TWI733405B - 探針的可動範圍設定裝置及可動範圍設定方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供探針的可動範圍設定裝置及可動範圍設定方法,在對被檢查體進行檢查之前的階段設定超音波檢查時的探針的x軸可動範圍、y軸可動範圍及z軸可動範圍。該裝置具備x軸可動範圍設定部(101)、y軸可動範圍設定部(111)以及z軸可動範圍設定部(121)。x軸可動範圍設定部藉由被檢查體表面的延伸方向即x軸方向上的探針的移動來設定前述探針的x軸方向上的x軸可動範圍,y軸可動範圍設定部藉由作為前述被檢查體表面的延伸方向且與前述x軸正交的y軸方向上的前述探針的移動來設定前述探針的y軸方向上的y軸可動範圍,z軸可動範圍設定部藉由前述被檢查體的高度方向即z軸方向上的前述探針的移動來設定前述探針的z軸方向上的z軸可動範圍。
Description
本發明關於探針的可動範圍設定裝置及可動範圍設定方法。
作為與超音波檢查裝置相關的技術,已知有專利文獻1記載的技術。專利文獻1記載了一種超音波影像檢查裝置的焦點位置檢測方法,前述焦點位置檢測方法藉由超音波影像檢查裝置實施,該超音波影像檢查裝置利用焦點型的探針掃描具有檢查物件部的被檢查體並將前述檢查物件部的圖像顯示於顯示裝置,前述超音波影像檢查裝置的焦點位置檢測方法包括:在相對於前述被檢查體的基準位置設定前述探針的步驟;一邊使前述探針沿前述被檢查體的深度方向移動,一邊逐次取入來自前述被檢查體的回聲信號的步驟;使用取入的前述回聲信號的資料作成三維剖視圖像的步驟;在與前述檢查物件部對應的前述回聲信號的檢查物件部資料所對應的部位設定檢測柵極的步驟;使用前述檢查物件部資料作成前述三維剖視圖像的步驟;藉由檢測前述剖視圖像的峰值來檢測與前述檢查物件部對應的焦點位置,進行前述探針的定位的步驟。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3869289號公報(特別是參照請求項1)
[發明要解決的課題]
在專利文獻1記載的技術中,一邊進行超音波照射,一邊進行探針在z軸方向上的移動(第0023段)。然而,該移動不是在對被檢查體進行檢查之前的階段設定超音波檢查時的探針的z軸方向的可動範圍(z軸可動範圍)的移動。而且,專利文獻1沒有記載對超音波檢查時的探針的x軸方向及y軸方向的可動範圍(x軸可動範圍及y軸可動範圍)進行設定的情況。
本發明的課題在於提供一種在對被檢查體進行檢查之前的階段能夠設定超音波檢查時的探針的x軸可動範圍、y軸可動範圍及z軸可動範圍的探針的可動範圍設定裝置及可動範圍設定方法。
[用於解決課題的方案]
本實施方式的探針的可動範圍設定裝置,係在對具有接合面的被檢查體進行超音波檢查的超音波檢查裝置中,設定對前述被檢查體進行超音波照射的探針的可動範圍,其特徵在於,具備:z軸可動範圍設定部,在對前述被檢查體進行檢查之前的階段,前述z軸可動範圍設定部藉由前述被檢查體的高度方向即z軸方向上的前述探針的移動,設定前述探針的z軸方向上的z軸可動範圍;x軸可動範圍設定部,在設定前述z軸可動範圍之後,前述x軸可動範圍設定部藉由前述被檢查體表面的延伸方向即x軸方向上的前述探針的移動,設定前述探針的x軸方向上的x軸可動範圍;及y軸可動範圍設定部,在設定前述z軸可動範圍之後,前述y軸可動範圍設定部藉由作為前述被檢查體表面的延伸方向且與前述x軸正交的y軸方向上的前述探針的移動,設定前述探針的y軸方向上的y軸可動範圍,前述z軸可動範圍設定部具備:最下端位置設定部,前述最下端位置設定部設定最下端位置,前述最下端位置是成為與前述被檢查體的表面不干涉的最近距離的位置的前述z軸方向的位置;最上端位置設定部,前述最上端位置設定部使處於前述最下端位置的前述探針移動到比前述最下端位置高出前述探針的焦點距離的大小的量的位置,並將該移動後的探針的位置設定為最上端位置;基準位置設定部,前述基準位置設定部使前述探針一邊向前述被檢查體照射超音波,一邊從前述最上端位置下降,並將以前述被檢查體的表面為起因而生成的表面回饋信號的峰值成為最大的取得位置所對應的z軸方向位置設定為基準位置;及接合面位置設定部,前述接合面位置設定部使前述探針一邊向前述被檢查體照射超音波,一邊從前述基準位置下降,並將以前述接合面為起因而生成的介面回饋信號的峰值成為最大的取得位置所對應的z軸方向位置設定為接合面位置,將前述最下端位置與前述最上端位置之間設定為前述z軸可動範圍。其他的解決方案在用於實施發明的方式中後述。
[發明效果]
根據本發明,能夠提供一種探針的可動範圍設定裝置及可動範圍設定方法,其能夠在對被檢查體進行檢查之前的階段設定超音波檢查時的探針的x軸可動範圍、y軸可動範圍及z軸可動範圍。
以下,參照附圖,說明用於實施本發明的方式(本實施方式)。但是,本發明不受以下例子的任何限定,在不脫離本發明的主旨的範圍內可以任意變形實施。而且,也可以將多個實施方式組合。對於相同構件,標注相同的附圖標記,省略重複的說明。
圖1是本實施方式的超音波檢查裝置200的方塊圖。超音波檢查裝置200對於具有接合面301a的被檢查體300進行超音波檢查。被檢查體300例如是半導體部件,接合面301a例如是半導體部件中的矽晶片與模鑄樹脂的接合面。在被檢查體300中,接合面301a及表面301b(後述)的各自的z軸方向位置(即高度)在x軸方向及y軸方向的整個區域是相同的。根據超音波檢查裝置200,能夠檢測例如半導體部件等被檢查體300中的接合面301a處的缺陷(例如孔隙)。
超音波檢查裝置200具備超音波檢查裝置主體部201和可動範圍設定裝置100。可動範圍設定裝置100在超音波檢查裝置主體部201處的被檢查體300的超音波檢查時,在對被檢查體300進行檢查之前的階段設定探針202(後述)的可動範圍。之前的階段是指馬上就要進行檢查的階段。以下,“超音波檢查”這樣的詞語只要沒有特別說明,就是指藉由設定的可動範圍內的探針202的移動,為了被檢查體300內部的缺陷檢測而進行的超音波檢查。需要說明的是,由於向探針202的正下方照射超音波,因此探針202的x軸、y軸及z軸方向的可動範圍與超音波的x軸方向、y軸方向及z軸方向的照射範圍一致。因此,藉由探針202的可動範圍設定來設定超音波的照射範圍。
超音波檢查裝置主體部201具備探針202、驅動裝置203、以及運算處理裝置204。探針202對被檢查體300進行超音波照射。驅動裝置203使探針202進行x軸、y軸及z軸方向上的移動。驅動裝置203例如為致動器。
運算處理裝置204對藉由向被檢查體300照射超音波而取得的來自被檢查體300的透過波或反射波的任一者的峰值進行運算處理。在超音波檢查裝置主體部201為透過型的情況下,對透過波的峰值進行運算處理,在超音波檢查裝置主體部201為反射型的情況下,對反射波的峰值進行運算處理。藉由運算處理裝置204對峰值的運算處理,能夠檢測接合面301a處的缺陷。而且,藉由運算處理裝置204也能夠對接合面301a的情形進行影像化。運算處理裝置204具備均未圖示的CPU、ROM、RAM、I/F。並且,藉由利用CPU執行ROM中記錄的程式,來實現運算處理裝置204。
圖2是本實施方式的超音波檢查裝置200具備的超音波檢查裝置主體部201的立體圖。超音波檢查裝置主體部201可以為接收來自被進行了超音波照射的被檢查體300的透過波的透過型,也可以為接收被檢查體300處的反射波的反射型。超音波檢查裝置主體部201具備蓄積水6的水槽7。在水6之中配置載置台60。被檢查體300載置於載置台60。被檢查體300配置在照射超音波的探針202(發送探針)與探針252(接收探針)之間。載置台60由使超音波透過的材料、例如聚乙烯、聚甲基戊烯、丙烯酸樹脂等塑膠材料構成。
安裝部件55將x軸掃描部51及z軸掃描部53固定,安裝部件56將x軸掃描部51及z軸掃描部54固定。安裝部件55與安裝部件56相互藉由螺釘等緊固用具而一體化。如圖2的箭頭那樣,藉由x軸掃描部51的x軸方向上的驅動而使安裝於x軸掃描部51的探針202、252沿x軸方向移動。y軸掃描部52固定於x軸掃描部51。如圖2的箭頭那樣,藉由y軸掃描部52的y軸方向上的驅動而使經由x軸掃描部51等連接的探針202、252沿y軸方向移動。探針支架57是用於固定探針202的支架,經由z軸掃描部53沿z軸方向驅動。L形配件58是用於固定探針252的配件。如圖2的箭頭那樣,藉由z軸掃描部53、54的z軸方向上的驅動而使探針202、252沿z軸方向移動。
x軸掃描部51、y軸掃描部52、z軸掃描部53、54分別連接於在圖2中未圖示的驅動裝置203(參照圖1)。x軸掃描部51、y軸掃描部52及z軸掃描部53、54分別藉由驅動裝置203沿x軸方向、y軸方向及z軸方向移動。需要說明的是,探針202、252只要沒有特別說明就追隨移動。
在x軸掃描部51、y軸掃描部52、z軸掃描部53、54分別連接有編碼器(未圖示)。藉由編碼器,能掌握藉由x軸掃描部51、y軸掃描部52、z軸掃描部53、54的驅動而移動的探針202、252的x軸方向位置、y軸方向位置及z軸方向位置。
圖3是本實施方式的超音波檢查裝置200具備的超音波檢查裝置主體部201的剖視圖。藉由z軸掃描部53如圖3的箭頭所示進行驅動而使探針202沿z軸方向移動。而且,藉由z軸掃描部54如圖3的箭頭所示進行驅動而使探針252沿z軸方向移動。即,在z軸方向上,探針202與探針252能夠獨立移動。
圖4是本實施方式的探針202的可動範圍設定裝置100的方塊圖。可動範圍設定裝置100可以與上述的運算處理裝置204一體構成,也可以分體構成。在分體構成可動範圍設定裝置100的情況下,可動範圍設定裝置100具備均未圖示的CPU、ROM、RAM、I/F。並且,藉由利用CPU執行ROM中記錄的程式,來實現可動範圍設定裝置100。
在對具有接合面301a的被檢查體300進行超音波檢查的超音波檢查裝置200中,可動範圍設定裝置100設定向被檢查體300進行超音波照射的探針202的可動範圍。藉由可動範圍設定裝置100,能夠進行所設定的x軸可動範圍、y軸可動範圍及z軸可動範圍內的探針202的移動。能夠僅在被檢查體300的x軸方向及y軸方向上進行超音波檢查。因此,在不存在被檢查體300的區域無需進行超音波照射,能夠迅速進行超音波檢查。
可動範圍設定裝置100具備x軸可動範圍設定部101、y軸可動範圍設定部111、以及z軸可動範圍設定部121。可動範圍設定裝置100藉由由z軸可動範圍設定部121設定的z軸可動範圍內的探針202的移動,進行基於x軸可動範圍設定部101的x軸可動範圍的設定、及基於y軸可動範圍設定部111的y軸可動範圍的設定。因此,在以下的說明中,首先進行z軸可動範圍設定部121的說明,接下來,進行x軸可動範圍設定部101及y軸可動範圍設定部111的說明。
z軸可動範圍設定部121藉由被檢查體300的高度方向即z軸方向上的探針202的移動來設定探針202的z軸方向上的z軸可動範圍。藉由z軸可動範圍設定部121能夠設定z軸可動範圍。藉由z軸可動範圍內的探針202的移動,能夠抑制探針202向被檢查體300的接觸。
z軸可動範圍設定部121具備最下端位置設定部122和最上端位置設定部123。最下端位置設定部122設定最下端位置,該最下端位置是成為探針202與被檢查體300的表面301b的任意位置都不會干涉的最近距離的位置的z軸方向的位置。藉由最下端位置的設定,能夠抑制探針202向被檢查體300的接觸。最上端位置設定部123設定最上端位置,該最上端位置比最下端位置高出探針202的焦點距離的大小的量的位置。藉由最上端位置的設定,能夠縮短至基準位置設定為止的時間。z軸可動範圍設定部121將最下端位置與最上端位置之間設定為z軸可動範圍。藉由z軸可動範圍內的探針202的移動,取得後述的表面回饋信號及介面回饋信號。關於最下端位置及最上端位置,參照圖5進行說明。
圖5是說明z軸可動範圍設定時的最下端位置及最上端位置的圖。例如使用者一邊目視,一邊使探針202從初始位置下降至最下端位置,該最下端位置是成為探針202的前端位置與被檢查體300的表面301b的任意位置都不干涉的最近距離的位置的z軸方向的位置。最下端位置例如是距被檢查體300的表面301b的長度L1例如為幾mm(例如,1mm、2mm、3mm左右)的位置。
圖5的(a)是探針202配置在最下端位置的狀態。最下端位置設定部122例如以使用者對設定按鈕(未圖示)的按下等為觸發,能夠設定探針202的最下端位置。但是,例如也可以將測定從探針202至被檢查體300的表面301b的距離的距離測定裝置(雷射光束照射裝置等)安裝於探針202,基於測定的距離而自動地下降到最下端位置來設定最下端位置。
在最下端位置的設定後,如圖5的(b)所示,最上端位置設定部123使探針202向上方移動至高出探針202的焦點距離L2的大小的量的位置即最上端位置。探針202的移動經由驅動裝置203(參照圖1)進行。在向上方的移動過程中,圖示了從振動子面202a進行超音波202b的照射的例子,但也可以不進行。
在探針202向上方的移動過程中,探針202的焦點位置通過接合面301a及表面301b。因此,在使探針202從最上端位置下降的中途,能夠取得後述的表面回饋信號及介面回饋信號(均參照圖6),其詳情在後文敘述。需要說明的是,在無法取得表面回饋信號及介面回饋信號的任一信號的情況下,設定的最下端位置可能過高。因此,例如,只要向作業者報知使設定的最下端位置進一步下降的意旨,促使作業者將探針202向下方移動即可。由此,在新設定的最下端位置與最上端位置之間,能夠取得表面回饋信號及介面回饋信號。
返回圖4,z軸可動範圍設定部121具備基準位置設定部124和接合面位置設定部125。
基準位置設定部124使探針202一邊向被檢查體300照射超音波,一邊從最上端位置下降,將以被檢查體300的表面301b為起因而生成的表面回饋信號的峰值成為最大的取得位置所對應的z軸方向位置設定為基準位置。而且,接合面位置設定部125使探針202一邊向被檢查體300照射超音波,一邊從基準位置下降,將以接合面301a為起因而生成的介面回饋信號的取得位置所對應的z軸方向位置設定為接合面位置。除了使探針202下降之外,也可以根據需要,藉由使探針202上升(上下移動)來進行表面回饋信號及介面回饋信號的取得。關於表面回饋信號及介面回饋信號,參照圖6進行說明。
圖6是說明在探針202的下方移動過程中取得的表面回饋信號及介面回饋信號的圖。在探針202從最上端位置向下方的移動過程中,探針202的焦點F通過表面301b及接合面301a。因此,例如在探針202的焦點F通過表面301b時,在接收超音波的透過波的探針252(在圖6中未圖示),取得以被檢查體300的表面301b為起因而生成的表面回饋信號。因此,基準位置設定部124將在表面回饋信號的峰值成為最大的位置處取得時的探針202的z軸方向位置設定為基準位置。藉由基準位置的設定,能夠設定焦點對合於表面301b的探針202的z軸方向位置。設定的基準位置在後述的x軸可動範圍及y軸可動範圍的設定時使用。
另外,例如在探針202的焦點F通過接合面301a時,在接收超音波的透過波的探針252(在圖6中未圖示)取得以接合面301a為起因而生成的介面回饋信號。接合面位置設定部125將在介面回饋信號的峰值成為最大的位置處取得時的探針202的z軸方向位置設定為接合面位置。藉由接合面位置的設定,能夠設定焦點對合於接合面301a的探針202的z軸方向位置。設定的接合面位置在後述的x軸可動範圍及y軸可動範圍的設定時使用。
藉由在最上端位置與最下端位置(均參照圖5)之間設定的z軸可動範圍內的探針202的移動,能夠取得表面回饋信號及介面回饋信號(均為資訊的一例)。具體而言,在一邊照射超音波,一邊進行z軸可動範圍內的探針202的移動時,取得來自被檢查體300的透過波或反射波的任一者的峰值。需要說明的是,在超音波檢查裝置主體部201為透過型的情況下,取得透過波,在超音波檢查裝置主體部201為反射型的情況下,取得反射波。然後,基於取得的峰值,能夠確定被檢查體300的表面301b的z軸方向位置及接合面301a的z軸方向位置。由此,能夠設定後述的x軸可動範圍及y軸可動範圍。即,基於在z軸可動範圍的設定時取得的資訊,能夠設定x軸可動範圍及y軸可動範圍。
在z軸可動範圍設定後,後述的位置條件判斷部131(參照圖4)基於z軸可動範圍設定時的探針202的x軸方向及y軸方向的位置,進行後述的位置條件的成立與否判斷。根據位置條件的成立與否來設定載置台60中的超音波的照射範圍。但是,無論位置條件的成立與否,向被檢查體300進行超音波照射的點都相同。因此,為了簡便起見,首先進行x軸可動範圍設定部101及y軸可動範圍設定部111的說明,接下來進行位置條件判斷部131的說明。
返回圖4,x軸可動範圍設定部101藉由被檢查體300的表面301b的延伸方向即x軸方向上的探針202的移動來設定探針202的x軸方向上的x軸可動範圍。x軸可動範圍及後述的y軸可動範圍的設定基於藉由如上所述設定的z軸可動範圍內的探針202的移動而得到的資訊(例如表面回饋信號及介面回饋信號)來進行。藉由x軸可動範圍設定部101能夠設定x軸可動範圍。藉由x軸可動範圍的設定能夠高精度地進行x軸方向上的超音波檢查。
x軸可動範圍設定部101具備接合面x軸第一端設定部102和接合面x軸第二端設定部103。在x軸方向上,接合面x軸第一端設定部102使配置於接合面位置的探針202一邊照射超音波,一邊從接合面301a的一方的外側朝向接合面301a的另一方的外側移動,將最初的介面回饋信號的取得位置所對應的x軸方向位置設定為接合面x軸第一端x1(參照圖7)。接合面x軸第二端設定部103在最初的介面回饋信號的檢測後,將在配置於接合面位置的探針202的持續移動過程中無法取得介面回饋信號的x軸方向位置設定為接合面x軸第二端x2(參照圖7)。參照圖7,說明接合面x軸第一端x1及接合面x軸第二端x2。
圖7是說明在探針202的x軸方向移動過程中設定的接合面x軸第一端x1及接合面x軸第二端x2的圖。在x軸方向上,藉由來自配置於接合面位置的探針202的超音波照射,從探針202照射的超音波202b的焦點F與接合面301a一致。在x軸方向上,即使在被檢查體300的內側且接合面301a的外側的位置x0處從探針202照射超音波,由於接合面301a不存在,因此也無法取得介面回饋信號(參照圖6)。
然而,如果不改變探針202的z軸方向位置,使探針202一邊照射超音波,一邊從接合面301a的一方的外側朝向接合面301a的另一方的外側沿x軸方向移動,則在超音波202b的焦點F與接合面301a重疊時,取得最初的介面回饋信號的峰值。更具體而言,例如,能夠使探針202從被檢查體300的x軸上的一個負方向端點(被檢查體300端部的x軸方向負側位置)至相向的正方向端點(被檢查體300端部的x軸方向正側位置),一邊照射超音波,一邊沿x軸方向移動。並且,接合面x軸第一端設定部102將取得了最初的介面回饋信號的峰值時的探針202的x軸方向位置設定為接合面x軸第一端x1。
當從接合面x軸第一端x1進一步使探針202沿x軸方向移動時,超音波202b的焦點F到達接合面301a的x軸方向的終點,進入接合面301a不存在的區域。即,直至接合面301a的x軸方向的終點能取得介面回饋信號的峰值,但是在接合面301a不存在的區域未取得介面回饋信號。因此,接合面x軸第二端設定部103將最後取得了介面回饋信號的峰值的x軸方向位置、即無法再取得介面回饋信號的探針202的x軸方向位置設定為接合面x軸第二端x2。
x軸可動範圍設定部101將接合面x軸第一端x1與接合面x軸第二端x2之間設定為x軸可動範圍,由此能夠使探針202在接合面x軸第一端x1與接合面x軸第二端x2之間移動。由此,超音波檢查時,能夠以探針202的焦點F與接合面301a重疊的方式使探針202沿x軸方向移動,能夠檢測接合面301a處的缺陷。
需要說明的是,在接合面x軸第二端設定部103進行接合面x軸第二端x2的設定後,可以使探針202的移動方向反轉(即折返)。藉由反轉,假設在接合面301a的中途開始了超音波照射的情況下,能夠將無法再次取得介面回饋信號的位置設定為接合面301a的x軸端。
在該例中,在與接合面301a的x軸方向兩端部對應的位置設定探針202的接合面x軸第一端x1及接合面x軸第二端x2。因此,所謂容限為0。然而,存在例如在俯視觀察下矩形的被檢查體300傾斜載置,使得例如在俯視觀察下相對於矩形的載置台60的各條邊而具有角度的情況。在該情況下,在超音波檢查時,特別是在接合面301a的端部存在超音波202b的焦點F未重疊的可能性。因此,優選在設定了所謂容限的基礎上設定x軸可動範圍。具體而言,x軸可動範圍設定部101優選將從接合面x軸第一端x1向接合面301a的外側方向(負方向)離開規定長度α的位置與從接合面x軸第二端x2向接合面301a的外側方向(正方向)離開規定長度α的位置之間設定為x軸可動範圍。由此,在超音波檢查時,即使在被檢查體300相對於載置台60傾斜載置的情況下,也能夠對被檢查體300的接合面301a的整個區域進行超音波檢查。
返回圖4,為了x軸方向上的容限設定,x軸可動範圍設定部101具備表面x軸第一端設定部104、表面x軸第二端設定部105、以及x軸容限設定部106。在x軸方向上,表面x軸第一端設定部104使配置於基準位置的探針202從被檢查體300的一方的外側朝向被檢查體300的另一方的外側一邊照射超音波一邊移動,將最初的表面回饋信號的取得位置所對應的x軸方向位置設定為表面x軸第一端x11(參照圖8)。表面x軸第二端設定部105在最初的表面回饋信號的檢測後,將在配置於基準位置的探針202的持續移動過程中無法再取得表面回饋信號的x軸方向位置設定為表面x軸第二端x12(參照圖8)。x軸容限設定部106設定規定長度α,以使x軸可動範圍的各端位於表面x軸第一端x11與接合面x軸第一端x1之間、及表面x軸第二端x12與接合面x軸第二端x2之間。關於規定長度α的設定方法,參照圖8進行說明。
圖8是說明x軸可動範圍內的規定長度α的設定方法的圖。圖8也圖示出上述的接合面x軸第一端x1及接合面x軸第二端x2。在x軸方向上,當藉由配置於基準位置的探針202照射超音波時,從探針202照射的超音波202b的焦點F與被檢查體300的表面301b一致。在x軸方向上,即使在被檢查體300的外側的位置x10從探針202照射超音波,由於表面301b不存在,因此也無法取得表面回饋信號(參照圖6)。然而,如果不改變探針202的z軸方向位置而使其沿x軸方向移動,則在超音波202b的焦點F與表面301b重疊時,取得最初的表面回饋信號的峰值。因此,表面x軸第一端設定部104將取得了最初的表面回饋信號的峰值時的探針202的x軸方向位置設定為表面x軸第一端x11。
當使探針202從表面x軸第一端x11進一步沿x軸方向移動時,超音波202b的焦點F通過上述的接合面x軸第一端x1,到達表面301b的終點(端部)。然後,向被檢查體300的不存在表面301b的區域照射超音波202b。即,直至表面301b的x軸方向的終點能取得表面回饋信號的峰值,但是在表面301b不存在的區域無法取得表面回饋信號。因此,表面x軸第二端設定部105將最後取得了表面回饋信號的峰值的x軸方向位置、即無法再取得表面回饋信號的探針202的x軸方向位置設定為表面x軸第二端x12。
藉由使探針202在表面x軸第一端x11與表面x軸第二端x12之間移動,能夠將焦點F與被檢查體300的表面301b重疊。
需要說明的是,在表面x軸第二端設定部105進行表面x軸第二端x12的設定後,可以使探針202的移動方向反轉(即折返)。藉由反轉,假設在表面301b的中途開始了超音波照射的情況下,能夠將無法再次取得表面回饋信號的位置設定為表面301b的x軸端。
x軸容限設定部106(參照圖4)設定規定長度α,以使x軸可動範圍的各端位於表面x軸第一端x11與接合面x軸第一端x1之間、及表面x軸第二端x12與接合面x軸第二端x2之間。具體而言,例如,x軸容限設定部106設定規定長度α,以使在表面x軸第一端x11和接合面x軸第一端x1的例如作為中點位置的x21與表面x軸第二端x12和接合面x軸第二端x2的例如作為中點位置的x22之間構成x軸可動範圍。但是,規定長度α沒有限定於各個中點位置。
圖9是表示藉由本實施方式的可動範圍設定裝置100設定的x軸可動範圍及y軸可動範圍的被檢查體300的俯視圖。圖9所示的超音波照射範圍401基於藉由上述的方法設定的x軸可動範圍和藉由後述的y軸可動範圍設定部11設定的y軸可動範圍來表示。
在超音波檢查時,向被檢查體300的超音波照射係對圖9中的粗實線包圍的超音波照射範圍401(包含接合面301a)進行。例如,超音波照射可以在超音波照射範圍401內,使固定了y軸方向位置的探針202沿x軸方向移動而在x軸可動範圍整個區域進行之後,挪動y軸方向位置而再次在x軸方向整個區域進行。並且,藉由將上述的操作在y軸可動範圍整個區域內反復進行,能夠在超音波照射範圍401的整個區域進行超音波照射(所謂交叉掃描)。
超音波照射範圍401存在於被檢查體300的內側,向被檢查體300的外側(即被檢查體300的不存在部分)未照射超音波。另一方面,超音波照射範圍401包括俯視觀察為矩形形狀的接合面301a整體。超音波照射範圍401分別在x軸方向及y軸方向上,具有從接合面301a朝向被檢查體300的外側的規定長度α的容限地形成。藉由x軸可動範圍具有容限,在超音波檢查時,能夠進行相對於接合面301a的x軸方向具有容限的超音波的照射,能夠充分地檢查接合面301a的特別是端部。
需要說明的是,規定長度α根據被檢查體300被放置的狀態而變化。因此,規定長度優選按照各被檢查體300設定。而且,規定長度在x軸方向和y軸方向上可以相同,也可以不同。
返回圖4,y軸可動範圍設定部111藉由作為被檢查體300的表面301b的延伸方向且與x軸正交的y軸方向上的探針202的移動來設定探針202的y軸方向上的y軸可動範圍。藉由y軸可動範圍的設定,能夠高精度地進行y軸方向上的超音波檢查。y軸可動範圍除了成為設定對象的軸不同以外,能夠與上述的x軸可動範圍的設定方法同樣設定。因此,為了簡化說明,在以下的說明中,省略與上述的說明重複的說明。
y軸可動範圍設定部111具備接合面y軸第一端設定部112和接合面y軸第二端設定部113。
接合面y軸第一端設定部112除了將x軸設為y軸以外,與上述的接合面x軸第一端設定部102同樣。即,在y軸方向上,接合面y軸第一端設定部112使配置於接合面位置的探針202從接合面301a的一方的外側朝向接合面301a的另一方的外側一邊照射超音波一邊移動,將最初的介面回饋信號的取得位置所對應的y軸方向位置設定為接合面y軸第一端(未圖示)。更具體而言,例如,能夠使探針202從被檢查體300的y軸上的一個負方向端點(被檢查體300端部的y軸方向負側位置)至相向的正方向端點(被檢查體300端部的y軸方向正側位置),一邊照射超音波,一邊沿y軸方向移動。
接合面y軸第二端設定部113除了將x軸設為y軸以外,與上述的接合面x軸第二端設定部103同樣。即,接合面y軸第二端設定部113在最初的介面回饋信號的檢測後,將在配置於接合面位置的探針202的持續移動過程中無法再取得介面回饋信號的y軸方向位置設定為接合面y軸第二端(未圖示)。
藉由具備接合面y軸第一端設定部112及接合面y軸第二端設定部113,在超音波檢查時,能夠以探針202的焦點F與接合面301a重疊的方式使探針202沿y軸方向移動,能夠檢測接合面301a處的缺陷。
y軸可動範圍設定部111與上述的x軸可動範圍設定部101同樣,對y軸可動範圍設定容限。即,y軸可動範圍設定部111將從接合面y軸第一端向接合面301a的外側方向(負方向)離開規定長度的位置與從接合面y軸第二端向接合面301a的外側方向(正方向)離開規定長度的位置之間設定為前述y軸可動範圍。為了容限設定,y軸可動範圍設定部111具備表面y軸第一端設定部114、表面y軸第二端設定部115、以及y軸容限設定部116。
表面y軸第一端設定部114除了將x軸設為y軸以外,與表面x軸第一端設定部104同樣。即,在y軸方向上,表面y軸第一端設定部114使配置於基準位置的探針202從被檢查體300的一方的外側朝向被檢查體300的另一方的外側一邊照射超音波一邊移動,將最初的表面回饋信號的取得位置所對應的y軸方向位置設定為表面y軸第一端(未圖示)。
表面y軸第二端設定部115除了將x軸設為y軸以外,與上述的表面x軸第二端設定部105同樣。即,表面y軸第二端設定部115在最初的表面回饋信號的檢測後,將在配置於基準位置的探針202的持續移動過程中無法再取得表面回饋信號的y軸方向位置設定為表面y軸第二端(未圖示)。
y軸容限設定部116除了將x軸設為y軸以外,與上述的x軸容限設定部106同樣。即,y軸容限設定部116設定規定長度,以使y軸可動範圍的各端位於表面y軸第一端與接合面y軸第一端之間、及表面y軸第二端與接合面y軸第二端之間。
藉由具備表面y軸第一端設定部114、表面y軸第二端設定部115及y軸容限設定部116,能夠使y軸可動範圍具有容限。藉由y軸可動範圍具有容限,在超音波檢查時,能夠進行相對於接合面301a的y軸方向具有容限的超音波的照射,能夠充分地檢查接合面301a的特別是端部。
可動範圍設定裝置100具備位置條件判斷部131。位置條件判斷部131判斷在載置台60的中央(並不局限於嚴格的中央,可以具有一定程度的幅度)是否載置有被檢查體300。該判斷如上所述在z軸可動範圍設定後且在x軸可動範圍及y軸可動範圍設定前進行。因此,在被檢查體300的上方配置有為了z軸可動範圍設定而使用的探針202。因此,位置條件判斷部131判斷探針202的位置是否滿足x軸方向位置為被檢查體300的載置台60的x軸方向中央且y軸方向位置為被檢查體300的載置台60的y軸方向中央的位置條件。需要說明的是,探針202的x軸方向位置及y軸方向位置如上前述能夠藉由編碼器(未圖示)作為例如座標進行掌握。
載置台60通常與探針202能夠移動的位置一致,能夠對載置台60的整個區域照射超音波。因此,如果被檢查體300未從載置台60露出,則無論將被檢查體300載置於載置台60的哪個位置,都能夠確定可動範圍設定用的接合面301a及表面301b的位置。然而,例如,在被檢查體300配置於俯視觀察為矩形的載置台60的四個拐角中的1個拐角附近的情況下,由於在其餘3個拐角附近不存在被檢查體300,因此不需要照射超音波。因此,藉由位置條件判斷部131根據被檢查體300的載置位置來變更超音波照射位置,由此不向被檢查體300的不存在區域照射超音波,能夠削減可動範圍設定所需的時間。
可動範圍設定裝置100具備照射範圍設定部132。照射範圍設定部132在藉由位置條件判斷部131判斷為不滿足位置條件的情況下,設定x軸方向上及y軸方向上的超音波照射範圍402(參照圖10)。藉由向設定的超音波照射範圍402的超音波照射,來設定參照圖7說明的接合面301a的x軸方向位置及y軸方向位置。由此,進行基於x軸可動範圍設定部101及y軸可動範圍設定部111的可動範圍設定。需要說明的是,在滿足了位置條件的情況下,進行將載置台60的整個區域設為超音波照射範圍402的超音波照射。
照射範圍設定部132具備x軸方向距離確定部133和y軸方向距離確定部134。x軸方向距離確定部133確定在x軸方向上從探針202至載置台60的端部的距離中的最短部分的距離。y軸方向距離確定部134確定在y軸方向上從探針202至載置台60(載置台的一例)的端部的距離中的最短部分的距離。照射範圍設定部132基於確定的x軸方向上的距離及y軸方向上的距離,設定超音波照射範圍401。
圖10是本實施方式的超音波檢查裝置200具備的載置台60的俯視圖,是表示被檢查體300的位置與藉由照射範圍設定部132設定的超音波照射範圍402的關係的圖。在圖10中,作為一例,示出在載置台60的四個拐角中的俯視觀察下左下的拐角附近載置有被檢查體300的狀態。
x軸方向距離確定部133(參照圖4)算出從探針202的位置P至載置台60的相向的2個端部60a、60b為止的x軸方向的距離X1、X2。距離X1、X2能夠基於藉由上述的編碼器掌握的探針202的x軸方向位置來算出。x軸方向距離確定部133確定算出的距離X1、X2中的較短的距離。在圖10所示的例子中,x軸方向距離確定部133採用比X2短的X1。
y軸方向距離確定部134(參照圖4)算出從探針202的位置P至載置台60的相向的2個端部60c、60d為止的y軸方向的距離Y1、Y2。距離Y1、Y2能夠基於藉由上述的編碼器掌握的探針202的y軸方向位置來算出。y軸方向距離確定部134確定算出的距離Y1、Y2中的較短的距離。在圖10所示的例子中,y軸方向距離確定部134採用比Y2短的Y1。
照射範圍設定部132基於採用的距離X1、Y1,設定超音波照射範圍402。具體而言,照射範圍設定部132將以探針202的x軸方向位置(P)為中點的、藉由x軸方向距離確定部133確定的距離X1的2倍的範圍內且以探針202的y軸方向位置(P)為中點的、藉由y軸方向距離確定部134確定的距離Y1的2倍的範圍內設定為超音波照射範圍402。因此,被檢查體300的載置位置越接近載置台60的中央,則超音波照射範圍402越大,被檢查體300的載置位置越接近四個拐角,則超音波照射範圍402越小。
並且,x軸可動範圍設定部101藉由由照射範圍設定部132設定的超音波照射範圍402內的超音波照射,設定接合面x軸第一端x1及接合面x軸第二端x2。而且,y軸可動範圍設定部111藉由由照射範圍設定部132設定的超音波照射範圍402內的超音波照射,設定接合面y軸第一端及接合面y軸第二端(均未圖示)。由此,與向載置台60整體進行超音波照射相比,能夠削減接合面x軸第一端x1等的設定時間。
返回圖4,可動範圍設定裝置100具備儲存部135。儲存部135儲存藉由x軸可動範圍設定部101設定的x軸可動範圍、藉由y軸可動範圍設定部111設定的y軸可動範圍、及藉由z軸可動範圍設定部121設定的z軸可動範圍。藉由具備儲存部135,在超音波檢查時,能夠使探針202在儲存的可動範圍內移動而對被檢查體300進行超音波檢查。
根據具備以上的結構的探針202的可動範圍設定裝置100,能夠在對被檢查體300進行檢查之前的階段設定超音波檢查時的探針202的x軸可動範圍、y軸可動範圍及z軸可動範圍。
圖11是包括本實施方式的探針202的可動範圍設定方法在內的超音波檢查方法的流程圖。本實施方式的探針202的可動範圍設定方法可以藉由可動範圍設定裝置100執行。本實施方式的探針202的可動範圍設定方法是在對被檢查體300進行檢查之前的階段,在對具有接合面301a的被檢查體300進行超音波檢查的超音波檢查裝置200中,設定向被檢查體300進行超音波的照射的探針202的可動範圍的方法。即,本實施方式的探針202的可動範圍設定方法是在被檢查體300的表面302b從探針202照射超音波來檢測接合面301a的缺陷的超音波檢查裝置200中,在對被檢查體300進行檢查之前的階段,設定探針202的可動範圍的探針可動範圍設定方法。
本實施方式的探針的可動範圍設定方法包括z軸可動範圍設定步驟S1、位置條件判斷步驟S2、照射範圍設定步驟S3、x軸可動範圍設定步驟S4、以及y軸可動範圍設定步驟S5。本實施方式的探針202的可動範圍設定方法藉由進行上述的處理,來設定超音波檢查裝置200檢查被檢查體300時的探針202的可動範圍。在圖11中,x軸方向上的掃描與y軸方向上的掃描通常並行進行(所謂交叉掃描),因此x軸可動範圍設定步驟S4與y軸可動範圍設定步驟S5並列記載。
z軸可動範圍設定步驟S1是藉由被檢查體300的高度方向即z軸方向上的探針202的移動來設定探針202的z軸方向上的z軸可動範圍的步驟。z軸可動範圍設定步驟S1可以藉由z軸可動範圍設定部121執行。位置條件判斷步驟S2是判斷是否滿足上述位置條件的步驟。位置條件判斷步驟S2可以藉由位置條件判斷部131執行。照射範圍設定步驟S3是在不滿足位置條件的情況下進行的步驟。照射範圍設定步驟S3藉由照射範圍設定部132執行。
x軸可動範圍設定步驟S4是藉由被檢查體300的表面302b的延伸方向即x軸方向上的探針202的移動來設定探針202的x軸方向上的x軸可動範圍的步驟。x軸可動範圍設定步驟S4可以藉由x軸可動範圍設定部101執行。y軸可動範圍設定步驟S5是藉由作為被檢查體300的表面302b的延伸方向且與x軸正交的y軸方向上的探針202的移動來設定探針202的y軸方向上的y軸可動範圍的步驟。y軸可動範圍設定步驟S5可以藉由y軸可動範圍設定部111執行。
本實施方式的超音波檢查方法包括藉由在上述的步驟中設定的可動範圍內的探針202的移動來進行被檢查體300的超音波檢查的檢查步驟S6。在檢查步驟S6中,藉由設定的x軸可動範圍及y軸可動範圍內的探針202的移動進行超音波照射,進行被檢查體300的超音波檢查。由此,能夠迅速地檢測被檢查體300的接合面301a處的缺陷。
圖12是說明本實施方式的探針202的可動範圍設定方法的流程圖,是表示z軸可動範圍設定步驟S1的具體內容的流程圖。z軸可動範圍設定步驟S1包括最下端位置設定步驟S11、最上端位置設定步驟S12、基準位置設定步驟S13、以及接合面位置設定步驟S14。
最下端位置設定步驟S11可以藉由最下端位置設定部122執行。最下端位置設定步驟S11是使探針202從初始位置向z軸下方向移動至探針202的前端位置距被檢查體300的表面301b為規定的間隙的位置(與被檢查體300的表面302b不干涉的最近距離的位置)而停止,將該位置設定為探針202的z軸方向的最下端位置,由此設定探針202的z軸可動範圍的下限的步驟。
最上端位置設定步驟S12可以藉由最上端位置設定部123執行。最上端位置設定步驟S12是使探針202從最下端位置向z軸上方向移動相當於探針202的焦點距離的大小的量而停止,將該位置設定為探針202的z軸方向的最上端位置,由此設定探針202的z軸可動範圍的上限的步驟。
基準位置設定步驟S13可以藉由基準位置設定部124執行。基準位置設定步驟S13是一邊使探針202從最上端位置向z軸下方向移動,一邊向被檢查體300的表面301b照射超音波而取得表面回饋信號,檢測表面回饋信號的峰值,將峰值成為最大的位置所對應的探針202的z軸方向的位置設定為基準位置的步驟。
接合面位置設定步驟S14可以藉由接合面位置設定部125執行。接合面位置設定步驟S14是使探針202一邊進一步向z軸下方向移動,一邊照射超音波而取得介面回饋信號,檢測介面回饋信號的峰值,將峰值成為最大的位置所對應的探針202的z軸方向的位置設定為接合面位置的步驟。
藉由上述的步驟,能夠確定被檢查體300的表面301b及接合面301a的z軸方向位置。
圖13是說明本實施方式的探針的可動範圍設定方法的流程圖,是表示x軸可動範圍設定步驟S4的具體內容的流程圖。x軸可動範圍設定步驟S4是下述步驟:將探針202設定於接合面位置,使探針202從被檢查體300的x軸上的一個上述負方向端點至相向的上述正方向端點一邊照射超音波一邊移動,在首先取得了介面回饋信號的位置的負方向上加上規定長度α(容限),在無法再取得介面回饋信號的位置的正方向上加上規定長度α(容限),從而設定x軸可動範圍。
x軸可動範圍設定步驟S4包括接合面x軸第一端設定步驟S41、接合面x軸第二端設定步驟S42、表面x軸第一端設定步驟S43、表面x軸第二端設定步驟S44、及x軸容限設定步驟S45。接合面x軸第一端設定步驟S41可以藉由接合面x軸第一端設定部102執行。接合面x軸第二端設定步驟S42可以藉由接合面x軸第二端設定部103執行。表面x軸第一端設定步驟S43可以藉由表面x軸第一端設定部104執行。表面x軸第二端設定步驟S44可以藉由表面x軸第二端設定部105執行。x軸容限設定步驟S45可以藉由x軸容限設定部106執行。藉由上述的步驟,能夠設定x軸可動範圍。
圖14是說明本實施方式的探針的可動範圍設定方法的流程圖,是表示y軸可動範圍設定步驟S5的具體內容的流程圖。y軸可動範圍設定步驟S5是下述步驟:將探針202設定於接合面位置,使探針202從被檢查體300的y軸上的一個負方向端點(被檢查體300端部的y軸方向負側位置)至相向的正方向端點(被檢查體300端部的y軸方向正側位置)一邊照射超音波一邊移動,在首先取得了介面回饋信號的位置的負方向上加上規定長度α(容限),在無法再取得介面回饋信號的位置的正方向上加上規定長度α(容限),從而設定y軸可動範圍。
y軸可動範圍設定步驟S5包括接合面y軸第一端設定步驟S51、接合面y軸第二端設定步驟S52、表面y軸第一端設定步驟S53、表面y軸第二端設定步驟S54、及y軸容限設定步驟S55。接合面y軸第一端設定步驟S51可以藉由接合面y軸第一端設定部112執行。接合面y軸第二端設定步驟S52可以藉由接合面y軸第二端設定部113執行。表面y軸第一端設定步驟S53可以藉由表面y軸第一端設定部114執行。表面y軸第二端設定步驟S54可以藉由表面y軸第二端設定部115執行。y軸容限設定步驟S55可以藉由y軸容限設定部116執行。藉由上述的步驟,能夠設定y軸可動範圍。
根據具備以上步驟的探針202的可動範圍設定方法,能夠在對被檢查體300進行檢查之前的階段設定超音波檢查時的探針202的x軸可動範圍、y軸可動範圍及z軸可動範圍。
100:可動範圍設定裝置
101:x軸可動範圍設定部
102:接合面x軸第一端設定部
103:接合面x軸第二端設定部
104:表面x軸第一端設定部
105:表面x軸第二端設定部
106:x軸容限設定部
111:y軸可動範圍設定部
112:接合面y軸第一端設定部
113:接合面y軸第二端設定部
114:表面y軸第一端設定部
115:表面y軸第二端設定部
116:y軸容限設定部
121:z軸可動範圍設定部
122:最下端位置設定部
123:最上端位置設定部
124:基準位置設定部
125:接合面位置設定部
131:位置條件判斷部
132:照射範圍設定部
133:x軸方向距離確定部
134:y軸方向距離確定部
135:儲存部
200:超音波檢查裝置
201:超音波檢查裝置主體部
202:探針
203:驅動裝置
204:運算處理裝置
252:探針
300:被檢查體
301a:接合面
301b:表面
401:超音波照射範圍
402:超音波照射範圍
51:x軸掃描部
52:y軸掃描部
53:z軸掃描部
54:z軸掃描部
55:安裝部件
56:安裝部件
57:探針支架
58:L形配件
6:水
7:水槽
F:焦點
L1:長度
L2:焦點距離
S1:z軸可動範圍設定步驟
S11:最下端位置設定步驟
S12:最上端位置設定步驟
S13:基準位置設定步驟
S14:接合面位置設定步驟
S2:位置條件判斷步驟
S3:照射範圍設定步驟
S4:x軸可動範圍設定步驟
S41:接合面x軸第一端設定步驟
S42:接合面x軸第二端設定步驟
S43:表面x軸第一端設定步驟
S44:表面x軸第二端設定步驟
S45:x軸容限設定步驟
S51:接合面y軸第一端設定步驟
S52:接合面y軸第二端設定步驟
S53:表面y軸第一端設定步驟
S54:表面y軸第二端設定步驟
S55:y軸容限設定步驟
S6:檢查步驟
[圖1]是本實施方式的超音波檢查裝置的方塊圖。
[圖2]是本實施方式的超音波檢查裝置具備的超音波檢查裝置主體部的立體圖。
[圖3]是本實施方式的超音波檢查裝置具備的超音波檢查裝置主體部的剖視圖。
[圖4]是本實施方式的探針的可動範圍設定裝置的方塊圖。
[圖5]是說明z軸可動範圍設定時的最下端位置及最上端位置的圖。
[圖6]是說明在探針的下方移動過程中取得的表面回饋信號及介面回饋信號的圖。
[圖7]是說明在探針的x軸方向移動過程中設定的接合面x軸第一端及接合面x軸第二端的圖。
[圖8]是說明在x軸可動範圍內的規定長度的設定方法的圖。
[圖9]是表示藉由本實施方式的可動範圍設定裝置設定的x軸可動範圍及y軸可動範圍的被檢查體的俯視圖。
[圖10]是本實施方式的超音波檢查裝置具備的檢查物件支架的俯視圖,是表示被檢查體的位置與藉由照射範圍設定部設定的超音波照射範圍的關係的圖。
[圖11]是包含本實施方式的探針的可動範圍設定方法在內的超音波檢查方法的流程圖。
[圖12]是說明本實施方式的探針的可動範圍設定方法的流程圖,是表示z軸可動範圍設定步驟的具體內容的流程圖。
[圖13]是說明本實施方式的探針的可動範圍設定方法的流程圖,是表示x軸可動範圍設定步驟的具體內容的流程圖。
[圖14]是說明本實施方式的探針的可動範圍設定方法的流程圖,是表示y軸可動範圍設定步驟的具體內容的流程圖。
100:可動範圍設定裝置
101:x軸可動範圍設定部
102:接合面x軸第一端設定部
103:接合面x軸第二端設定部
104:表面x軸第一端設定部
105:表面x軸第二端設定部
106:x軸容限設定部
111:y軸可動範圍設定部
112:接合面y軸第一端設定部
113:接合面y軸第二端設定部
114:表面y軸第一端設定部
115:表面y軸第二端設定部
116:y軸容限設定部
121:z軸可動範圍設定部
122:最下端位置設定部
123:最上端位置設定部
124:基準位置設定部
125:接合面位置設定部
131:位置條件判斷部
132:照射範圍設定部
133:x軸方向距離確定部
134:y軸方向距離確定部
135:儲存部
Claims (11)
- 一種探針的可動範圍設定裝置,在對具有接合面的被檢查體進行超音波檢查的超音波檢查裝置中,設定對前述被檢查體進行超音波照射的探針的可動範圍,其特徵在於,前述探針的可動範圍設定裝置具備:z軸可動範圍設定部,在對前述被檢查體進行檢查之前的階段,前述z軸可動範圍設定部藉由前述被檢查體的高度方向即z軸方向上的前述探針的移動,設定前述探針的z軸方向上的z軸可動範圍;x軸可動範圍設定部,在設定前述z軸可動範圍之後,前述x軸可動範圍設定部藉由前述被檢查體表面的延伸方向即x軸方向上的前述探針的移動,設定前述探針的x軸方向上的x軸可動範圍;及y軸可動範圍設定部,在設定前述z軸可動範圍之後,前述y軸可動範圍設定部藉由作為前述被檢查體表面的延伸方向且與前述x軸正交的y軸方向上的前述探針的移動,設定前述探針的y軸方向上的y軸可動範圍,前述z軸可動範圍設定部具備:最下端位置設定部,前述最下端位置設定部設定最下端位置,前述最下端位置是成為與前述被檢查體的表面不干涉的最近距離的位置的前述z軸方向的位置;最上端位置設定部,前述最上端位置設定部使處於前述最下端位置的前述探針移動到僅比前述最下端位置高出 前述探針的焦點距離的大小的量的位置,並將該移動後的探針的位置設定為最上端位置;基準位置設定部,前述基準位置設定部使前述探針一邊向前述被檢查體照射超音波,一邊從前述最上端位置下降,並將以前述被檢查體的表面為起因而生成的表面回饋信號的峰值成為最大的取得位置所對應的z軸方向位置設定為基準位置;及接合面位置設定部,前述接合面位置設定部使前述探針一邊向前述被檢查體照射超音波,一邊從前述基準位置下降,並將以前述接合面為起因而生成的介面回饋信號的峰值成為最大的取得位置所對應的z軸方向位置設定為接合面位置,將前述最下端位置與前述最上端位置之間設定為前述z軸可動範圍。
- 如請求項1所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述可動範圍設定裝置依據藉由前述z軸可動範圍設定部設定的前述z軸可動範圍內的前述探針的移動而得到的資訊,進行前述x軸可動範圍設定部對前述x軸可動範圍的設定、及前述y軸可動範圍設定部對前述y軸可動範圍的設定。
- 如請求項2所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述可動範圍設定裝置基於一邊照射超音波一邊進行 前述z軸可動範圍內的前述探針的移動時取得的來自前述被檢查體的透過波或反射波的任一者的峰值,進行前述x軸可動範圍設定部對前述x軸可動範圍的設定、及前述y軸可動範圍設定部對前述y軸可動範圍的設定。
- 如請求項1所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述x軸可動範圍設定部具備:接合面x軸第一端設定部,在x軸方向上,前述接合面x軸第一端設定部使配置於前述接合面位置的前述探針從前述接合面的一方的外側朝向前述接合面的另一方的外側一邊照射超音波一邊移動,並將最初的前述介面回饋信號的取得位置所對應的x軸方向位置設定為接合面x軸第一端;及接合面x軸第二端設定部,前述接合面x軸第二端設定部在最初的前述介面回饋信號的檢測後,將在配置於前述接合面位置的前述探針的持續移動過程中無法再取得前述介面回饋信號的x軸方向位置設定為接合面x軸第二端,並且,前述y軸可動範圍設定部具備:接合面y軸第一端設定部,在y軸方向上,前述接合面y軸第一端設定部使配置於前述接合面位置的前述探針從前述接合面的一方的外側朝向前述接合面的另一方的外側一邊照射超音波一邊移動,並將最初的前述介面回饋信號的取得位置所對應的y軸方向位置設定為接合面y軸第一 端;及接合面y軸第二端設定部,前述接合面y軸第二端設定部在最初的前述介面回饋信號的檢測後,將在配置於前述接合面位置的前述探針的持續移動過程中無法再取得前述介面回饋信號的y軸方向位置設定為接合面y軸第二端。
- 如請求項4所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述探針的可動範圍設定裝置具備位置條件判斷部,該位置條件判斷部判斷前述探針的位置是否滿足x軸方向位置為前述被檢查體的載置台的x軸方向中央且y軸方向位置為前述被檢查體的前述載置台的y軸方向中央的位置條件。
- 如請求項5所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述探針的可動範圍設定裝置具備照射範圍設定部,在不滿足前述位置條件的情況下,該照射範圍設定部設定由前述x軸可動範圍設定部及前述y軸可動範圍設定部進行的可動範圍設定用的x軸方向上的超音波照射範圍及y軸方向上的超音波照射範圍,前述照射範圍設定部具備:x軸方向距離確定部,前述x軸方向距離確定部確定在x軸方向上從前述探針至前述載置台的端部的距離中的最短部分的距離;及y軸方向距離確定部,前述y軸方向距離確定部確定在 y軸方向上從前述探針至前述載置台的端部的距離中的最短部分的距離,將以前述探針的前述x軸方向位置為中點且藉由前述x軸方向距離確定部確定的距離的2倍範圍內、並且以前述探針的前述y軸方向位置為中點且藉由前述y軸方向距離確定部確定的距離的2倍範圍內設定為前述超音波照射範圍,前述x軸可動範圍設定部藉由前述超音波照射範圍內的超音波照射來設定前述接合面x軸第一端及前述接合面x軸第二端,並且前述y軸可動範圍設定部藉由前述超音波照射範圍內的超音波照射來設定前述接合面y軸第一端及前述接合面y軸第二端。
- 如請求項4~6中任一項所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述x軸可動範圍設定部將前述接合面x軸第一端與前述接合面x軸第二端之間設定為前述x軸可動範圍,並且,前述y軸可動範圍設定部將前述接合面y軸第一端與前述接合面y軸第二端之間設定為前述y軸可動範圍。
- 如請求項4~6中任一項所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述x軸可動範圍設定部將從前述接合面x軸第一端向前述接合面的外側方向離開規定長度的位置與從前述接合面x軸第二端向前述接合面的外側方向離開規定長度的位置之間設定為前述x軸可動範圍,並且, 前述y軸可動範圍設定部將從前述接合面y軸第一端向前述接合面的外側方向離開規定長度的位置與從前述接合面y軸第二端向前述接合面的外側方向離開規定長度的位置之間設定為前述y軸可動範圍。
- 如請求項8所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述x軸可動範圍設定部具備:表面x軸第一端設定部,在x軸方向上,前述表面x軸第一端設定部使配置於前述基準位置的前述探針從前述被檢查體的一方的外側朝向前述被檢查體的另一方的外側一邊照射超音波一邊移動,並將最初的前述表面回饋信號的取得位置所對應的x軸方向位置設定為表面x軸第一端;表面x軸第二端設定部,前述表面x軸第二端設定部在最初的前述表面回饋信號的檢測後,將在配置於前述基準位置的前述探針的持續移動過程中無法再取得前述表面回饋信號的x軸方向位置設定為表面x軸第二端;x軸容限設定部,前述x軸容限設定部設定前述規定長度,以使前述x軸可動範圍的各端位於前述表面x軸第一端與前述接合面x軸第一端之間、及前述表面x軸第二端與前述接合面x軸第二端之間;表面y軸第一端設定部,在y軸方向上,前述表面y軸第一端設定部使配置於前述基準位置的前述探針從前述被檢查體的一方的外側朝向前述被檢查體的另一方的外側一邊照射超音波一邊移動,並將最初的前述表面回饋信號的 取得位置所對應的y軸方向位置設定為表面y軸第一端;表面y軸第二端設定部,前述表面y軸第二端設定部在最初的前述表面回饋信號的檢測後,將在配置於前述基準位置的前述探針的持續移動過程中無法再取得前述表面回饋信號的y軸方向位置設定為表面y軸第二端;及y軸容限設定部,前述y軸容限設定部設定前述規定長度,以使前述y軸可動範圍的各端位於前述表面y軸第一端與前述接合面y軸第一端之間、及前述表面y軸第二端與前述接合面y軸第二端之間。
- 如請求項1~6中任一項所述的探針的可動範圍設定裝置,其中,前述探針的可動範圍設定裝置具備儲存部,該儲存部儲存被設定的前述x軸可動範圍、被設定的前述y軸可動範圍、及被設定的z軸可動範圍。
- 一種探針的可動範圍設定方法,在從探針向被檢查體的表面照射超音波以檢測接合面的缺陷的超音波檢查裝置中,在對前述被檢查體進行檢查之前的階段,設定前述探針的可動範圍,其特徵在於,前述探針的可動範圍設定方法藉由進行下述步驟的處理,設定前述超音波檢查裝置檢查前述被檢查體時的前述探針的可動範圍,前述步驟為:最下端位置設定步驟,在該最下端位置設定步驟中,使前述探針從初始位置向z軸下方向移動至前述探針的前 端位置距前述被檢查體表面為規定的間隙的位置而停止,並將該位置設定為前述探針的前述z軸方向的最下端位置,由此設定前述探針的z軸可動範圍的下限;最上端位置設定步驟,在該最上端位置設定步驟中,使前述探針從前述最下端位置向z軸上方向移動相當於前述探針的焦點距離的大小的量而停止,並將該位置設定為前述探針的前述z軸方向的最上端位置,由此設定前述探針的z軸可動範圍的上限;基準位置設定步驟,在該基準位置設定步驟中,使前述探針一邊從前述最上端位置向前述z軸下方向移動,一邊向前述被檢查體的表面照射前述超音波而取得表面回饋信號,檢測前述表面回饋信號的峰值,將前述表面回饋信號的峰值成為最大的位置所對應的前述探針的z軸方向的位置設定為基準位置;接合面位置設定步驟,在該接合面位置設定步驟中,使前述探針一邊進一步向前述z軸下方向移動,一邊照射前述超音波而取得介面回饋信號,檢測前述介面回饋信號的峰值,將前述介面回饋信號的峰值成為最大的位置所對應的前述探針的前述z軸方向的位置設定為接合面位置;x軸可動範圍設定步驟,在該x軸可動範圍設定步驟中,將前述探針設定於前述接合面位置,使前述探針一邊照射超音波,一邊從前述被檢查體的x軸上的一個負方向端點移動至相向的正方向端點,在最初取得了前述介面回饋信號的位置的負方向上加上規定長度,在無法再取得前 述介面回饋信號的位置的正方向上加上規定長度,從而設定x軸可動範圍;及y軸可動範圍設定步驟,在該y軸可動範圍設定步驟中,將前述探針設定於前述接合面位置,使前述探針一邊照射超音波,一邊從前述被檢查體的y軸上的一個負方向端點移動至相向的正方向端點,在最初取得了前述介面回饋信號的位置的負方向上加上規定長度,在無法再取得前述介面回饋信號的位置的正方向上加上規定長度,從而設定y軸可動範圍。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07103951A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波測定装置 |
JPH08254526A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波顕微鏡 |
TW201522966A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-06-16 | Hitachi Power Solutions Co Ltd | 超音波檢查裝置 |
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JPH03221862A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-09-30 | Canon Inc | 超音波検査装置 |
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Patent Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JPH07103951A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波測定装置 |
JPH08254526A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波顕微鏡 |
TW201522966A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-06-16 | Hitachi Power Solutions Co Ltd | 超音波檢查裝置 |
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