JPH11304769A - 超音波検査方法 - Google Patents
超音波検査方法Info
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- JPH11304769A JPH11304769A JP10112019A JP11201998A JPH11304769A JP H11304769 A JPH11304769 A JP H11304769A JP 10112019 A JP10112019 A JP 10112019A JP 11201998 A JP11201998 A JP 11201998A JP H11304769 A JPH11304769 A JP H11304769A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検体中の異なる深さ位置に発生する欠陥を
１回の検査で高精度に検出可能な超音波検査方法を提供
する。 【解決手段】 音響レンズ２上に複数の振動素子３ａか
らなるアレイ振動子３が設けられた超音波プローブ１を
被検体１０と対向に配置する。音響レンズの焦点ＦAと
アレイ振動子を電子集束することによって作られる焦点
ＦBとを異なる深さ位置に設定して被検体中の各検査面
に個別に合致させ、各検査面について同時に欠陥検査を
実行する。欠陥が存在すると判定された場合、前記２つ
の焦点を合致させ、欠陥が存在すると判定された検査面
に合致させて再度の欠陥検査を行う。
１回の検査で高精度に検出可能な超音波検査方法を提供
する。 【解決手段】 音響レンズ２上に複数の振動素子３ａか
らなるアレイ振動子３が設けられた超音波プローブ１を
被検体１０と対向に配置する。音響レンズの焦点ＦAと
アレイ振動子を電子集束することによって作られる焦点
ＦBとを異なる深さ位置に設定して被検体中の各検査面
に個別に合致させ、各検査面について同時に欠陥検査を
実行する。欠陥が存在すると判定された場合、前記２つ
の焦点を合致させ、欠陥が存在すると判定された検査面
に合致させて再度の欠陥検査を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を利用して
被検体の内部状況を非破壊で検査する超音波検査方法に
係り、特に、被検体中の異なる深さ位置に存在する欠陥
を高精度かつ高能率に検出するに好適な超音波検査方法
に関する。
被検体の内部状況を非破壊で検査する超音波検査方法に
係り、特に、被検体中の異なる深さ位置に存在する欠陥
を高精度かつ高能率に検出するに好適な超音波検査方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばモールド樹脂と半導体
チップとの密着不良など、樹脂モールドされた半導体モ
ジュールに生じる欠陥の検査方法として、超音波プロー
ブから放射される超音波を利用した非破壊検査方法が実
用化されている。
チップとの密着不良など、樹脂モールドされた半導体モ
ジュールに生じる欠陥の検査方法として、超音波プロー
ブから放射される超音波を利用した非破壊検査方法が実
用化されている。
【０００３】この種の検査に適用される超音波プローブ
としては、振動子から放射された超音波ビームを音響
レンズを用いて特定の焦点に集束させるもの、複数の
振動素子が所定方向に配列されたアレイ振動子を用い、
各振動素子を適切な遅延パターンで励振させることによ
り実質的に超音波ビームを特定の焦点に集束させるも
の、両者を組み合わせたものがあるが、近年において
は、高速かつ高精度の欠陥検査が可能であることから、
又はの超音波プローブが用いられるようになってき
ている。
としては、振動子から放射された超音波ビームを音響
レンズを用いて特定の焦点に集束させるもの、複数の
振動素子が所定方向に配列されたアレイ振動子を用い、
各振動素子を適切な遅延パターンで励振させることによ
り実質的に超音波ビームを特定の焦点に集束させるも
の、両者を組み合わせたものがあるが、近年において
は、高速かつ高精度の欠陥検査が可能であることから、
又はの超音波プローブが用いられるようになってき
ている。
【０００４】図７に、従来より知られている超音波プロ
ーブの一例として、前記の音響レンズとアレイ振動子
との組み合わせからなるものを示す。
ーブの一例として、前記の音響レンズとアレイ振動子
との組み合わせからなるものを示す。
【０００５】この図から明らかなように、本例の超音波
プローブ１は、下面に円弧状の凹面２ａが形成された音
響レンズ２と、当該音響レンズ２の上面に設けられたア
レイ振動子３とから構成されており、アレイ振動子３を
構成する複数の振動素子３ａは、音響レンズ２の凹面２
ａが形成されない側面に沿って互いに隣接して一列に配
列されている。
プローブ１は、下面に円弧状の凹面２ａが形成された音
響レンズ２と、当該音響レンズ２の上面に設けられたア
レイ振動子３とから構成されており、アレイ振動子３を
構成する複数の振動素子３ａは、音響レンズ２の凹面２
ａが形成されない側面に沿って互いに隣接して一列に配
列されている。
【０００６】アレイ振動子３を構成する各振動素子３ａ
のうち適宜の数の振動素子３ａを１グループとして適切
な遅延パターンで励振させると、各振動素子３ａから放
射された超音波は、音響レンズ２により破線で示す集束
ビームＡとなって直線状の焦点ＦA に集束されると共
に、遅延パターンにより一点鎖線で示す集束ビームＢと
なって、焦点ＦA と同一平面上で直交する直線状の焦点
ＦB に集束される。図中の符号Ｐは、各焦点ＦA ，ＦB
が交わる点であって、この点Ｐにおいて超音波ビームの
強度レベルが最大値となる。
のうち適宜の数の振動素子３ａを１グループとして適切
な遅延パターンで励振させると、各振動素子３ａから放
射された超音波は、音響レンズ２により破線で示す集束
ビームＡとなって直線状の焦点ＦA に集束されると共
に、遅延パターンにより一点鎖線で示す集束ビームＢと
なって、焦点ＦA と同一平面上で直交する直線状の焦点
ＦB に集束される。図中の符号Ｐは、各焦点ＦA ，ＦB
が交わる点であって、この点Ｐにおいて超音波ビームの
強度レベルが最大値となる。
【０００７】集束ビームＢの焦点ＦB は、各振動素子３
ａを励振させる際の遅延パターンを変更することによっ
て調整でき、音響レンズ２による集束ビームＡの焦点Ｆ
A より上方又は下方に偏位させることも可能である。し
かし、前記したように、焦点ＦA と焦点ＦB とを同一平
面上で交わらせると、その交点Ｐにおいて超音波ビーム
の強度レベルが最大値となり最も高感度の欠陥検査が可
能になるので、通常は両焦点ＦA ，ＦB が同一平面上で
合致するように各振動素子３ａを励振させる際の遅延パ
ターンが調整される。
ａを励振させる際の遅延パターンを変更することによっ
て調整でき、音響レンズ２による集束ビームＡの焦点Ｆ
A より上方又は下方に偏位させることも可能である。し
かし、前記したように、焦点ＦA と焦点ＦB とを同一平
面上で交わらせると、その交点Ｐにおいて超音波ビーム
の強度レベルが最大値となり最も高感度の欠陥検査が可
能になるので、通常は両焦点ＦA ，ＦB が同一平面上で
合致するように各振動素子３ａを励振させる際の遅延パ
ターンが調整される。
【０００８】このように構成された超音波プローブ１
は、被検体に対して３次元方向に駆動可能なＸＹＺスキ
ャナに取り付けられ、被検体と対向に配置される。そし
て、当該ＸＹＺスキャナをＺ軸方向（垂直方向）に駆動
して、両焦点ＦA ，ＦB を被検体中の所望の検査面に合
致させた後、アレイ振動子３の配列方向に駆動する振動
素子を１つずつずらして（電子走査して）、当該検査面
に対する欠陥検査等を実行する。
は、被検体に対して３次元方向に駆動可能なＸＹＺスキ
ャナに取り付けられ、被検体と対向に配置される。そし
て、当該ＸＹＺスキャナをＺ軸方向（垂直方向）に駆動
して、両焦点ＦA ，ＦB を被検体中の所望の検査面に合
致させた後、アレイ振動子３の配列方向に駆動する振動
素子を１つずつずらして（電子走査して）、当該検査面
に対する欠陥検査等を実行する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モールド樹
脂と半導体チップとの密着不良は、図８に示すように、
半導体チップ４の上面とモールド樹脂５との界面Ｓ1 、
及び半導体チップ４の下面とモールド樹脂５との界面Ｓ
2 で発生するので、これら両界面Ｓ1 ，Ｓ2 について超
音波検査を実行する必要があるが、従来のように超音波
プローブ１から放射される集束ビームＡ，Ｂの焦点Ｆ
A ，ＦB を同一平面上で合致させるという方法を採る
と、両界面Ｓ1 ，Ｓ2 についての欠陥検出を同時に行う
ことができないため、欠陥検出を高能率かつ高精度に行
うことができない。
脂と半導体チップとの密着不良は、図８に示すように、
半導体チップ４の上面とモールド樹脂５との界面Ｓ1 、
及び半導体チップ４の下面とモールド樹脂５との界面Ｓ
2 で発生するので、これら両界面Ｓ1 ，Ｓ2 について超
音波検査を実行する必要があるが、従来のように超音波
プローブ１から放射される集束ビームＡ，Ｂの焦点Ｆ
A ，ＦB を同一平面上で合致させるという方法を採る
と、両界面Ｓ1 ，Ｓ2 についての欠陥検出を同時に行う
ことができないため、欠陥検出を高能率かつ高精度に行
うことができない。
【００１０】即ち、ＸＹＺスキャナをＺ軸方向に駆動し
て、集束ビームＡ，Ｂの焦点ＦA ，ＦB を一方の検査面
（界面Ｓ1 又は界面Ｓ2 ）と合致させると、当該一方の
検査面については、図９に示すように集束ビームＡ，Ｂ
の幅ｄ1 ，ｄ2 が最小になり高精度な欠陥検出を行うこ
とができるが、他方の検査面については、図９に示すよ
うに集束ビームＡ，Ｂの幅Ｄ1 ，Ｄ2 が前記一方の検査
面における集束ビームの幅ｄ1 ，ｄ2 よりも大きくなる
ため、微小な欠陥の検出精度が低下する。したがって、
各検査面について高精度の欠陥検出を行うためには、一
方の検査面に集束ビームＡ，Ｂの焦点ＦA ，ＦB を合致
させて第１の欠陥検査を行った後、他方の検査面に集束
ビームＡ，Ｂの焦点ＦA ，ＦB を合致させて第２の欠陥
検査を行わなくてはならず、１回の超音波走査で検査を
終了する場合に比べて検査時間が２倍乃至それ以上かか
ることになる。
て、集束ビームＡ，Ｂの焦点ＦA ，ＦB を一方の検査面
（界面Ｓ1 又は界面Ｓ2 ）と合致させると、当該一方の
検査面については、図９に示すように集束ビームＡ，Ｂ
の幅ｄ1 ，ｄ2 が最小になり高精度な欠陥検出を行うこ
とができるが、他方の検査面については、図９に示すよ
うに集束ビームＡ，Ｂの幅Ｄ1 ，Ｄ2 が前記一方の検査
面における集束ビームの幅ｄ1 ，ｄ2 よりも大きくなる
ため、微小な欠陥の検出精度が低下する。したがって、
各検査面について高精度の欠陥検出を行うためには、一
方の検査面に集束ビームＡ，Ｂの焦点ＦA ，ＦB を合致
させて第１の欠陥検査を行った後、他方の検査面に集束
ビームＡ，Ｂの焦点ＦA ，ＦB を合致させて第２の欠陥
検査を行わなくてはならず、１回の超音波走査で検査を
終了する場合に比べて検査時間が２倍乃至それ以上かか
ることになる。
【００１１】なお、高精度な欠陥検出が要求されない場
合には、図１０に示すように、各集束ビームＡ，Ｂの焦
点ＦA ，ＦB を２つの検査面Ｋ１，Ｋ２の中間位置に合
致させることによって、１回の超音波走査で２つの検査
面に対する検査を終了することも可能である。しかし、
このようにすると、集束ビームＡ，Ｂの焦点位置ＦA，
ＦB よりも上方の検査面Ｋ１についても、また下方の検
査面Ｋ２についても、照射されるビームの幅Ｄ1 ，Ｄ2
が焦点位置におけるビームの幅ｄ1 ，ｄ2 よりも大きく
なるため、微小な欠陥の検出が困難になり、２つの検査
面の双方について欠陥の検出精度が低下することにな
る。
合には、図１０に示すように、各集束ビームＡ，Ｂの焦
点ＦA ，ＦB を２つの検査面Ｋ１，Ｋ２の中間位置に合
致させることによって、１回の超音波走査で２つの検査
面に対する検査を終了することも可能である。しかし、
このようにすると、集束ビームＡ，Ｂの焦点位置ＦA，
ＦB よりも上方の検査面Ｋ１についても、また下方の検
査面Ｋ２についても、照射されるビームの幅Ｄ1 ，Ｄ2
が焦点位置におけるビームの幅ｄ1 ，ｄ2 よりも大きく
なるため、微小な欠陥の検出が困難になり、２つの検査
面の双方について欠陥の検出精度が低下することにな
る。
【００１２】このような問題は、樹脂モールドされた半
導体モジュールの欠陥検査に特有な問題ではなく、ラミ
ネート材の各接合面に生じる欠陥を検査する場合や、１
枚の金属板の表面側及び底面側に生じる欠陥を検査する
場合など、被検体中の異なる深さ位置における欠陥を１
回の超音波走査で検出しようとする場合に共通して起る
問題である。
導体モジュールの欠陥検査に特有な問題ではなく、ラミ
ネート材の各接合面に生じる欠陥を検査する場合や、１
枚の金属板の表面側及び底面側に生じる欠陥を検査する
場合など、被検体中の異なる深さ位置における欠陥を１
回の超音波走査で検出しようとする場合に共通して起る
問題である。
【００１３】本発明は、このような従来技術の不備を解
決するためになされたものであって、その課題とすると
ころは、被検体中の異なる深さ位置に発生する欠陥を高
能率かつ高精度に検出可能な超音波検査方法を提供する
ことにある。
決するためになされたものであって、その課題とすると
ころは、被検体中の異なる深さ位置に発生する欠陥を高
能率かつ高精度に検出可能な超音波検査方法を提供する
ことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、互いに交叉する方向に複数の直線状の焦
点を結ばせることができ、かつそれら複数の焦点位置を
深さ方向に関してずらすことも合致させることもできる
ように構成された超音波プローブを用い、前記複数の焦
点をそれぞれ異なる検査面に個別に合致させて被検体の
欠陥検査を行うという構成にした。
め、本発明は、互いに交叉する方向に複数の直線状の焦
点を結ばせることができ、かつそれら複数の焦点位置を
深さ方向に関してずらすことも合致させることもできる
ように構成された超音波プローブを用い、前記複数の焦
点をそれぞれ異なる検査面に個別に合致させて被検体の
欠陥検査を行うという構成にした。
【００１５】このようにして行った欠陥検査の結果、１
乃至複数の検査面に欠陥が存在すると判定された場合に
は、前記複数の焦点を全て当該欠陥が存在すると判定さ
れた検査面に合致させ、当該検査面について再度の欠陥
検査を行うことができる。
乃至複数の検査面に欠陥が存在すると判定された場合に
は、前記複数の焦点を全て当該欠陥が存在すると判定さ
れた検査面に合致させ、当該検査面について再度の欠陥
検査を行うことができる。
【００１６】前記超音波検査方法の実施に適用可能な超
音波プローブとしては、音響レンズ上に複数の振動素子
よりなるアレイ振動子が設けられたものを用いることも
できるし、音響レンズを備えず、複数の振動素子が２次
元配列されたアレイ振動子を備えたものを用いることも
できる。前者に関しては、さらに複数の振動素子が一方
向に配列されたものを用いることもできるし、複数の振
動素子が２次元配列されたものを用いることもできる。
音波プローブとしては、音響レンズ上に複数の振動素子
よりなるアレイ振動子が設けられたものを用いることも
できるし、音響レンズを備えず、複数の振動素子が２次
元配列されたアレイ振動子を備えたものを用いることも
できる。前者に関しては、さらに複数の振動素子が一方
向に配列されたものを用いることもできるし、複数の振
動素子が２次元配列されたものを用いることもできる。
【００１７】以下、音響レンズ上に複数の振動素子が一
方向に配列された超音波プローブを用いた場合を例にと
って、本発明の作用を説明する。
方向に配列された超音波プローブを用いた場合を例にと
って、本発明の作用を説明する。
【００１８】音響レンズ２による集束ビームＡの焦点Ｆ
A は、当該音響レンズ２の材質と凹面１ａの形状によっ
て一定の位置に定まるが、各振動素子３ａを電子集束す
ることによって作られる集束ビームＢの焦点ＦB は、前
記したように各振動素子３ａを電子集束する際の遅延パ
ターンを変更することによって適宜調整することができ
る。各焦点ＦA，ＦBにおける超音波ビームの形状は、図
４から明らかなようにいずれも直線状となり、短軸方向
の超音波ビームの幅は、各集束ビームＡ，Ｂにおける最
小幅になる。したがって、前記集束ビームＢの焦点ＦB
を前記集束ビームＡの焦点ＦA よりも上方又は下方に所
定距離だけずらし、各焦点ＦA，ＦBを２つの検査面のそ
れぞれに合致させて被検体の欠陥検査を行うと、各焦点
ＦA，ＦBを２つの検査面の中間位置に合致させる場合に
比べて欠陥検出精度が向上し、１回の検査で被検体の欠
陥検査を終了することが可能になる。
A は、当該音響レンズ２の材質と凹面１ａの形状によっ
て一定の位置に定まるが、各振動素子３ａを電子集束す
ることによって作られる集束ビームＢの焦点ＦB は、前
記したように各振動素子３ａを電子集束する際の遅延パ
ターンを変更することによって適宜調整することができ
る。各焦点ＦA，ＦBにおける超音波ビームの形状は、図
４から明らかなようにいずれも直線状となり、短軸方向
の超音波ビームの幅は、各集束ビームＡ，Ｂにおける最
小幅になる。したがって、前記集束ビームＢの焦点ＦB
を前記集束ビームＡの焦点ＦA よりも上方又は下方に所
定距離だけずらし、各焦点ＦA，ＦBを２つの検査面のそ
れぞれに合致させて被検体の欠陥検査を行うと、各焦点
ＦA，ＦBを２つの検査面の中間位置に合致させる場合に
比べて欠陥検出精度が向上し、１回の検査で被検体の欠
陥検査を終了することが可能になる。
【００１９】なお、上記の検査によって欠陥が存在する
と判定された場合には、より高精度なデータを得るため
に、各焦点ＦA ，ＦB を欠陥が存在すると判定された特
定の検査面に合致させて被検体の再検査を行うことが必
要になるが、半導体モジュール等の大量生産品において
は不良品の発生率は極めて低いものであり、全数につい
て複数回の欠陥検査を行う場合に比べて、欠陥検査の能
率を格段に上げることができる。
と判定された場合には、より高精度なデータを得るため
に、各焦点ＦA ，ＦB を欠陥が存在すると判定された特
定の検査面に合致させて被検体の再検査を行うことが必
要になるが、半導体モジュール等の大量生産品において
は不良品の発生率は極めて低いものであり、全数につい
て複数回の欠陥検査を行う場合に比べて、欠陥検査の能
率を格段に上げることができる。
【００２０】音響レンズを備えず、複数の振動素子が２
次元配列されたアレイ振動子を備えた超音波プローブを
用いた場合にも、前記と同様の超音波検査方法を実行す
ることができる。即ち、前記したように複数の振動素子
を電子集束することによって作られる集束ビームの焦点
は、各振動素子を励振させる際の遅延パターンを変更す
ることによって適宜調整することができるので、２次元
に配列された複数の振動素子のうち、第１の方向に配列
された振動素子群を励振させる際の遅延パターンと当該
第１の方向と直交する第２の方向に配列された振動素子
群を励振させる際の遅延パターンとを個別に調整するこ
とによって、各振動素子群から放射される集束ビームの
焦点位置を深さ方向にずらすことができる。よって、前
記の各焦点を被検体中の各検査面に合致させることによ
って、前記と同様の欠陥検査を行うことができる。
次元配列されたアレイ振動子を備えた超音波プローブを
用いた場合にも、前記と同様の超音波検査方法を実行す
ることができる。即ち、前記したように複数の振動素子
を電子集束することによって作られる集束ビームの焦点
は、各振動素子を励振させる際の遅延パターンを変更す
ることによって適宜調整することができるので、２次元
に配列された複数の振動素子のうち、第１の方向に配列
された振動素子群を励振させる際の遅延パターンと当該
第１の方向と直交する第２の方向に配列された振動素子
群を励振させる際の遅延パターンとを個別に調整するこ
とによって、各振動素子群から放射される集束ビームの
焦点位置を深さ方向にずらすことができる。よって、前
記の各焦点を被検体中の各検査面に合致させることによ
って、前記と同様の欠陥検査を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１〜図５に基づいて、本発明に
係る超音波検査方法の一例を説明する。図１は本実施形
態例に係る超音波検査方法の手順を示すフローチャー
ト、図２は再検査時の超音波検査方法の手順を示すフロ
ーチャート、図３は本実施形態例に係る超音波検査方法
実行時の各ビームの焦点位置を示す側面図、図４は本実
施形態例に係る超音波検査方法実行時の各ビームの焦点
位置における形状を示す平面図、図５は再検査時の各ビ
ームの焦点位置を示す側面図である。本例の超音波検査
方法は、図７に示した音響レンズとアレイ振動子との組
合せからなる超音波プローブを用いることを特徴とす
る。
係る超音波検査方法の一例を説明する。図１は本実施形
態例に係る超音波検査方法の手順を示すフローチャー
ト、図２は再検査時の超音波検査方法の手順を示すフロ
ーチャート、図３は本実施形態例に係る超音波検査方法
実行時の各ビームの焦点位置を示す側面図、図４は本実
施形態例に係る超音波検査方法実行時の各ビームの焦点
位置における形状を示す平面図、図５は再検査時の各ビ
ームの焦点位置を示す側面図である。本例の超音波検査
方法は、図７に示した音響レンズとアレイ振動子との組
合せからなる超音波プローブを用いることを特徴とす
る。
【００２２】図３及び図５において、１０は被検体、Ｋ
１は第１の検査面、Ｋ２は第２の検査面を示し、その
他、前出の図７と対応する部分にはそれと同一の符号が
表示されている。
１は第１の検査面、Ｋ２は第２の検査面を示し、その
他、前出の図７と対応する部分にはそれと同一の符号が
表示されている。
【００２３】まず、アレイ振動子３を構成する各振動素
子３ａを適切な遅延パターンで電子集束し、音響レンズ
２による集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３ａを電
子集束することによって作られる集束ビームＢの焦点Ｆ
B との間隔を、２つの検査面Ｋ１，Ｋ２の間隔に設定す
る（図１の手順Ｓ１）。
子３ａを適切な遅延パターンで電子集束し、音響レンズ
２による集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３ａを電
子集束することによって作られる集束ビームＢの焦点Ｆ
B との間隔を、２つの検査面Ｋ１，Ｋ２の間隔に設定す
る（図１の手順Ｓ１）。
【００２４】次いで、図示しないＸＹＺスキャナを駆動
して超音波プローブ１を被検体１０の上方の所定の面方
向位置に位置付けると共に、図３に示すように集束ビー
ムＡの焦点ＦA と集束ビームＢの焦点ＦB とをそれぞれ
被検体１０中の２つの検査面Ｋ１，Ｋ２に合致させる
（図１の手順Ｓ２）。このとき、検査面Ｋ１における集
束ビームＡと検査面Ｋ２における集束ビームＢの形状
は、それぞれ図４（ａ）又は（ｂ）に示すような直線状
となり、各集束ビームＡ，Ｂの短軸方向のビーム幅ｄ1
は各集束ビームＡ，Ｂにおける最小幅になる。
して超音波プローブ１を被検体１０の上方の所定の面方
向位置に位置付けると共に、図３に示すように集束ビー
ムＡの焦点ＦA と集束ビームＢの焦点ＦB とをそれぞれ
被検体１０中の２つの検査面Ｋ１，Ｋ２に合致させる
（図１の手順Ｓ２）。このとき、検査面Ｋ１における集
束ビームＡと検査面Ｋ２における集束ビームＢの形状
は、それぞれ図４（ａ）又は（ｂ）に示すような直線状
となり、各集束ビームＡ，Ｂの短軸方向のビーム幅ｄ1
は各集束ビームＡ，Ｂにおける最小幅になる。
【００２５】この状態で、図示しない被検体の搬送コン
ベアを起動し、当該コンベアによって順次供給されてく
る被検体１０についての超音波検査を開始する（図１の
手順Ｓ３）。
ベアを起動し、当該コンベアによって順次供給されてく
る被検体１０についての超音波検査を開始する（図１の
手順Ｓ３）。
【００２６】この超音波検査は、一連の欠陥検査が終了
するか、欠陥があると判定される被検体１０が現れるま
で繰り返し行われる（図１の手順Ｓ４、Ｓ５）。
するか、欠陥があると判定される被検体１０が現れるま
で繰り返し行われる（図１の手順Ｓ４、Ｓ５）。
【００２７】手順Ｓ５で欠陥があると判定される被検体
１０が現れたときは、手順Ｓ６に移行し、当該欠陥があ
ると判定された被検体を搬送コンベアから取り出し、再
検査を行う。被検体１０の再検査は、音響レンズ２によ
る集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３ａを電子集束
することによって作られる集束ビームＢの焦点ＦB とを
所要の検査面に合致させることによって行われる。
１０が現れたときは、手順Ｓ６に移行し、当該欠陥があ
ると判定された被検体を搬送コンベアから取り出し、再
検査を行う。被検体１０の再検査は、音響レンズ２によ
る集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３ａを電子集束
することによって作られる集束ビームＢの焦点ＦB とを
所要の検査面に合致させることによって行われる。
【００２８】即ち、まず、アレイ振動子３を構成する各
振動素子３ａを適切な遅延パターンで電子集束し、音響
レンズ２による集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３
ａを電子集束することによって作られる集束ビームＢの
焦点ＦB とを合致させる（図２の手順Ｓ１１）。
振動素子３ａを適切な遅延パターンで電子集束し、音響
レンズ２による集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３
ａを電子集束することによって作られる集束ビームＢの
焦点ＦB とを合致させる（図２の手順Ｓ１１）。
【００２９】次いで、図示しないＸＹＺスキャナを駆動
して超音波プローブ１を被検体１０の上方の所定の面方
向位置に位置付けると共に、図５に示すように集束ビー
ムＡの焦点ＦA と集束ビームＢの焦点ＦB とを被検体１
０中の欠陥があると判定された検査面Ｋ１に合致させる
（図２の手順Ｓ１２）。このとき、検査面Ｋ１における
集束ビームの形状は、各振動素子３ａの配列方向及びそ
れと直交する方向に関して最小になる。
して超音波プローブ１を被検体１０の上方の所定の面方
向位置に位置付けると共に、図５に示すように集束ビー
ムＡの焦点ＦA と集束ビームＢの焦点ＦB とを被検体１
０中の欠陥があると判定された検査面Ｋ１に合致させる
（図２の手順Ｓ１２）。このとき、検査面Ｋ１における
集束ビームの形状は、各振動素子３ａの配列方向及びそ
れと直交する方向に関して最小になる。
【００３０】この状態で、ＸＹＺスキャナをＸＹ方向
（検査面と平行な面内方向）に駆動しつつ各振動素子３
ａより超音波を放射し、所要の検査面についての超音波
検査を行う（図２の手順Ｓ１３）。
（検査面と平行な面内方向）に駆動しつつ各振動素子３
ａより超音波を放射し、所要の検査面についての超音波
検査を行う（図２の手順Ｓ１３）。
【００３１】手順Ｓ１３において、基準以上の欠陥があ
ると判定された場合には、廃棄等の処理がなされ、先の
欠陥検査の結果がノイズの影響によるものであり、実際
には基準以上の欠陥がないと判定された場合には、以後
の製造ラインに戻される。
ると判定された場合には、廃棄等の処理がなされ、先の
欠陥検査の結果がノイズの影響によるものであり、実際
には基準以上の欠陥がないと判定された場合には、以後
の製造ラインに戻される。
【００３２】本例の超音波検査方法は、音響レンズ２に
よる集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３ａを電子集
束することによって作られる集束ビームＢの焦点ＦB と
を２つの検査面のそれぞれに合致させるので、各焦点Ｆ
A ，ＦB を２つの検査面の中間位置に位置付ける場合に
比べて各検査面における欠陥検出精度が向上し、１回の
検査で被検体の欠陥検査を終了することができる。な
お、上記の検査によって欠陥が存在すると判定された場
合には、より高精度なデータを得るために、各焦点Ｆ
A ，ＦB を共に欠陥が存在すると判定された所要の検査
面に合致させて被検体の再検査を行うことが必要になる
が、半導体モジュール等の大量生産品においては不良品
の発生率は極めて低いものであり、全数について複数回
の欠陥検査を行う場合に比べて、欠陥検査の能率を格段
に上げることができる。
よる集束ビームＡの焦点ＦA と各振動素子３ａを電子集
束することによって作られる集束ビームＢの焦点ＦB と
を２つの検査面のそれぞれに合致させるので、各焦点Ｆ
A ，ＦB を２つの検査面の中間位置に位置付ける場合に
比べて各検査面における欠陥検出精度が向上し、１回の
検査で被検体の欠陥検査を終了することができる。な
お、上記の検査によって欠陥が存在すると判定された場
合には、より高精度なデータを得るために、各焦点Ｆ
A ，ＦB を共に欠陥が存在すると判定された所要の検査
面に合致させて被検体の再検査を行うことが必要になる
が、半導体モジュール等の大量生産品においては不良品
の発生率は極めて低いものであり、全数について複数回
の欠陥検査を行う場合に比べて、欠陥検査の能率を格段
に上げることができる。
【００３３】その他、前記実施形態例においては、音響
レンズ２と複数の振動素子３ａからなるアレイ振動子３
とを備えた超音波プローブ１を用いた場合を例にとって
説明したが、本発明の超音波検査方法は、かかる構成の
超音波プローブ１を用いた場合にのみ実行できるもので
はなく、他の構成の超音波プローブによっても実行でき
る。即ち、図６に示すように、音響レンズを備えず、複
数の振動素子１２ａが２次元に配列されたアレイ振動子
１２を備えた超音波プローブ１１を用い、第１の方向
（Ｘ方向）に配列された振動素子群を電子集束すること
によって作られる焦点ＦX と前記第１の方向と直交する
第２の方向（Ｙ方向）に配列された振動素子群を電子集
束することによって作られる焦点ＦY とを異なる深さ位
置に設定して被検体１０の欠陥検査を行い、欠陥が存在
すると判定された場合、電子走査の遅延パターンを変更
して前記２つの焦点ＦX ，ＦY を合致させ、その欠陥が
発見された検査面について再度の欠陥検査を行うことに
よっても同等の効果を得ることができる。
レンズ２と複数の振動素子３ａからなるアレイ振動子３
とを備えた超音波プローブ１を用いた場合を例にとって
説明したが、本発明の超音波検査方法は、かかる構成の
超音波プローブ１を用いた場合にのみ実行できるもので
はなく、他の構成の超音波プローブによっても実行でき
る。即ち、図６に示すように、音響レンズを備えず、複
数の振動素子１２ａが２次元に配列されたアレイ振動子
１２を備えた超音波プローブ１１を用い、第１の方向
（Ｘ方向）に配列された振動素子群を電子集束すること
によって作られる焦点ＦX と前記第１の方向と直交する
第２の方向（Ｙ方向）に配列された振動素子群を電子集
束することによって作られる焦点ＦY とを異なる深さ位
置に設定して被検体１０の欠陥検査を行い、欠陥が存在
すると判定された場合、電子走査の遅延パターンを変更
して前記２つの焦点ＦX ，ＦY を合致させ、その欠陥が
発見された検査面について再度の欠陥検査を行うことに
よっても同等の効果を得ることができる。
【００３４】なお、前記実施形態例においては、欠陥が
あると判定された被検体１０を搬送コンベアから取り出
して別途再検査を行ったが、欠陥があると判定された場
合、搬送コンベアを停止し、かつ超音波ブローブの各焦
点を合致させて、当該搬送コンベア上で当該被検体１０
の再検査を行うことも可能である。
あると判定された被検体１０を搬送コンベアから取り出
して別途再検査を行ったが、欠陥があると判定された場
合、搬送コンベアを停止し、かつ超音波ブローブの各焦
点を合致させて、当該搬送コンベア上で当該被検体１０
の再検査を行うことも可能である。
【００３５】また、前記実施形態例においては、半導体
モジュールのように搬送コンベア上を流れる被検体の超
音波検査を例にとって説明したが、検査対象については
何ら制限があるものではなく、任意の被検体の超音波検
査に適用することができる。その他の適用例としては、
一定ライン上を流れる鋼板等の欠陥検査を挙げることが
できる。
モジュールのように搬送コンベア上を流れる被検体の超
音波検査を例にとって説明したが、検査対象については
何ら制限があるものではなく、任意の被検体の超音波検
査に適用することができる。その他の適用例としては、
一定ライン上を流れる鋼板等の欠陥検査を挙げることが
できる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
互いに交叉する方向に複数の直線状の焦点を結ばせるこ
とができる超音波プローブを用い、各焦点を複数の検査
面のそれぞれに合致させて欠陥検査を行うので、各焦点
を各検査面の中間位置に合致させて欠陥検査を行う場合
に比べて各検査面における欠陥検出精度が向上して１回
の検査で被検体の欠陥検査を終了することができ、被検
体の超音波検査を高精度かつ高能率に行うことができ
る。
互いに交叉する方向に複数の直線状の焦点を結ばせるこ
とができる超音波プローブを用い、各焦点を複数の検査
面のそれぞれに合致させて欠陥検査を行うので、各焦点
を各検査面の中間位置に合致させて欠陥検査を行う場合
に比べて各検査面における欠陥検出精度が向上して１回
の検査で被検体の欠陥検査を終了することができ、被検
体の超音波検査を高精度かつ高能率に行うことができ
る。
【図１】実施形態例に係る超音波検査方法の手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２】再検査時の超音波検査方法の手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】超音波検査方法実行時の各ビームの焦点位置を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図４】各ビームの焦点位置における形状を示す平面図
である。
である。
【図５】再検査時の各ビームの焦点位置を示す側面図で
ある。
ある。
【図６】本発明に適用される超音波プローブの他の例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図７】従来より知られている超音波プローブの一例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図８】被検体である半導体モジュールの構造とその検
査面を示す断面図である。
査面を示す断面図である。
【図９】従来技術の不都合を示す平面図である。
【図１０】従来より知られている他の超音波検査方法を
示す側面図である。
示す側面図である。
１ 超音波プローブ ２ 音響レンズ ３ アレイ振動子 ３ａ 振動素子 １０ 被検体 Ｋ１，Ｋ２ 検査面 １１ 超音波プローブ １２ アレイ振動子 １２ａ 振動素子
Claims (4)
- 【請求項１】 互いに交叉する方向に複数の直線状の焦
点を結ばせることができ、かつそれら複数の焦点位置を
深さ方向に関してずらすことも合致させることもできる
ように構成された超音波プローブを用い、前記複数の焦
点をそれぞれ異なる検査面に個別に合致させて被検体の
欠陥検査を行うことを特徴とする超音波検査方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の超音波検査方法におい
て、前記複数の焦点をそれぞれ異なる検査面に個別に合
致させて被検体の欠陥検査を行い、これら１乃至複数の
検査面に欠陥が存在すると判定された場合、前記複数の
焦点を全て当該欠陥が存在すると判定された検査面に合
致させ、当該検査面について再度の欠陥検査を行うこと
を特徴とする超音波検査方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の超音波検査方法におい
て、前記超音波プローブとして、音響レンズ上に複数の
振動素子よりなるアレイ振動子が設けられたものを用い
たことを特徴とする超音波検査方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の超音波検査方法におい
て、前記超音波プローブとして、音響レンズを備えず、
複数の振動素子が２次元配列されたアレイ振動子を備え
たものを用いたことを特徴とする超音波検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112019A JPH11304769A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 超音波検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112019A JPH11304769A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 超音波検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304769A true JPH11304769A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14575958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10112019A Pending JPH11304769A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 超音波検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11304769A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008151543A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波探傷装置および超音波探傷方法 |
| JP2010133893A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 鋼中介在物の検出評価方法 |
| WO2014126023A1 (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 株式会社神戸製鋼所 | 超音波探触子 |
| US9326752B2 (en) | 2012-07-19 | 2016-05-03 | Hitachi Power Solutions Co., Ltd. | Measurement frequency variable ultrasonic imaging device |
| JP2018072292A (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体デバイス検査装置及び半導体デバイス検査方法 |
| JP2018205055A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 欠陥評価方法 |
| KR102399081B1 (ko) * | 2021-09-16 | 2022-05-18 | 주식회사 엠아이티 | 검사 대상물을 건조할 수 있는 불량 소자 초음파 검사 장치 및 이를 이용한 검사방법 |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP10112019A patent/JPH11304769A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008151543A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波探傷装置および超音波探傷方法 |
| JP2010133893A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 鋼中介在物の検出評価方法 |
| US9326752B2 (en) | 2012-07-19 | 2016-05-03 | Hitachi Power Solutions Co., Ltd. | Measurement frequency variable ultrasonic imaging device |
| WO2014126023A1 (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 株式会社神戸製鋼所 | 超音波探触子 |
| JP2014178302A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-09-25 | Kobe Steel Ltd | 超音波探触子 |
| WO2018083904A1 (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体デバイス検査装置及び半導体デバイス検査方法 |
| JP2018072292A (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体デバイス検査装置及び半導体デバイス検査方法 |
| CN109891255A (zh) * | 2016-11-04 | 2019-06-14 | 浜松光子学株式会社 | 半导体器件检查装置及半导体器件检查方法 |
| US10955458B2 (en) | 2016-11-04 | 2021-03-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor device inspection apparatus and semiconductor device inspection method |
| TWI746669B (zh) * | 2016-11-04 | 2021-11-21 | 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司 | 半導體元件檢查裝置及半導體元件檢查方法 |
| JP2018205055A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 欠陥評価方法 |
| KR102399081B1 (ko) * | 2021-09-16 | 2022-05-18 | 주식회사 엠아이티 | 검사 대상물을 건조할 수 있는 불량 소자 초음파 검사 장치 및 이를 이용한 검사방법 |
| KR20230041575A (ko) * | 2021-09-16 | 2023-03-24 | 주식회사 엠아이티 | 검사 대상물을 건조할 수 있는 불량 소자 초음파 검사 장치 및 이를 이용한 검사방법 |
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