KR20220148277A - 초음파 검사 장치 및 초음파 검사 방법 - Google Patents

초음파 검사 장치 및 초음파 검사 방법 Download PDF

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Abstract

초음파 검사 방법은, 참조 신호의 강도를 보정하기 위한 검사 대상의 종류에 고유의 보정 파라미터를, 검사 대상 식별자에 관련지어서 하드 디스크(6)에 등록하는 등록 스텝과, 검사 대상 식별자에 기초하여 보정 파라미터를 연산 처리부(5)에 로드하는 로드 스텝(스텝 S2)과, 로드된 보정 파라미터를 사용해서 참조 신호의 신호 강도를 보정하는 보정 스텝(스텝 S3)과, 수신 신호와, 보정된 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하는 상관 연산 스텝(스텝 S6)을 갖는다.

Description

초음파 검사 장치 및 초음파 검사 방법
본 발명은 초음파 검사 장치 및 초음파 검사 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 전자 부품의 내부 상태를 비파괴로 검사하는 기술로서, 초음파에 의한 검사가 알려져 있다. 초음파 검사에서는, 검사 대상물에 초음파를 조사하고, 검사 대상물로부터 발생하는 반사파, 또는 검사 대상물을 투과한 투과파를 수신하고, 수신 신호에 기초하여, 검사 대상물 내부의 상태를 검사한다. 또한, 초음파 검사에서는, 수신 신호와 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하고, 검사 대상물 내부의 상태를 검사하는 경우도 있다.
상기 수신 신호와 참조 신호의 상관 연산 처리를 사용한 초음파 검사 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1이 있다. 특허문헌 1에는, 「먼저, 초음파 검사 장치는, 표준 시험편을 사용하여, 표준 시험편 표면의 반사파로부터 참조 파형을 취득했다.」고 되어 있다(특허문헌 1의 「제1 실시 형태」 참조). 또한, 특허문헌 1에는, 「연산 처리부는, 착안하는 반사파의 수신 파형과 참조 파형의 상관 계수를 산출하고, 상관 계수의 정부에 기초하여 박리 판정을 행한다. 상관 계수가 부이면, 위상의 반전이 있고, 즉 박리부라고 생각한다.」고 되어 있다(제1 실시 형태 참조).
일본특허 제6602449호 공보
특허문헌 1에는, 상관 연산 처리에서 사용하는 참조 신호는, 표준 시험편 표면의 반사파로부터 취득된다,고 기재되어 있다. 그런데, 검사 대상물 내부에서는, 초음파의 감쇠가 일어난다. 초음파의 감쇠는, 주파수가 높을수록 커지기 때문에, 검사 대상물 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호의 주파수 강도 분포가, 입사파의 주파수 강도 분포에 대하여 변화한다. 구체적으로는, 검사 대상물 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호의 주파수 강도 분포는, 입사파의 주파수 강도 분포에 대하여, 저주파측으로 시프트한다. 그 결과, 표준 시험편 표면의 반사파로부터 취득한 참조 신호(검사 대상물 내부에서의 감쇠없음)와, 검사 대상물 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호(검사 대상물 내부에서의 감쇠있음)에는 파형의 상위가 발생한다. 파형의 상위가 극단적으로 큰 경우, 참조 신호와, 검사 대상물 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호와의 상관이 저하되고, 상관 연산 처리에 기초한 검사 결과의 신뢰성이 저하될 가능성이 있다. 또한, 초음파의 감쇠 특성은, 검사 대상물의 재질에 의존하는 점에서, 파형의 상위 정도도 검사 대상물마다 크게 다른 경우도 있다.
그래서 본 발명은, 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 고정밀도로 검사 결과가 얻어지는 초음파 검사 장치 및 초음파 검사 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 초음파 검사 장치는, 검사 대상물에 조사한 초음파를 수신해서 전기 신호로 변환하는 초음파 탐촉자와, 초음파 탐촉자를 구동하고, 전기 신호로부터 수신 신호를 생성하는 초음파 탐상기와, 연산 처리부와, 기억부를 구비하고, 연산 처리부는, 수신 신호와, 기억부에 기억된 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하고, 상관 연산 처리의 결과에 기초하여, 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 검사 장치이며, 연산 처리부는, 참조 신호의 강도를 보정하기 위한 검사 대상의 종류에 고유의 보정 파라미터를, 검사 대상 식별자에 관련지어서 기억부에 등록하고, 검사 대상 식별자에 기초하여 보정 파라미터를 연산 처리부에 로드하고, 로드된 보정 파라미터를 사용해서 참조 신호의 신호 강도를 보정하고, 수신 신호와 보정된 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 기타 양태에 대해서는, 후기하는 실시 형태에 있어서 설명한다.
본 발명에 따르면, 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 고정밀도로 검사 결과가 얻어지는 초음파 검사 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 참조 신호를 취득하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 검사 대상으로서 전자 부품을 사용한 경우의 수신 신호를 취득하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 참조 신호와, 전자 부품 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호의 파형을 도시하는 도면이다.
도 5는 참조 신호와 수신 신호의 파워 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 6은 검사 대상의 종류를 유저에게 선택시키는 GUI(Graphical User Interface)이다.
도 7은 유저로부터 검사 대상의 정보를 접수하기 위한 GUI이다.
도 8은 제1 실시 형태에 따른 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 프로그램의 처리 수순을 나타내는 처리 흐름도이다.
도 9는 검사 대상물에 초음파를 조사하고, 조사된 초음파가 반사되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 10은 검사 대상물의 내부 상태의 이상 유무를 판정하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 11은 검사 화상을 모니터에 표시하기 위한 GUI이다.
도 12는 참조 신호 강도의 보정 처리 결과를 표시하는 GUI이다.
도 13은 높이 레벨이 다른 복수의 계면을 갖는 전자 부품의 세로 구조를 도시하는 도면이다.
도 14는 제2 실시 형태에 따른 검사 대상물의 내부 상태를 나타내는 초음파 화상을 취득하는 프로그램의 처리 수순을 나타내는 처리 흐름도이다.
도 15는 제2 실시 형태에 따른 초음파 화상을 모니터에 표시하기 위한 GUI이다.
도 16은 제3 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 17은 제3 실시 형태에 따른 참조 신호(보정 전)를 취득하는 방법을 도시한 도면이다.
본 발명을 실시하기 위한 실시 형태에 대해서, 적절히 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
우선, 표준 시험편 표면의 반사파로부터 취득한 참조 신호와 검사 대상물 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호에 파형의 상위가 발생한 실례를 설명한다.
도 2는 참조 신호를 취득하는 방법을 도시한 도면이다. 표준 시험편(202)은 물(201)에 침지되어 있다. 표준 시험편(202)에는, 평활한 석영 유리를 사용할 수 있다. 도시하지 않은 초음파 검사 장치는, 초음파 탐촉자(2)를 사용해서 표준 시험편(202)에 초음파를 입사하고, 표준 시험편(202)의 표면에서 반사된 반사파(U201)를 수신하고, 수신한 신호를 참조 신호로 한다.
도 3은 검사 대상으로서 전자 부품을 사용한 경우의 수신 신호를 취득하는 방법을 도시한 도면이다. 전자 부품(203)은 재질이 다른 층 L1과 층 L2를 포함한다. 도시하지 않은 초음파 검사 장치는, 초음파 탐촉자(2)를 사용해서 전자 부품(203)에 초음파를 입사하고, 층 L1과 층 L2의 계면에서 반사한 반사파(U202)를 수신한다.
도 4는 표준 시험편 표면의 반사파로부터 취득한 상기 참조 신호와, 전자 부품 내부의 반사파로부터 취득한 상기 수신 신호의 파형을 도시하는 도면이다. 도 4의 파형은, 횡축에 시간을 취하고, 종축에 신호 강도를 취했을 때의 파형이다. 횡축에 취한 시간은, 도 4 중, 우측 방향을 향해서 진행하고, 종축에 취한 진폭은 중앙을 0으로 해서, 거기에서 도 4 중, 위로 향하는 방향은 정의 극성을 나타내고, 아래로 향하는 방향은 부의 극성을 나타낸다. 이들 방향에 대해서는, 후술하는 파형에 대해서도 마찬가지이다.
참조 신호(301)는, 극성이 다른 피크가 교대로 나타나고, 그들 피크 중 진폭이 최대가 되는 피크가 초기 단계에 나타나서, 점차적으로 감소해가는 파형을 갖는다. 전자 부품 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호(302)도, 극성이 다른 피크가 교대로 나타나지만, 피크수나 피크폭이 참조 신호(301)와 다르다. 즉, 참조 신호(301)와 수신 신호(302)의 파형에 상위가 보인다.
도 5는 참조 신호(301)와 수신 신호(302)의 파워 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 도 5의 파워 스펙트럼은, 횡축에 주파수를 취하고, 종축에 최대 강도로 규격화한 규격화 신호 강도를 취했을 때의 스펙트럼이다. 수신 신호(302)의 파워 스펙트럼(402)은, 고주파 성분의 감쇠가 크고, 참조 신호(301)의 파워 스펙트럼(401)에 대하여, 저주파측으로 시프트하고 있다. 이상 도면을 사용해서 설명한 바와 같이, 표준 시험편 표면의 반사파로부터 취득한 참조 신호와, 검사 대상물 내부의 반사파로부터 취득한 수신 신호에 파형의 상위가 발생하는 경우가 있다.
초음파 검사의 검사 대상인 전자 부품은, 재질, 두께, 층 구조의 베리에이션이 풍부하고, 다양한 감쇠 특성을 갖는다. 따라서, 상기 파형의 상위 정도도 검사 대상물마다 크게 다른 경우도 있다. 그래서 본 실시 형태에서는, 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 고정밀도로 검사 결과가 얻어지는 초음파 검사 방법을 제공한다.
<<제1 실시 형태>>
도 1은 제1 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(100)의 구성을 도시하는 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)(기억부), 오실로스코프(7)(표시 장치), 모니터(8)(표시 장치), 입력 장치(12) 등을 포함하여 구성되어 있다.
초음파 탐상기(1)는, 초음파 탐촉자(2)에 펄스 신호(9)를 보내기 위한 펄서(도시하지 않음)와, 초음파 탐촉자(2)로부터 보내지는 전기 신호(10)에 대하여 증폭, 노이즈 제거 등의 처리를 실행해서 수신 신호(11)를 생성하기 위한 리시버(도시하지 않음)를 구비한다.
초음파 탐촉자(2)는, 전기 신호에 의해 구동되어 초음파를 발생하고, 또한 초음파를 수신해서 전기 신호로 변환하는 초음파 탐촉자이다. 또한, 초음파 탐촉자(2)는, 주사 기구부(3)에 의해 유지 또는 구동되며, 또한 검사 대상물 상에서 주사된다. 이 주사 기구부(3)는 기구부 컨트롤러(4)에 의해 제어된다.
초음파 탐상기(1)는, 상기한 바와 같이 초음파 탐촉자(2)에 펄스 신호(9)를 보내고, 초음파 탐촉자(2)는, 펄스 신호(9)를 초음파로 변환해서 검사 대상물(50)에 대하여 초음파(U1)를 송출한다. 제1 실시예에 관한 펄스 신호(9)에는, 깊이 방향의 분해능을 높이기 위해서, 시간폭을 짧게 한 임펄스 신호를 사용한다. 초음파 탐촉자(2)는, 검사 대상물(50)로부터 발생한 반사파(U2)를 전기 신호로 변환하고, 전기 신호(10)를 초음파 탐상기(1)로 보낸다. 초음파 탐상기(1)는, 전기 신호(10)의 입력을 받아서 수신 신호(11)를 생성하고, 수신 신호(11)를 연산 처리부(5)로 보낸다. 연산 처리부(5)는, 초음파 탐촉자(2)를 사용해서 검사 대상물의 적절한 부위를 주사시키기 위해서, 기구부 컨트롤러에 제어 신호를 보내고, 제어 컨트롤을 실현한다. 연산 처리부(5) → 기구부 컨트롤러(4) → 주사 기구부(3) → 초음파 탐촉자(2)의 계통에 의해 초음파 탐촉자(2)의 자동 제어(주사)가 이루어진다.
연산 처리부(5)가 얻은 데이터(수신 신호(11)나, 상기 자동 제어에 요하는 신호를 포함한다)는 필요에 따라서 하드 디스크(6)(기억부)에 축적된다. 또한, 연산 처리부(5)는, 오실로스코프(7)(표시 장치) 및 모니터(8)(표시 장치)에 접속되고, 실시간으로 A 스코프 표시 또는 C 스코프 표시를 행할 수 있다.
또한, 「A 스코프 표시」란, 오실로스코프(7)의 횡축에 시간을 취하고, 종축에 수신 신호(11)의 신호 강도를 취했을 때의 수신 신호(11)의 표시이다. 또한, 「C 스코프 표시」란, 초음파 탐촉자(2)를 검사 대상물에 대하여 종횡으로 주사하고, 표시 화면의 횡축에 초음파 탐촉자(2)의 이동의 가로 방향 거리를 취하고, 종축에 세로 방향 거리를 취했을 때의, 각 측정점에 있어서의 수신 신호(11)의 평가값의 계조 표시이다. 여기서 평가값이란, 수신 신호(11)의 정의 최댓값 또는 부의 최댓값의 절댓값을 말한다. A 스코프 표시는, 연산 처리부(5)에 의해 C 스코프 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 A 스코프 표시된 수신 신호(11)의 피크의 선택에 따른 처리를 실행한다. 입력 장치(12)는, 예를 들어 키보드, 포인팅 디바이스 등이어도 된다. 하드 디스크(6)에는, C 스코프 표시할 때에, 수신 신호(11)의 파형(특히, 피크의 크기)에 따라서 사용하는 색이 정의된 컬러 팔레트가 기억되어 있다. 색의 정의는, 구체적으로는 RYB(Red Yellow Blue)값을 사용해서 수신 신호(11)의 파형과 대응짓는다.
또한, C 스코프 표시를 위한 수신 신호(11)의 평가는, 평가 게이트의 범위 내에서 행해진다. 평가 게이트는, 초음파 탐상기(1)로부터 입력된 수신 신호(11)의 성분 중, 검사 대상물의 검사 개소로부터 반사파(U2)에 의한 성분만을 취출해서 C 스코프 표시시키기 위한 것이다. 그 때문에, 평가 게이트는, 수신 신호(11)를 소정의 지연 시간 후에 소정의 시간만 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 수신 신호(11)를 해석하고 자동적으로 설정해도 된다. 연산 처리부(5)에는, 평가 게이트를 생성하는 게이트 회로가 탑재되어 있다. 단, A 스코프 상에서는 항상, 정의 피크의 최대 및 부의 피크의 최대가 평가 게이트의 범위 내에 포함되어 있는 것을 확인할 필요가 있다. 정의 피크의 최대와 부의 피크의 최대의 한쪽 혹은 양쪽이 평가 게이트 범위 내에 포함되어 있지 않으면, 검사 대상 개소가 아닌 개소가 정의 피크의 최대나 부의 피크의 최대로 오인식되어, 검사 대상 개소의 평가가 올바르게 되지 않을 우려가 있기 때문이다.
또한, 평가 게이트에 포함되어 있는 수신 신호(11)의 최댓값으로부터 C 스코프를 얻을 때에는, 예를 들어 수신 신호(11)에 있어서 정부의 피크 중 높은 쪽의 레벨을 선택하고 C 스코프에 반영한다.
하드 디스크(6)에는, 제1 실시 형태의 초음파 검사를 연산 처리부(5)에서 실행하기 위한 프로그램(초음파 검사 방법을 행하기 위한 프로그램), 참조 신호, 검사 대상의 종류 리스트, 검사 대상의 종류에 관련지어진 감쇠율의 정보가 보존되어 있다. 참조 신호는, 도 2에 도시한 방법에 의해 취득할 수 있다. 초음파의 감쇠율은, 감쇠 계수와 검사 대상의 두께의 곱에 의해 산출할 수 있다. 초음파의 감쇠 계수는, 예를 들어 ASTM(American Standard Testing and Materials) C1332-01 「Standard Test Method for Measurement of Ultrasonic Attenuation Coefficients of Advanced Ceramics by Pulse-Echo Contact Technique」에서 개시된 방법으로 측정할 수 있다.
검사 대상을 구성하는 다양한 재질의 감쇠 계수를 측정하고, 측정된 감쇠 계수와 검사 대상의 두께의 곱에 의해 감쇠율을 산출할 수 있다. 산출된 감쇠율을 보정 파라미터로서 등록하고, 하드 디스크(6)에 보존한다(등록 스텝). 연산 처리부(5)는, 보존된 보정 파라미터마다 식별자를 부여하고, 또한 보정 파라미터의 식별자와 검사 대상의 식별자의 대응지음을 행한다. 이에 의해, 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 적절한 보정 파라미터(감쇠율)가 선택된다.
도 6은 검사 대상의 종류를 유저에게 선택시키는 GUI(Graphical User Interface)이다. GUI(13)는, 하드 디스크(6)에 보존된 검사 대상의 종류의 리스트를 표시한다. 유저는, 리스트 표시된 검사 대상 중에서 원하는 검사 대상을 선택한다(선택 스텝). 연산 처리부(5)는, 선택된 검사 대상의 식별자에 대응지어진 보정 파라미터를, 연산 처리부(5)의 메모리 영역에 보존해서 로드하는(읽어들이는) 것이 가능해진다. 이에 의해, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다. 또한, 메모리 영역의 메모리는, 마이크로프로세서의 외부와 내부 중 어느 쪽이거나, 혹은 양쪽에 존재하고 있어도 된다.
하드 디스크(6)에는, GUI(13)에 리스트 표시시키는 검사 대상의 라이브러리 정보가 보존되어 있고, 이 검사 대상의 라이브러리 정보를 갱신함으로써, GUI(13)에 리스트 표시하는 검사 대상이 갱신된다. 갱신된 검사 대상 식별자에 대응하는 보정 파라미터의 등록이 가능해진다. 검사 대상의 라이브러리 정보의 갱신은 CD, DVD 등의 기억 매체에 보존된 새로운 검사 대상의 라이브러리 정보를 하드 디스크(6)에 복제함으로써 실행 가능해진다.
도 7은 유저로부터 검사 대상의 정보를 접수하기 위한 GUI이다. 초음파 검사 장치(100)는, 유저로부터 입력 장치(12)를 통해 검사 대상의 정보를 접수하고, 새롭게 보정 파라미터를 생성하도록 해도 된다. 초음파 검사 장치(100)는, 미리 검사 대상의 감쇠 계수마다 식별자가 부여되고 있고, 검사 대상 식별자와 관련지어져 있다.
GUI(14)는, 검사 대상과 두께의 입력을 유저로부터 접수하고, 연산 처리부(5)는, 유저로부터 접수한 검사 대상에 관련지어진 감쇠 계수와, 유저로부터 접수한 두께로부터 감쇠율을 산출한다. 감쇠율은, 감쇠 계수와 두께의 곱으로부터 산출할 수 있다. 산출한 감쇠율을 보정 파라미터로서 새롭게 등록하고, 하드 디스크(6)에 보존한다.
또한, 연산 처리부(5)는, 새롭게 보존된 보정 파라미터에 식별자를 부여하고, 또한 새로운 보정 파라미터의 식별자와, 새로운 검사 대상 식별자의 대응지음을 행한다. 이상에서 설명한 바와 같이, 유저로부터 입력 장치(12)를 통해 검사 대상의 정보를 접수하고, 새롭게 보정 파라미터를 생성하도록 함으로써 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.
또한, GUI(14)는 복수의 재질을 유저에게 선택시키고, 각각의 재질에 대하여 두께의 입력을 접수할 수도 있다. 이에 의해, 검사 대상이 다른 복수의 재질로 구성되는 경우에도, 고정밀도로 검사 결과가 얻어진다.
도 8은 제1 실시 형태에 따른 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 프로그램의 처리 수순을 나타내는 처리 흐름도이다. 연산 처리부(5)는, 하드 디스크(6)에 보존된 처리 프로그램을 실행하고, 검사 대상물 내부의 결함 유무를 검사한다.
스텝 S1에서는, 하드 디스크(6)에 보존된 참조 파형(참조 신호)이 읽어들여져서, 프로그램에 입력된다. 스텝 S2에서는, 하드 디스크(6)에 보존된 보정 파라미터가 읽어들여져서, 프로그램에 입력된다.
스텝 S3에서는, 참조 신호 강도의 보정 처리가 실행된다. 보정 처리는, 참조 신호를 주파수 성분마다 감쇠율로 곱함으로써 달성된다. 구체적으로는, 다음 식 (1)에 의해 보정 처리 후의 참조 신호 rm(t)가 얻어진다.
rm(t)=Real(IFT(exp(-α×f)×R(f))) … (1)
여기서, t는 시간, α는 보정 파라미터, f는 주파수, R(f)는 참조 신호의 푸리에 변환이다. 또한, Real은 복소수의 실부, IFT는 역 푸리에 변환을 나타낸다.
스텝 S4에서는, 초음파 탐상기(1)로부터 보내진 수신 신호(11)가 연산 처리부(5)의 메모리 영역에 보존되고, 프로그램에 입력된다.
스텝 S5에서는, 연산 처리부(5)는, C 스코프 표시를 위한 화소값을 산출한다. 화소값이란, 수신 신호(11)의 평가값의 계조값으로, 예를 들어 256계조의 화상에서는, 화소값은 0부터 255의 값을 취한다. 평가값은, 평가 게이트에 포함되어 있는 수신 신호(11)의 최댓값을 채용한다. 최댓값을 채용할 때, 수신 신호(11)에 있어서 정부의 피크 중 높은 쪽의 레벨을 선택해도 된다. 평가값은, 예를 들어 0부터 255의 범위에 들어가도록 적절히 화소값으로 변환된다. 스텝 S5에서 산출된 화소값은, 연산 처리부(5)의 메모리 영역에 보존된다.
스텝 S6에서는, 연산 처리부(5)는, 후술하는 방법으로 상관 계수를 산출하여, 검사 대상물의 내부 상태의 이상 유무를 판정한다(이상 판정). 스텝 S6에서 판정된 이상 유무의 정보는, 연산 처리부(5)의 메모리 영역에 보존된다. 스텝 S7에서는, 전체 측정점의 처리가 종료했는지를 판정하고, 전체 측정점의 처리가 종료하지 않은 경우(스텝 S7, 아니오)는 스텝 S4로 되돌아가고, 전체 측정점의 처리가 종료하고 있는 경우(스텝 S7, 예), 스텝 S8로 진행한다.
스텝 S8에서는, 연산 처리부(5)는, 전체 측정점의 화소값과 이상 유무의 정보를 포함하는 이차원 화상을 검사 화상으로서 생성한다. 스텝 S8에서 생성되는 검사 화상은, "이상있음" 이라고 판정된 측정점을 컬러 표시하고, "이상없음" 이라고 판정된 측정점을 그레이스케일 표시시켜도 된다. 그레이스케일 표시에는, 각 측정점에서 산출된 화소값을 사용한다. 스텝 S9에서는, 스텝 S8에서 생성한 검사 화상을 모니터(8)에 표시한다(C 스코프 표시).
도 9는 검사 대상물에 초음파를 조사하고, 조사된 초음파가 반사되는 모습을 도시하는 도면이다. 검사 대상물은, 층 L3과 층 L4가 접합한, 전자 부품이다. 층 L3과 층 L4의 접합면인 경계부는, 그 일부가 박리되어 박리부가 형성되어 있다. 박리부에 초음파가 입사하면, 반사파가 발생한다. 이 반사파의 위상은, 입사파의 위상에 대하여 반전한다. 이 현상을 이용하여, 검사 대상물의 내부에 박리 등의 이상이 없는지를 판정한다.
도 10은 상기 스텝 S6에서, 검사 대상물의 내부 상태의 이상 유무를 판정하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 10에는, 박리부에 초음파를 조사하여 얻은 수신 신호(15)를 나타낸다. 수신 신호(15)에는, 시간축 방향의 전반에 층 L3(도 9 참조)의 표면에서 반사된 반사파(표면 에코), 후반에 층 L3과 박리부(공기)(도 9 참조)의 계면에서 반사한 반사파(계면 에코)의 신호를 포함한다. 연산 처리부(5)는, 수신 신호(15)로부터 표면 에코의 개시점을 추출하기 위해서, 표면 에코 게이트(16)(S 게이트)를 설정한다. 수신 신호(15)의 신호 강도가 표면 에코 게이트(16)의 범위 내에서 역치를 초과한 시간을 표면 에코 개시점(17)(트리거 포인트)으로 하여, 연산 처리부(5)는 설정한다. 또한, 연산 처리부(5)는, 계면 에코를 추출하기 위해서, 표면 에코 개시점(17)으로부터 일정 시간 지연된 시간 범위를 평가 게이트(18)에 설정한다.
이어서, 연산 처리부(5)는, 참조 신호(19)의 시간축 방향 위치 정렬을 한다.
위치 정렬에는, 평가 게이트(18) 내에 있어서의 수신 신호(15)의 정과 부의 최대 신호 강도 피크를 사용한다. 도 10은 부의 최대 신호 강도 피크를 기준으로 위치 정렬한 결과를 나타낸다. 연산 처리부(5)는 평가 게이트(18)의 범위 내에서 수신 신호(15)의 부의 최대 신호 강도 피크(20)를 검출한다. 참조 신호(19)의 최대 신호 강도 피크와 수신 신호(15)의 부의 최대 신호 강도 피크(20)가 일치하도록, 참조 신호(19)를 시간축 방향으로 위치 정렬한다.
위치 정렬이 완료되면, 연산 처리부(5)는, 수신 신호(15)와 참조 신호(19)가 겹치는 시간 범위에 있어서, 상관 계수를 산출한다. 이때 부의 값의 상관 계수가 얻어진다. 이어서, 연산 처리부(5)는, 정의 최대 신호 강도 피크를 기준으로 해서 정의 값의 상관 계수를 산출하고, 부의 값의 상관 계수와, 정의 값의 상관 계수를 비교하여, 절댓값이 큰 쪽의 상관 계수를 채용한다. 부의 값의 상관 계수가 큰 경우, 평가 게이트(18)의 범위 내의 계면 에코는 박리 후보라 판정된다. 박리 후보라고 판정된 측정점은, 역치 처리에 의해 최종적으로 박리인지의 여부가 판정된다.
도 11은 상기 스텝 S9에서, 검사 화상을 모니터(8)에 표시하기 위한 GUI이다. GUI(21)는, 검사 화상 표시 영역(22)에, 정상이라고 판정된 영역을 그레이스케일 표시함과 함께, 이상이라고 판정된 영역(23)을 컬러 표시한다(검사 화상 생성 스텝). 이에 의해, 유저는 이상 영역을 용이하게 파악할 수 있다.
GUI(21)는, 파라미터 표시 영역(24)에, 상기 스텝 S2에서 입력된 보정 파라미터나, 입력된 보정 파라미터의 식별자에 관련지어진 검사 대상의 정보를 표시 시킬 수 있다(보정 파라미터 표시 스텝). 이에 의해, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.
GUI(21)는, 보정 처리 유효화 버튼(25)에 의해, 상기 스텝 S3에서의 보정 처리를 실행하는지의 여부의 입력을 유저로부터 접수한다(실행 지정 스텝). 또한, 검사 대상을 유저가 선택하고 있지 않은 경우, 보정 처리 유효화 버튼(25)를 그레이 아웃시켜서, 보정 처리를 무효화시킨다. 이에 의해, 보정 처리가 가능한지 여부를 용이하게 파악할 수 있다.
검사 화상 표시 영역(22)에 표시된 검사 화상은, EXIF(Exchangeable Image File Format) 파일로서 출력하고(출력 스텝), 하드 디스크(6)에 보존할 수 있다. 연산 처리부(5)는, 파라미터 표시 영역(24)에 표시된 정보를 EXIF 파일에 매립할 수도 있다. 구체적으로는, 출력된 EXIF 포맷의 화상 전자 파일에, 로드된 보정 파라미터와, 로드된 보정 파라미터에 관련지어진 검사 대상 식별자와의 적어도 한쪽을 기입한다(기입 스텝). 이에 의해, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.
도 12는 참조 신호 강도의 보정 처리 결과를 표시하는 GUI이다. GUI(26)는 보정 처리 전의 오리지널의 참조 신호(27)와, 신호 강도가 보정된 참조 신호(28)가 표시된다. GUI(26)에 의해 보정 처리 결과가 표시됨으로써, 신호 강도가 보정된 참조 신호와, 오실로스코프(7), 혹은 모니터(8)에 표시된 검사 대상물에서 얻은 수신 신호의 A 스코프 표시를 비교하는 것이 가능해진다(A 스코프 표시 스텝). 이에 의해, 유저는, 검사 대상물에서 얻은 수신 신호의 파형과, 참조 신호의 파형에 상위가 없는 것을 확인할 수 있고, 보정 처리가 올바르게 실행되었는지를 파악할 수 있게 된다.
도 13은 높이 레벨이 다른 복수의 계면을 갖는 전자 부품의 세로 구조를 도시하는 도면이다. 초음파 검사에서는, 높이 레벨이 다른 복수의 계면을, 한번의 초음파 탐촉자의 주사로 이상의 유무를 조사하는 경우가 있다. 전자 부품(29)은, 높이가 다른 칩(30), 칩(31)을 갖고, 칩(30), 칩(31)은 층 L5에 밀봉되어 있다. 칩(30)과 층 L5의 계면을 영역 1, 또는 칩(31)과 층 L5의 계면을 영역 2로 하면, 영역 1과 영역 2는, 층 L5의 두께가 다르기 때문에, 초음파의 감쇠율도 다르다. 그래서, 영역 1과, 영역 2에서 다른 보정 파라미터(감쇠율)를 사용해서 보정 처리를 행해도 된다. 예를 들어, 측정점의 좌표와 보정 파라미터를 관련지어 두고, 측정점마다 보정 파라미터를 전환하여, 참조 신호 강도의 보정 처리를 행해도 된다. 즉, 상기 등록 스텝에 있어서, 다른 복수의 보정 파라미터를 수신 신호의 측정점 좌표에 관련지어서 기억부에 등록하면 된다. 이에 의해, 높이 레벨이 다른 복수의 계면을 갖는 검사 대상에 대한 검사 결과의 신뢰성이 향상된다.
이상 설명한 본 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치를 사용함으로써 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 고정밀도로 검사 대상물 내부의 이상 유무를 판정하는 것이 가능해진다.
<<제2 실시 형태>>
제2 실시 형태에 따른 검사 장치에서는, 참조 신호와, 검사 대상물에서 얻어지는 수신 신호와의, 상호 상관 신호 강도를 산출하고, 산출한 상호 상관 신호 강도에 기초하여 검사 대상물의 내부 상태를 나타내는 초음파 화상을 취득한다. 또한, 제2 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(100)의 구성은, 제1 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(100)와 마찬가지이므로, 중복 부분의 설명은 생략한다(도 1 참조).
제1 실시 형태에서는, 펄스 신호(9)에 시간폭이 짧은 임펄스 신호를 사용했지만, 제2 실시 형태에 따른 검사 장치에서는, 신호 노이즈비를 높이기 위해서, 펄스 신호(9)에 시간폭을 길고, 또한 변조된 신호를 사용한다. 변조 신호에는, 처프 신호, 주파수 편이 변조 신호, 위상 편이 변조 신호 등 공지된 변조 신호를 사용할 수 있다. 참조 신호는, 도 2에 나타낸 방법에 의해 취득할 수 있다. 또한, 참조 신호 강도의 보정 처리에 사용하는 보정 파라미터는 도 6에 나타낸 방법으로 유저에게 선택시킬 수 있다. 또한, 보정 파라미터는 도 7에 나타낸 방법으로 생성하는 것도 가능하다.
도 14는 제2 실시 형태에 따른 검사 대상물의 내부 상태를 나타내는 초음파 화상을 취득하는 프로그램의 처리 수순을 나타내는 처리 흐름도이다. 이 프로그램은, 하드 디스크(6)에 보존되어 있고, 연산 처리부(5)에서 실행된다. 스텝 S1 내지 스텝 S4의 처리 내용은 도 8과 동일하기 때문에 설명은 생략한다. 스텝 S201에서는, 스텝 S3에서 보정 처리를 한 참조 신호와, 스텝 S4에서 입력된 수신 신호의 상호 상관 신호를 산출한다. 상호 상관 신호란, 참조 신호와 수신 신호의 상호 상관 함수이다. 수신 신호에 전기 노이즈 등의 랜덤 노이즈가 중첩한 경우, 스텝 S201의 처리에 의해, 랜덤 노이즈의 제거가 가능해진다. 이것은, 참조 신호와 랜덤 노이즈의 상관이 낮기 때문이다.
스텝 S202에서는, 상호 상관 신호로부터, C 스코프 표시를 위한 화소값을 산출한다. 화소값이란, 상호 상관 신호의 평가값의 계조값으로, 예를 들어 256계조의 화상에서는, 화소값은 0부터 255의 값을 취한다. 평가값의 산출에는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 평가 게이트를 사용한다. 상호 상관 신호에 대하여, 평가 게이트를 설정하고, 평가 게이트에 포함되는 상호 상관 신호의 최댓값으로부터 평가값을 얻을 수 있다. 이때, 상호 상관 신호의 정부의 피크 중 높은 쪽의 레벨을 선택하고 평가값에 반영해도 된다. 스텝 S202에서 산출한 화소값은, 연산 처리부(5)의 메모리 영역에 보존된다.
스텝 S7의 처리 내용은, 도 8과 동일하기 때문에 설명은 생략한다. 스텝 S203에서는, 연산 처리부(5)의 메모리 영역에 보존된 전체 측정점의 화소값으로부터 그레이스케일의 2차원 화상을 초음파 화상으로서 생성한다. 스텝 S204에서는, 모니터(8)에 초음파 화상을 표시한다.
도 15는 상기 스텝 S203에서, 초음파 화상을 모니터(8)에 표시하기 위한 GUI이다. GUI(32)는, 초음파 화상 표시 영역(33)에, 초음파 화상을 그레이스케일 표시한다. 이에 의해, 초음파 검사 장치(100)의 사용 편의성이 향상된다.
종래, 상호 상관 신호 강도에 기초하여 초음파 화상을 취득하고자 하는 경우, 검사 대상물 내부의 초음파 감쇠에 의해, 참조 신호와, 검사 대상물을 사용해서 취득된 수신 신호의 파형에 상위가 발생하고, 상호 상관 신호 강도가 저하되어 신호 노이즈비가 저하되는 문제가 있었다. 그러나, 제2 실시 형태에 따른 검사 장치에서는, 검사 대상에 따라서 참조 신호 강도의 보정 처리가 행해지기 때문에, 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 신호 노이즈비가 높은 초음파 화상이 얻어지게 된다.
<<제3 실시 형태>>
제3 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치는, 투과법으로 본 발명을 실시할 수 있도록 한 것이다. 투과법이란, 검사 대상물을 투과한 초음파를 이용해서 검사하는 방법을 가리킨다. 한편, 검사 대상물로부터 반사된 초음파를 이용해서 검사하는 방법은 반사법이라고 불린다. 투과법의 이점 중 하나는, 검사 대상물 내부에서의 초음파의 전반 거리를 반사법보다 짧게 함으로써, 초음파의 감쇠를 억제하고, 신호 노이즈비를 높이는 데 있다.
예를 들어, 검사 대상물의 저면에 가까운 계면의 이상 유무를 검사하고자 하는 경우, 반사법에서는, 초음파가 검사 대상물의 표면으로부터 저면 근방의 계면으로, 저면 근방의 계면으로부터 표면으로, 전반해간다. 따라서, 검사 대상물 내부에 있어서의 초음파의 전반 거리는, 최단이라도 시료의 두께의 2배약이 된다. 한편, 투과법에서는, 초음파가 검사 대상물의 표면으로부터 저면으로 전반해갈뿐이므로, 최단 전반 거리는, 시료의 두께와 동등하다. 따라서, 상기의 경우, 투과법에서는, 반사법과 비교해서 전반 거리를 대략 절반으로 짧게 할 수 있다.
도 16은 제3 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(500)의 구성을 도시하는 블록도이다. 초음파 검사 장치(500)는, 초음파 검사 장치(100)와 마찬가지로, 초음파 탐상기(1), 초음파 탐촉자(2), 주사 기구부(3), 기구부 컨트롤러(4), 연산 처리부(5)(마이크로프로세서), 하드 디스크(6)(기억부), 오실로스코프(7)(표시 장치), 모니터(8)(표시 장치), 입력 장치(12) 등을 포함하여 구성되어 있다(도 1 참조). 초음파 검사 장치(500)는, 또한 투과파를 수신하기 위한 초음파 탐촉자(501)를 포함한다.
초음파 탐촉자(501)는, 초음파를 수신해서 전기 신호로 변환하는 초음파 탐촉자이다. 초음파 검사 장치(100)에서는, 초음파 탐촉자(2)가 초음파를 발생하는 송신 기구와, 초음파를 수신하는 수신 기구의 양쪽 역할을 겸하고 있었지만, 초음파 검사 장치(500)에서는, 초음파 탐촉자(2)가 송신 기구, 초음파 탐촉자(501)가 수신 기구의 역할을 각각 한다.
주사 기구부(3)는, 초음파 탐촉자(2)와 초음파 탐촉자(501)를 유지하고, 또한 검사 대상물 상에 초음파 탐촉자(2)를, 검사 대상물 아래에 초음파 탐촉자(501)를 주사시킨다.
초음파 탐상기(1)는, 초음파 탐촉자(2)에 펄스 신호(502)를 보내고, 초음파 탐촉자(2)는, 펄스 신호(502)를 초음파로 변환해서 검사 대상물(50)에 대하여 초음파(U3)를 송출한다. 펄스 신호(502)에는, 시간폭이 길고, 또한 변조된 신호(제2 실시 형태 참조)를 사용한다. 초음파 탐촉자(501)는 검사 대상물(50)을 투과한 투과파(U4)를 전기 신호로 변환하고, 전기 신호(503)를 초음파 탐상기(1)로 보낸다. 초음파 탐상기(1)는, 전기 신호(503)의 입력을 받아서 수신 신호(504)를 생성하고, 연산 처리부(5)로 보낸다.
연산 처리부(5)가 얻은 수신 신호(504)는 필요에 따라서 하드 디스크(6)(기억부)에 축적된다. 또한, 연산 처리부(5)는, 오실로스코프(7)(표시 장치) 및 모니터(8)(표시 장치)에 접속되고, 실시간으로 A 스코프 표시 또는 C 스코프 표시를 행할 수 있다.
초음파 검사 장치(500)는, 제2 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치와 마찬가지로, 참조 신호와, 검사 대상물에서 얻어지는 수신 신호와의, 상호 상관 연산 신호를 산출하고, 산출한 상호 상관 신호 강도에 기초하여 검사 대상물의 내부 상태를 나타내는 초음파 화상을 취득한다. 이 경우 수신 신호는, 투과파에서 얻어진다.
도 17은 제3 실시 형태에 따른 참조 신호(보정 전)를 취득하는 방법을 도시한 도면이다. 초음파 탐촉자(2)와 초음파 탐촉자(501)는, 물(201)에 침지되어 있다. 초음파 검사 장치(500)는, 초음파 탐촉자(2)를 사용해서 초음파(U203)를 송출한다. 초음파(U203)는, 물(201)을 전반하고, 초음파 탐촉자(501)에 수신된다. 수신된 신호를 참조 신호(보정 전)로 한다.
하드 디스크(6)에는, 검사 대상물의 내부 상태를 나타내는 초음파 화상을 취득하는 프로그램이 보존되어 있고, 연산 처리부(5)에서 실행된다. 실행되는 처리 내용은, 제2 실시 형태와 동일하므로 설명을 생략한다(도 14 참조). 참조 신호 강도의 보정 처리에 사용하는 보정 파라미터는 도 6에 도시한 방법으로 유저에게 선택시킬 수 있다. 또한, 보정 파라미터는 도 7에 도시한 방법으로 생성하는 것도 가능하다.
이상의 구성에 의해, 투과법으로 본 발명의 실시가 가능해진다. 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 상호 상관 신호 강도에 기초하여 초음파 화상을 취득 하고자 하는 경우, 검사 대상물 내부의 초음파의 감쇠에 의해, 참조 신호와, 검사 대상물을 사용해서 취득된 수신 신호의 파형에 상위가 발생하고, 신호 노이즈비가 저하되는 문제가 있었다. 이 문제는, 투과법에서도 발생한다. 그러나, 제3 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(500)에서는, 검사 대상에 따라서 참조 신호 강도의 보정 처리가 행해지기 때문에, 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 신호 노이즈비가 높은 초음파 화상이 투과법에서도 얻어지게 된다.
이상 설명한 본 실시 형태의 초음파 검사 방법은, 다음의 특징을 갖는다.
본 실시 형태의 초음파 검사 방법은, 초음파를 검사 대상물에 조사하고, 검사 대상물로부터 수신 신호를 취득하고, 연산 처리부에서 수신 신호와 참조 신호(예를 들어, 참조 신호(19))의 상관 연산 처리를 실행하고, 상관 연산 처리의 결과에 기초하여, 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 초음파 검사 방법이다. 초음파 검사 방법은, 참조 신호의 강도를 보정하기 위한 검사 대상물의 종류에 고유의 보정 파라미터를, 검사 대상 식별자에 관련지어서 기억부에 등록하는 등록 스텝과, 검사 대상 식별자에 기초하여 보정 파라미터를 연산 처리부에 로드하는 로드 스텝(도 8의 스텝 S2)과, 로드된 보정 파라미터를 사용해서 참조 신호의 신호 강도를 보정하는 보정 스텝(예를 들어, 도 8의 스텝 S3)과, 수신 신호와, 보정된 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하는 상관 연산 스텝(예를 들어, 도 8의 스텝 S6)을 갖는다. 본 실시 형태의 초음파 검사 방법에 의하면, 다양한 초음파 감쇠 특성을 갖는 검사 대상물에 대해서도, 고정밀도로 검사 결과가 얻어지는 초음파 검사 방법을 제공할 수 있다. 또한, 상관 연산 처리는, 전술한 도 8의 스텝 S6 등 지금까지 설명한 처리 이외의, 수신 신호와 참조 신호의 상관 계수를 얻는 처리여도 된다.
본 실시 형태의 초음파 검사 방법은, 반사법(제1 실시 형태, 제2 실시 형태 참조)에서도 투과법(제3 실시 형태 참조)에서도 적용할 수 있다.
초음파 검사 방법은, 표시 장치(예를 들어, 모니터(8))에 상기 등록 스텝에서 등록된 검사 대상의 종류를 리스트 표시시키고, 리스트 표시된 검사 대상의 종류 중에서 유저에게 검사 대상의 종류를 선택시키는 선택 스텝을 갖고, 상기 로드 스텝에 있어서, 상기 선택 스텝에서 유저가 선택한 검사 대상의 종류에 기초하여 보정 파라미터를 연산 처리부에 로드할 수 있다.
상기 등록 스텝에 있어서, 입력 장치에서 유저로부터 검사 대상의 정보를 접수한 결과에 기초하여, 보정 파라미터를 새롭게 생성하고, 새롭게 생성된 파라미터를 검사 대상 식별자에 관련지어서 기억부에 등록할 수 있다(도 7의 설명 참조).
상기 등록 스텝에 있어서, 보정 파라미터는 초음파의 주파수에 의존하는 감쇠율이다(도 6, 도 7에 설명 참조).
초음파 검사 방법은, 표시 장치에 검사 대상 식별자와 상기 로드 스텝에서 로드된 보정 파라미터를 표시시키는 보정 파라미터 표시 스텝을 갖는다(도 11의 설명 참조).
초음파 검사 방법은, 표시 장치에 보정된 참조 신호를 A 스코프 표시시키는 참조 신호 A 스코프 표시 스텝을 갖는다(도 12의 설명 참조).
초음파 검사 방법은, 상기 보정 스텝을 실행할지의 여부를, 유저로부터의 지정을 받는 실행 지정 스텝을 갖는다(도 11의 설명 참조).
초음파 검사 방법은, 상관 연산 처리 결과를 기초로 검사 화상을 생성하는 검사 화상 생성 스텝과, 검사 화상을 EXIF(Exchangeable Image Format) 포맷으로 출력하는 출력 스텝과, 출력된 EXIF 포맷의 화상 전자 파일에, 로드된 보정 파라미터와, 로드된 보정 파라미터에 관련지어진 검사 대상 식별자의 적어도 한쪽을 기입하는 보정 파라미터를 기입하는 기입 스텝을 갖는다.
초음파 검사 방법은, 수신 신호의 강도로부터 그레이스케일 화상의 화소값을 산출하는 화소값 산출 스텝(예를 들어, 도 8의 스텝 S5)과, 상기 상관 연산 스텝을 실행 후, 화소값과 이상 영역의 정보를 포함하는 검사 화상을 생성하는 검사 화상 생성 스텝(도 8의 스텝 S8)을 갖는다.
초음파 검사 방법은, 상기 상관 연산 스텝 대신에, 수신 신호와 보정된 참조 신호의 상호 상관 함수 신호를 산출하는 상호 상관 신호 산출 스텝(도 14의 스텝 S201)과, 상호 상관 함수 신호의 강도에 기초하여 초음파 화상을 생성하는 초음파 화상 생성 스텝(도 14의 스텝 S203)을 갖는다.
상기 등록 스텝에 있어서, 다른 복수의 보정 파라미터를 수신 신호의 측정점 좌표에 관련지어서 기억부에 등록한다(도 13의 설명 참조).
또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시 형태는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해서 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것도 가능하고, 또한 어느 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
또한, 상기 각 구성, 기능, 처리부, 처리 수단 등은, 그들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로로 설계하는 등에 의해 하드웨어로 실현해도 된다. 또한, 상기의 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 기억 장치, 또는 IC 카드, SD 카드, DVD 등의 기억 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(A 스코프 표시, 표시 장치)
8 : 모니터(C 스코프 표시, 표시 장치)
9 : 펄스 신호
10 : 전기 신호
11 : 수신 신호
12 : 입력 장치
13, 14, 21, 26, 32 : GUI
15 : 수신 신호
16 : 표면 에코 게이트
17 : 표면 에코 개시점
18 : 평가 게이트
19 : 참조 신호
20 : 부의 최대 신호 강도 피크
22 : 검사 화상 표시 영역
23 : 이상이라고 판정된 영역
24 : 파라미터 표시 영역
25 : 보정 처리 유효화 버튼
27 : 참조 신호(보정 처리 전)
28 : 참조 신호(보정 처리 후)
29 : 전자 부품
30, 31 : 칩
33 : 초음파 화상 표시 영역
50 : 검사 대상물
100, 500 : 초음파 검사 장치
201 : 물
202 : 표준 시험편
203 : 전자 부품
301 : 참조 신호(표준 시험편 표면의 반사파)
302 : 수신 신호(전자 부품 내부의 반사파)
401 : 파워 스펙트럼(참조 신호)
402 : 파워 스펙트럼(수신 신호)
501 : 초음파 탐촉자
502 : 펄스 신호
503 : 전기 신호
504 : 수신 신호
L1, L2, L3, L4, L5 : 층

Claims (20)

  1. 검사 대상물에 조사한 초음파를 수신해서 전기 신호로 변환하는 초음파 탐촉자와, 상기 초음파 탐촉자를 구동하고, 상기 전기 신호로부터 수신 신호를 생성하는 초음파 탐상기와, 연산 처리부와, 기억부를 구비하고, 상기 연산 처리부는, 상기 수신 신호와, 상기 기억부에 기억된 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하고, 상기 상관 연산 처리의 결과에 기초하여, 상기 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 검사 장치이며,
    상기 연산 처리부는,
    상기 참조 신호의 강도를 보정하기 위한 검사 대상의 종류에 고유의 보정 파라미터를, 검사 대상 식별자에 관련지어서 상기 기억부에 등록하고,
    상기 검사 대상 식별자에 기초하여 보정 파라미터를 상기 연산 처리부에 로드하고,
    상기 로드된 보정 파라미터를 사용해서 상기 참조 신호의 신호 강도를 보정하고, 상기 수신 신호와 상기 보정된 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    표시 장치에 상기 등록된 검사 대상의 종류를 리스트 표시하고, 상기 리스트 표시한 검사 대상의 종류 중에서 유저에게 검사 대상의 종류를 선택시키고,
    상기 유저가 선택한 검사 대상의 종류에 기초하여 상기 보정 파라미터를 상기 연산 처리부에 로드하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    입력 장치에서 유저로부터 검사 대상의 정보를 접수한 결과에 기초하여, 보정 파라미터를 새롭게 생성하고, 상기 새롭게 생성된 파라미터를 검사 대상 식별자에 관련지어서 기억부에 등록하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 파라미터는, 초음파의 주파수에 의존하는 감쇠율인
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    표시 장치에 상기 검사 대상 식별자와 상기 로드된 보정 파라미터를 표시시키는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    표시 장치에 상기 보정된 참조 신호를 A 스코프 표시시키는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    상기 로드된 보정 파라미터를 사용해서 상기 참조 신호의 신호 강도를 보정해야하는 지의 여부를, 유저로부터의 지정을 받는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    상기 상관 연산 처리 결과를 기초로 검사 화상을 생성하는 검사 화상을 생성하고,
    상기 검사 화상을 EXIF(Exchangeable Image Format) 포맷으로 출력하고,
    상기 출력된 EXIF 포맷의 화상 전자 파일에, 상기 로드된 보정 파라미터와, 상기 로드된 보정 파라미터에 관련지어진 검사 대상 식별자의 적어도 한쪽을 기입하는 보정 파라미터를 기입하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    상기 수신 신호의 강도로부터 그레이스케일 화상의 화소값을 산출하고,
    상기 산출한 화소값과 이상 영역의 정보를 포함하는 검사 화상을 생성하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    상기 상관 연산 처리 대신에, 상기 수신 신호와 상기 보정된 참조 신호의 상호 상관 함수 신호를 산출하고,
    상기 상호 상관 함수 신호의 강도에 기초하여 초음파 화상을 생성하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산 처리부는,
    다른 복수의 보정 파라미터를 수신 신호의 측정점 좌표에 관련지어서 기억부에 등록하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 장치.
  12. 초음파를 검사 대상물에 조사하고, 상기 검사 대상물로부터 수신 신호를 취득하고, 연산 처리부에서 상기 수신 신호와 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하고, 상기 상관 연산 처리의 결과에 기초하여, 상기 검사 대상물의 내부 상태를 검사하는 초음파 검사 방법이며,
    상기 참조 신호의 강도를 보정하기 위한 상기 검사 대상물의 종류에 고유의 보정 파라미터를, 검사 대상 식별자에 관련지어서 기억부에 등록하는 등록 스텝과,
    상기 검사 대상 식별자에 기초하여 상기 보정 파라미터를 상기 연산 처리부에 로드하는 로드 스텝과,
    상기 로드된 보정 파라미터를 사용해서 상기 참조 신호의 신호 강도를 보정하는 보정 스텝과,
    상기 수신 신호와, 상기 보정된 참조 신호의 상관 연산 처리를 실행하는 상관 연산 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    표시 장치에 상기 등록 스텝에서 등록된 검사 대상의 종류를 리스트 표시시켜서, 상기 리스트 표시된 검사 대상의 종류 중에서 유저에게 검사 대상의 종류를 선택시키는 선택 스텝을 갖고,
    상기 로드 스텝에 있어서, 상기 선택 스텝에서 유저가 선택한 검사 대상의 종류에 기초하여 상기 보정 파라미터를 상기 연산 처리부에 로드하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 등록 스텝에 있어서, 입력 장치에서 유저로부터 검사 대상의 정보를 접수한 결과에 기초하여, 보정 파라미터를 새롭게 생성하고, 상기 새롭게 생성된 파라미터를 검사 대상 식별자에 관련지어서 기억부에 등록하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록 스텝에 있어서, 상기 보정 파라미터는 초음파의 주파수에 의존하는 감쇠율인
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    표시 장치에 상기 검사 대상 식별자와 상기 로드 스텝에서 로드된 보정 파라미터를 표시시키는 보정 파라미터 표시 스텝을 갖는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  17. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    표시 장치에 상기 보정된 참조 신호를 A 스코프 표시시키는 참조 신호 A 스코프 표시 스텝을 갖는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  18. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 신호의 강도로부터 그레이스케일 화상의 화소값을 산출하는 화소값 산출 스텝과,
    상기 상관 연산 스텝을 실행 후, 상기 화소값과 이상 영역의 정보를 포함하는 검사 화상을 생성하는 검사 화상 생성 스텝을 갖는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  19. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상관 연산 스텝 대신에, 상기 수신 신호와 상기 보정된 참조 신호의 상호 상관 함수 신호를 산출하는 상호 상관 신호 산출 스텝과,
    상기 상호 상관 함수 신호의 강도에 기초하여 초음파 화상을 생성하는 초음파 화상 생성 스텝을 갖는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
  20. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록 스텝에 있어서, 다른 복수의 보정 파라미터를 수신 신호의 측정점 좌표에 관련지어서 기억부에 등록하는
    것을 특징으로 하는 초음파 검사 방법.
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