KR20230130054A - 초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

적절한 설정이 곤란한 S 게이트를 사용하지 않고, 편리성 저하를 억제하면서, 원하는 접합 계면의 깨끗한 화상을 생성 가능하게 하기 위해서, 초음파 프로브와, 컨트롤러를 구비하는 초음파 검사 장치이며, 컨트롤러는: (A) 접수한 소정의 조건에 기초하여, 반사파의 일부를 추출하는 시간 범위를 나타내는, 제1 게이트를 정의하고, (B) 제1 게이트의 종료 시간보다 전에, 시간 폭이 제1 게이트보다 작은 시간 폭을 나타내는 제2 게이트를 1 이상 정의하고, (C) 피검사체의 복수의 측정점의 각각에 대하여: (C1) 측정점에 대응하는 반사파로부터, 피검사체의 상부 표면보다 하층의 계면으로부터 반사된 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하고, (C2) 하층 에코 또는 국소 피크에 기초하여, 당해 반사파의 수신 시간을 조정하고, (D) 시간 조정 후의 반사파와, 제2 게이트에 기초하여, 피검사체의 단면 화상을 생성한다.

Description

초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램

본 발명은, 비파괴 검사 장치에 관한 것으로, 특히 초음파를 사용하여, 전자 부품 등의 피검사체 내부에 존재하는 박리 등의 결함의 유무 판정 및 내부 상태의 가시화를 행하는 초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

피검사체의 화상으로부터 결함을 검사하는 비파괴 검사 방법으로서, 피검사체에 초음파를 조사해서 그 반사파를 검출하여 초음파 화상을 생성하고, 결함을 특정하는 방법이 있다. 또한, 피검사체에 X선을 조사하고 시료를 투과한 X선을 검출하여 X선 화상을 생성하고, 결함을 특정하는 방법이 있다.

일반적으로, 다층 구조를 갖는 피검사체 내에 존재하는 결함을 초음파로 검출하기 위해서는, 음향 임피던스의 차이에 의한 반사 특성이 이용된다. 초음파는 액체나 고체 물질 내를 전파하고, 음향 임피던스가 다른 물질의 경계면이나 공극의 부분에서, 반사파(에코)가 발생한다. 여기서, 박리, 보이드와 같은 결함으로부터의 반사파는, 결함이 없는 부분으로부터의 반사파에 비하여, 그 강도가 높다. 그 때문에, 피검사체의 각 층의 경계면에서의 반사 강도를 화상화함으로써, 피검사체 내에 존재하는 결함이 현재화된 단면 화상을 얻을 수 있다.

초음파 검사 장치로 단면 화상을 생성하는 방법으로서, S 게이트와 F 게이트를 사용한 방법 외에, 특허문헌 1에 기재된 방법이 있다. 이것은, 복잡하고, 또한 다층 구조를 갖는 피검사체로부터 얻어지는 각 측정 위치의 반사파에 대하여, 국소 피크의 특징에 기초하여 반사파끼리를 대조하고, 전체 반사파 간에서 대응하는 국소 피크의 대응짓기를 행하는 수단을 갖는 것이다(특허문헌 1의 S105과 S107). 또한, 특허문헌 1에 기재된 방법은, 국소 피크가 1개 지정되면, 지정된 국소 피크와 대응지어진 전체 반사파의 국소 피크에 의해 화상을 생성하는 수단을 갖는다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 특징량의 예는, 극성(+ or -), Z 좌표(z), 반사 강도(f (z)), 근방 내에서의 국소 피크수(피크 밀도), 참조 파형과의 상호 상관 함수가 개시되어 있다(0053 단락 참조). 이에 의해, 특허문헌 1에 기재된 방법은, S 게이트에 의한 트리거 포인트를 얻지 못하는 경우여도 경계면의 화상의 생성을 가능하게 한다.

또한, 트리거 포인트를 얻지 못하는 경우의 다른 종래 기술로서, 특허문헌 2에 기재된 방법이 있다. 이것은, 피검사체의 표면 조도 등에 의해 설정한 S 게이트 내에서 트리거 포인트를 얻지 못하는 측정 위치에 대하여, 주변의 측정 위치에서 얻어진 트리거 포인트를 적용함으로써, 목표 단면으로부터의 반사파의 흘림을 저감시키는 것이다.

특허 제6608292호 공보 일본 특허 공개 제2015-83943호 공보

특허문헌 1에 기재된 방법은, 국소 피크의 특징량을 연산하고, 특징량을 좌표축으로 하는 공간(특징 공간)에 당해 국소 피크를 플롯한다. 그 후, 당해 방법에서는, 플롯을 그루핑함으로써 행해진다. 그러나, 당해 방법에서는, 특징량 공간의 축이 된다. 특징량의 선정이나 대응짓기 기준의 조정과 같은 시행 착오가 계속해서 발생되어 편리성이 떨어진다.

한편, 특허문헌 2에 기재된 방법은, S 게이트에 의한 트리거 포인트가 검출되지 않은 측정 위치의 화상화를 가능하게 한다. 그러나, 피시험체를 덮는 몰드 수지 표면의 요철에 의해, 표면 트리거 포인트와 동일 경계면으로부터의 에코의 수신 시간차가 측정점마다 일정하지 않은 경우에 대응할 수 없다.

이에, 본 발명의 목적은, 적절한 설정이 곤란한 S 게이트를 사용하지 않고, 편리성 저하를 억제하면서, 원하는 접합 계면의 깨끗한 화상을 생성 가능한 초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 초음파 검사 장치는,

초음파를 발생시켜 피검사체에 송신하고, 상기 피검사체로부터 반사된 반사파를 수신하는 초음파 프로브와,

컨트롤러

를 구비하는 초음파 검사 장치이며,

상기 컨트롤러는:

(A) 유저로부터 접수한 소정의 조건에 기초하여, 상기 반사파의 일부를 추출하는 시간 범위를 나타내는, 제1 게이트를 정의하고,

(B) 상기 제1 게이트의 종료 시간보다 전에, 시간 폭이 상기 제1 게이트보다 작은 시간 폭을 나타내는 제2 게이트를 1 이상 정의하고,

(C) 상기 피검사체의 복수의 측정점의 각각에 대하여:

(C1) 상기 측정점에 대응하는 상기 반사파로부터, 상기 피검사체의 상부 표면보다 하층의 계면으로부터 반사된 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하고,

(C2) 상기 하층 에코 또는 국소 피크에 기초하여, 당해 반사파의 수신 시간을 조정하고, (D) 시간 조정 후의 반사파와, 상기 제2 게이트에 기초하여, 상기 피검사체의 단면 화상을 생성한다.

본 발명에 따르면, 적절한 설정이 곤란한 S 게이트를 사용하지 않고, 원하는 접합 계면의 깨끗한 화상을 생성 가능한 편리성이 높은 초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1은 초음파 검사 방법의 처리 수순의 예이다.
도 2는 초음파 검사 장치의 개념을 나타내는 블록도이다.
도 3은 초음파 검사 장치의 개략의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 피검사체의 일례인, 다층 구조체를 갖는 반도체 패키지의 세로 구조의 모식도이다.
도 5는 S 게이트와 F 게이트의 정의예를 나타내는 도면이다.
도 6은 제1 및 제2 게이트 정의의 예이다.
도 7은 제2 참조파에 대한 하층 에코와 국소 피크를 나타내는 도면이다.
도 8은 국소 피크 및 하층 에코의 전파 처리의 예이다.
도 9는 초음파 반사파의 시간 조정 처리의 예이다.
도 10은 시간 조정 후의 초음파 반사파와 제2 게이트의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 결함 자동 검출 처리의 예이다.
도 12는 복수의 칩을 갖는 피검사체의 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 계산기의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.

이하에 실시예를 설명한다.

본 실시예는, IC칩 등의 다층 구조를 포함하는 전자 부품을 주된 검사 대상으로 하는 것이다. 또한, 본 실시예는, 밀봉 수지의 표면 조도나 두께 불균일, 세로 구조의 면 내의 차이에 의한 반사파의 변형이 있어도, 유저가 원하는 이종 구조물의 접합 계면의 화상을 간단한 조건 접수만으로 생성한다. 그리고, 본 실시예는, 미소한 박리, 보이드 등의 접합 불량을 검출 가능하게 하는 초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램에 관한 것이다. 즉, 본 실시예에서는, 얻어진 전체 측정 위치의 반사파에 대하여, 순차, 국소 피크 레벨로 저면 등의 하층 계면으로부터의 에코(하층 계면 에코)를 인식한다. 그리고, 그 수신 시간 어긋남을 기초로, 전체 측정 위치의 반사파의 수신 시간이 보정된다. 또한, 특정한 좁은 시간 폭의 영상화 게이트를 하층 계면 에코보다 바로 앞의 수신 시간대로 정의하여 화상이 생성된다. 본 실시예는, 복잡하고도, 또한 다층 구조를 갖고, 또한 세로 구조가 측정 위치에 따라 다른 경우여도 피검사체의 초음파에 의한 비파괴 검사에 특히 유효하다.

이하, 실시예에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 본 발명의 사상 내지 취지로부터 일탈하지 않는 범위에서, 그 구체적 구성을 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 변경예에 대해서는 본 명세서의 마지막에 베리에이션으로서 기재한다.

이하, 본 실시예에 따른 초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램의 실시 형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 설명의 간이화를 위해서, 2.5차원, 3차원 반도체 패키징 제품과 같은 복수의 전자 디바이스가 적층되어 형성된 다층 구조를 갖는 피검사체를 예로서 설명한다.

우선, 초음파가 피검사체의 표면을 향해 조사되면, 초음파의 특성으로서, 피검사체 내부를 초음파가 전파하고, 재료 특성(음향 임피던스)이 바뀌는 경계면이 있으면, 초음파의 일부가 반사한다. 특히, 공극이 있으면 대부분이 반사한다. 이 때문에, 원하는 이종 경계면으로부터의 반사파를 포착하여, 그 강도를 화상화함으로써, 보이드나 박리 등의 결함이 현재화된 초음파 검사 화상을 생성할 수 있다. 또한, 이후, 「경계면」을 「계면」이라고 칭하는 경우가 있다. 또한, 「위치」를 「개소」라고 칭하는 경우가 있다. 이하, 다층 구조품의 이종 접합 계면에 있어서의 결함을 검출 대상으로서 설명한다.

<초음파 검사 장치>

도 2는, 본 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 실시 형태를 나타내는 개념도이다. 초음파 검사 장치는, 검출부(1), A/D 변환기(6), 신호 처리부(7) 및 전체 제어부(8)를 구비하고 있다. 검출부(1)는, 초음파 프로브(초음파 탐촉자)(2) 및 탐상기(3)를 구비하여 구성된다. 탐상기(3)는 초음파 프로브(2)에 펄스 신호를 부여함으로써, 초음파 프로브(2)를 구동한다. 탐상기(3)로 구동된 초음파 프로브(2)는 초음파를 발생시키고, 물을 매개로 하여 피검사체(시료(5)라고 칭하는 경우가 있음)에 송신한다.

송신된 초음파가 다층 구조를 갖는 시료(5)에 입사하면, 시료(5)의 표면, 혹은 이종 경계면으로부터 반사파(4)가 발생한다. 또한, 본 명세서에서는, 피검사체와 시료는 동일한 의미이다. 반사파(4)는 초음파 프로브(2)로 수신되고, 탐상기(3)로 반사 강도 신호로 변환된다. 다음으로, 이 반사 강도 신호는 A/D 변환기(6)로 디지털 파형 데이터로 변환되고, 신호 처리부(7)에 입력된다. 이 초음파의 송신, 수신을 시료(5) 위의 검사 영역 내에서 축차 주사하여 행한다. 또한, 설명의 편의상, 초음파 프로브(2)가 발생하는 초음파를 「송신파」, 초음파 프로브(2)가 수신하는 초음파를 「반사파」라고 칭한다. 또한, 「반사파」는 적절히 「초음파 반사파」라고 칭하는 경우가 있다.

신호 처리부(7)는, 화상 생성부(7-1), 결함 검출부(7-2), 데이터 출력부(7-3)를 적절히 갖고 구성된다. 화상 생성부(7-1)는, A/D 변환기(6)로부터 신호 처리부(7)에 입력된 파형 데이터에 대하여, 후술하는 신호 처리를 행한다. 이 처리에 의해, 화상 생성부(7-1)는, 디지털 파형 데이터로부터 시료(5)의 특정한 접합면의 단면 화상을 생성한다. 결함 검출부(7-2)는 화상 생성부(7-1)에서 생성된 접합면의 단면 화상 내에서, 후술하는 화상 처리를 행한다. 이 처리에 의해, 결함 검출부(7-2)는, 박리, 보이드 등의 결함을 검출한다. 박리나 보이드를 갖는 접합면은 전술한 이종 경계면으로 되고, 반사파(4)가 발생하기 때문에, 결함의 검출이 가능해진다. 또한, 데이터 출력부(7-3)는, 결함 검출부(7-2)에 의해 검출된 결함 개개의 정보나 단면의 관찰용 화상과 같은 검사 결과로서 출력하는 데이터를 생성하고, 전체 제어부(8)로 출력한다.

다음으로, 도 2에 도시한 구성을 실현하는 구체적인 초음파 검사 장치(100)의 일 구성예의 모식도를 도 3에 나타낸다. 도 3에 있어서, 10은 X, Y, Z의 직교 3축의 좌표계를 나타내고 있다.

도 3의 1은, 도 2에서 설명한 검출부(1)에 상당한다. 검출부(1)에 포함되는 11은 스캐너대, 12는 스캐너대(11)의 위에 마련된 수조이다. 또한, 13은 스캐너대(11) 위에서 수조(12)를 걸치도록 마련된 X, Y, Z 방향의 이동이 가능한 스캐너이다. 스캐너대(11)는 거의 수평(XY 평면에 평행한 면)으로 설치된 기대이다. Z축은 중력 방향을 따른 축이다.

수조(12)에는 물(14)이 점선으로 나타내는 높이까지 주입되어 있으며, 수조(12)의 저부(수중)에 시료(5)가 놓여 있다. 시료(5)는, 전술한 바와 같이, 다층 구조 등을 포함하는 패키징 제품이다. 물(14)은, 초음파 프로브(2)로부터 출사된 초음파를, 시료(5)의 내부에 효율적으로 전파시키기 위해서 필요한 매체이다. 16은 메커니컬 컨트롤러이다.

시료(5)에 대하여, 초음파 프로브(2)는, 하단의 초음파 출사부로부터 초음파를 송신하고, 시료(5)로부터 되돌아 온 반사파를 수신한다. 초음파 프로브(2)는, 홀더(15)에 설치되어 있으며, 메커니컬 컨트롤러(16)로 구동되는 스캐너(13)에 의해 X, Y, Z 방향으로 자유자재로 이동 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 초음파 프로브(2)는 X, Y 방향으로 이동하면서 시료(5)의 사전에 유저로부터 접수된(또는 신호 처리부(7)가 선택한) 복수의 측정점에서 반사파를 수신한다. 그리고, 측정 영역(XY 평면) 내의 접합면의 2차원 화상을 얻을 수 있어, 결함을 검사할 수 있다. 초음파 프로브(2)는 케이블(22)을 통해 반사파를 반사 강도 신호로 변환하는 탐상기(3)와 접속되어 있다. 또한, 초음파 검사 장치(100)에 의해 얻어지는 2차원 화상은, 특정 깊이 Z에 있어서의 단면 화상이라고도 말할 수 있으며, 또한 XY 평면을 따른 단면 화상이라도 말할 수 있다. 또한, 이후의 설명에서는 「aaa 평면을 따른 단면」인 것을 단면 [aaa]라고 약기하는 경우가 있다. 예를 들어 XY 평면을 따른 단면은 「단면 [XY]」가 된다.

초음파 검사 장치(100)는, 도 2에서 설명한, A/D 변환기(6)와, 신호 처리부(7)와, 전체 제어부(8)와, 메커니컬 컨트롤러(16)를 추가로 구비하여 구성된다.

신호 처리부(7)는, A/D 변환기(6)로 A/D 변환된 반사 강도 신호를 처리하여 시료(5)의 내부 결함을 검출하는 처리부이다. 신호 처리부(7)는, 화상 생성부(7-1), 결함 검출부(7-2), 데이터 출력부(7-3), 파라미터 설정부(7-4)를 구비하고 있다.

화상 생성부(7-1)는, A/D 변환기(6)로부터 얻어지는 디지털 데이터로부터 화상을 생성한다. 디지털 데이터는, 유저로부터 접수한 시료(5)의 측정 영역 [XY]에 있어서 표면, 및 각 이종 경계면 등으로부터 되돌아 와서 초음파 프로브(2)로 수신된 반사파를 A/D 변환기(6)로 A/D 변환한 것이다. 결함 검출부(7-2)는, 화상 생성부(7-1)에서 생성된 화상을 처리하여 내부 결함을 현재화, 혹은 검출한다. 데이터 출력부(7-3)는, 결함 검출부(7-2)에서 내부 결함을 현재화 혹은 검출한 검사 결과를 출력한다. 파라미터 설정부(7-4)는, 외부(예를 들어 유저 인터페이스부를 조작하는 유저)로부터 입력되는 측정 조건 등의 파라미터를 접수하고, 화상 생성부(7-1), 결함 검출부(7-2)로 세트한다. 그리고, 신호 처리부(7)에 있어서 예를 들어 파라미터 설정부(7-4)는 데이터베이스(18)와 접속되어 있다.

전체 제어부(8)는, 유저로부터의 파라미터(후술하는 조건에 상당) 등을 접수한다. 또한, 전체 제어부(8)는, 초음파 반사파, 신호 처리부(7)에 의해 검출된 결함의 화상, 결함 수, 결함 개개의 좌표나 치수 등의 정보를 표시하는 유저 인터페이스부(17) 및 신호 처리부(7)에 의해 검출된 결함의 특징량이나 화상 등을 기억하는 기억 장치(19)를 적절히 접속하고 있다. 메커니컬 컨트롤러(16)는, 전체 제어부(8)로부터의 제어 지령에 기초하여 스캐너(13)를 구동한다. 또한, 신호 처리부(7), 탐상기(3) 등도 전체 제어부(8)로부터의 지령에 의해 구동된다.

또한, 신호 처리부(7), 전체 제어부(8) 및 메커니컬 컨트롤러(16)의 하드웨어 구성은, 도 13을 이용하여 후에 설명한다. 또한, 신호 처리부(7), 전체 제어부(8), 메커니컬 컨트롤러(16)는, 도 3과 같이, 별도의 하드웨어여도 되며, 공통의 하드웨어에 통합되어 있어도 된다. 또는, 메커니컬 컨트롤러(16)를 통합하지 않고, 신호 처리부(7)와 전체 제어부(8)가 공통의 하드웨어에 통합되어 있어도 된다. 또한, 이후의 설명에서는, 통합의 유무에 관계 없이, 신호 처리부(7), 전체 제어부(8) 및 메커니컬 컨트롤러(16) 중 적어도 하나가 포함되거나, 또는 통합된 하드웨어를 단순히 「컨트롤러」라고 칭하는 경우가 있다.

<시료>

도 4는 시료(5)의 일례인 피검사체(400)를 나타낸 도면이다. 피검사체(400)는, 주된 검사 대상이 되는 다층 구조를 갖는 전자 부품이며, 본 도면에서는 전자 부품의 세로 구조를 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 명세서에서는 피검사체는, 시료와 동일한 의미이다. 401은 X, Y, Z의 직교 3축의 좌표계를 나타내고 있다. 좌표계(401)는, 도 3의 좌표계(10)이다. 피검사체(400)는 최하층의 프린트 배선 기판(40) 위에 땜납 볼(41)을 통해 반도체 디바이스(42)가 접합된 것이다. 반도체 디바이스(42)는, 복수의 칩(여기서는 43, 44, 45의 3개)이 적층되고, 인터포저 기판(46)과 범프층(47)을 통해 접속되어 생성되어 있다. 범프층(47)의 주변은, 액상 밀봉재(언더필, 도면 중의 검은 부분)로 밀봉하는, 몰드 앤드 필링이 행해지고 있다. 또한, 전체에 대하여, 수지(48)(도면 중의 망점부)로 밀봉하는 오버 몰드가 행해지고, 외부로부터 보호되어 있다. 피검사체(400)의 표면측(도면 중의 상방)으로부터 초음파(49)가 입사되면 초음파(49)는 피검사체(400)의 내부로 전파된다. 초음파(49)는, 수지(48)의 표면 및 각 칩(43, 44, 45) 사이의 경계면, 범프층(47)으로 대표되는 음향 임피던스의 차이가 있는 개소에서 반사하고, 이들이 하나의 반사파로서 초음파 프로브(2)로 수신된다.

<S 게이트와 F 게이트 방식의 과제 상세>

도 5는, S 게이트와 F 게이트 방식의 과제를 나타내는 도면이다. 또한, 이하, 주어를 생략하고 있는 경우에는, 신호 처리부(7)가 처리 주체이다.

도 5의 50, 55는, 도 4에 도시한 피검사체(400)의 다른 측정점으로부터 초음파 프로브로 수신한 반사파의 일례이다. 50, 55는 횡축에 수신 시간(노정)을 취하고, 종축에 반사 강도(파고값)를 취했을 때의 초음파 파형이다. 또한, 도 5 이외의 도 6 내지 도 11의 반사파의 그래프의 종축과 횡축도 동일하다. 또한, 수신 시간은 초음파 프로브가 초음파를 수신한 시간을 가리켜도 되며, 초음파 검사 장치의 다른 구성물이 초음파 반사파(또는 반사파에 기초하는 디지털 또는 아날로그 데이터)를 수신한 시간이어도 된다. 시료(5) 내부의 각 구성물 내의 초음파의 이동 속도는 대체로 동일하다고 상정한 경우, 수신 시간은 피검사체(400)의 깊이(Z축 방향의 위치라고도 할 수 있음)를 나타내는 것이다. 종축에 취한 반사 강도는 중앙을 0으로 하고, 거기에서 상측 방향은 정의 극성, 하측 방향은 부의 극성을 나타낸다. 반사파는, 극성이 다른 피크가 교대로 나타난다. 이하, 개개의 피크를 국소 피크라고 기재한다. 일반적인 게이트 제어 방식에서는, 우선, 유저로부터 조건을 접수하고, 표면으로부터의 반사파를 검출하기 위한 게이트인 S 게이트[51(56)]를 정의한다. 그리고, S 게이트의 시간 범위에 있어서, 최초에 임계값을 초과하는 피크가 발생하는 타이밍(이후 '트리거 포인트'라고 칭하는 경우가 있음)을 표면으로부터의 반사파(표면 에코)로부터 검출한다.

또한, S 게이트와 F 게이트 방식으로 한정하지 않고, 본 명세서에서는 반사파의 일부(핀 포인트여도 되고, 구간이어도 됨)를 「에코」라고 칭하는 경우가 있다. 나아가, 시료(5)의 특정 부위(표면, 계면, 결함, 하층, 저면)로부터 반사된(또는 「반사되었다고 간주되는」) 반사파의 일부를 당해 부위의 이름을 선두에 부여한 에코(예를 들어 표면 에코, 계면 에코, 결함 에코)라고 칭하는 경우가 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 본 명세서에서는 「게이트」라고 불리는 용어를 사용하여 설명하지만, 그 의미는 「반사파로부터 결함 에코 등을 추출하기 위해서 시간축에 정의된 범위」이다.

다시 S 게이트와 F 게이트 방식의 과제의 상세로 되돌아간다. 다음으로, 트리거 포인트로부터, 유저로부터 접수한 시간만큼 지연된 시간 범위에 영상화 게이트(도면 중에 52, 57)가 정의된다. 또한, 영상화 게이트는 F 게이트라고 칭하는 경우가 있다. 그리고 나서, F 게이트(52, 57) 내에서, 유저로부터 접수한 극성이 정이면, 최대 반사 강도, 극성이 부인 경우에는, 최소 반사 강도를 검출한다. 이것을 검사 대상이 되는 접합 계면의 에코로 간주하고, 검출된 최대 반사 강도, 혹은 최소 반사 강도의 절댓값을 기초로 검사 화상을 생성한다. 즉, 표면으로부터 일정 거리만큼 하층의 계면으로부터의 반사파를 F 게이트(52, 57)에 의해 파악하고, 화상을 생성한다.

이와 같은 처리를 행하기 위해서, S 게이트는, 그 높이가 중요하다. S 게이트의 높이는, 전술한 트리거 포인트를 특정하는 임계값이기 때문이다. 그러나, 임계값이 51에 있어서의 파선으로 나타내는 높이로 정의되면, 반사파(50)에 있어서는, 검출해야 할 강도 최대의 피크(53)(OK)보다도 바로 앞의 피크(54)(NG)가 표면 에코로서 오검출되게 된다. 한편, 오검출을 하지 않도록, 임계값이 S 게이트를 51에 있어서의 실선의 높이로 정의되면, 반사파(55)에서는 올바른 표면 에코(58)(OK)를 놓치게 된다. 이와 같이, 표면 에코의 강도가 측정점에 따라 다른 원인은, 몰드 표면의 조도의 불균일성에 의해, 표면에 있어서 조사파가 산란하기 때문이다. 그 때문에, S 게이트의 높이 조정이 곤란해진다는 것을 알 수 있다. 표면 에코의 오검출이 있으면, F 게이트(52, 57)가 잘못된 시간 범위(깊이)로 정의되고, 잘못된 깊이의 화상이 생성되게 된다.

S 게이트와 F 게이트 방식에서는, 신호 처리부(7)의 화상 생성부(7-1)는 이하와 같은 처리를 반복함으로써, 표면으로부터 일정한 깊이에 있는 접합 계면의 화상을 생성한다:

(A1) 측정 영역(XY 평면) 내에서 주사하여 얻어지는 각 반사파(4)로부터, 트리거 포인트를 산출한다.

(A2) 일정 시간(유저로부터 접수한 시간임)만큼 지연한 시간 범위에 F 게이트를 설정한다.

(A3) F 게이트의 범위로부터, 유저로부터 접수한 극성에 합치하고, 또한 파고값의 절댓값이 최대가 되는 국소 피크를 선택한다.

(A4) 파고값의 절댓값을 농담값으로 변환한다(예를 들어, 256계조의 화상을 생성하는 경우, 농담값은 0 내지 255의 값이며, 절댓값이 제로이면, 농담값은 0이다).

이상이 처리의 설명이다. 또한, 본 명세서에 있어서의 국소 피크의 「검출」의 일례는, 기본이 되는 반사파로부터 조건을 충족하는 점이나 시점을 「선택」하거나 「특정」하는 것이다.

이와 같이, 지금까지의 게이트 제어 방식은, 도 4의 400과 같이, 표면으로부터 각 칩의 경계면까지의 거리가 일정하며, 또한, 안정적으로 표면 에코가 얻어지는 것을 전제로 하고 있다. 그러나, 실제로는, 상술한 바와 같이, 표면 에코의 파고값은 시료(5)의 표면에 의해 크게 변동하고, 원하는 접합 계면의 화상을 안정적으로 얻을 수 있는 것이 곤란해지는 경우가 있다.

또한, 근년, 전자 부품의 소형·박형화의 진전에 의해, 내부 구조물도 박화가 진행되고, 다양한 이종 계면으로부터의 반사파가 시간축상에서 근접하여 수신된다. 이 때문에, F 게이트가 도 5의 52, 57과 같은 시간 범위로 정의되면, 복수의 계면으로부터의 반사 신호가 F 게이트 내에서 혼재하고, 잘못된 계면의 반사 신호를 검출하게 된다.

이하에 도시한 본 실시예에 있어서의 방식에서는, 이러한 상황에서도 복잡한 S 게이트를 유저에게 설정시키지 않고, 간단하게, 원하는 계면의 화상이 생성 가능해진다.

<본 실시예의 처리>

이하에 본 실시예의 처리를 설명한다.

도 1은, 본 실시예에 관계되는 초음파 검사 방법의 처리 수순을 나타내는 흐름도의 일례이다. 적절히 도 3을 참조한다. 또한, S101 내지 S111의 처리는, 신호 처리부(7)가 행하는 처리이다. 만약 신호 처리부(7)가, 도 3에 도시한 각 부(7-1 내지 7-4)를 갖는 경우에는, 각 스텝의 처리 주체인 각 부와의 대응은 하기와 같다:

화상 생성부(7-1): S101 내지 S110.

결함 검출부(7-2): S111.

데이터 출력부(7-3): 화상(1-2), 화상(1-3), 검출 결과(1-4)의 표시. 이것들은 보다 정확하게는, 정보를 각 부로부터 수신하여, 유저 인터페이스부(17)에 표시하기 위해서, 전체 제어부(8)에 송신하는 처리이다.

파라미터 설정부(7-4): 조건(1-1)의 접수, 설계 정보(1-5)의 접수, 접수한 이들 정보의 각 부로의 송신.

단, 처리 주체와 스텝은 상기 예에 얽매이지 않는다.

(S101) 우선, 검출부(1)는 시료로 초음파를 조사하고, 그 반사파인 제1 참조파를 취득한다. 제1 참조파는, 측정 영역 내의 임의의 위치로부터 취득한다. 또한, 제1 참조파는, 측정 영역에 있어서의 XY 평면 중 적어도 1군데에서 취득되면 된다. 취득된 제1 참조파는, 유저 인터페이스부(17)에 표시된다.

제1 참조파에 기초하여, 후술하는 제1 단면 화상을 생성하는 조건으로서 조건(1-1)을 접수한다. 당해 접수는, 제1 참조파를 시인한 유저가, 조건(1-1)을 유저 인터페이스부(17)에 입력함으로써 행해진다. 조건(1-1)에는, 예를 들어 제1 게이트(시간 범위) 및 후술하는 제2 단면 화상을 생성하는 조건으로서, 생성하는 단면 화상수 및 화상을 생성하기 위한 에코의 극성 등이 저장되어 있다. 여기서, 게이트의 종료 시간에 관하여, 후술하는 제2 게이트는 제1 게이트보다도 시간축상에서 바로 앞에 정의되며, 또한 제1 게이트보다 폭이 좁은 시간 범위로 하는 것이 바람직하다. 유저에게 있어서는, 제1 게이트는, 복수의 단면 화상(후술하는 제2 단면 화상)을 생성하는 시간 범위를, 신호 처리부(7)에 입력하는 수단이라는 의미를 갖는 것으로 간주해도 된다. 또한, 조건(1-1)은 전술한 파라미터의 일례이다.

도 6은, 제1 게이트, 제2 게이트를 나타내는 도면이다.

여기서, 도 6의 60은 제1 참조파의 일례, 62는 제1 참조파에 기초하여 정의되는 제1 게이트, 61은 제1 게이트 내를 확대한 제1 참조파, 63 내지 68은, 제2 게이트의 예이다. 제1 게이트(62)는 후술하는 제1 단면 화상을 생성하기 위한 게이트이다. 또한, 제2 게이트(63 내지 68)는 후술하는 제2 단면 화상을 생성하기 위한 게이트이다. 도 6의 예에서는 제2 게이트(63 내지 68)가 6개 정의되어 있지만, 이것은 제2 단면 화상이 6개 생성되는 것을 나타내고 있다. 본 예에 있어서는, 제1 게이트(62)는, 복수의 국소 피크를 포함하도록 넓은 시간 폭으로 정의된다. 또한, 제2 게이트(63 내지 68)는, 국소 피크를 1개 포함하는 정도의, 제1 게이트보다 짧은 시간 폭의 게이트가 6개, 신호 처리부(7)에 의해 정의되어 있다. 이 경우, 제2 게이트(63 내지 68)의 수는, 도 1의 조건(1-1)의 단면 화상수에 의해 결정한다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 게이트(63 내지 68)는 제1 게이트(62)의 종료 시간보다 전에 정의된다. 또한, 제2 게이트(63 내지 68)의 시간 폭은, 시료에 조사되는 초음파의 1 파장 이하이다.

또한, 이후의 설명에서는 개개의 제2 게이트의 시간 폭은 동일하고, 제1 게이트의 시간 범위를 중복 없이 매립하고 있다는 전제로 설명한다. 단, 도 6과 같이, 제1 게이트의 개시 시간 및 종료 시간으로부터 소정의 시간 범위는 제2 게이트에 대응시키지 않도록 해도 된다. 이 경우, 전술한 소정의 시간 범위는 조건(1-1)으로서 유저로부터 접수되도록 해도 된다. 이후의 설명에서는, 제2 게이트의 시간 범위는, 유저로부터 직접 접수하는 것이 아니라, 단면 화상 수 등에 기초하여 정의되는 예로 설명한다. 그 밖의 예는 베리에이션에 기재한다.

도 1의 설명으로 되돌아간다.

(S102) 도 1에 있어서, 접수한 조건(1-1)에 기초하여, 측정 영역 내를 주사하면서 각 측정점으로부터 초음파 반사파(이후, 적절히 '반사파'라고 약기함)를 취득하고, 데이터베이스(18)(도 3 참조)에 보존한다.

(S103) 그리고, 제1 게이트 내에 있어서의 최대 반사 강도(유저로부터 접수한 검출 극성(이후, 단순히 '극성'이라고 칭함)이 정인 경우), 혹은 최소 반사 강도(유저로부터 접수한 극성이 부인 경우)의 절댓값으로 제1 단면 화상(1-2)을 생성한다. 이 제1 단면 화상(1-2)는 참조 위치 결정용 단면 화상이다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같은 S 게이트를 사용하지 않고, F 게이트에 상당하는 제1 게이트만에 의해 영상화가 행해진다.

(S104) 다음으로, 생성한 제1 단면 화상(1-2) 내의 농담 변화에 기초하여, 특정한 측정 위치(이후, '위치 U'라고 칭함)를 선택하고, 선택한 측정 위치로부터의 제2 참조파를 데이터베이스(18)로부터 취득한다. 제2 참조파를 취득하는 측정 위치는, 제1 단면 화상(1-2)에서, 농담값이 높고(백색에 가깝고), 주변의 농담 변화가 작은 개소가 바람직하다.

전술한 제2 참조파를 얻는 개소(이후, '위치 U'라고 칭함)는, 신호 처리부(7)가, 제1 단면 화상(1-2)에 기초하여, 화상 내의 농담 변동을 계측하고, 변동이 작은 개소로부터 결정하는 것이 바람직하다. 위치 U를 결정하기 위한 농담 변동의 계측 방법의 일례로서는, 이하의 방법이 있다.

(B1) 제1 단면 화상(1-2)의 각 위치(x, y)의 농담값 f(x, y)가 임계값 Th보다 높은 개소.

(B2) 자신의 화소를 포함하는 그 근방의 (N+1)×(N+1)개의 화소의 농담값 f(x+L, y+M)(L, M=-N 내지 N)의 표준 편차 σ를 산출하고, σ가 최소가 되는 개소.

상기 (B1) 또한 (B2)를 충족하는 개소가 위치 U가 된다.

(S105) 다음으로 제2 참조파로부터, 하층으로부터의 반사파, 즉 하층 에코를 검출한다. 하층 에코는, XY 평면상의 측정 영역에 광범위(또는 전반)에 걸쳐 공통으로 존재하는 하층의 계면(이후, '공통 하층 계면'이라고 칭함)으로부터의 에코인 것이 바람직하다. 당해 하층의 일례는, 프린트 배선 기판(도 4의 40)의 저면이나 인터포저 기판(도 4의 46)의 저면 등을 생각할 수 있지만, 그 밖의 구조여도 된다. 하층 에코는, 1개의 국소 피크를 포함하고, 또한, 제2 참조파에 있어서, 제1 게이트 내로부터 특정된다. 보다 구체적으로는, 신호 처리부(7)가, 제1 게이트 내에 포함되는 제2 참조파의 국소 피크 중, 반사 강도의 절댓값이 최대가 되는 국소 피크를 선택하고, 선택한 국소 피크를 중심으로 하는 제2 게이트 폭의 시간 범위를, 하층 에코로 검출하는 처리가 고려된다.

도 7은, 하층 에코의 예를 나타내는 도면이다.

도 7의 71은 제2 참조파의 예, 72는 제1 게이트의 예이다. 여기서, 제1 게이트(72)는 제1 참조파의 제1 게이트(도 6의 62)와 동일한 시간 범위를 나타낸다. 73은 신호 처리부(7)에 의해 검출된 하층 에코이다. 또한, 본 명세서의 도면에서는, 게이트는 모서리를 둥글게 한 사각(실선)으로 나타내어지고, 에코는 모서리를 둥글게 한 사각(일점쇄선)으로 나타내고 있다. 이하의 설명에서는, 하층 에코(73)의 시간 폭은 제2 게이트 폭과 동일한 것으로 하여 설명한다. 74는, 71의 제1 게이트(72) 내를 확대한 제2 참조파, 75는 하층 에코의 중심으로서 선택된 국소 피크를 가리킨다.

또한, 제2 참조파(71)로부터의 하층 에코의 검출 방법은, 예를 들어 이하가 고려된다:

* 제2 참조파(71) 중에서, 소정 기준 이상의 피크 강도로부터 시간축상에서 가장 느린 국소 피크를 선택한다. 그리고, 당해 국소 피크를 중심으로 제2 게이트 폭의 절반을 마이너스한 시간과, 제2 게이트 폭의 절반을 플러스한 시간의 시간 범위를 하층 에코(73)로 한다(「하층」=시료(5)의 저면의 경우).

* 유저로부터 하층 에코를 검출하는 시간 범위를 조건(1-1)의 일부로서 접수한다. 그리고, 당해 시간 범위 내에서, 소정의 기준(예를 들어 소정 기준 이상의 피크 강도이거나, 가장 절댓값이 큰 피크 강도이거나, 시간축상에서 가장 느리거나, 또는 빠른 국소 피크이거나)에 기초하여 국소 피크를 선택한다. 그리고, 당해 국소 피크를 중심으로 제2 게이트 폭의 절반을 마이너스한 시간과, 제2 게이트 폭의 절반을 플러스한 시간의 시간 범위를 하층 에코(73)로 한다(「하층」=시료(5)의 저면보다 상부의 경계면의 경우). 후에 도 8 및 <하층 에코의 전파>의 장에서 설명하는 처리에 의하면, 당해 시간 범위의 지정은 제2 참조파(71)에 대해서만 행하면 되므로, 편리성의 높이는 유지할 수 있다. 나아가 당해 시간 범위의 폭은, 도 8 및 <하층 에코의 전파>에서 사용하는 하층 에코(83)의 폭으로 해도 된다.

이상이 검출 방법이다. 또한, 제2 참조파(71)에 대한 하층 에코는 상기 검출 방법으로 검출한 후에, 유저가 변경되어도 된다.

도 1의 설명으로 되돌아간다.

(S106) 다음으로, 각 측정점으로부터 얻어진 초음파 반사파를 데이터베이스(18)로부터 읽어내고, S105에서 검출한 하층 에코(제2 참조파에 대응)에 기초하여, 읽어낸 각 반사파로부터 하층 에코를 검출한다. 이 처리는, 제2 참조파에서 공통 하층 계면에서 유래하는 하층 에코(보다 구체적으로는 국소 피크)를, 다른 측정점의 초음파 반사파로부터도 검출한다고도 말할 수 있다. 단, S106에서 처리 대상으로 하는, 각각의 반사파에 있어서, 핀 포인트의 시간에 하층 에코의 특정에 사용하는 국소 피크가 포함된다고는 할 수 없다. 예를 들어, 시료(5)의 표면 높이(Z축 방향)가 원래 불균일해져 있거나, 시료(5)에 포함되는 구성물의 재질의 차이에 의해, 복수의 측정점에 있어서, 가령 표면으로부터의 깊이가 동일한 깊이의 개소에 국소 피크의 발생원이 되는 구조물이 있었다고 해도, 초음파가 도달해서 반사하는 시간이 다른 경우가 있기 때문이다. 이하에 그 대처 방법을 설명한다.

<하층 에코의 전파>

도 8에, 하층 에코의 검출 처리의 일례를 나타낸다. 또한, 본 도면은 제2 참조파 이외의 초음파 반사파를 대상으로 하고 있다. 800은 시료(5)의 XY 측정 영역면(즉 주사하는 면), 위치 U, M, D는 각 측정점이다. 또한, 측정점은 「측정 위치」나 「측정 개소」라고 하는 경우도 있다. 또한, 이하에서는 U, M, D 측정점의 각각이 출력 화상에 있어서의 1 화소에 대응하는 경우로 설명한다. 그 밖의 대응은 베리에이션에 기재한다.

U는 제2 참조파가 측정된 시료(5)의 위치이다. 81은, 측정점 U로부터 취득한 제2 참조파를 나타낸다. 82는 S105에서 선택한 국소 피크이며, 83은 S105에서 검출한 하층 에코이다. 81, 82, 83은 각각, 도 7에 71, 75, 73에 대응한다. 84, 87은, 측정점 U에 인접하는 측정점 M, 측정점 M에 인접하는 측정점 D로부터 얻어진 반사파이다.

여기서부터 하층 에코를 검출하기 위해서, 측정점 U로부터 인접하는 측정점 M으로, 또한 측정점 M에 인접하는 측정점 D로, 제2 참조파(81)에 의해 검출된 하층 에코(83)의 시간 범위를 순차 전파시킨다. 이에 의해, 제2 참조파 이외의 반사파(84, 87) 각각에 대해서도 하층 에코를 검출한다.

이것을 도 8을 이용하여 보다 구체적으로 설명하자면, 화살표 페어(83Tr)로 나타낸 바와 같이, 제2 참조파(81)로 특정된 하층 에코(83)의 시간 범위가 반사파(84)에 전파된다. 화살표 페어(83Tr) 아래의 영역이, 전파되는 시간 범위이다. 신호 처리부(7)는, 반사파(84)에 전파된 시간 범위 내에 존재하는 국소 피크(85)를 중심으로, 반사파(84)의 하층 에코(86)를 검출한다. 또한, 본 도면에서는, 당해 검출은, 국소 피크(85)를 중심으로 하층 에코(83)의 폭의 절반을 마이너스한 시간과, 하층 에코(83)의 폭 절반을 플러스한 시간의 시간 범위를 하층 에코(86)로 하는 예를 나타내고 있다. 또한, 도 8의 예에서는, 국소 피크의 시간이 제2 참조파(81)와 반사파(84)에서 어긋나 있기 때문에, 결과적으로 전파된 시간 범위와, 새롭게 검출된 하층 에코(86)는 일부 중복되어 있지만, 어긋나 있다.

다음으로 반사파(87)에 대하여 설명하자면, 화살표 페어(86Tr)로 나타낸 바와 같이, 하층 에코(86)로 특정된 시간 범위가 반사파(87)로 전파된다. 신호 처리부(7)는, 반사파(87)에 전파된 시간 범위 내에 존재하는 국소 피크(88)를 중심으로, 반사파(87)의 하층 에코(89)를 검출한다. 검출 방법은 반사파(84)와 마찬가지이다.

이 처리를 반복해 감으로써, 더욱 인접하는 초음파 반사파로 하층 에코를 전파해 간다. 즉, 인접하는 초음파 반사파에 하층 에코가 인식되어 간다. 마찬가지의 처리를 XY 측정 영역면에서 거리가 이격된 측정점으로 순차, 하층 에코를 전파해 가는 것을 전체 초음파 반사파에 대하여 행한다. 도 8의 예는, 800의 XY 측정 영역 내에서 위에서부터 아래로 전파를 행하고 있지만, 아래에서부터 위로, 좌측에서부터 우측으로, 4방향으로 전파를 행함으로써 인식 정밀도의 향상을 도모하는 것도 가능하다.

전파를 수반한 하층 에코 검출 처리의 특성에 대하여 설명한다.

엄밀히 말해, 초음파의 전파 속도는 송신파가 통과하는 전자 부품 내의 구조물의 소재에 따라 다르기 때문에, 가령 공통 하층 계면이 XY 평면과 평행하였다고 해도, 공통 하층 계면 에코의 수신 시간이 미소하지만 어긋나버리기 때문에, 당해 전파에 의해 이러한 어긋남을 흡수할 수도 있다.

이상과 같이, 각 반사파 간의 국소 피크의 대응짓기를 하층 에코의 전파에 따라 행하는 예를 나타내었지만, 반사파와 반사파에서 일괄의 대응짓기를 동적 계획법에 기초하는 탄성 매칭으로 행해도 된다. 이와 같이 대응짓기의 방법은 복수종 있지만, 국소 피크의 대응짓기를 전체 반사파 간에서 행함으로써, 표면으로부터의 반사 신호를 얻지 못하는 경우, 즉, 트리거 포인트를 얻지 못하는 반사파에 대해서도, 공통 하층 계면으로부터의 에코를 검출하는 것이 가능해진다.

도 1의 설명으로 되돌아간다.

(S107) 각 초음파 반사파에 대하여 하층 에코를 검출 후, 제2 참조파에서 선택된 국소 피크의 수신 시간을 기준으로, 각 초음파 반사파의 수신 시간을 조정한다. 보다 구체적으로는, 각 초음파 반사파에서 선택된 하층 에코(또는 그것에 포함되는 국소 피크)가 동일한 수신 시간이 되도록, 각 초음파 반사파의 수신 시간을 조정한다. 이것은, 달리 표현하자면, 공통 하층 계면에서 유래하는 하층 에코(또는 그것에 포함되는 국소 피크)가 동일한 수신 시간이 되도록, 각 초음파 반사파의 수신 시간을 조정한다고도 말할 수 있다. 또한, 이후의 설명에서는 당해 처리를 「시간 조정」이라고 칭하는 경우가 있다. 이하는, 국소 피크로 수신 시간 조정을 하는 경우를 예로 하여 설명한다.

<초음파 반사파의 시간 조정>

도 9는, 초음파 반사파(반사파)의 시간 조정의 일례를 나타낸다. 91은 제2 참조파, 92는 선택된 국소 피크를 나타낸다. 93(일점쇄선의 시간 범위)은 국소 피크(92)를 시간 중심으로 하는 하층 에코이다. 91, 92, 93은, 각각, 도 7의 71, 75, 73에 대응한다. 94는 다른 측정점으로부터 얻어진 초음파 반사파(시간 조정 전의 각 반사파)이며, 도 8에 84, 87에 대응한다. 그리고 초음파 반사파(94)의 국소 피크(95)(이해하기 쉽도록 원으로 둘러싸여 있음)가, S105에서 선택된 제2 참조파(91)의 국소 피크(92)(도 8에 85, 88 상당)에 대응하는, S106에서 선택된 국소 피크이다. 국소 피크(95)는, 국소 피크(92)에 대하여, Δt만큼 수신 시간이 빠르다. 이 경우, Δt가 0이 되도록, 초음파 반사파(94)를 시간축상에서 뒤로 Δt만큼 시프트한다. 즉, 국소 피크(92)를 기준으로 초음파 반사파(94)를 시간 조정한다. 96은 시간 조정 후의 초음파 반사파(94)(각 반사파)를 91에 겹쳐서 나타낸 것이다.

도 1의 설명으로 되돌아간다.

(S108) 다음으로, 전술의 시간 조정을 행한 후의 초음파 반사파에 대하여, 제2 게이트 내의 최대 반사 강도, 혹은 최소 반사 강도를 취득한다. 당해 처리는 복수 존재하는 제2 게이트의 각각에 대하여 행한다. 또한, 반사파에 대한 「최대 반사 강도, 혹은 최소 반사 강도를 취득한다」라 함은, 「최대 절댓값을 취득한다」 라고도 말할 수 있다. 또한, 제2 게이트는 시간 조정(즉 시프트)하지 않는다. 만일 가령 제2 게이트가 도 9의 수신 시간이 2000 부근에 정의되어 있었다고 하면, 반사파(94)(시간 조정 전)의 경우에는, 절댓값의 작은 국소 피크를 대상으로 검출하게 된다. 한편, 시간 조정 후의 반사파이면 96과 같이 적합한 국소 피크가 시간 2000에 근접하기 때문에, 상기 시간 2000 부근의 제2 게이트에서 적합한 국소 피크가 포함된다.

(S109) 이상의 S106 내지 S108을 시료의 측정 영역 내의 전체 반사파에 대하여 실시한다.

(S110) S108에서 검출한 반사 강도를 농담값으로 변환한다. 이에 의해, 결함 검사용 단면 화상인 제2 단면 화상(1-3)을 생성하고, 제2 단면 화상(1-3)을 출력한다. 출력하는 제2 단면 화상(1-3)의 매수는 복수매이며, 조건(1-1)에서 접수한 단면 화상 수로 결정되는 것이다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 게이트(63 내지 68)와, 6개의 제2 게이트가 정의되어 있는 경우, 6매의 제2 단면 화상(1-3)이 출력된다. 반사 강도로부터 농담값으로의 변환 방법은 F 게이트의 경우와 동일해도 된다.

도 10은, 시간 조정 후의 반사파와, 복수의 제2 게이트와의 관계의 일례를 나타낸다.

도 10의 100a는, 제2 참조파의 예, 101은 제2 참조파(100a)에 의해 검출한 국소 피크, 102는 국소 피크(101)를 시간 중심으로 하는 하층 에코이다. 또한, 제2 참조파(100a)는 도 7의 제2 참조파(71)에 대응하고, 하층 에코(102)는 도 7의 하층 에코(73)에 대응하고, 국소 피크(101)는 도 7의 국소 피크(75)에 대응한다. 100b는, 복수의 측정점으로부터 얻어진 복수의 초음파 반사파(제2 참조파도 포함함)를, 시간 조정한 후의 반사파이다. 100b의 일부 반사파가, 도 9의 96에 상당하고, 101이 도 8의 국소 피크(92, 95)에 상당한다.

100c는, 그 일부를 확대한 것이다. 일점쇄선으로 나타내는 하층 에코(102)에 대하여, 그보다도 시간축상에서 바로앞의 실선으로 나타내는 103 내지 106의 4개의 게이트가 제2 게이트로서 정의되어 있는 것을 도면은 나타내고 있다. 그리고, 각 게이트 내의 최대 반사 강도, 최소 반사 강도에 의해, 제2 단면 화상(1-3)(도 1 참조)을 생성한다.

이에 의해, 공통 하층 계면으로부터 일정한 거리만큼 상층에 있는, 복수의 접합 계면의 화상을 생성하는 것이 가능해진다.

도 1의 설명으로 되돌아간다.

(S111) 또한, 본 실시예에서는, 시료의 각 접합 계면의 화상 생성에 추가하여, 생성된 접합 계면 화상으로부터 결함을 검출하고, 검출 결과(1-4)를 출력한다.

<결함 검출예>

도 11은 결함의 검출 처리 S111의 일례를 나타낸다. 1100은 제2 참조파의 예, 1101은 하층 에코, 1102는 제2 게이트이다. 또한, 제2 참조파(1100)는 도 7의 제2 참조파(71)에 대응하고, 하층 에코(1101)는 도 7의 하층 에코(73)에 대응한다. 또한, 제2 게이트(1102)는 도 10의 제2 게이트(103 내지 106) 중 어느 하나에 상당한다.

또한, 1103은, 제1 게이트에 기초하여 생성한 제1 단면 화상이다(도 1의 1-2에 대응). 제1 게이트는, 하층 에코를 포함하는 넓은 시간 범위로 한다. 그 때문에, 본 예에서는, 하층 에코가 다른 계면으로부터의 에코에 대하여 반사 강도가 강하다는 점에서, 제1 단면 화상(1103)은, 공통 하층 계면(여기서는 저면)의 배선 패턴을 많이 포함한다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이 제1 게이트(62)는 넓은 시간 폭으로 정의되기 때문에, 가령 공통 하층 계면보다도 상면에 반사 강도가 강한 구조가 있는 경우에는, 당해 화상에는 당해 구조가 포함되는 경우가 있다.

한편, 1104는 제2 게이트(1102) 내의 반사 강도에 기초하여 생성된 제2 단면 화상이다(도 1의 1-3에 대응). 제2 단면 화상(1104)은, 제2 게이트(1102)의 폭을 좁은 시간 범위로 함으로써, 저면의 배선 패턴의 영향이 배제되고, 저면보다도 상층에 있는 범프가 현재화하는 것을 나타낸다. 즉, 제2 게이트(1102)는, 좁은 시간 폭으로 정의되기 때문에, 제2 단면 화상(1104)에서는 특정한 깊이 영역의 구조만이 관찰된다. 또한, 개개의 제2 게이트는, 당해 화상에 기초하여, 보다 구조나 결함이 현재화하도록 유저가 시간 범위를 변경 가능하게 해도 된다.

범프 접합층의 검사에 있어서는, 범프의 크랙 등의 접합 불량을 검출할 필요가 있다. 여기서, 제2 단면 화상(1104) 내의 파선으로 둘러싼 범프(1104a)의 화상은 다른 범프와 비교하여, 중앙 부분이 어둡고, 결함이지만, 유저는 제2 단면 화상 (1104)을 목시 확인함으로써, 결함을 검출하는 것이 가능해진다.

또한 본 실시예에서는, 결함을 자동으로 검출하는 것도 가능하다.

이와 같은 검출 방법의 일례는, 양품 화상을 미리 생성, 보존해 두고, 비교하는 방법이다. 1105는 양품 화상의 예를 나타낸다. 양품 화상(1105)은 결함이 포함되지 않는 것이 기지일 필요가 있다. 동일한 품종의 시료 화상에서, 결함을 포함하지 않으면 목시 판단한 것이 양품 화상(1105)으로서 채용되어도 된다. 혹은, 동일한 품종의 복수의 시료의 화상을 취득하고, 각 화상의 농담값의 평균값이나 중앙값을 연산하여 화상화함으로써 양품 화상(1105)이 생성되어도 된다.

그리고, 제2 단면 화상(1104)과 양품 화상(1105)의 각 화소에 대하여, 농담값의 차가 사전에 정의한 임계값(고정값이어도 되며, 유저로부터 접수한 값이어도 됨)보다도 큰 개소를 결함으로서 검출한다. 양품 화상(1105)에 있어서, 1104a의 범프와 동일 위치에 있는 범프(1105a)의 중앙 부분은 밝고, 이것을 양품으로 하고 있기 때문에, 1104a는 결함으로 판정한다.

검출 방법의 다른 예로서는, 피검사체(시료)의 세로 구조, 가로 구조에 관한 설계 데이터, 즉 범프의 레이아웃 정보를 이용하는 방법이 있다. 1106은 설계 데이터의 일례이며, 측정 영역 내의 범프의 배치 정보를 원형의 선화가 나타낸 것이다. 본 실시예에 의한 초음파 검사 장치(100)에서는, 설계 정보로서, 검사 대상이 되는 시료(5)(도 2 참조)에 대하여, 각 층의 배선 패턴 등의 레이아웃 정보를 접수하고(도 1의 1-5), 결함 검출에 이용하는 것이 가능하다. 설계 데이터(1106)의 각 범프 영역(개개의 원형 내)에 기초하여, 제2 단면 화상(1104) 내의 각 범프의 농담값 특징(예를 들어, 농담값의 평균이나 표준 편차 등)을 산출하고, 특징이 양품 편차의 범위를 일탈하고 있는 범프를 결함으로서 검출한다.

1104a는, 제2 단면 화상(1104) 내의 다른 범프에 비하여 농담 평균값이 낮고, 또한, 표준 편차가 커지기 때문에, 결함으로서 검출 가능해진다. 이와 같이 하여, 결함 검출부(7-2)는 결함의 화상을 추출한다. 도 11의 1107은 결함 검출 결과(도 1의 1-4)의 일례이다.

이상으로 설명한 제1 단면 화상(1-2), 제2 단면 화상(1-3), 결함 검출 결과 1-4에 추가하여, 제1 참조파, 제2 참조파 등의 초음파 반사파나 처리 도중 결과 등은 적절히 데이터 출력부(7-3)에 의해, 유저 인터페이스부(17)에 표시된다.

상기에 설명한 바와 같이, 설계 데이터에 의해 각 층의 설계 정보를 접수하고, 결함의 검출에 이용 가능하지만, 설계 정보(1-5)로서, 깊이 방향의 설계 정보도 접수하고, 이용 가능하다. 깊이 방향의 설계 정보의 일례는, 각 층의 두께(세로 방향, 가로 방향에 관한 정보), 재질이다. 이들 정보로부터, 원하는 접합 계면으로부터의 반사파의 수신 시간을 산출하고, 도 11의 반사파(1100)에 제2 게이트(1102)를 정의해도 된다. 또한, 유저가 생성되는 화상을 확인하면서, 정의 후의 제2 게이트를 시간축 방향으로 미세 조정할 수 있어도 된다.

이상으로 설명한 실시예에 의해, 세로 구조가 측정 영역면 내에서 다른 시료에 대해서도, 결함의 검출이 가능하다. 도 12에 그 처리의 예를 나타낸다.

1200은, 측정 영역면 내에서 다른 세로 구조를 갖는 전자 부품(피검사체)의 내부 구조를 모식적으로 나타낸 예이다. 피검사체(1200)는 최하층의 프린트 배선 기판(121) 위에 땜납 볼(122)을 통해 반도체 디바이스(123)가 접합된 것이다. 반도체 디바이스(123)는, 다른 종류의 칩(여기서는 124a, 124b의 2종)이 실장되어 있으며, 인터포저 기판(125)과 각각 범프층(126a, 126b)을 통해 접속되어 생성되어 있다.

범프층(126a, 126b)의 주변은, 각각 액상 밀봉재(언더필, 도면 중의 검은 부분)로 밀봉되는, 몰드 앤드 필링이 행해지고 있다. 또한, 전체를 수지(도면 중의 망점부)로 밀봉하는 오버 몰드가 행해지고, 외부로부터 보호되어 있다. 피검사체(1200)의 표면측(도면 중의 상방)으로부터 입사되는 초음파는, XY 평면의 위치에 의해 세로 구조가 다르기 때문에, 범프층(126a)과 범프층(126b)에서는, 그 반사파의 수신 시간이 다르다. 왜냐하면, 밀봉으로 사용되는 수지는, 그 밖의 전자 부품의 소재와는, 초음파의 이동 속도가 다른 경우가 있기 때문이다. 이러한 피검사체(1200)에 있어서, 개개의 칩으로 나누어 지금까지 설명한 처리로 검사해도 된다. 예를 들어, XY면 내의 레이아웃 정보 및 세로 구조 정보, 즉 Z 방향 구조 정보를 기초로, 공통의 기판인 인터포저 기판(125)의 표면 또는 이면(모두 전술한 공통 하층 계면에 해당)으로부터의 에코(즉 하층 에코)를, 측정 영역을 2개로 나누어 각각의 영역 내의 각 반사파로부터 검출한다. 그리고, 분할한 각 측정 영역의 각각에 대하여, 반사파의 시간 조정 후, 영역마다 상이한 시간 범위에 제2 게이트를 정의해도 된다는 것이다.

도 12의 127은, 피검사체(1200)를 상면에서 보았을 때의 측정 영역이며, 2개의 다른 영역(128a, 128b)은, 세로 구조가 다른 것을 나타내고 있다. 이것을 기초로 영역(128a) 내에서 얻어지는 반사파와, 영역(128b) 내에서 얻어지는 반사파에서, 상이한 하층 에코의 인식, 상이한 시간 범위에 제2 게이트를 정의하고, 2종류의 범프층의 단면 화상을 생성하는 것이 가능하다.

<하드웨어 구성>

도 13은, 계산기(900)의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.

계산기(900)는, 도 3에 도시한 신호 처리부(7), 전체 제어부(8)의 실현 형태의 하나이다. 또한, 각 부는 복수의 계산기(900)로 실현해도 된다. 예를 들어, 복수의 계산기(900)로 병렬 계산을 행하거나, 유저 인터페이스부(17)를 구비하는 태블릿 계산기를 포함해도 된다.

계산기(900)는, 메모리(901), CPU(Central Processing Unit)(902), HD(Hard Disk) 등의 기억 장치(903), NIC(Network Interface Card) 등의 통신 장치(904)를 갖는다.

그리고, 기억 장치(903)에 기억되어 있는 프로그램이 메모리(901)에 로드되고, 로드된 프로그램이 CPU(902)에 의해 실행된다. 이에 의해, 도 3에 도시한 화상 생성부(7-1), 결함 검출부(7-2), 데이터 출력부(7-3), 파라미터 설정부(7-4), 전체 제어부(8)의 각 기능이 구현화된다. 기억 장치(903)를 도 3의 데이터베이스(18)나, 기억 장치(19)에 대응시키는 것도 가능하다. 또한, 도시는 생략하였지만, 계산기(900)는 유저 인터페이스부(17)의 일례인, 디스플레이, 터치 패널, 마우스, 키보드를 가져도 된다.

본 실시예에서는, 신호 처리부(7) 및 전체 제어부(8)의 각각이 다른 계산기 (900)로 구성되어 있는 것으로 하고 있지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 전술한 바와 같이, 신호 처리부(7) 및 전체 제어부(8)가 통합된 결과로서, 공통의 계산기 (900)로 실현해도 된다. 또한, 화상 생성부(7-1), 결함 검출부(7-2), 데이터 출력부(7-3), 파라미터 설정부(7-4), 전체 제어부(8)의 각 기능을 구현화하기 위한 프로그램을, 신호 처리부(7)나, 전체 제어부(8)에 배신하는 배신 서버(도시생략)가 구비되어도 된다. 또한, 이러한 프로그램은 USB 메모리 등의 불휘발 기억 매체에 저장된 상태에서, 배포되어도 된다. 이러한 매체는, 초음파 검사 장치(100)의 셋업, 기능 갱신에 사용된다.

또한, 도 13에 도시한 예에서는, 프로그램을 실행하는 프로세서의 일례로서 CPU(902)를 기재하고 있다. 그러나, 이것으로 한정하지 않고, GPU(Graphics Processing Unit) 등이 프로세서로서 사용되어도 되고, 소정의 처리를 실행하는 주체이면 다른 반도체 디바이스가 프로세서로서 사용되어도 된다. 또한, 계산기(900)는 다른 구성물을 포함해도 된다.

또한, 메커니컬 컨트롤러(16)의 실현 형태의 하나로서 계산기(900)의 구성을 채용해도 된다. 이 경우, 계산기(900)는 스캐너(13)(도 3 참조)를 구동하는 소자 또는 회로를 포함해도 된다. 예를 들어, 스캐너(13)에 포함되는 모터에 전압 또는 전류를 공급하는, 스테핑 모터용 드라이버 IC나, DC 모터용 드라이버 회로의 일례이다.

<베리에이션>

이상, 본 실시예를 설명하였다. 또한, 베리에이션으로서 이하의 사항이 고려된다.

* 본 실시예에서는, S106에 사용하는 반사파는, S102에서 취득하고, 데이터베이스(18)(도 3 참조)에 기억되어 있는 반사파를 이용하고 있다. 그러나, 이것으로 한정하지 않고, S106에 있어서, 새롭게 초음파를 시료(피검사체)에 조사해도 된다.

* 또한, 미리, 도 1의 조건(1-1)이 확정되어 있는 경우, S101이 스킵되어도 된다. 혹은, S101에서는 시료의 검사 개소에 대하여 주사하도록 초음파를 조사· 취득하고, 취득된 반사파가 데이터베이스(18)에 보존되어도 된다. 이 경우, 도 1에 있어서의 제1 참조파, 반사파, 제2 참조파는, 데이터베이스(18)에 보존되어 있는 반사파(의 데이터)를 이용하면 된다.

* 또한, 본 실시예에서는 하층 에코의 시간 범위폭을 제2 게이트의 시간 폭과 일치시키고 있지만, 반드시 일치시키지 않아도 된다.

그리고, 본 실시예에서는, S106 내지 S109의 처리가, 각각의 반사파마다 행해지고 있지만, 각 반사파가 한 번에 취득되고, 각각의 반사파의 시간 조정(S107)이 한 번에 행해져도 된다.

* 또한, 본 실시예에서는, 제1 단면 화상이 생성되고, 그 제1 단면 화상을 기초로 제2 참조파를 취득하는 개소가 선택되어 있지만, 예를 들어 설계 정보를 기초로, 유저가 제2 참조파를 취득하는 개소를 선정해도 된다. 이와 같이 하면, 제1 단면 화상의 생성을 생략할 수 있어, 처리 수순을 감소시킬 수 있다.

* 또한, 제2 참조파를 얻는 개소는, Z축 방향에서 계면이 적은, 즉 표면을 제외하면, 그대로 공통 하층 계면에 이르는 위치를 선택할 수 있는 것이면, 다른 방법이어도 된다.

* 또한, 초음파를 매개하는 액체는 물 이외여도 된다.

* 이상의 예에서는, 도 1에 도시한 바와 같이 S102에 있어서 측정 영역 내의 전체 반사파를 취득, 보존하고, 이후의 처리에서는, 보존한 반사파를 재이용하는 방식을 설명하였다. 이에 의해, 제2 단면 화상(1-3)을 생성할 때에는 초음파 프로브(2)의 주사에 의한 전체 반사파 재취득은 필요없지만, 전체 반사파를 일단, 보존할 때에 시간을 요한다. 그러나, 보다 리얼타임성을 추구하기 위해서, 전체 반사파를 보존하지 않고, 화상 생성 시마다, 초음파 프로브(2)의 주사와 병행하여, 화상 생성부(7-1)의 처리를 리얼타임으로 행해도 된다.

* 위치 U는, 유저가, 화면에 표시된 제1 단면 화상(1-2)을 확인하면서 지정을 접수함으로써 결정해도 된다. 나아가, 신호 처리부(7)에 의해 결정된 위치 U를 권장점(또는 권장 영역)으로서 제1 단면 화상(1-2) 위에 표시함으로써, 유저에 의한 선택이 지원되어도 된다.

* 하층 에코는, 국소 피크를 중심으로 하여 정의하지 않아도 된다. 예를 들어, 송신파나 반사파의 국소 피크가 1/2 파형의 중심으로부터 소정의 비율만큼 어긋나는 경우에는, 당해 어긋나는 비율을 가미해도 된다.

* 하층 에코의 폭은, 제2 게이트의 폭과 동일하지 않아도 된다. 예를 들어, 하층 에코의 폭은 송신파 또는 반사파의 1/2 파장에 대응하는 시간 폭이어도 된다.

* 반사파(94)의 시간 조정은, 제2 참조파(91)를 기준으로, 국소 피크에 대하여 행해지는 것을 설명해 왔다. 그러나, 시간 조정은, 제2 참조파 이외의 임의의 반사파를 기준으로 행해도 되고, 국소 피크 이외의 시간에서 행해도 된다.

* 또한, 시간 조정 후의 제2 참조파 이외의 반사파를 유저 인터페이스부(17)로 출력해도 된다. 당해 출력을 할 때에는, 시간 조정하고 있음을 나타내는 텍스트나 기호, 강조색을 함께 출력해도 된다.

* 이상의 설명에서는, 측정점 1개에 대하여 단면 화상의 1 화소가 대응하는 경우에 대하여 설명해 왔지만, 그렇지 않아도 된다.

* 도 8에서 설명한 하층 에코의 전파에 대하여, 전파원의 측정점과 전파처의 측정점은 반드시 대응하는 화소끼리가 인접하고 있을 필요는 없으며, 화소간 또는 측정점 간이, 사전에 정한 소정의 범위 내(인접 화소에 상당하는 측정 영역 위의 거리 이상)에 위치하는 경우에 전파시켜도 된다. 만일 하층 에코의 수신 시간이 그다지 어긋나 있지 않는 경우에는, 소정의 범위를 크게 설정해도 적절하게 하층 에코의 검출 또는 국소 피크의 선택이 가능하다. 화소의 시점에서 말하자면, 2, 3 화소만큼 떨어진 화소끼리를 대상으로 전파를 행해도 된다.

* 또한, 전파 단위는 지금까지 설명한 1 화소나 1 측정점마다가 아니어도, 복수 화소나 복수 측정점으로 통합해서 행해도 된다.

* 도 1의 처리를 행하는 초음파 검사 장치는, 유저로부터 접수한 지시로, 단면 화상 생성 처리 모드를 전환해도 된다. 이 경우, 제1 모드는, 도 1 및 지금까지 설명해 온 처리에 의해 화상이 생성되고, 제2 모드에서는, S 게이트와 F 게이트를 사용하여 단면 화상을 생성해도 된다.

* 상기 설명에서는, 제1 게이트는, 제2 게이트를 정의시키는 시간 범위와, 공통 하층 계면으로부터 반사되었다고 간주하는 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하는 시간 범위를 유저로 지정시키는 엔티티임을 나타내었다. 그러나, 유저에 있어서의 제1 게이트의 설정 의의는 이 이외가 추가되어도, 일부의 의의만이어도 된다.

* 또한, 상기한 각 구성, 기능, 각 부(7-1 내지 7-4, 8), 데이터베이스(18), 기억 장치(19) 등은, 그것들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로로 설계하는 것 등에 의해 하드웨어로 실현해도 된다. 또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 상기한 각 구성, 기능 등은, CPU(902) 등의 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함으로써 소프트웨어로 실현해도 된다. 각 기능을 실현하는 프로그램, 테이블, 파일 등의 정보는, HD(Hard Disk)에 저장하는 것 이외에, 메모리(901)나, SSD(Solid State Drive) 등의 기록 장치, 또는 IC(Integrated Circuit) 카드나, SD(Secure Digital) 카드, DVD(Digital Versatile Disc) 등의 기록 매체에 저장할 수 있다.

* 또한, 각 실시 형태에 있어서, 제어선이나 정보선은 설명상 필요하다고 생각되는 것을 나타내고 있으며, 제품상 반드시 모든 제어선이나 정보선을 나타내고 있다고는 할 수 없다. 실제로는, 대부분 모든 구성이 서로 접속되어 있다고 생각해도 된다.

<결론>

이상의 설명에 의해, 본 명세서에서는 이하를 설명하였다.

<<관점 1>>

초음파를 발생시켜 피검사체에 송신하고, 상기 피검사체로부터 반사된 반사파를 수신하는 초음파 프로브와,

컨트롤러

를 구비하는 초음파 검사 장치이며,

상기 컨트롤러는:

(A) 유저로부터 접수한 소정의 조건에 기초하여, 상기 반사파의 일부를 추출하는 시간 범위를 나타내는, 제1 게이트를 정의하고,

(B) 상기 제1 게이트의 종료 시간보다 전에, 시간 폭이 상기 제1 게이트보다 작은 시간 폭을 나타내는 제2 게이트를 1 이상 정의하고,

(C) 상기 피검사체의 복수의 측정점의 각각에 대하여:

(C1) 상기 측정점에 대응하는 상기 반사파로부터, 상기 피검사체의 상부 표면보다 하층의 계면으로부터 반사된 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하고,

(C2) 상기 하층 에코 또는 국소 피크에 기초하여, 당해 반사파의 수신 시간을 조정하고, (D) 시간 조정 후의 반사파와, 상기 제2 게이트에 기초하여, 상기 피검사체의 단면 화상을 생성한다.

<<관점 2>>

상기 컨트롤러는:

(E) 상기 피검사체의 제1 참조용 측정점으로부터의 반사파인, 제1 참조파를 취득하고,

(F) 유저로부터 상기 소정의 조건을 접수하기 전에, 유저 인터페이스에 표시시켜도 된다.

<<관점 3>>

상기 컨트롤러는:

(G) 상기 피검사체의 제2 참조용 측정점으로부터의 반사파인, 제2 참조파를 취득하고,

(H) 상기 제2 참조파로부터 상기 하층의 계면으로부터 반사된 참조용 하층 에코 또는 참조용 국소 피크를 검출하고,

여기서, (C2)의 수신 시간의 조정은, 상기 참조용 하층 에코 또는 상기 참조용 국소 피크를 기준으로, 조정하는, 초음파 검사 장치.

<<관점 4>>

상기 컨트롤러는,

(I) 시간 조정 전의 반사파와, 상기 제1 게이트에 기초하여, 상기 피검사체의 단면 화상을 생성하고,

(J) (I)에서 생성한 단면 화상을 구성하는 화소에 대하여, 당해 화소의 농담값과, 당해 화소 및 주변의 화소의 농담값의 변화에 기초하여 평가함으로써, 소정의 화소에 대응하는 측정점을 상기 제2 참조용 측정점이라고 정해도 된다.

<<관점 5>>

(C1)로서, 소정의 제1 측정점에 대응하는 소정의 제1 반사파로부터, 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하기 위해서, 상기 컨트롤러는:

(C1A) 상기 소정의 제1 측정점으로부터 소정의 범위 내에 위치하는 소정의 제2 측정점을 선택하고,

(C1B) 상기 소정의 제2 측정점에 대응하는 소정의 제2 반사파로부터, 검출 완료의 하층 에코의 시간 범위를 취득하고,

(C1C) (C1B)에서 취득한 시간 범위 내에서, 상기 소정의 제1 반사파로부터 국소 피크를 선택하고,

(C1D) (C1C)에서 선택한 국소 피크에 기초하여, 상기 소정의 제1 반사파로부터 하층 피크를 검출해도 된다.

<<관점 6>>

상기 제2 게이트의 시간 폭은, 상기 피검사체에 송신한 초음파의 1 파장 이하여도 된다.

<<관점 7>>

(B)의 제2 게이트의 정의는, 유저로부터 접수한 단면 화상 수에 기초하여 행해져도 된다.

<<관점 8>>

상기 상부 표면보다 하층의 계면은, 상기 피검사체의 측정 영역에 광범위 또는 전반에 걸쳐 공통으로 존재하는 하층의 계면이어도 된다.

<<관점 9>>

상기 상부 표면보다 하층의 계면은, 상기 피검사체에 포함되는 프린트 배선 기판의 저면, 인터포저 기판의 저면 중 어느 것이어도 된다.

<<관점 10>>

(B)의 제2 게이트의 정의는, 유저로부터 접수한 상기 피검사체의 설계 데이터의 세로 구조 및 가로 구조에 기초하여 행해져도 된다.

<<관점 11>>

상기 피검사체는, 제1 칩과, 상기 제1 칩과 구조가 다른 제2 칩을 포함하고,

(A) 내지 (D)의 처리는, 칩마다 행해지고,

상기 제1 칩에 관한 제2 게이트의 시간 범위 또는 수와, 상기 제2 칩에 관한 제2 게이트의 시간 범위 또는 수는 다르게 정의 가능해도 된다.

<<관점 12>>

상기 제1 게이트는, 상기 제2 게이트의 정의 범위와, 상기 상부 표면보다 하층의 계면으로부터 반사되는 하층 에코 또는 국소 피크의 검출 시간 범위를 유저에게 지정시키는 엔티티여도 된다.

<<관점 13>>

상기 컨트롤러는, 유저로부터 접수한 지시로, (A) 내지 (D)의 처리에서 단면 화상을 생성하는 제1 모드와, S 게이트와 F 게이트를 사용하여 단면 화상을 생성하는 제2 모드를 전환해도 된다.

1-1: 조건(소정의 조건, 단면 화상수를 포함함)
1-2, 1103: 제1 단면 화상(제1 게이트에 기초하는 단면 화상)
1-3, 1104: 제2 단면 화상(제2 게이트에 기초하는 단면 화상)
1-4: 검출 결과
1-5: 설계 정보
2: 초음파 프로브
4, 50, 55, 84, 87: 반사파
5: 시료(피검사체)
7: 신호 처리부(컨트롤러)
7-1: 화상 생성부 (컨트롤러)
7-2: 결함 검출부(컨트롤러)
17: 유저 인터페이스부(유저 인터페이스)
40, 121: 프린트 배선 기판(하층의 계면을 포함함)
46, 125: 인터포저 기판(하층의 계면을 포함함)
51, 56: S 게이트
52, 57: F 게이트
60: 제1 참조파
62, 72: 제1 게이트
63 내지 68, 103 내지 106, 1102: 제2 게이트
71, 74, 91, 100a, 1100: 제2 참조파
73, 83, 86, 89, 93, 102, 1101: 하층 에코(참조용 하층 에코)
75, 82, 85, 88, 92, 95, 101: 국소 피크(참조용 하층 피크)
81: 제2 참조파(제2 반사파)
84, 87: 초음파 반사파(제1 반사파)
94: 초음파 반사파(반사파)
400, 1200: 피검사체
100: 초음파 검사 장치
100b, 100c: 시간 조정한 후의 반사파(시간 조정 후의 반사파)
124a: 칩(제1 칩)
124b: 칩(제2 칩)
128a, 128b: 영역
1106: 설계 데이터
U: 위치(제2 참조용 측정점, 제2 측정점)
M: 위치(제2 참조용 측정점, 제1 측정점)

Claims (15)

1. 초음파를 발생하여 피검사체에 송신하고, 상기 피검사체로부터 반사된 반사파를 수신하는 초음파 프로브와,
   컨트롤러
   를 구비하는 초음파 검사 장치이며,
   상기 컨트롤러는:
   (A) 유저로부터 접수한 소정의 조건에 기초하여, 상기 반사파의 일부를 추출하는 시간 범위를 나타내는, 제1 게이트를 정의하고,
   (B) 상기 제1 게이트의 종료 시간보다 전에, 시간 폭이 상기 제1 게이트보다 작은 시간 폭을 나타내는 제2 게이트를 1 이상 정의하고,
   (C) 상기 피검사체의 복수의 측정점의 각각에 대하여:
   (C1) 상기 측정점에 대응하는 상기 반사파로부터, 상기 피검사체의 상부 표면보다 하층의 계면으로부터 반사된 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하고,
   (C2) 상기 하층 에코 또는 국소 피크에 기초하여, 당해 반사파의 수신 시간을 조정하고, (D) 시간 조정 후의 반사파와, 상기 제2 게이트에 기초하여, 상기 피검사체의 단면 화상을 생성하는, 초음파 검사 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는:
   (E) 상기 피검사체의 제1 참조용 측정점으로부터의 반사파인, 제1 참조파를 취득하고,
   (F) 유저로부터 상기 소정의 조건을 접수하기 전에, 유저 인터페이스에 표시시키는, 초음파 검사 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는:
   (G) 상기 피검사체의 제2 참조용 측정점으로부터의 반사파인, 제2 참조파를 취득하고,
   (H) 상기 제2 참조파로부터 상기 하층의 계면으로부터 반사된 참조용 하층 에코 또는 참조용 국소 피크를 검출하고,
   여기서, (C2)의 수신 시간의 조정은, 상기 참조용 하층 에코 또는 상기 참조용 국소 피크를 기준으로, 조정하는, 초음파 검사 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   (I) 시간 조정 전의 반사파와, 상기 제1 게이트에 기초하여, 상기 피검사체의 단면 화상을 생성하고,
   (J) (I)에서 생성된 단면 화상을 구성하는 화소에 대하여, 당해 화소의 농담값과, 당해 화소 및 주변의 화소의 농담값의 변화에 기초하여 평가함으로써, 소정의 화소에 대응하는 측정점을 상기 제2 참조용 측정점으로 정하는, 초음파 검사 장치.
5. 제4항에 있어서,
   (C1)로서, 소정의 제1 측정점에 대응하는 소정의 제1 반사파로부터, 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하기 위해서, 상기 컨트롤러는:
   (C1A) 상기 소정의 제1 측정점으로부터 소정의 범위 내에 위치하는 소정의 제2 측정점을 선택하고,
   (C1B) 상기 소정의 제2 측정점에 대응하는 소정의 제2 반사파로부터, 검출 완료의 하층 에코의 시간 범위를 취득하고,
   (C1C) (C1B)에서 취득한 시간 범위 내에서, 상기 소정의 제1 반사파로부터 국소 피크를 선택하고,
   (C1D) (C1C)에서 선택한 국소 피크에 기초하여, 상기 소정의 제1 반사파로부터 하층 피크를 검출하는, 초음파 검사 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 게이트의 시간 폭은, 상기 피검사체에 송신한 초음파의 1 파장 이하인, 초음파 검사 장치.
7. 제1항에 있어서,
   (B)의 제2 게이트의 정의는, 유저로부터 접수한 단면 화상 수에 기초하여 행해지는, 초음파 검사 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 상부 표면보다 하층의 계면은, 상기 피검사체의 측정 영역에 광범위 또는 전반에 걸쳐 공통으로 존재하는 하층의 계면인, 초음파 검사 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 상부 표면보다 하층의 계면은, 상기 피검사체에 포함되는 프린트 배선 기판의 저면, 인터포저 기판의 저면 중 어느 것인, 초음파 검사 장치.
10. 제1항에 있어서,
    (B)의 제2 게이트의 정의는, 유저로부터 접수한 상기 피검사체의 설계 데이터의 세로 구조 및 가로 구조에 기초해서 행해지는, 초음파 검사 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 피검사체는, 제1 칩과, 상기 제1 칩과 구조가 다른 제2 칩을 포함하고, (A) 내지 (D)의 처리는, 칩마다 행해지고,
    상기 제1 칩에 관한 제2 게이트의 시간 범위 또는 수와, 상기 제2 칩에 관한 제2 게이트의 시간 범위 또는 수는 다르게 정의 가능한, 초음파 검사 장치.
12. 제2항에 있어서,
    상기 제1 게이트는, 상기 제2 게이트의 정의 범위와, 상기 상부 표면보다 하층의 계면으로부터 반사되는 하층 에코 또는 국소 피크의 검출 시간 범위를 유저로 지정시키는 엔티티인, 초음파 검사 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 유저로부터 접수한 지시로, (A) 내지 (D)의 처리에서 단면 화상을 생성하는 제1 모드와, S 게이트와 F 게이트를 사용하여 단면 화상을 생성하는 제2 모드를 전환하는, 초음파 검사 장치.
14. 초음파를 발생하여 피검사체에 송신하고, 상기 피검사체로부터 반사된 반사파를 수신하는 초음파 프로브와,
    컨트롤러
    를 구비하는 초음파 검사 장치에 의한 초음파 검사 방법이며,
    (A) 유저로부터 접수한 소정의 조건에 기초하여, 상기 반사파의 일부를 추출하는 시간 범위를 나타내는, 제1 게이트를 정의하고,
    (B) 상기 제1 게이트의 종료 시간보다 전에, 시간 폭이 상기 제1 게이트보다 작은 시간 폭을 나타내는 제2 게이트를 1 이상 정의하고,
    (C) 상기 피검사체의 복수의 측정점의 각각에 대하여:
    (C1) 상기 측정점에 대응하는 상기 반사파로부터, 상기 피검사체의 상부 표면보다 하층의 계면으로부터의 반사로 간주되는 하층 에코 또는 국소 피크를 검출하고,
    (C2) 상기 하층 에코 또는 국소 피크에 기초하여, 당해 반사파의 수신 시간을 조정하고, (D) 시간 조정 후의 반사파와, 상기 제2 게이트에 기초하여, 상기 피검사체의 단면 화상을 생성하는, 초음파 검사 방법.
15. 제14항에 기재된 초음파 검사 방법을, 초음파 검사 장치에 실행시키는, 프로그램.

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