊した状態
で存在する液体の混濁度を、極く容易に、短時間で測定
し、廉価な液体の混濁度測定方法およびその測定装置を
提供する。【構成】極めて多量の微粒子が浮遊することにより混濁
した液体に測定用光を当てて透過させ、その光の透過損
失を測定することによって液体の混濁度を評価する混濁
度測定方法。光発生体２から発光される測定用光を平行
光として光透過体７に導き、ここに装着した液体容器１
１内の液体に透過させ、この測定用光を受光部３で受け
て光の透過損失を測定し、その液体の混濁度として評価
する液体の混濁度測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば半田液である
液体の混濁度を測定することにより、継続して使用可能
であるか否かを判断する根拠となす、液体の混濁度測定
方法およびその測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば半導体部品を製造する際に、半
導体素子のリードとリードフレームとを半田付けする工
程がある。このときに用いられる半田液は、有機酸，Ｓ
ｎ，Ｐｂが合成されてなる組成である。

【０００３】上記半田液は、本来、透明液体であるが、
ある程度、上記部品相互の半田付け工程を継続すると、
特に、Ｓｎ，Ｐｂ成分が１μｍ以下の微粒子として多数
析出され、全体的に茶褐色に混濁した液体に変化する。

【０００４】このように変化した半田液をそのまま使用
すると、半田付け部分にムラが生じたり、いわゆるピン
ホールができて、接続不良の原因となる。したがって、
ある程度の期間経過したら、半田液をそのまま継続して
使用可能であるか、否かの判断が必要となる。

【０００５】従来、液体中に存在する微粒子が少量の場
合は、たとえば液中パーティクルカウンタを用いて、液
体中の微粒子の個数を正確にカウントする手段がとられ
ている。

【０００６】ただし、この場合は、極く微量の数の微粒
子が存在する液体を対象としての測定しか適用できず、
透明液体が混濁するほど微粒子の数が極めて多く、かつ
沈殿しないまま浮遊するような、上記半田液を対象とす
るには不可である。

【０００７】たとえば、光ディスクやプラスチックの透
明度を測定する装置として、分光分析装置がある。これ
は、被測定物に投光してその反射光を受け、微小な透過
光損失を求めて透明度を分析するものである。

【０００８】しかしながら、被測定物が液体の場合で
は、反射光のなかの透過光損失を求めることは極めて困
難であり、しかも、短時間に連続して評価することがで
きず、装置自体極めて高価である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、粒子径が
１μｍ以下の微粒子が、沈殿しないまま多数浮遊して混
濁した液体となる、たとえば半田液を対象として、その
混濁度を極く容易に、短時間で測定でき、しかも、廉価
ですむ測定方法およびその測定装置が、従来開発されて
いない、と言える。

【００１０】本発明は、上記事情に着目してなされたも
ので、極めて多量の微粒子が浮遊した状態で存在するよ
うな液体を対象として、その混濁度を極く容易に、短時
間で測定でき、しかも、廉価ですむ液体の混濁度測定方
法およびその測定装置を提供することを目的とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を満
足するための第１の本発明は、多数の微粒子が浮遊する
ことにより混濁した液体に測定用光を当てて透過させ、
その光の透過損失を測定することによって液体の混濁度
を評価する混濁度測定方法である。第２の発明は、上記
測定用光は、レーザ光であることを特徴とする請求項１
の液体の混濁度測定方法である。第３の発明は、上記測
定用光は、白色光であることを特徴とする請求項１の液
体の混濁度測定方法である。第４の発明は、上記測定用
光は、単一波長光であることを特徴とする請求項１の液
体の混濁度測定方法である。

【００１２】第５の発明は、測定用光を光発生体から発
光し、この測定用光を平行光として容器装着部を有する
光透過体が入射案内し、この光透過体の容器装着部に被
測定液体を収容して上記光発生体から導かれる測定用光
の透過を受ける透明な素材からなる液体容器を着脱自在
に装着し、この液体容器内の被測定液体を透過した測定
用光を受光部が受け、上記受光部で光透過体から発光さ
れた測定用光の強さと比較して、その光の透過損失を液
体の混濁度として評価することを特徴とする液体の混濁
度測定装置である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【００１４】多数の微粒子が浮遊することにより混濁し
た液体に光を透過させ、その透過光の損失を測定するに
あたり、どの波長が最も損失を受け易いかを知る必要が
ある。そこで、たとえば６００〜１６００ｎｍの波長を
もつ白色光源を使用して、透過した光を光スペクトラム
アナライザ（たとえば、安藤電気製ＡＱ６３１１Ｃ）
で読み取った。

【００１５】上記光スペクトラムアナライザは、ファブ
リーペロー干渉計を利用した超高分解能分光器である。
その構成は、ＰＺＴ掃引のエタロンとコリメターレン
ズ、ピンホール高感度光検出器、ＰＺＩ駆動電源、オシ
ロスコープからなる。

【００１６】図３に示すように、６００ｎｍの波長から
急速に光の強度が弱まって直ぐ、ほぼ一定を保持し、１
６００ｎｍの波長以前まで安定する。そして、１６００
ｎｍの波長で光の強度が元の強さに戻る。

【００１７】このような波長範囲のうちで、どの程度の
波長が最も損失を受けるかを読み取った結果、６６０〜
８５０ｎｍ付近の波長の光が大きく損失を受けることが
分かった。換言すれば、この範囲の波長の光が、最も液
体の混濁度に吸収され易く、影響を受けることとなる。

【００１８】図４は、８５０ｎｍのＬＥＤ（発光ダイオ
ード）のスペクトラムを示す。すなわち、８５０ｎｍ付
近で光の強度が約−４２ｄＢから−３２ｄＢの範囲で最
も弱くなり、大きな損失を受ける。

【００１９】このような結果をふまえて、図１および図
２に示すような液体の混濁度測定装置を構成する。図中
１は、測定装置本体である。この測定装置本体１は、光
発生体２および受光部３とから構成される。また、上記
受光部３は、光強度測定部４および受光体５とからな
る。

【００２０】上記光発生体２は、たとえばＬＥＤ（発光
ダイオード）からなり、約８５０ｎｍの測定用光を発光
し、ここに接続される発光用光ファイバ６にその光を導
くようになっている。

【００２１】上記発光用光ファイバ６の先端部は、後述
する光透過体７に接続される。すなわち、上記光透過体
７は、ここでは矩形板体からなっていて、その上端面か
ら下部に亘って矩形板体状の容器装着凹部８が一体に設
けられる。

【００２２】そして、光透過体７の両側面には、それぞ
れ上記容器装着凹部８と直交する方向に直径５０μｍ程
度のファイバ取付用孔９，９が設けられていて、その一
方に上記発光用光ファイバ６の先端部が挿着される。他
方のファイバ取付用孔９には、受光用光ファイバ１０の
先端部が挿着される。

【００２３】上記光透過体７の容器装着凹部８には、混
濁度が測定される液体を収容する透明な素材、たとえば
石英セルからなる液体容器１１が着脱自在に装着され
る。上記液体容器１１は、上端面が開口する約２ｍｍ程
度の極く薄肉の矩形板体であり、上記容器装着凹部８に
装着されることにより、その一側面から上記発光用光フ
ァイバ６からの照射を受け、かつ透明体であるところか
ら、その光が透過するようになっている。

【００２４】この透過先に、上記受光用光ファイバ１０
の端部が対向して位置している。上記受光用光ファイバ
１０は、上記測定装置本体１内まで延出される。この測
定装置本体１内における受光用光ファイバ１０の中途部
に、上記光強度測定部４が接続され、かつ先端部に上記
受光体５が接続される。

【００２５】上記光強度測定部４は、光パワーメータで
あって、上記光透過体７を介して受光用光ファイバ１０
を導かれる測定用光の強さを測定して表示する。上記光
発生体２から発光される測定用光の強度は常に一定であ
り、そのまま光透過体７を透過する。しかしながら、こ
の透過部分に完全透明体以外のものが存在する場合に限
って、光の透過損失があることになる。

【００２６】しかして、混濁度を測定すべき液体、たと
えば混濁した半田液を液体容器１１に注入し、さらにこ
の液体容器１１を光透過体７の容器装着凹部８に装着す
る。上記光発生体２は、たとえばＬＥＤ（発光ダイオー
ド）であって、白色光で、かつ８５０ｎｍの単一波長光
である測定用光を発光する。

【００２７】この測定用光は、光発生体２に接続される
発光用光ファイバ６を介して、光透過体７に導かれる。
そして、混濁した半田液を収容する液体容器１１を透過
して、受光用光ファイバ１０に導かれる。

【００２８】上記光透過体７において、測定用光は平行
ビームとして液体容器１１内の混濁した半田液を透過
し、同時に、その混濁度に応じた透過損失を受ける。し
かも、特に約８５０ｎｍの損失度合いの大きい測定用光
を用いたことから、混濁度に応じて光の強度が弱まる。

【００２９】上記測定本体１内における受光用光ファイ
バ１０の途中で、光パワーメータからなる光強度測定部
４が、その光の強さを測定する。測定用光は、そのまま
受光部３に受光される。

【００３０】上記光発生体２から発光される光の強度は
常に同一であり、したがって、光の透過損失量が直ちに
測定できる。この透過損失量をもって、その半田液の混
濁度の測定結果に換え、そのまま使用可能であるか否か
の判断ができる。以上述べた測定装置を用いて、全く混
濁されていない液体である水と、混濁度の異なる液体３
種類を測定した結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】目視では、Ａ，Ｂ，Ｃの順に混濁度が上昇
していることを確認できる。そして、上記測定装置を用
いた測定結果からも明らかなように、混濁度が上昇する
にともなって光の損失が大きくなる。

【００３３】このような測定方法の場合、測定の再現性
は良好で、そのバラツキは１ｄＢ以内である。また、目
視によるイメージと同様な結果を得ることができ、短時
間で測定結果が判明し、かつ測定用光の波長を特定した
ところから、廉価な装置として提供できる。

【００３４】なお上記実施例においては、光発生体２を
ＬＥＤ（発光ダイオード）光源としたが、これに限定さ
れるものではなく、この出力レベルが不足する場合等、
ＬＤ（レーザダイオード）光源に換えてもよい。

【００３５】また、上記実施例においては、８５０ｎｍ
の波長を用いたが、これに限定されるものではなく、た
とえば６００〜１０００ｎｍの範囲にある波長の光であ
っても充分適用できる。

【００３６】混濁度を測定される液体は半田液ばかりで
なく、他の液体であってもよい。要は、極く小径の微粒
子で、かつ多量に存在して、沈殿せずに浮遊する状態に
ある液体の混濁度を測定する場合に用いられる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、極
めて多量の微粒子が浮遊した状態で存在する液体の混濁
度を、極く容易に、短時間で測定でき、しかも、廉価で
すむ液体の混濁度測定方法およびその測定装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、液体の混濁度測定装
置の概略構成図。

【図２】同実施例の、光透過体および液体容器の斜視
図。

【図３】６００〜１６００ｎｍのスペクトラム図。

【図４】８５０ｎｍのスペクトラム図。

【符号の説明】

２…光発生体、８…容器装着部、７…光透過体、１１…
液体容器、３…受光部、４…光強度測定部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の微粒子が浮遊することにより混濁し
た液体に測定用光を当てて透過させ、その光の透過損失
を測定することによって液体の混濁度を評価する液体の
混濁度測定方法。
【請求項２】上記測定用光は、レーザ光であることを特
徴とする請求項１の液体の混濁度測定方法。
【請求項３】上記測定用光は、白色光であることを特徴
とする請求項１の液体の混濁度測定方法。
【請求項４】上記測定用光は、単一波長光であることを
特徴とする請求項１の液体の混濁度測定方法。
【請求項５】測定用光を発光する光発生体と、この光発
生体から発光される測定用光を入射し平行光として案内
する容器装着部を有する光透過体と、この光透過体の容
器装着部に着脱自在に装着され被測定液体を収容し上記
光発生体から導かれる測定用光の透過を受ける透明な素
材からなる液体容器と、この液体容器内の被測定液体を
透過した測定用光を受けて上記光透過体から発光された
測定用光の強さと比較しその光の透過損失を液体の混濁
度として評価する受光部とを具備したことを特徴とする
液体の混濁度測定装置。