KR20210083336A - 초음파 검사 방법, 초음파 검사 장치 및 초음파 검사 프로그램 - Google Patents

Abstract

초음파 검사 방법은, 초음파 탐촉자(2)의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부에 등록하는 등록 스텝과, 초음파 탐촉자(2)의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 연산 처리부(5)에 로드하는 로드 스텝과, 수신 파형의 피크를 검출하는 검출 스텝과, 수신 파형의 피크에 기초하여 로드된 참조 파형을 시간축 방향으로 위치 정렬하는 위치 정렬 스텝과, 수신 파형과 참조 파형의 상관값을 산출하는 산출 스텝과, 상관값의 플러스 마이너스에 기초하여 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정하는 판정 스텝과, 판정 스텝에서 이상 상태라고 판정된 이상 영역을 C스코프 표시로 표시 장치에 표시시키는 표시 스텝을 갖는다.

Description

초음파 검사 방법 및 초음파 검사 장치

본 발명은, 초음파 검사 방법 및 초음파 검사 장치에 관한 것이다.

본 기술 분야의 배경기술로서, 특허문헌 1이 있다. 특허문헌 1에는, 「초음파는 음향 임피던스(밀도×음속)의 다른 경계면에서 반사하고, 그 반사 신호의 크기는 계면을 구성하는 물질의 음향 임피던스에 의해 좌우된다. 음향 임피던스가 큰 물질로부터 작은 물질로 초음파가 입사하는 경우와 반대로 음향 임피던스가 작은 물질로부터 큰 물질로 초음파가 입사하는 경우에는 반사의 위상이 다른 것이다. 예를 들어, 고체로부터 물이나 공기와 같이 임피던스가 작은 물질에 입사할 때 반사의 위상은 반전된다. 이 현상을 이용하여, 재료나 부품의 접합부의 박리의 유무나 보이드의 유무를 초음파에 의해 검사하는 방법이 공지이다.」라고 되어 있다(발명의 상세한 설명 참조).

또한, 특허문헌 1에는, 「초음파 탐촉자로부터 피검재 내부를 향해 발사된 초음파의 반사파를 수신하여 RF 신호로 하고, 상기 RF 신호의 플러스의 피크의 최댓값 및 상기 RF 신호의 마이너스의 피크의 절댓값을 검출하고, 이 플러스의 피크의 최댓값과 마이너스의 피크의 절댓값의 합을 산출하여, 이 합의 값과, 상기 플러스의 피크의 최댓값 혹은 마이너스의 피크의 절댓값의 어느 것과의 비를 산출하고, 이들 합의 값과 비의 값을 파라미터로 하는 함수를 C스코프 표시하여 상기 접합부의 박리의 유무를 검사하는 초음파 검사 방법.」이라고 기재되어 있다(특허 청구범위 참조).

일본 특허 공개 평3-102258호 공보

상기 특허문헌 1에는, 초음파의 위상의 반전을 검출하여 박리의 유무를 검사하는 초음파 검사 방법이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1의 초음파 검사 방법에서는, 위상 반전의 판정이 피크의 최댓값과 같은 파형의 국소적 정보에 기초하고 있기 때문에, 파형 전체를 보면 위상 반전이거나, 혹은 위상 판정이 아니라고 판정해서는 안되는 반사파의 파형에 대하여, 잘못하여 판정하는 경우가 있다.

예를 들어, 본원의 도 17a는, 박리가 없는 계면의 반사파의 수신 파형의 모식도이다. 본원의 도 17b는, 박리가 있는 계면의 반사파의 수신 파형의 모식도이다. 파형 전체를 보면 양자의 차이는 명확하다. 그러나, 어느 파형이든 플러스의 피크의 파고값과 마이너스의 피크의 파고값의 절댓값이 가깝다. 이 때문에, 플러스와 마이너스의 피크의 파고값을 척도로 하여 보면, 양 파형에 명확한 차이는 없고, 노이즈 등의 이유로 플러스 또는 마이너스의 피크의 파고값이 변동하면, 쉽게 판정 결과가 변화하여 안정된 검사 결과가 얻어지지 않는다.

또한, 일반적으로 초음파 탐촉자의 송신파의 주파수 특성은 품종에 따라 다르기 때문에, 동일 검사 대상물의 동일 초음파 반사 위치라도, 초음파 탐촉자의 품종이 다르면 플러스의 피크의 파고값과 마이너스의 피크의 파고값이 다르다. 당연히, 특허문헌 1에 기재되어 있는 플러스의 피크의 파고값과 마이너스의 피크의 파고값의 절댓값에 의해 얻어지는 파라미터값도 초음파 탐촉자의 품종에 따라 다르다. 따라서, 상기 파라미터값 단독으로는, 박리인지 여부를 유저측에서 용이하게 판단할 수 없을 가능성이 있다.

따라서 본 발명은, 다양한 주파수 특성을 갖는 초음파 탐촉자를 사용한 경우에도 안정적으로 박리 검출이 가능한 초음파 검사 방법 및 초음파 검사 장치를 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 초음파 검사 방법은, 초음파를 발생하여 검사 대상물에 입사하고, 검사 대상물로부터 반사된 반사파형을 수신 파형으로서 수신하는 초음파 탐촉자를 사용하여, 연산 처리부에서 수신 파형을 해석함으로써, 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 초음파 검사 방법이며, 초음파 탐촉자의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부에 등록하는 등록 스텝과, 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 연산 처리부에 로드하는 로드 스텝과, 수신 파형의 피크를 검출하는 검출 스텝과, 수신 파형의 피크에 기초하여 로드된 참조 파형을 시간축 방향으로 위치 정렬하는 위치 정렬 스텝과, 수신 파형과 참조 파형의 상관값을 산출하는 산출 스텝과, 상관값의 플러스 마이너스에 기초하여 검사 대상물의 내부의 상태가 이상 상태인지 여부를 판정하는 판정 스텝과, 판정 스텝에서 이상 상태라고 판정된 이상 영역을 C스코프 표시로 표시 장치에 표시시키는 표시 스텝을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 그 밖의 양태에 대해서는, 후기하는 실시 형태에 있어서 설명한다.

본 발명에 따르면, 다양한 주파수 특성을 갖는 초음파 탐촉자를 사용한 경우에도 안정적으로 박리 검출이 가능한 초음파 검사 방법 및 초음파 검사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 초음파 검사 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 초음파 검사에서 사용하는 송신파의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 검사 대상물에 송신파를 입사하고, 그것이 수신파로서 반사되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4a는 정상 경계부에서의, 도 2에서 나타낸 송신파가 검사 대상물에 입사하여 반사된 수신 파형을 나타내는 도면이다.
도 4b는 박리부에서의, 도 2에서 나타낸 송신파가 검사 대상물에 입사하여 반사된 수신 파형을 나타내는 도면이다.
도 5는 석영 유리를 사용하여 표면의 반사파의 수신 파형을 취득하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 석영 유리 표면의 반사파의 수신 파형으로부터 참조 파형을 추출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 초음파 검사 장치에 접속한 초음파 탐촉자의 품종을 유저에게 선택시키는 GUI(Graphical User Interface)이다.
도 8은 로드된 참조 파형을 사용하여 박리 유무를 판정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 박리라고 판정된 측정점을 C스코프 상에서 컬러 표시시키는 GUI이다.
도 10은 참조 파형의 위치 정렬 결과를 확인하는 GUI이다.
도 11은 박리 유무 판정을 행하는 프로그램의 처리 수순을 나타내는 처리 흐름도이다.
도 12a는 플러스의 최대 파고값 피크를 기준으로 참조 파형의 위치 정렬을 행하여, 플러스의 값의 상관 계수를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 12b는 마이너스의 최대 파고값 피크를 기준으로 참조 파형의 위치 정렬을 행하여, 마이너스의 값의 상관 계수를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 13a는 IC 칩의 층(L1)의 두께가 얇은 검사 대상물에 대하여, 박리부의 반사파의 수신 파형을 나타낸 도면이다.
도 13b는 IC 칩의 층(L1)의 두께가 두꺼운 검사 대상물에 대하여, 박리부의 반사파의 수신 파형을 나타낸 도면이다.
도 14는 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 포함하는 측정점을 유저에게 지정시키는 GUI이다.
도 15는 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 유저에게 지정시키는 GUI이다.
도 16은 도 13a, 도 13b에 나타낸 수신 파형과, 도 15에 나타낸 방법으로 취득한 참조 파형을 중첩하여 묘화한 A스코프 화상이다.
도 17a는 박리가 없는 계면의 반사파의 수신 파형을 나타내는 모식도이다.
도 17b는 박리가 있는 계면의 반사파의 수신 파형을 나타내는 모식도이다.

본 발명을 실시하기 위한 실시 형태에 대하여, 적절히 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

<<제1 실시 형태>>

도 1은, 제1 실시 형태에 관한 초음파 검사 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 초음파 검사 장치(100)는, 초음파 탐상기(1), 초음파 탐촉자(2), 주사 기구부(3), 기구부 컨트롤러(4), 연산 처리부(5)(마이크로프로세서), 하드 디스크(6), 오실로스코프(7), 모니터(8), 입력 장치(12) 등을 포함하여 구성되어 있다.

초음파 탐상기(1)는, 초음파를 발생시키는 초음파 탐촉자(2)에 펄스 신호(9)를 공급함으로써 구동되는 초음파 탐상기이다. 초음파 탐촉자(2)는, 주사 기구부(3)에 의해 유지 또는 구동되고, 또한 검사 대상물 상에서 주사되는 초음파 탐촉자(프로브)이다. 이 주사 기구부(3)는 기구부 컨트롤러(4)에 의해 제어된다.

즉, 초음파 탐상기(1)는, 초음파 탐촉자(2)에 펄스 신호(9)를 공급함으로써 구동되고, 초음파 탐촉자(2)로부터 물을 매개로 하여 검사 대상물(50)(피검체)에 대하여 초음파 U1을 송출한다. 또한, 초음파 탐상기(1)는, 검사 대상물(50)의 표면 혹은 내부의 복수의 계면으로부터 복귀되어 오는 반사파 U2를 반사파(10)로서 수신하고, 그것에 따른 RF(Radio Frequency) 신호(11)를 발생시켜, 증폭하는 리시버(도시하지 않음)를 구비한다.

초음파 탐촉자(2)는, 주사 기구부(3)에 의해 검사 대상물의 검사 부위로 축차 주사된다. 초음파 탐촉자(2)는, 초음파 탐상기(1)와 커넥터를 통해 전기적으로 접속되어 있고, 초음파 탐촉자(2)는, 유저에 의해 용이하게 분리와 설치가 가능하다.

또한, 설명의 편의상, 초음파 탐촉자(2)가 발생시키는 초음파를 「송신파」라고 칭하는 경우가 있다. 또한, 초음파 탐촉자(2)가 수신하는 반사파 U2 또는 RF 신호(11)를 「수신파」라고 칭하는 경우가 있다.

초음파 탐상기(1)는, 상기한 바와 같이, 초음파 탐촉자(2)에 펄스 신호(9)를 송신하고, 초음파 탐촉자(2)는 펄스 신호(9)를 초음파로 변환하여 검사 대상물(50)에 입사한다. 검사 대상물(50)로부터의 반사파 U2를 초음파 탐촉자(2)가 수신하여, 초음파 탐상기(1)로 보낸다. 초음파 탐상기(1)는 반사파(10)를 RF 신호(11)로 변환하여, 연산 처리부(5)(제어부)로 보낸다. 연산 처리부(5)는, 초음파 탐촉(2)를 사용하여 검사 대상물의 적절한 부위를 주사시키기 위해, 기구부 컨트롤러(4)에 제어 신호를 보내어, 기구 컨트롤을 실현한다. 연산 처리부(5)→기구부 컨트롤러(4)→주사 기구부(3)→초음파 탐촉자(2)→초음파 탐상기(1)의 계통에 의해 초음파 탐촉자(2)의 자동 제어(주사)가 이루어진다.

연산 처리부(5)가 얻은 데이터(RF 신호(11)나, 상기 자동 제어에 필요로 하는 신호를 포함함)는 필요에 따라 하드 디스크(기억부)(6)에 축적된다. 또한, 연산 처리부(5)는, 오실로스코프(표시부)(7) 및 모니터(표시부)(8)에 접속되어, 실시간으로 A스코프 표시 또는 C스코프 표시를 행할 수 있다.

또한, 「A스코프 표시」란, 오실로스코프(7)의 횡축에 시간을 취하고, 종축에 RF 신호(11)의 파형의 진폭(파고값)을 취한 때의 RF 신호(11)의 표시이다. 또한, 「C스코프 표시」란, 초음파 탐촉자(2)를 검사 대상물에 대하여 종횡으로 스캔하여, 표시 화면의 횡축에 초음파 탐촉자(2)의 이동의 횡방향(X방향) 거리를 취하고, 종축에 종방향(Y방향) 거리를 취한 때의, RF 신호(11)의 파형의 플러스의 피크의 최댓값 또는 마이너스의 피크의 최댓값의 절댓값의 계조 표시이다. A스코프 표시는, 연산 처리부(5)에 의해 C스코프 표시와 동일한 모니터에 표시되는 경우도 있다.

또한, 연산 처리부(5)는, 유저에 의해 입력 장치(12)로부터 입력된 지시, 예를 들어 후술하는, 평가 게이트의 지정이나 RF 신호(11)의 피크의 선택에 따른 처리를 실행한다. 입력 장치(12)는, 예를 들어 키보드, 포인팅 디바이스 등이어도 된다. 하드 디스크(6)에는, C스코프 표시할 때, RF 신호(11)의 파형(특히, 피크의 크기)에 따라 사용하는 색이 정의된 컬러 팔레트가 기억되어 있다. 색의 정의는, 구체적으로는 RYB(Red Yellow Blue)값을 사용하여 RF 신호(11)의 파형과 대응짓는다.

또한, 하드 디스크(6)에는, 제1 실시 형태의 초음파 검사를 연산 처리부(5)가 실행하기 위한 프로그램(초음파 검사 방법을 행하기 위한 프로그램)이 기억되어 있다.

또한, C스코프 표시되는 RF 신호(11)는, 평가 게이트에 포함되어 있는 성분만이 표시된다. 평가 게이트는, 초음파 탐상기(1)로부터 입력된 RF 신호(11)의 성분 중, 검사 대상물의 검사 개소로부터의 반사파(10)에 의한 성분만을 취출하여 C스코프 표시시키기 위한 것이다. 그 때문에, 평가 게이트는, 그 RF 신호(11)를 소정의 지연 시간 후에 소정의 시간만큼 게이트를 개방하여 통과시키는 기능을 갖고 있다(게이팅). 평가 게이트의 설정은, 예를 들어 입력 장치(12)로부터의 입력에 기초하여 연산 처리부(5)에 의해 행해진다. 또는, 연산 처리부(5)가 RF 신호(11)를 해석하여 자동적으로 설정해도 된다. 연산 처리부(5)에는, 평가 게이트를 생성하는 게이트 회로가 탑재되어 있다. 단, A스코프 상에서는 항상, 플러스의 피크의 최대 및 마이너스의 피크의 최대가 평가 게이트의 범위 내에 포함되어 있는 것을 확인할 필요가 있다. 플러스의 피크의 최대와 마이너스의 피크의 최대의 한쪽 혹은 양쪽이 평가 게이트 범위 내에 포함되어 있지 않으면, 검사 대상 개소가 아닌 개소가 플러스의 피크의 최대나 마이너스의 피크의 최대라고 오인식되어, 검사 대상 개소의 평가를 정확하게 할 수 없을 우려가 있기 때문이다.

또한, 평가 게이트에 포함되어 있는 RF 신호(11)의 최댓값으로부터 C스코프를 얻을 때는, 예를 들어 RF 신호(11)에 있어서 플러스 마이너스의 피크 중 높은 쪽의 레벨을 선택하여 C스코프에 반영한다.

또한, 설명의 편의상, RF 신호(11)가 갖는 피크의 플러스 마이너스를 「극성」이라고 칭하고, 피크의 극성이 플러스 또는 마이너스라는 설명을 하는 경우가 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재되어 있는 위상 반전과, 극성 반전은 동의이다.

도 2는, 초음파 검사에서 사용하는 송신파의 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2의 송신파는, 횡축에 시간을 취하고, 종축에 진폭, 즉 파고값을 취한 때의 파형이다. 횡축에 취한 시간은, 도 2 중, 우측 방향을 향해 진행하고, 종축에 취한 파고값은 중앙을 0으로 하고, 그곳으로부터 도 2 중, 위로 향하는 방향은 플러스의 극성을 나타내고, 아래로 향하는 방향은 마이너스의 극성을 나타낸다. 이들 방향에 대해서는, 후기하는 송신파 및 수신파의 파형에 대해서도 마찬가지이다.

송신파는, 극성이 다른 피크가 교대로 나타나고, 그들 피크 중 파고값이 최대로 되는 피크가 초기 단계에 나타나고, 점차적으로 감소되어 가는 파형을 갖는다. 송신파에 포함되는 피크의 수, 간격, 파고값은 초음파 탐촉자의 품종에 따라 다르다.

도 3은, 검사 대상물에 송신파를 입사하고, 그것이 수신파로서 반사되는 모습을 나타내는 도면이다. 검사 대상물은, 층(L1)과 층(L2)이 접합한 IC 칩이다. 층(L1)은, 음향 임피던스가 Z1로 되는 재질로 형성되고, 층(L2)은 음향 임피던스가 Z2로 되는 재질로 형성되어 있다. 음향 임피던스는, 재질의 밀도×음속으로 하여 구해진다.

일반적으로는, 초음파의 반사율 R은, R＝(Z2－Z1)/(Z2＋Z1)로 된다.

여기서, 박리가 있으면, Z1>Z2로 되고, Z1과 비교하여, Z2를 거의 0이라고 간주하면, Z2－Z1<Z1의 관계식이 성립된다.

층(L1)과 층(L2)의 접합면인 경계부는, 그 일부가 박리되어 박리부가 형성되어 있다. 박리부는 공기를 포함하는 층이라고 간주할 수 있고, 공기의 음향 임피던스는, 고체의 재질과 비교하면 거의 0이기 때문에, 박리부의 음향 임피던스는 거의 0이다. 또한, 박리되지 않고, 층(L1)과 층(L2)이 정상적으로 접합한 경계부를 「정상 경계부」라고 칭하는 경우가 있다.

도 4a는, 정상 경계부(박리 없음)에서의, 도 2에서 나타낸 송신파가 검사 대상물에 입사하여 반사된 수신 파형을 나타내는 도면이다. 도 4b는, 박리부(박리 있음)에서의, 도 2에서 나타낸 송신파가 검사 대상물에 입사하여 반사된 수신 파형을 나타내는 도면이다. 초음파는 음향 임피던스가 큰 물질로부터 작은 물질로 입사하여 반사되는 경우에는, 반사파의 위상이 반전되는 성질을 갖는다. 따라서, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 송신파가 층(L1)으로부터 층(L2)을 향해 입사하는 경우, 층(L1)과 층(L2)의 경계부가 박리되어 있지 않으면, 그 경계부에서 반사되는 수신파는, 위상이 반전되지 않는다. 그러나, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 박리부에 송신파가 입사하면, 박리부의 음향 임피던스는 거의 0이기 때문에, 그 박리부에서 반사되는 수신파는, 위상이 반전된다. 도 4b에 나타내는 수신파도 박리부에서는 송신파(도 2 참조)에 대하여 위상이 반전되어 있다.

이하에, 초음파 탐촉자(2)가 수신한 수신파를 사용하여, 검사 대상물에 박리가 존재하는지 여부를 판정하는 방법에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에서는, 송신파에 대하여 위상의 반전이 없고, 또한 송신파와 파형이 상사형인 참조 파형을 사용한다. 연산 처리부(5)는, 착안한 반사파의 수신 파형과 참조 파형의 상관 계수를 산출하고, 상관 계수의 플러스 마이너스에 기초하여 박리 판정을 행한다. 상관 계수가 마이너스라면, 위상의 반전이 있어, 즉 박리부라고 생각한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상관 계수를 지표로 하여 수신 파형과 참조 파형의 상관성을 정량화하지만, 2파형 간의 상관성을 나타내는 지표라면, 상관 계수 이외의 지표(상관값)에 대해서도 채용할 수 있다. 이하에, 상세한 박리의 판정 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 초음파 검사 장치(100)는, 표준 시험편을 사용하여, 표준 시험편 표면의 반사파로부터 참조 파형을 취득했다. 이하에는, 표준 시험편에 표면을 평활화한 석영 유리를 사용한 예를 나타내지만, 송신파에 대하여 위상의 반전이 없고, 또한 송신파와 파형이 상사형인 참조 파형을 취득할 수 있는 표준 시험편이라면, 적용 가능한 표준 시험편의 종류에 제약은 없다.

도 5는, 석영 유리 표면의 반사파의 수신 파형을 취득하는 방법을 나타내는 도면이다. 석영 유리(14)는 물(13)에 침지되어 있다. 석영 유리(14)의 음향 임피던스는 물(13)의 음향 임피던스보다 크기 때문에, 석영 유리 표면의 반사파는, 송신파에 대하여 위상의 반전이 없고, 또한 송신파와 파형이 상사형이다. 초음파 검사 장치(100)는, 초음파 탐촉자(2)의 초점 위치를 석영 유리(14) 표면에 맞춘 상태에서, 초음파 탐촉자(2)로부터 석영 유리(14)로 송신파를 입사하고, 석영 유리(14)의 표면에서 반사된 반사파를 초음파 탐촉자(2)에 의해 수신한다.

도 6은, 석영 유리 표면의 반사파의 수신 파형으로부터 참조 파형을 추출하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 6에서는, 석영 유리 표면에서 반사된 반사파의 수신 파형(17)이 A스코프 표시되어 있다. A스코프 표시된 수신 파형(17)으로부터 개시점(15)과, 종료점(16)을 유저가 지정하고, 개시점(15)으로부터 종료점(16) 사이의 수신 파형(17)의 데이터를 참조 파형으로 했다. 참조 파형은 초음파 탐촉자의 품종마다 취득되어, 각각의 참조 파형을 하드 디스크(6)에 보존한다. 연산 처리부(5)는, 보존된 참조 파형마다 식별자를 부여하고, 또한 참조 파형의 식별자와 초음파 탐촉자의 품종 식별자의 대응짓기를 행한다.

또한, 연산 처리부(5)는, 모니터(8)에 참조 파형의 식별자를 유저에게 선택시키는 GUI를 표시시키고, 유저가 선택한 참조 파형의 식별자에 대응한 참조 파형을 오실로스코프(7) 또는 모니터(8) 상에 A스코프 표시시킴으로써, 적시에 유저에게 참조 파형을 눈으로 확인시킨다.

도 7은, 초음파 검사 장치(100)에 접속한 초음파 탐촉자의 품종을 유저에게 선택시키는 GUI(Graphical User Interface)이다. GUI(18)는, 미리 초음파 검사 장치(100)에 등록된 초음파 탐촉자의 품종의 리스트를 표시한다. 또한, 초음파 검사 장치(100)에 접속된 초음파 탐촉자의 품종을, 유저가 리스트 중에서 선택한다. 이 선택에 의해, 연산 처리부(5)는, 선택된 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 대응지어진 참조 파형 데이터를, 연산 처리부(5)의 메모리 영역에 보존하여 로드하는(판독하는) 것이 가능하게 된다. 이로써, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.

초음파 탐촉자의 품종 식별자의 선택은, RFID(Radio Frequency Identifier)를 사용하여 자동적으로 실행시켜도 된다. 구체적으로는, 초음파 탐촉자의 식별자 정보가 들어간 RF 태그(Radio Frequency)를 초음파 탐촉자마다 붙여 두고, 연산 처리부(5)가, 접속된 초음파 탐촉자의 RF 태그를 판독한다. 이로써, 초음파 검사 장치(100)는, 자동적으로 초음파 탐촉자의 품종 식별자를 판독한다. 판독된 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 대응지어진 참조 파형이 로드된다. 이로써, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.

또한, 하드 디스크(6)에는, GUI(18)에 리스트 표시시키는 초음파 탐촉자의 품종 라이브러리 정보가 보존되어 있고, 이 초음파 탐촉자의 품종 라이브러리 정보를 갱신함으로써, GUI(18)에 리스트 표시하는 초음파 탐촉자의 품종이 갱신된다. 갱신된 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 대응하는 참조 파형의 등록이 가능하게 된다. 초음파 탐촉자의 품종 라이브러리 정보의 갱신은, CD, DVD 등의 기록 매체에 보존된 새로운 초음파 탐촉자의 품종 라이브러리 정보를 하드 디스크(6)에 복제함으로써 실행 가능하게 된다.

도 8은, 로드된 참조 파형을 사용하여 박리 유무를 판정하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 8에는, 박리부에 송신파를 입사하여 얻은 수신 파형(19)을 나타낸다. 수신 파형(19)에는, 시간축 방향의 전반에 층(L1)(도 3 참조)의 표면에서 반사된 수신 파형(표면 에코), 후반에 층(L1)과 층(L2)의 계면에서 반사된 수신 파형(계면 에코)을 포함한다. 먼저 수신 파형(19)으로부터 층(L1)과 층(L2)의 계면 에코를 추출하기 위해, 표면 에코 게이트(20)(S게이트)의 범위 내에서 수신 파형(19)의 파고값이 역치를 초과한 시간을 표면 에코 개시점(21)(트리거 포인트)으로 하고, 연산 처리부(5)는 설정한다. 연산 처리부(5)는, 표면 에코 개시점(21)으로부터 일정 시간 지연한 시간 범위를 평가 게이트(22)에 설정한다. 이 평가 게이트(22)의 범위 내에 있어서, 수신 파형(19)의 플러스의 파고값의 최댓값, 또는 마이너스의 파고값의 절댓값의 최댓값을, C스코프에 반영시킨다.

이어서, 연산 처리부(5)는, 참조 파형(23)의 시간축 방향 위치 정렬을 한다. 위치 정렬에는, 수신 파형(19)의 플러스와 마이너스의 최대 파고값 피크를 사용한다. 도 8은, 마이너스의 최대 파고값 피크를 기준으로 위치 정렬한 결과를 나타낸다. 연산 처리부(5)는, 평가 게이트(22)의 범위 내에서 수신 파형(19)으로부터 마이너스의 최대 파고값 피크(24)를 검출한다. 참조 파형(23)의 최대 파고값 피크와 수신 파형(19)의 마이너스의 최대 파고값 피크(24)가 일치하도록, 참조 파형(23)을 시간축 방향으로 위치 정렬한다.

연산 처리부(5)는, 수신 파형(19)과 참조 파형(23)이 겹치는 시간 범위에 있어서, 수신 파형(19)의 파고값 데이터를 추출하고, 추출한 파고값 데이터와 참조 파형(23)으로, 상관 계수를 산출한다. 이때 마이너스의 값의 상관 계수가 얻어진다. 이어서, 연산 처리부(5)는, 플러스의 최대 파고값 피크를 기준으로 하여 마찬가지로 플러스의 값의 상관 계수를 산출하고, 마이너스의 값의 상관 계수와, 플러스의 값의 상관 계수를 비교하여, 절댓값이 큰 쪽의 상관 계수를 채용한다. 마이너스의 값의 상관 계수가 큰 경우, 평가 게이트(22)의 범위 내의 계면 에코는 박리 후보라고 판정된다. 박리 후보라고 판정된 측정점은, 하기의 역치 처리에 의해 최종적으로 박리인지 여부가 판정된다.

또한, 상기에서는 역치 처리에서 최종적인 박리 판정을 행하는 예를 나타냈지만, 역치 처리에 추가하여, 박리 영역의 특징량을 사용하여 최종적인 박리 판정을 행하도록 해도 된다. 구체적으로는, 전체 측정점의 박리 판정이 종료된 시점에서, 연산 처리부(5)는, 연속된 박리 영역의 화소를 추출하는 라벨링 처리를 행하여, 면적이나 진원도와 같은 형상에 관한 특징량이 일정한 범위 내에 들어간 박리 영역을 최종적인 박리 영역으로 하여 모니터(8)에 표시한다.

도 9는, 박리라고 판정된 측정점을 C스코프 상에서 컬러 표시시키는 GUI이다. 박리 판정 유효화 버튼(28)은, 박리 판정을 실행할지 여부의 입력을 유저로부터 접수한다. 또한, 참조 파형이 등록되어 있지 않은 초음파 탐촉자의 품종이 선택된 경우에, 박리 판정 유효화 버튼(28)을 그레이 아웃시켜, 박리 판정 처리를 무효화시킨다. 이로써, 박리 판정을 할 수 있는지 여부를 용이하게 파악할 수 있다.

C스코프 화상(25)은, C스코프 표시된 검사 대상물의 화상 상에 이상 영역(29)(박리부)이 컬러 표시된다. 컬러 표시에 의해, 유저는 박리 유무를 용이하게 판정할 수 있다.

도 9에는, 층(L1)과 층(L2)의 계면(도 3 참조)에 평가 게이트를 설정하여 영상화한 예를 나타낸다. 상관 계수 역치 조정 바(26), 휘도값 역치 조정 바(27)는, 유저로부터 상관 계수 역치와 휘도값 역치의 입력을 접수한다. 연산 처리부(5)는, 상관 계수 역치와 각 측정점에 있어서의 상관 계수의 비교 및 휘도값 역치와 각 측정점에 있어서의 휘도값의 비교를 행하여, 상관 계수의 절댓값이 상관 계수 역치보다 크고, 또한 휘도값이 휘도값 역치보다 큰 측정점을 이상 영역(29)으로 하여 컬러 표시시킨다. 또한, 측정 파라미터 표시 영역(30)은, 접속된 초음파 탐촉자의 품종 식별자, 참조 파형의 식별자, 초음파 탐촉자의 스캔 조건 등의 측정 파라미터를 표시한다. 이로써, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.

또한, 도 9에는, 박리라고 판정된 측정점을 C스코프 상에서 컬러 표시시키는 예에 대하여 설명했지만, 박리 후보라고 판정된 측정점(전술한 도 8의 설명 참조), 즉 상관 계수가 마이너스였던 측정점을 유저가 파악할 수 있도록, 모니터(8)에 표시시켜도 된다. 구체적으로는, 상관 계수가 0부터 －1인 측정점에 대하여, 256계조로 그레이스케일 표시시킨다. 유저는, 이러한 상관 계수의 분포를 사용함으로써, 상관 계수에 대한 역치의 조정이 용이해진다.

C스코프 화상(25)을 전자 파일로서 출력하는 경우, EXIF(Exchangeable Image File Format)로서 출력하고, 접속된 초음파 탐촉자의 품종 식별자, 참조 파형의 식별자 등, 측정 파라미터 표시 영역(30)의 정보를 전자 파일에 매립할 수도 있다. 또한, C스코프 화상(25)과, 상기 상관 계수의 분포의 2차원 화상과, 멀티 TIFF 화상으로서 출력시켜도 된다. 멀티 TIFF 화상으로서, 휘도값과 상관 계수의 정보를 남겨 둠으로써, 유저는 상관 계수의 재해석이 가능하게 된다. 이로써, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.

연산 처리부(5)는, 접속된 초음파 탐촉자가 분리된 것을 검지한다. 초음파 탐촉자가 분리된 것이 검지되면, 연산 처리부(5)는, 참조 파형이 보존된 연산 처리부(5)의 메모리 영역의 개방을 실행하여, 참조 파형을 언로드한다(판독한 것을 파기한다). 참조 파형이 언로드되면, 별도의 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 대응지어진 참조 파형의 로드가 가능하게 된다.

도 10은, 참조 파형(23)의 위치 정렬 결과를 확인하는 GUI이다. 이 GUI에는, 도 9에 나타낸 C스코프 화상(25)의 임의의 측정점을 유저가 선택하면, 참조 파형(23)의 위치 정렬 결과가 A스코프 표시된다. A스코프 화상에는, 수신 파형(19)과 참조 파형(23)이 중첩하여 묘화되어 있고, 선택된 측정점에 있어서, 마이너스의 값의 상관 계수가 채용된 경우에는, 마이너스의 최대 파고값 피크를 기준으로 위치 정렬한 결과가 표시된다. 또한, 플러스의 값의 상관 계수가 채용된 경우에는, 플러스의 파고값 피크를 기준으로 위치 정렬한 결과가 표시된다. 유저는, 참조 파형(23)의 위치 정렬 결과를 확인함으로써, 예를 들어 어느 측정점이 컬러 표시되지 않는 경우에, 위상 반전을 하고 있지 않은 것을 이유로 컬러 표시되지 않은 것인지, 혹은 상관 계수 역치가 높은 것을 이유로 컬러 표시되지 않은 것인지를 알 수 있다. 상관 계수 역치가 높은 것을 이유로 컬러 표시되지 않은 경우는, 상관 계수 역치를 낮게 설정하면 되는 것을 유저가 파악할 수 있기 때문에, 상관 계수 역치 설정의 보조로 된다.

도 11은, 박리 유무 판정을 행하는 프로그램의 처리 수순을 나타내는 처리 흐름도이다. 연산 처리부(5)는, 하드 디스크(6)에 보존된 처리 프로그램을 실행하여, 박리 유무를 판정한다. 먼저, 스텝 S1에 있어서, 박리 판정에 사용하는 처리 파라미터가 프로그램에 입력된다. 여기서, 파라미터란, S게이트, 평가 게이트의 설정 조건, 휘도값, 상관 계수에 대한 역치, 수신 파형으로부터 피크를 검출하기 위한 역치 등이다.

또한, 스텝 S2, 스텝 S3에 있어서, 각각 참조 파형과 수신 파형이 처리 프로그램에 입력된다. 스텝 S4에서는, 연산 처리부(5)는, 수신 파형으로부터 표면 에코의 개시점을 트리거 포인트로서 검출한다. 스텝 S5에서는, 연산 처리부(5)는, 스텝 S4에서 검출한 트리거 포인트로부터 일정 시간 지연한 시간 범위를 평가 게이트로서 설정한다. 스텝 S6에서는, 연산 처리부(5)는, 수신 파형(19)의 플러스의 파고값의 최댓값, 또는 마이너스의 파고값의 절댓값의 최댓값으로부터 C스코프에 반영시키는 휘도값을 취득한다.

스텝 S7에서는, 연산 처리부(5)는, 평가 게이트의 범위 내에서 수신 파형의 최대 파고값 피크를 플러스측과 마이너스측에서 검출한다. 스텝 S8에서는, 연산 처리부(5)는, 플러스의 최대 파고값 피크를 기준으로 참조 파형의 위치 정렬을 행하여, 플러스의 값의 상관 계수를 산출한다(도 12a 참조). 스텝 S9에서는, 연산 처리부(5)는, 마이너스의 최대 파고값 피크를 기준으로 참조 파형의 위치 정렬을 행하여, 마이너스의 값의 상관 계수를 산출한다(도 12b 참조). 스텝 S10에서는, 연산 처리부(5)는, 플러스의 값의 상관 계수와 마이너스의 상관 계수의 비교를 행하여, 절댓값이 큰 쪽의 상관 계수를 채용한다. 스텝 S11에서는, 연산 처리부(5)는, 휘도값 및 상관 계수의 역치 처리를 행하여, 휘도값이 휘도값 역치보다 크고, 또한 상관 계수가 상관 계수 역치보다 큰 경우(스텝 S11, 예), 박리 있음이라고 판정하여(스텝 S12), 스텝 S14로 진행한다. 연산 처리부(5)는, 그 이외의 경우(스텝 S11, 아니오), 박리 없음이라고 판정하여(스텝 S13), 스텝 S14로 진행한다.

그리고, 스텝 S14에서는, 연산 처리부(5)는, 전체 측정점의 처리가 종료되었는지 판정하여, 전체 측정점의 처리가 종료되어 있지 않은 경우(스텝 S14, 아니오), 스텝 S3으로 복귀되고, 전체 측정점의 처리가 종료되어 있는 경우(스텝 S14, 예), 스텝 S15로 진행한다.

전체 측정점에 있어서, 스텝 S3부터 스텝 S13의 처리가 완료된 시점에서, 연산 처리부(5)는, 전체 측정점의 상관 계수 분포를 2차원 화상으로 하여 출력한다(스텝 S15). 여기서는, 상관 계수가 마이너스인 측정점에 대하여, 마이너스의 상관이 강한 측정점을 파악할 수 있도록 계조 표시시킨다. 예를 들어, 상관 계수가 0부터 －1인 측정점에 대하여, 256계조로 그레이스케일 표시시킨다. 유저는 상관 계수 분포를 사용함으로써, 상관 계수에 대한 역치의 조정이 용이해진다. 스텝 S16에서는, 박리 영역(이상 영역)을 2차원 화상으로 하여 출력한다(도 9 참조).

상기에서는, 스텝 S14에 있어서 전체 측정점의 박리 판정이 종료된 시점에서, 상관 계수의 분포의 출력(스텝 S15), 박리 영역의 출력(스텝 S16)을 실행하는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 각 측정점의 박리 판정이 종료될 때마다, 상관 계수의 분포와 박리 영역을 모니터(8)에 표시시켜, 유저가 실시간으로 처리 결과를 확인할 수 있도록 해도 된다.

이상에 설명한 본 실시 형태에 관한 박리 판정 방법을 사용함으로써, 도 17a, 17b에 나타낸 바와 같은, 파고값의 플러스 마이너스 대칭성이 높은 수신 파형에 대해서도 정확한 박리 판정 결과가 얻어진다. 도 17b의 박리 있음의 수신 파형에 대하여, 도 11에 나타낸 흐름도로 처리를 행하면, 플러스의 값의 상관 계수에 비해, 마이너스의 값의 상관 계수의 쪽이 절댓값은 크기 때문에, 위상의 반전 있음이라고 판정된다. 적당한 상관 계수 역치를 설정함으로써, 정확하게 박리라는 판정이 가능하게 된다. 또한, 박리 판정에 사용하는 참조 파형은, 초음파 탐촉자의 품종마다 대응지어져 있기 때문에, 초음파 탐촉자의 품종을 변경에 의한 수신 파형의 피크의 수, 간격, 파고값의 변화에도 대응하여 정확하게 박리 판정이 가능하다. 또한, 다양한 주파수 특성을 갖는 초음파 탐촉자를 사용한 경우에도 안정적으로 박리 검출이 가능하다.

<<제2 실시 형태>>

제2 실시 형태에 관한 검사 장치에서는, 유저에게 정상 경계부의 수신 파형을 교시시키고, 교시된 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 참조 파형으로 했다. 또한, 제2 실시 형태에 관한 초음파 검사 장치(100)는, 참조 파형을 취하는 방법 이외는, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 제1 실시 형태의 설명과 중복되는 부분은 생략한다.

제1 실시 형태의 박리 판정 방법에 있어서, 층(L1)의 두께가 극단적으로 두꺼운 경우, 다음과 같은 현상이 발생하는 경우가 있다. 제2 실시 형태에서는, 이 현상에 대한 가일층의 개선책에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.

도 13a는, IC 칩의 층(L1)(도 3 참조)의 두께가 얇은 검사 대상물에 대하여, 박리부의 반사파의 수신 파형을 나타낸 도면이다. 도 13b는, IC 칩의 층(L1)(도 3 참조)의 두께가 두꺼운 검사 대상물에 대하여, 박리부의 반사파의 수신 파형을 나타낸 도면이다. 도 13a에 나타낸 바와 같이, 층(L1)이 얇은 경우, 수신 파형(101)의 위상은, 석영 유리 표면의 수신 파형으로부터 얻은 참조 파형(23)(제1 실시 형태 참조)의 위상에 대하여 반전된다. 한편, 도 13b에 나타낸 바와 같이, 층(L1)이 두꺼운 경우, 수신 파형(102)의 위상은, 참조 파형(23)의 위상에 대하여 반전되어 있지 않은 것처럼 보인다.

수신 파형(102)의 위상이, 참조 파형(23)의 위상에 대해 반전되어 있지 않은 것처럼 보이는 것은, 층(L1) 내부를 초음파가 전반하는 것에 따라, 초음파의 파형이 변화되고, 파형이 변화된 초음파를 수신했기 때문이다. 일반적으로, 초음파 탐촉자가 발생하는 송신파는, 초음파 탐촉자의 품종에 따른 주파수 대역 폭을 갖는다. 초음파는, 주파수가 높아질수록 전반에 수반하는 진폭의 감쇠가 커지는 성질을 갖기 때문에, 층(L1) 내부를 초음파가 전반하는 것에 따라, 상대적으로 고주파 성분의 감쇠가 커진다. 그 결과, 층(L1)이 두꺼운 경우, 층(L1) 내부를 전반한 초음파의 파형과 송신파의 파형에 현저한 차이가 발생한다. 박리부에서 초음파의 위상의 반전이 일어나는 것은, 층(L1)의 두께에 구애되지 않고 불변이지만, 수신 파형과 송신 파형을 비교하면, 층(L1)이 두꺼운 경우, 상기한 파형의 변화에 따라, 수신 파형은, 송신 파형 및 참조 파형(23)에 대하여 상사형으로 되지 않는다. 이상이, 수신 파형(102)의 위상이, 참조 파형(23)의 위상에 대해 반전되어 있지 않은 것처럼 보이는 원인이다.

이상 설명한 바와 같이 석영 유리 표면의 수신 파형으로부터 얻은 참조 파형(23)을 사용하면, 층(L1)이 두꺼운 IC 칩을 검사 대상물로 한 경우에, 드물게, 정확하게 박리 판정할 수 없는 경우가 있었다. 또한, 층(L1)이 얇은 IC 칩이라도, 중심 주파수가 높은 초음파 탐촉자를 사용한 경우, 고주파 성분의 감쇠가 현저해지기 때문에 동일한 현상이 발생한다.

그래서 본 실시 형태에서는, 상기한 파형의 변화가 발생해도, 정확하게 박리 판정할 수 있도록, 유저에게 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 교시시키고, 교시된 정상 경계부의 수신 파형을 참조 파형으로 했다. 정상 경계부의 반사파는, 수신 파형(102)과 마찬가지로 층(L1) 내부를 전반하여, 파형의 변형이 발생하고 있기 때문에, 정상 경계부의 반사파의 수신 파형과 수신 파형(102)은 상사형이다. 또한, 전술한 Z2-Z1<Z1이라는 관계식으로부터 박리부의 수신 파형의 위상은, 수신 파형(102)의 위상에 대해 반전되어 있다. 따라서, 연산 처리부(5)는, 경계부의 수신 파형을 참조 파형으로 하여, 수신 파형(102)과의 상관의 플러스 마이너스를 평가함으로써, 정확하게 박리 판정할 수 있다.

이하에, 도면을 사용하여, 유저에게 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 교시시키고, 교시된 정상 경계부의 수신 파형을 참조 파형으로 하는 방법에 대하여 설명한다.

도 14는, 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 포함하는 측정점을 유저에게 지정시키는 GUI이다. 도 14에는, 층(L1)이 두꺼운 IC 칩에 대하여, 층(L1)과 층(L2)의 계면 에코를 포함하도록 평가 게이트를 설정하여 C스코프 표시시키고 있다. 여기서는, 미리 양품이고 박리가 없는 것을 알고 있는 IC 칩을 사용하거나, 혹은 박리가 없는 장소를 알고 있는 IC 칩을 사용한다. 커서(103)는, 유저에게 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 교시시키는 측정점을 선택시킨다.

도 15는, 정상 경계부의 반사파의 수신 파형을 유저에게 지정시키는 GUI이다. 이 GUI에는, 도 14에 나타낸 GUI에서 선택한 측정점의 수신 파형(104)이 A스코프 표시된다. A스코프 표시된 수신 파형(104)에 있어서, 개시점(105)과, 종료점(106)을 유저가 지정하고, 개시점(105)으로부터 종료점(106) 사이의 수신 파형(104)의 데이터를 참조 파형으로 했다. 참조 파형 데이터는, 초음파 탐촉자의 품종마다 취득되어, 초음파 탐촉자의 품종마다의 참조 파형 데이터를 하드 디스크(6)에 보존한다. 연산 처리부(5)는, 보존된 참조 파형 데이터마다 식별자를 부여하고, 또한 참조 파형의 식별자와 초음파 탐촉자의 품종 식별자와의 대응짓기를 행한다.

도 16은, 도 13a, 도 13b에 나타낸 수신 파형(102)과, 도 15에 나타낸 방법으로 취득한 참조 파형(107)을 중첩하여 묘화한 A스코프 화상이다. 수신 파형(102)의 위상은, 참조 파형(107)에 대하여 반전되어 있는 것을 알 수 있다. 석영 유리 표면의 반사파의 수신 파형으로부터 얻은 참조 파형(23)에서는, 수신 파형(102)의 위상의 반전을 검출할 수 없었다(도 13b 참조). 그러나, 정상 경계부의 수신 파형으로부터 얻은 참조 파형(107)에서는, 수신 파형(102)의 위상의 반전을 정확하게 검출할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 초음파 검사 장치(100)에 의하면, 층(L1)이 두꺼운 IC 칩에 대해서도 정확하게 박리 판정을 행할 수 있다.

이상 설명한 본 실시 형태의 초음파 검사 방법은, 다음의 특징을 갖는다.

본 실시 형태의 초음파 검사 방법은, 초음파를 발생하여 검사 대상물에 입사하고, 검사 대상물로부터 반사된 반사파형을 수신 파형으로서 수신하는 초음파 탐촉자를 사용하여, 연산 처리부에서 수신 파형을 해석함으로써, 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 초음파 검사 방법이다. 초음파 검사 방법은, 초음파 탐촉자의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부(예를 들어, 하드 디스크(6))에 등록하는 등록 스텝(예를 들어, 도 5, 도 6 참조)과, 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 연산 처리부에 로드하는 로드 스텝(예를 들어, 도 11의 스텝 S2)과, 수신 파형의 피크를 검출하는 검출 스텝(예를 들어, 도 11의 스텝 S7)과, 수신 파형의 피크에 기초하여 로드된 참조 파형을 시간축 방향으로 위치 정렬하는 위치 정렬 스텝(예를 들어, 도 11의 스텝 S8, S9)과, 수신 파형과 참조 파형의 상관값을 산출하는 산출 스텝(예를 들어, 도 11의 스텝 S8, S9)과, 상관값의 플러스 마이너스에 기초하여 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정하는 판정 스텝(예를 들어, 도 11의 스텝 S10, S11)과, 판정 스텝에서 이상 상태라고 판정된 이상 영역을 C스코프 표시로 표시 장치에 표시시키는 표시 스텝(예를 들어, 도 11의 스텝 S16)을 갖는다. 본 실시 형태의 초음파 검사 방법에 의하면, 다양한 주파수 특성을 갖는 초음파 탐촉자를 사용한 경우에도 안정적으로 박리 검출이 가능하다.

상기 등록 스텝에서, 등록된 초음파 탐촉자의 품종을 표시 장치에 리스트 표시하고(도 7 참조), 리스트 표시된 초음파 탐촉자의 품종 중에서 유저에게 초음파 탐촉자의 품종을 선택시키는 선택 스텝과, 상기 로드 스텝에 있어서, 유저가 선택한 초음파 탐촉자의 품종에 기초하여 참조 파형을 로드할 수 있다(도 7의 설명 참조).

초음파 탐촉자는, 초음파 탐촉자의 품종 정보를 매립한 RF(Radio Frequency) 태그를 구비하고, RF 태그로부터 초음파 탐촉자의 품종을 판독하는 판독 스텝을 갖고, 로드 스텝에서, 판독 스텝에서 판독한 초음파 탐촉자의 품종에 기초하여 참조 파형을 로드할 수 있다(도 7의 설명 참조).

유저에게 상관값에 대한 역치를 지정시키는 상관값에 대한 제1 역치 조정 스텝(도 9 참조)과, 유저에게 C스코프 화상 정보의 휘도값에 대한 역치를 지정시키는 휘도값에 대한 제2 역치 조정 스텝(도 9 참조)을 갖고, 상기 판정 스텝에 있어서, 유저로부터 지정된 상관값에 대한 역치와 휘도값에 대한 역치에 기초하여 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정할 수 있다.

초음파 검사 방법은, 상기 표시 스텝에서, 초음파 탐촉자의 품종 식별자를 표시 장치에 표시시키는 스텝과, 상기 로드 스텝에서 로드된 참조 파형의 식별자를 표시 장치에 표시시키는 스텝을 갖는다(도 9의 설명 참조).

초음파 검사 방법은, 상기 표시 스텝에서, 표시 장치에 참조 파형과 수신 파형을 중첩하여 묘화시키는 묘화 스텝을 갖는다(도 16 참조).

초음파 검사 방법은, 상기 등록 스텝에서, 표준 시험편의 표면의 반사 파형을 A스코프 표시로 표시 장치에 표시시키는 스텝과, A스코프 표시된 표준 시험편의 표면의 반사 파형으로부터 참조 파형의 범위의 지정을 받는 스텝을 갖는다(도 5, 도 6 참조).

상기 판정 스텝을 실행할지 여부를, 유저로부터의 지정을 받는 접수 스텝을 갖고, 상기 로드 스텝에 있어서, 참조 파형이 로드되어 있지 않을 때, 접수 스텝에 있어서의 유저로부터의 지정을 접수 불가로 할 수 있다(도 9 참조).

초음파 검사 방법은, 상기 표시 스텝에서 표시된 C스코프 화상 정보를 EXIF(Exchangeable Image File Format)에서 출력하는 출력 스텝과, 출력된 화상 전자 파일에 초음파 탐촉자의 품종 식별자와, 로드된 참조 파형의 식별자를 매립하는 스텝을 갖는다(도 9의 설명 참조).

상기 등록 스텝에서, C스코프 표시로 유저에게 검사 대상물의 정상부를 지정시키는 스텝과, 정상부의 수신 파형을 A스코프 표시로 표시 장치에 표시하는 스텝과, A스코프 표시된 수신 파형으로부터 참조 파형의 범위의 지정을 받는 스텝을 갖고, 상기 등록 스텝은, 지정된 범위를 참조 파형으로서 등록할 수 있다(도 14, 도 15 참조).

또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시 형태는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이고, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한 어느 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대하여, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.

또한, 상기한 각 구성, 기능, 처리부, 처리 수단 등은, 그것들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로로 설계하는 것 등에 의해 하드웨어로 실현해도 된다. 또한, 상기한 각 구성, 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함으로써 소프트웨어로 실현해도 된다. 각 기능을 실현하는 프로그램, 테이블, 파일 등의 정보는, 메모리나, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive) 등의 기록 장치, 또는 IC 카드, SD 카드, DVD 등의 기록 매체에 둘 수 있다.

또한, 제어선이나 정보선은 설명상 필요하다고 생각되는 것을 나타내고 있고, 제품상 반드시 모든 제어선이나 정보선을 나타내고 있다고는 할 수 없다. 실제로는 거의 모든 구성이 서로 접속되어 있다고 생각해도 된다.

1: 초음파 탐상기
2: 초음파 탐촉자
3: 주사 기구부
4: 기구부 컨트롤러
5: 연산 처리부
6: 하드 디스크(기억부)
7: 오실로스코프(A스코프 표시)(표시 장치)
8: 모니터(C스코프 표시)(표시 장치)
9: 펄스 신호
10: 반사파
11: RF 신호
12: 입력 장치
13: 물
14: 석영 유리
15: 개시점(석영 유리 표면의 반사파의 수신 파형)
16: 종료점(석영 유리 표면의 반사파의 수신 파형)
17: 수신 파형(석영 유리 표면의 반사파)
18: GUI
19: 수신 파형(IC 칩)
20: 표면 에코 게이트(S게이트)
21: 표면 에코 개시점(트리거 포인트)
22: 평가 게이트
23: 참조 파형(석영 유리 표면의 수신 파형으로부터 취득)
24: 마이너스의 최대 파고값 피크
25: C스코프 화상
26: 상관 계수 역치 조정 바(제1 역치 조정 바)
27: 휘도값 역치 조정 바(제2 역치 조정 바)
28: 박리 판정 유효화 버튼
29: 이상 영역
50: 검사 대상물(피검체)
100: 초음파 검사 장치
101: 수신 파형(얇은 층(L1)을 전반)
102: 수신 파형(두꺼운 층(L1)을 전반)
103: 커서
104: 수신 파형(정상 경계부의 반사파)
105: 개시점(정상 경계부의 반사파의 수신 파형)
106: 종료점(정상 경계부의 반사파의 수신 파형)
L1, L2: 층

Claims (20)

1. 초음파를 발생하여 검사 대상물에 입사하고, 상기 검사 대상물로부터 반사된 반사파형을 수신 파형으로서 수신하는 초음파 탐촉자를 사용하여, 연산 처리부에서 상기 수신 파형을 해석함으로써, 상기 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 초음파 검사 방법이며,
   초음파 탐촉자의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부에 등록하는 등록 스텝과,
   상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 상기 연산 처리부에 로드하는 로드 스텝과,
   상기 수신 파형의 피크를 검출하는 검출 스텝과,
   상기 수신 파형의 피크에 기초하여 상기 로드된 참조 파형을 시간축 방향으로 위치 정렬하는 위치 정렬 스텝과,
   상기 수신 파형과 상기 참조 파형의 상관값을 산출하는 산출 스텝과,
   상기 상관값의 플러스 마이너스에 기초하여 상기 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정하는 판정 스텝과,
   상기 판정 스텝에서 이상 상태라고 판정된 이상 영역을 C스코프 표시로 표시 장치에 표시시키는 표시 스텝을 갖는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 등록 스텝에서 등록된 초음파 탐촉자의 품종을 상기 표시 장치에 리스트 표시하고,
   상기 리스트 표시된 초음파 탐촉자의 품종 중에서 유저에게 초음파 탐촉자의 품종을 선택시키는 선택 스텝과,
   상기 로드 스텝에 있어서, 유저가 선택한 초음파 탐촉자의 품종에 기초하여 상기 참조 파형을 로드하는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 초음파 탐촉자는, 상기 초음파 탐촉자의 품종 정보를 매립한 RF(Radio Frequency) 태그를 구비하고,
   상기 RF 태그로부터 상기 초음파 탐촉자의 품종을 판독하는 판독 스텝을 갖고,
   상기 로드 스텝에서, 상기 판독 스텝에서 판독한 초음파 탐촉자의 품종에 기초하여 참조 파형을 로드하는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
4. 제1항에 있어서, 유저에게 상관값에 대한 역치를 지정시키는 상관값에 대한 제1 역치 조정 스텝과,
   유저에게 C스코프 화상 정보의 휘도값에 대한 역치를 지정시키는 휘도값에 대한 제2 역치 조정 스텝을 갖고,
   상기 판정 스텝에 있어서, 유저로부터 지정된 상관값에 대한 역치와 휘도값에 대한 역치에 기초하여 상기 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정하는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 표시 스텝에서,
   상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자를 상기 표시 장치에 표시시키는 스텝과,
   상기 로드 스텝에서 로드된 참조 파형의 식별자를 상기 표시 장치에 표시시키는 스텝을 갖는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 표시 스텝에서, 상기 표시 장치에 상기 참조 파형과 상기 수신 파형을 중첩하여 묘화시키는 묘화 스텝을 갖는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 등록 스텝에서,
   표준 시험편의 표면의 반사 파형을 A스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시시키는 스텝과,
   상기 A스코프 표시된 상기 표준 시험편의 표면의 반사 파형으로부터 상기 참조 파형의 범위의 지정을 받는 스텝을 갖는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 판정 스텝을 실행할지 여부를, 유저로부터의 지정을 받는 접수 스텝을 갖고, 상기 로드 스텝에 있어서, 상기 참조 파형이 로드되어 있지 않을 때, 상기 접수 스텝에 있어서의 상기 유저로부터의 지정을 접수 불가로 하는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 표시 스텝에서 표시된 C스코프 화상 정보를 EXIF(Exchangeable Image File Format)로 출력하는 출력 스텝과,
   출력된 화상 전자 파일에 상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자와, 상기 로드된 참조 파형의 식별자를 매립하는 스텝을 갖는
   것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 등록 스텝에서,
    C스코프 표시로 유저에게 검사 대상물의 정상부를 지정시키는 스텝과,
    상기 정상부의 수신 파형을 A스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시하는 스텝과,
    상기 A스코프 표시된 수신 파형으로부터 상기 참조 파형의 범위의 지정을 받는 스텝을 갖고,
    상기 등록 스텝은, 상기 지정된 범위를 상기 참조 파형으로서 등록하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
11. 초음파를 발생하여 검사 대상물에 입사하고, 상기 검사 대상물로부터 반사된 반사파형을 수신 파형으로서 수신하는 초음파 탐촉자와, 연산 처리부와, 표시 장치를 구비하고, 상기 연산 처리부는, 상기 수신 파형을 해석함으로써, 상기 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 초음파 검사 장치이며,
    상기 연산 처리부는,
    상기 초음파 탐촉자의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부에 등록하고,
    상기 초음파 검사 장치에 접속된 상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 상기 연산 처리부에 로드하고,
    상기 수신 파형의 피크를 검출하고,
    상기 수신 파형의 피크에 기초하여 상기 로드된 참조 파형을 시간축 방향으로 위치 정렬을 하고,
    상기 수신 파형과 상기 참조 파형의 상관값을 산출하고,
    상기 상관값의 플러스 마이너스에 기초하여 상기 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정하고,
    상기 이상 상태라고 판정된 이상 상태의 영역을 C스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시시키는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 초음파 탐촉자의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부에 등록할 때, 상기 기억부에 등록된 초음파 탐촉자의 품종을 상기 표시 장치에 리스트 표시하고,
    상기 리스트 표시된 초음파 탐촉자의 품종 중에서 유저에게 초음파 탐촉자의 품종을 선택시키고,
    상기 초음파 검사 장치에 접속된 상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 상기 연산 처리부에 로드할 때, 유저가 선택한 초음파 탐촉자의 품종에 기초하여 상기 참조 파형을 로드하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 초음파 탐촉자는, 상기 초음파 탐촉자의 품종 정보를 매립한 RF(Radio Frequency) 태그를 구비하고,
    상기 연산 처리부는,
    상기 RF 태그로부터 상기 초음파 탐촉자의 품종을 판독하고,
    상기 초음파 검사 장치에 접속된 상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 상기 연산 처리부에 로드할 때, 판독한 초음파 탐촉자의 품종에 기초하여 참조 파형을 로드하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
14. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 표시 장치에, 유저에게 상관값에 대한 역치를 지정시키는 상관값에 대한 제1 역치 조정 바와, 유저에게 C스코프 화상 정보의 휘도값에 대한 역치를 지정시키는 휘도값에 대한 제2 역치 조정 바를 표시하고,
    상기 상관값의 플러스 마이너스에 기초하여 상기 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정할 때, 유저로부터 지정된 상관값에 대한 역치와 휘도값에 대한 역치에 기초하여 상기 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
15. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 이상 상태라고 판정된 이상 상태의 영역을 C스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시시킬 때, 상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자를 상기 표시 장치에 표시하고,
    상기 로드된 참조 파형의 식별자를 상기 표시 장치에 표시하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
16. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 이상 상태라고 판정된 이상 상태의 영역을 C스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시시킬 때, 상기 표시 장치에 상기 참조 파형과 상기 수신 파형을 중첩하여 묘화하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
17. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 초음파 탐촉자의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부에 등록할 때, 표준 시험편의 표면의 반사 파형을 A스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시하고,
    상기 A스코프 표시된 상기 표준 시험편의 표면의 반사 파형으로부터 상기 참조 파형의 범위의 지정을 받는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
18. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 상관값의 플러스 마이너스에 기초하여 상기 검사 대상물의 내부 상태가 이상 상태인지 여부를 판정할지 여부를, 유저로부터의 지정을 접수하고,
    상기 초음파 검사 장치에 접속된 상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자에 기초하여 참조 파형을 상기 연산 처리부에 로드할 때, 상기 참조 파형이 로드되어 있지 않을 때, 상기 접수에 있어서의 상기 유저로부터의 지정을 접수 불가로 하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
19. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 이상 상태라고 판정된 이상 상태의 영역을 C스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시된 C스코프 화상 정보를 EXIF(Exchangeable Image File Format)로 출력하고,
    출력된 화상 전자 파일에 상기 초음파 탐촉자의 품종 식별자와, 상기 로드된 참조 파형의 식별자를 매립하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
20. 제11항에 있어서, 상기 연산 처리부는,
    상기 초음파 탐촉자의 품종마다 고유의 참조 파형을 품종 식별자와 관련지어 기억부에 등록할 때, C스코프 표시로 유저에게 검사 대상물의 정상부를 지정시키고,
    상기 정상부의 수신 파형을 A스코프 표시로 상기 표시 장치에 표시하고,
    상기 A스코프 표시된 수신 파형으로부터 상기 참조 파형의 범위의 지정을 접수하고,
    상기 지정된 범위를 상기 참조 파형으로서 등록하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.

Images