光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法

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光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法
【专利摘要】本发明提供一种光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法,可测定的温度范围较宽的能在短时间内高可靠性地检查引线结合处等测定对象物,光学非破坏检查装置具备聚光准直装置、加热用激光源、加热用激光导光装置、红外线检测器、放射红外线导光装置、第一、第二修正用激光源、第一、第二修正用激光导光装置、第一、第二修正用激光检测器、第一、第二反射激光导光装置以及控制装置。控制装置控制加热用激光源、第一第二修正用激光源并基于来自红外线检测器的检测信号和来自第一、第二修正用激光检测器的检测信号,测定与加热时间对应的测定点的温度上升状态亦即温度上升特性,基于测定出的温度上升特性判定测定对象物的状态。
【专利说明】光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法
[0001] 本申请主张于2013年4月26日提出的日本专利申请第2013-093852号的优先权, 并在此引用包括说明书、附图、摘要在内的全部内容。

【技术领域】
[0002] 本发明涉及光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法。

【背景技术】
[0003] 当例如在半导体芯片上通过引线结合连接电极的情况下,利用各种方法对电极与 引线进行接合,但需要对电极与引线是否被适当地接合进行检查。以往,工作人员利用显微 镜等对接合处进行放大来目视检查,或者抽出规定的样本,对电极与引线进行破坏来检查 其强度等。
[0004] 在工作人员目视检查的情况下,因为会产生由工作人员的技能导致的差异、以及 即便是相同的工作人员因疲劳、身体状况等导致的差异,所以检查结果的可靠性降低,检查 的效率也不高。
[0005] 另外,在利用抽出样本进行破坏检查的情况下,无法保证实际上未作为样本被破 坏的对象物全部(未被抽出的剩余的全部)与已破坏的样本相同的状态。
[0006] 因此,在日本特开2011-191232号公报所记载的现有技术中,记载有通过非接触 方式根据接合部的面积对基于引线结合的接合状态的合格与否进行判定的合格与否判定 方法以及判定装置。在本技术中,利用激光对引线的对象位置进行加热,并使用双波长红外 辐射温度计对从加热位置放射的微量的红外线进行测定,对达到饱和温度为止的温度变动 进行测定,根据温度变动求得与接合面积相关的数值,并根据该数值对合格与否进行判定。
[0007] 在本技术中,对加热达到饱和温度为止的温度上升状态进行了测定,但使用不同 的2波长的红外线对温度进行测定,不进行使用了测定处的反射率或者放射率的修正。另 夕卜,在利用不同的2波长的红外线的比的方法中,实际上,根据选定哪个2波长,决定测定精 度、可测定的温度范围。
[0008] 另外,在日本特开2008-145344号公报所记载的现有技术中,记载有在利用激光 对接合部位进行加热至规定温度后,使用温度测定用红外线传感器,对停止激光照射后的 温度的下降状态进行测定,并基于温度下降状态对接合状态的合格与否进行判定的、微小 的金属接合部位的评价方法。另外,具备反射率测定用激光、与反射率测定用红外线传感 器,对反射率进行测定来对检测出的温度下降状态进行修正。
[0009] 在本技术中,利用反射率测定用的红外线传感器对照射了反射率测定用激光的结 果进行检测。换句话说,为了对反射率进行测定,而利用反射率测定用激光对对象进行加 热,除了本来的加热用激光的加热之外,还利用反射率测定用激光进行加热。这样的话,在 测定结果的温度下降特性中重叠有反射率测定用激光带来的温度,从而残留了能否适当修 正的疑问。另外,加热时达到饱和温度为止的时间通常为数l〇ms左右,与此相对,加热后的 温度下降时间通常花费数10秒?数分钟左右,在对温度下降时间进行测定的专利文献2所 记载的现有技术中,检查时间非常长,因此不优选。
[0010] 在日本专利第4857422号公报所记载的其他的现有技术中,记载有在真空室内的 高频线圈内使样品熔融并且浮游,导入忠实地表现基于激光加热的热物性值测定法的导热 的基础式,从而能够对因高温熔融的导电材料的真实的热物性直接进行测定的热物性测定 方法以及测定装置。本技术是使用非常大规模的装置,使样品熔融并且浮游的方法,从而无 法应用于引线结合的接合状态的检查。


【发明内容】

[0011] 本发明的目的之一在于提供一种能够在更短时间内,且以更高可靠性对引线结合 处等的测定对象物进行检查,且可测定的温度范围更宽的、光学非破坏检查装置以及光学 非破坏检查方法。
[0012] 本发明的一方式是具备了以下的构成要素的光学非破坏检查装置。其包括:
[0013] 聚光准直装置,其使沿着光轴从第一侧入射的平行光以朝向作为焦点位置设定在 测定对象物上的测定点聚光的方式从第二侧射出,并且将从所述测定点放射以及被反射而 从第二侧入射的光变换为沿着光轴的平行光,使所述平行光从第一侧射出;
[0014] 加热用激光源,其射出以不破坏测定对象物的方式加热测定对象物的激光;
[0015] 加热用激光导光装置,其将上述加热用激光向上述聚光准直装置的第一侧引导;
[0016] 红外线检测器,其能够检测出从所述测定点放射的红外线;
[0017] 放射红外线导光装置,其从自所述测定点放射且自所述聚光准直装置的第一侧射 出的平行光中将规定红外线波长的红外线向所述红外线检测器引导;
[0018] 第一修正用激光源,其射出第一修正用激光,所述第一修正用激光与所述加热用 激光相比输出功率小且波长不同;
[0019] 第一修正用激光导光装置,其将从上述第一修正用激光源射出的上述第一修正用 激光向上述聚光准直装置的第一侧引导;
[0020] 第一修正用激光检测器,其能够检测出被所述测定点反射的所述第一修正用激 光;
[0021] 第一反射激光导光装置,其将被上述测定点反射并从上述聚光准直装置的第一侧 射出的上述第一修正用激光向上述第一修正用激光检测器引导;
[0022] 第二修正用激光源,其射出第二修正用激光,所述第二修正用激光与所述加热用 激光相比输出功率小且波长不同;
[0023] 第二修正用激光导光装置,其将从上述第二修正用激光源射出的上述第二修正用 激光向上述聚光准直装置的第一侧引导;
[0024] 第二修正用激光检测器,其能够检测出被所述测定点反射的所述第二修正用激 光;
[0025] 第二反射激光导光装置,其将被上述测定点反射且从上述聚光准直装置的第一侧 射出的上述第二修正用激光向上述第二修正用激光检测器引导;以及
[0026] 控制装置。
[0027] 而且,上述控制装置控制上述加热用激光源、上述第一修正用激光源以及上述第 二修正用激光源,并且基于来自上述红外线检测器的检测信号、来自上述第一修正用激光 检测器的检测信号以及来自上述第二修正用激光检测器的检测信号,对与加热时间对应的 上述测定点的温度上升状态亦即温度上升特性进行测定,基于测定出的上述温度上升特性 判定测定对象物的状态。
[0028] 在本方式中,对测定对象物的加热时的温度上升特性进行测定,因此能够在更短 时间内进行检查。
[0029] 另外,利用修正用激光检测器对被测定点反射的修正用激光本身进行检测,而不 是对基于修正用激光的红外线进行检测,因此不需要利用修正用激光对测定对象物进行加 热。因此,只要以不影响基于加热用激光的加热程度的较小的输出来照射修正用激光即可, 因此不重叠反射率测定用激光的温度,能够检测出更加正确的温度。
[0030] 另外,使用第一修正激光波长的第一修正用激光、与第二修正激光波长的第二修 正用激光,从而能够以更高精度求得反射率,因此能够检测出更加正确的温度。
[0031] 另外,基于来自修正用激光检测器的检测信号,能够对利用红外线检测器检测出 的温度进行修正,因此与根据2个波长的红外线的比求得温度的情况相比,能够对更宽的 温度范围进行测定。另外,不受工作人员的技能、身体状况等影响,能够稳定地进行可靠性 更高的检查。
[0032] 本发明的其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,
[0033] 上述加热用激光导光装置构成为包括:
[0034] 加热用激光准直装置,其配置于上述加热用激光源的附近,并将从上述加热用激 光源射出的加热用激光变换为平行光;
[0035] 加热激光用选择反射装置,其配置于上述聚光准直装置的光轴上,使上述加热用 激光朝向上述聚光准直装置的第一侧反射,并且使从所述测定点放射以及被反射而从所述 聚光准直装置的第一侧射出的平行光中的、波长与加热用激光的波长不同的光透过;或者 [0036] 该加热激光用选择反射装置配置于所述聚光准直装置的光轴上,使所述加热用激 光朝向所述聚光准直装置的第一侧透过,并且使从所述测定点放射以及被反射而从所述聚 光准直装置的第一侧射出的平行光中的、波长与加热用激光的波长不同的光反射。在本方 式中,能够适当地实现加热用激光导光装置。
[0037] 本发明的又一其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,
[0038] 上述放射红外线导光装置构成为包括:
[0039] 上述加热激光用选择反射装置;
[0040] 规定红外线用选择反射装置,其配置于波长与加热用激光的波长不同的平行光的 路径上,该平行光是从所述聚光准直装置的第一侧射出并透过所述加热激光用选择反射装 置的平行光或者是被所述加热激光用选择反射装置反射的平行光,所述规定红外线用选择 反射装置从所述平行光中使规定红外线波长的红外线朝向所述红外线检测器反射,并且使 波长与规定红外线波长不同的平行光透过;或者
[0041] 该规定红外线用选择反射装置配置于波长与加热用激光的波长不同的平行光的 路径上,该平行光是从所述聚光准直装置的第一侧射出并透过所述加热激光用选择反射装 置的平行光或者是被所述加热激光用选择反射装置反射的平行光,所述规定红外线用选择 反射装置从所述平行光中使规定红外线波长的红外线朝向所述红外线检测器透过,并且使 波长与规定红外线波长不同的平行光反射;以及
[0042] 红外线聚光装置,其配置于上述红外线检测器的附近,使被上述规定红外线用选 择反射装置反射或者透过了上述规定红外线用选择反射装置的规定红外线波长的平行光 的红外线朝向上述红外线检测器进行聚光。
[0043] 在本方式中,能够适当地实现放射红外线导光装置。
[0044] 本发明的又一其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,
[0045] 上述第一修正用激光导光装置构成为包括:
[0046] 第一修正用激光准直装置,其配置于上述第一修正用激光源的附近并将从上述第 一修正用激光源射出的第一修正用激光变换为平行光;
[0047] 第一分光器,其使第一修正用激光具有的波长的光以第一规定比例反射并且以第 二规定比例透过,使从上述第一修正用激光源射出并变换为平行光的第一修正激光波长的 第一修正用激光以与包括被上述测定点反射且经由上述加热激光用选择反射装置与上述 规定红外线用选择反射装置而被修正激光用选择反射装置反射或者透过了修正激光用选 择反射装置的第一修正用激光的平行光重叠的方式朝向上述修正激光用选择反射装置反 射或者透过;
[0048] 上述修正激光用选择反射装置,其配置于被所述测定点反射并透过了所述规定红 外线用选择反射装置或者被所述规定红外线用选择反射装置反射的波长与规定红外线波 长不同的平行光的路径上,使从所述第一修正用激光源射出并被所述第一分光器反射或者 透过了所述第一分光器的、具有第一修正用激光的波长的平行光以同波长与规定红外线波 长不同的平行光重叠的方式朝向所述规定红外线用选择反射装置反射,而使与第一修正用 激光不同的波长的平行光透过;或者
[0049] 上述修正激光用选择反射装置,其配置于透过了所述规定红外线用选择反射装置 或者被所述规定红外线用选择反射装置反射的波长与规定红外线波长不同的平行光的路 径上,使从所述第一修正用激光源射出并被所述第一分光器反射或者透过了所述第一分光 器的第一修正用激光的波长的平行光以同波长与规定红外线波长不同的平行光重叠的方 式朝向所述规定红外线用选择反射装置透过,而使波长与第一修正激光波长不同的平行光 反射;
[0050] 上述规定红外线用选择反射装置;以及
[0051] 上述加热激光用选择反射装置。
[0052] 另外,上述第一反射激光导光装置构成为包括:
[0053] 上述加热激光用选择反射装置;
[0054] 上述规定红外线用选择反射装置;
[0055] 上述修正激光用选择反射装置;
[0056] 上述第一分光器;以及
[0057] 第一反射激光聚光装置,其配置于上述第一修正用激光检测器的附近,使被上述 测定点反射并以从上述第一分光器朝向与上述第一修正用激光源不同的方向的方式透过 或者被反射的第一修正激光波长的平行光朝向上述第一修正用激光检测器进行聚光。在本 方式中,能够适当地实现第一修正用激光导光装置与第一反射激光导光装置。
[0058] 本发明的又一其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,
[0059] 上述第二修正用激光导光装置构成为包括:
[0060] 第二修正用激光准直装置,其配置于上述第二修正用激光源的附近,将从上述第 二修正用激光源射出的第二修正用激光变换为平行光;
[0061] 第二分光器,其使第二修正激光波长的光以第三规定比例反射并且以第四规定比 例透过,使从上述第二修正用激光源射出并变换为平行光的第二修正激光波长的第二修正 用激光以与包括被上述测定点反射、经由上述加热激光用选择反射装置与上述规定红外线 用选择反射装置并透过了上述修正激光用选择反射装置或者被上述修正激光用选择反射 装置反射的第二修正激光的平行光重叠的方式朝向上述修正激光用选择反射装置反射或 者透过;
[0062] 上述修正激光用选择反射装置;
[0063] 上述规定红外线用选择反射装置;以及
[0064] 上述加热激光用选择反射装置。
[0065] 另外,上述第二反射激光导光装置构成为包括:
[0066] 上述加热激光用选择反射装置;
[0067] 上述规定红外线用选择反射装置;
[0068] 上述修正激光用选择反射装置;
[0069] 上述第二分光器;以及
[0070] 第二反射激光聚光装置,其配置于上述第二修正用激光检测器的附近,使被上述 测定点反射并以从上述第二分光器朝向与上述第二修正用激光源不同的方向的方式透过 或者被反射的第二修正激光波长的平行光朝向上述第二修正用激光检测器进行聚光。在本 方式中,能够适当地实现第二修正用激光导光装置与第二反射激光导光装置。
[0071] 本发明的又一其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,
[0072] 上述第一修正用激光导光装置构成为包括:
[0073] 第一修正用激光准直装置,其配置于上述第一修正用激光源的附近,将从上述第 一修正用激光源射出的第一修正用激光变换为平行光;
[0074] 第一分光器,其使第一修正激光波长的光以第一规定比例反射并且以第二规定比 例透过,使从上述第一修正用激光源射出并变换为平行光的第一修正激光波长的第一修正 用激光以与包括被上述测定点反射、经由上述加热激光用选择反射装置而被修正激光用选 择反射装置反射或者透过了修正激光用选择反射装置的第一修正用激光的平行光重叠的 方式朝向上述修正激光用选择反射装置反射或者透过;
[0075] 上述修正激光用选择反射装置,其配置于被上述测定点反射并透过了上述加热激 光用选择反射装置或者被上述加热激光用选择反射装置反射的波长与加热激光波长不同 的平行光的路径上,使从上述第一修正用激光源射出并被上述第一分光器反射或者透过了 上述第一分光器的第一修正激光波长的平行光以同波长与上述加热激光波长不同的平行 光重叠的方式朝向上述加热激光用选择反射装置反射,而使与第一修正激光波长不同的波 长的平行光透过;或者,
[0076] 上述修正激光用选择反射装置,其配置于被上述测定点反射并透过了上述加热激 光用选择反射装置或者被上述加热激光用选择反射装置反射的波长与加热激光波长不同 的平行光的路径上,使从上述第一修正用激光源射出并被上述第一分光器反射或者透过了 上述第一分光器的第一修正激光波长的平行光以同波长与上述加热激光波长不同的平行 光重叠的方式朝向上述加热激光用选择反射装置透过,而使与第一修正激光波长不同的波 长的平行光反射;以及
[0077] 上述加热激光用选择反射装置。
[0078] 另外,上述第一反射激光导光装置构成为包括:
[0079] 上述加热激光用选择反射装置;
[0080] 上述修正激光用选择反射装置;
[0081] 上述第一分光器;以及
[0082] 第一反射激光聚光装置,其配置于上述第一修正用激光检测器的附近,使被上述 测定点反射并以从上述第一分光器朝向与上述第一修正用激光源不同的方向的方式透过 或者被反射的第一修正激光波长的平行光朝向上述第一修正用激光检测器进行聚光。在本 方式中,能够适当地实现第一修正用激光导光装置与第一反射激光导光装置。
[0083] 本发明的又一其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,
[0084] 上述放射红外线导光装置构成为包括:
[0085] 上述加热激光用选择反射装置;
[0086] 上述修正激光用选择反射装置;
[0087] 规定红外线用选择反射装置,其配置于从所述聚光准直装置的第一侧射出并经由 了所述加热激光用选择反射装置与所述修正激光用选择反射装置的波长与加热激光波长 以及第一修正激光波长不同的平行光的路径上,从所述平行光中使规定红外线波长的红外 线朝向所述红外线检测器反射,并且使波长与规定红外线波长不同的平行光透过;或者 [0088] 该规定红外线用选择反射装置,配置于从所述聚光准直装置的第一侧被射出并经 由了所述加热激光用选择反射装置与所述修正激光用选择反射装置的波长与加热激光波 长以及第一修正激光波长不同的平行光的路径上,从所述平行光中使规定红外线波长的红 外线朝向所述红外线检测器透过,并且使波长与规定红外线波长不同的平行光反射;以及
[0089] 红外线聚光装置,其配置于上述红外线检测器的附近,使被上述规定红外线用选 择反射装置反射或者透过了上述规定红外线用选择反射装置的规定红外线波长的平行光 的红外线朝向上述红外线检测器进行聚光。在本方式中,能够适当地实现放射红外线导光 装直。
[0090] 本发明的又一其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,
[0091] 上述第二修正用激光导光装置构成为包括:
[0092] 第二修正用激光准直装置,其配置于上述第二修正用激光源的附近,将从上述第 二修正用激光源射出的第二修正用激光变换为平行光;
[0093] 第二分光器,其使第二修正激光波长的光以第三规定比例反射并且以第四规定比 例透过,使从上述第二修正用激光源射出并变换为平行光的第二修正激光波长的第二修正 用激光以与包括被上述测定点反射、经由上述加热激光用选择反射装置与上述修正激光用 选择反射装置并透过了规定红外线用选择反射装置或者被规定红外线用选择反射装置反 射的第二修正激光的平行光重叠的方式朝向上述规定红外线用选择反射装置反射或者透 过;
[0094] 上述规定红外线用选择反射装置;
[0095] 上述修正激光用选择反射装置;以及
[0096] 上述加热激光用选择反射装置。
[0097] 另外,上述第二反射激光导光装置构成为包括:
[0098] 上述加热激光用选择反射装置;
[0099] 上述修正激光用选择反射装置;
[0100] 上述规定红外线用选择反射装置;
[0101] 上述第二分光器;以及
[0102] 第二反射激光聚光装置,其配置于上述第二修正用激光检测器的附近,使以从上 述第二分光器朝向与上述第二修正用激光源不同的方向的方式透过或者被反射的第二修 正激光波长的平行光朝向上述第二修正用激光检测器进行聚光。在本方式中,能够适当地 实现第二修正用激光导光装置与第二反射激光导光装置。
[0103] 本发明的又一其他方式是上述方式的任意一个所涉及的光学非破坏检查装置,第 一修正激光波长与第二修正激光波长的一方设定为比加热激光波长长的波长,另一方设定 为比加热激光波长短的波长。在本方式中,能够对第一修正激光波长与第二修正激光波长 适当地进行设定,从而以更高精度求得反射率。
[0104] 本发明的又一其他方式是上述方式的任意一个所涉及的光学非破坏检查装置,
[0105] 上述控制装置:
[0106] 一边控制所述加热用激光源利用所述加热用激光对所述测定点进行加热,一边获 取来自所述红外线检测器的检测信号,
[0107] 一边控制所述第一修正用激光源与所述第二修正用激光源,将第一修正用激光与 第二修正用激光向所述测定点照射,一边获取来自所述第一修正用激光检测器的检测信号 与来自所述第二修正用激光检测器的检测信号,基于从所述第一修正用激光检测器获取的 检测信号与从所述第二修正用激光检测器获取的检测信号,测定所述测定点的反射率,
[0108] 基于测定出的上述反射率,修正从上述红外线检测器获取的检测值,从而求得基 于修正后的检测值的温度,
[0109] 基于由求得的温度与加热时间决定的上述温度上升特性,对测定对象物的状态进 行判定。
[0110] 在本方式中,不利用第一修正用激光以及第二修正用激光进行加热,而对被测定 点反射的第一修正用激光以及第二修正用激光本身进行检测,来测定测定点的反射率。然 后,基于测定出的反射率,修正来自红外线检测器的检测值,利用根据修正后的检测值求得 的温度求得温度上升特性,因此能够获得更加正确的温度上升特性。
[0111] 因此,不受工作人员的技能、身体状况等影响,能够稳定地进行可靠性更高的检 查。
[0112] 本发明的又一其他方式是上述方式的任意一个所涉及的光学非破坏检查装置,
[0113] 上述控制装置:
[0114] 一边控制所述第一修正用激光源与所述第二修正用激光源,将第一修正用激光与 第二修正用激光向所述测定点照射,一边获取来自所述第一修正用激光检测器的检测信号 与来自所述第二修正用激光检测器的检测信号,
[0115] 基于从上述第一修正用激光检测器获取的检测信号与从上述第二修正用激光检 测器获取的检测信号,测定上述测定点的反射率,
[0116] 基于测定出的所述反射率,对来自所述加热用激光源的加热用激光的输出进行调 整,一边利用对输出进行了调整的所述加热用激光加热所述测定点,一边获取来自所述红 外线检测器的检测信号,从而求得基于从所述红外线检测器获取的检测信号的温度,
[0117] 基于由求得的温度与加热时间决定的上述温度上升特性,对测定对象物的状态进 行判定。
[0118] 在本方式中,不利用第一修正用激光以及第二修正用激光进行加热,而对被测定 点反射的第一修正用激光以及第二修正用激光本身进行检测,来测定测定点的反射率,基 于测定出的反射率,调整加热用激光的输出。因此,能够更加正确地给予测定点的加热所利 用的能量,因此能够获得更加正确的温度上升特性。因此,不受工作人员的技能、身体状况 等影响,能够稳定地进行可靠性更高的检查。
[0119] 本发明的又一其他方式是上述方式的任意一个所涉及的光学非破坏检查装置,
[0120] 上述测定对象物是包括对两个部件进行接合的接合部的接合构造部位,
[0121] 上述测定点设定于上述两个部件中的一个部件的表面,
[0122] 上述控制装置基于上述温度上升特性,对上述两个部件的接合状态进行判定。在 本方式中,例如在两个部件为电极与引线的情况下,作为电极与引线的接合状态的判定,能 够适当地利用光学非破坏检查装置。
[0123] 本发明的又一其他方式是上述方式所涉及的光学非破坏检查装置,所谓进行判定 的上述两个部件的接合状态是指上述两个部件的接合部的面积的大小,
[0124] 上述控制装置基于上述温度上升特性,对上述两个部件的接合部的面积是否在允 许范围内进行判定。在本方式中,例如在两个部件为电极与引线的情况下,基于温度上升特 性,对电极与引线的接合部的面积是否在允许范围内进行判定,因此能够更加适当地进行 电极与引线的接合状态的合格与否的判定。
[0125] 本发明的又一其他方式是使用上述方式的任意一个所涉及的光学非破坏检查装 置,通过上述控制装置对测定对象物的状态进行判定的光学非破坏检查方法。在本方式中, 能够提供一种能够在更短时间内,且以更高的可靠性,对引线结合处等的测定对象物进行 检查,可测定的温度范围更宽的光学非破坏检查方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0126] 根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特 点和优点,在附图中,对相同的元素标注相同的附图标记。
[0127] 图1A是对测定对象物的例子进行说明的图。
[0128] 图1B是说明通过引线结合在电极上接合引线的状态的例子的图。
[0129] 图2是说明第一实施方式的光学非破坏检查装置的结构的图。
[0130] 图3是说明第二实施方式的光学非破坏检查装置的结构的图。
[0131] 图4是说明第三实施方式的光学非破坏检查装置的结构的图。
[0132] 图5是说明第四实施方式的光学非破坏检查装置的结构的图。
[0133] 图6是说明第五实施方式的光学非破坏检查装置的结构的图。
[0134] 图7是说明第六实施方式的光学非破坏检查装置的结构的图。
[0135] 图8是说明第七实施方式的光学非破坏检查装置的结构的图。
[0136] 图9是说明光学非破坏检查装置的第一处理顺序的例子的流程图。
[0137] 图10是对反射率特性进行说明的图。
[0138] 图11是对红外线波长、红外线能量以及温度的关系进行说明的图。
[0139] 图12是说明使用反射率修正后的修正温度的温度上升特性的例子的图。
[0140] 图13是说明使用温度上升特性判定接合部的面积是否在允许范围内的例子的 图。
[0141] 图14是说明光学非破坏检查装置的第二处理顺序的例子的流程图。

【具体实施方式】
[0142] 以下,使用附图对本发明的各实施方式进行说明。使用图1,对测定对象物的例子 进行说明。
[0143] 图1A示出了基板90的立体图。在设置于基板90上的各电极92上,通过引线结 合机械式以及电气接合直径为数十微米?数百微米左右的铝等的引线93的第一端,在固 定于基板90上的半导体芯片94的各端子通过引线结合接合引线93的第二端。
[0144] 另外,图1B是从B方向观察图1A的图。在本实施方式的说明中,将包括对引线93 与电极92进行接合的接合部96的接合构造部位97作为测定对象物进行说明。
[0145] 为了对在电极92是否适当地接合有引线93进行判定,只要通过接合部96的面 积,换句话说在图1B中引线93的面与电极92的面平行的区域的面积是否在允许范围内, 来对接合状态的合格与否进行判定即可。因此,如图1B的接合构造部位97的放大图所示, 在接合构造部位97的引线93的表面设定测定点SP,对测定点SP照射加热用激光来进行 加热。于是,测定点SP的温度逐渐上升,从测定点SP经由引线93内以及接合部96向电极 92传播热。另外,从包括测定点SP的接合构造部位97放射与上升的温度对应的红外线。
[0146] 另外,测定点SP的温度逐渐上升,但若达到加热量与放热量相等的饱和温度,则 温度的上升停止,即使继续加热,也成为几乎恒定的温度。此处,在接合部96的面积比较大 的情况下,导热量较多,因此与加热时间对应的温度的上升比较缓慢,饱和温度比较低。在 接合部96的面积比较小的情况下,向电极92传播的导热量较少,因此与加热时间对应的温 度的上升比较急剧,饱和温度增高(参照图12、图13)。
[0147] 因此,能够对测定点SP照射加热激光,来对图12、图13所示的温度上升特性进行 测定,基于温度上升特性,求得接合部96的面积的大小,对接合部96的面积是否在允许范 围内进行判定,从而对接合状态的合格与否进行判定。
[0148] 以下,详细说明能够判断上述的接合状态合格与否的光学非破坏检查装置1A(第 一实施方式)?1G(第七实施方式)以及光学非破坏检查方法。在第一实施方式?第七实 施方式中,通过加热激光用选择反射装置11A、11B、规定红外线用选择反射装置12A、12B、 修正激光用选择反射装置13A、13B、14A、14B的特性的不同,而使各构成要素的配置位置、 反射方向、透过方向等不同。
[0149] 在第一实施方式(图2)、第二实施方式(图3)中示出了在聚光准直装置10的光 轴上配置加热激光用选择反射装置11A、规定红外线用选择反射装置12A、修正激光用选择 反射装置13A的作为基本形的光学非破坏检查装置的结构。在第一实施方式与第二实施方 式中,红外线检测器33与第一修正激光器块的配置位置不同。
[0150] 作为第一实施方式(图2)的变形例,示出了第三实施方式(图4)、第四实施方式 (图5)。作为第二实施方式(图3)的变形例,示出了第五实施方式(图6)、第七实施方式 (图 8)。
[0151] 使用图2对第一实施方式的光学非破坏检查装置1A的结构进行说明。
[0152] 图2所示的光学非破坏检查装置1A由聚光准直装置10、加热激光用选择反射装置 11A、规定红外线用选择反射装置12A、修正激光用选择反射装置13A、第一分光器15A、第二 分光器16A、加热用激光源21、加热用激光准直装置41、红外线检测器33、红外线聚光装置 53、第一修正用激光源22、第一修正用激光准直装置42、第一修正用激光检测器31、第一反 射激光聚光装置51、第二修正用激光源23、第二修正用激光准直装置43、第二修正用激光 检测器32、第二反射激光聚光装置52、控制装置50等构成。
[0153] 加热激光用选择反射装置11A是对加热激光波长λ a的光进行反射,而使与加热 激光波长λ a不同的波长的光透过的例如二向色镜。
[0154] 规定红外线用选择反射装置12A是对规定红外线波长λ 1的光进行反射,而使与 规定红外线波长λ 1不同的波长的光透过的例如二向色镜。
[0155] 修正激光用选择反射装置13Α是对第一修正激光波长λ b的光进行反射,而使与 第一修正激光波长λ b不同的波长的光透过的例如二向色镜。
[0156] 聚光准直装置10使沿着自身的光轴从第一侧(在图2中从上方)入射的平行光 从第二侧(在图2中从下方)射出,朝向作为焦点位置而设定在测定对象物上的测定点SP 进行聚光。另外,聚光准直装置10将从测定点SP放射以及被测定点SP反射且从第二侧入 射的光变换为沿着自身的光轴的平行光而从第一侧射出。聚光准直装置10也能够由使光 透过而折射的聚光透镜构成,但由于要处理不同的多个波长的光,因此不太优选会产生色 差的聚光透镜。因此,利用非球面的反射镜10A、10B构成聚光准直装置,从而排除色差的产 生,与较宽的波段对应。
[0157] 加热用激光源21基于来自控制装置50的控制信号射出调整为能够不破坏测定对 象物地加热测定对象物的输出的加热用激光。将该激光的波长称为加热激光波长λ a。加 热用激光源21例如为半导体激光。
[0158] 加热用激光准直装置41配置于加热用激光源21的附近,换句话说配置于激光射 出位置的附近且加热用激光的光轴上,将从加热用激光源21射出的加热用激光变换为作 为平行光的加热用激光La。例如加热用激光准直装置41只要仅将加热激光波长λ a的光 变换为平行光即可,因此也可以为准直透镜。此外,若加热用激光源21能够射出平行光的 加热用激光,则能够省略加热用激光准直装置41。
[0159] 加热激光用选择反射装置11A配置在聚光准直装置10的光轴上,使从加热用激光 源21射出并被变换为平行光的加热用激光La朝向聚光准直装置10的第一侧反射。加热 用激光La的波长为加热激光波长λ &。另外,加热激光用选择反射装置11A使从测定点SP 放射以及被测定点SP反射且从聚光准直装置10的第一侧射出的平行光中的、与加热激光 波长λ a不同的波长的光透过。
[0160] 而且,由加热用激光准直装置41与加热激光用选择反射装置11A构成加热用激光 导光装置,加热用激光导光装置将从加热用激光源21射出的加热用激光变换为平行光并 向聚光准直装置10的第一侧引导。
[0161] 红外线检测器33能够检测从测定点SP放射的红外线的能量。例如红外线检测器 33为红外线传感器。此外,来自红外线检测器33的检测信号被控制装置50获取。
[0162] 规定红外线用选择反射装置12A配置于从聚光准直装置10的第一侧射出并透过 了加热激光用选择反射装置11A的平行光L12的路径上,在本实施方式中,配置于聚光准直 装置10的光轴上。该平行光L12是与加热激光波长不同的波长的平行光。而且规定红外 线用选择反射装置12A从自聚光准直装置10射出且透过加热激光用选择反射装置11A的 平行光L12中、使规定红外线波长λ 1的红外线的平行光Ls朝向红外线检测器33反射,而 使与规定红外线波长λ 1的波长不同的平行光L13透过。因此,红外线检测器33仅检测规 定红外线波长λ 1的红外线的能量。
[0163] 另外,红外线聚光装置53配置于红外线检测器33的附近,使作为被规定红外线用 选择反射装置12Α反射的规定红外线波长λ 1的红外线的平行光Ls朝向红外线检测器33 的检测位置聚光。例如红外线聚光装置53只要仅对规定红外线波长λ 1的光聚光即可,因 此也可以为聚光透镜。
[0164] 而且,由加热激光用选择反射装置11Α、规定红外线用选择反射装置12Α以及红外 线聚光装置53构成放射红外线导光装置。放射红外线导光装置从自测定点SP放射且从聚 光准直装置10的第一侧射出的平行光中抽出规定红外线波长λ 1的红外线,并向红外线检 测器33引导。
[0165] 第一修正用激光源22基于来自控制装置50的控制信号射出第一修正激光波长 入b的第一修正用激光。第一修正用激光源22例如为半导体激光。第一修正用激光调整为 比加热激光充分小的输出。另外,以利用第一修正用激光对测定点SP进行加热的温度成为 不对利用加热用激光对测定点进行加热的温度给予影响的程度的方式对第一修正用激光 源22的输出进行调整。并且,第一修正激光波长λ b是与加热激光波长λ a以及第二修正 激光波长Ac不同的波长。
[0166] 第一修正用激光准直装置42配置于第一修正用激光源22的附近,换句话说为激 光射出位置的附近亦即第一修正用激光的光轴上,将从第一修正用激光源22射出的第一 修正用激光变换为平行光Lb。例如第一修正用激光准直装置42只要仅将第一修正激光波 长Ab的光变换为平行光即可,因此也可以为准直透镜。此外,若第一修正用激光源22能 够射出平行光的第一修正用激光,则能够省略第一修正用激光准直装置42。
[0167] 第一分光器15A使从第一修正用激光源22射出的第一修正激光波长λ b的光、换 句话说使第一修正用激光,以第一规定比例反射并且以第二规定比例透过。而且第一分光 器15A使从第一修正用激光源22射出并变换为平行光Lb的第一修正激光波长λ b的第一 修正用激光以与平行光L14A重叠的方式朝向修正激光用选择反射装置13A以第一规定比 例反射。上述平行光L14A是第一修正用激光被测定点反射,经由加热激光用选择反射装置 11A与规定红外线用选择反射装置12A,被修正激光用选择反射装置13A反射的光。此外, 从第一修正用激光源22射出并透过了第一分光器15A的第二规定比例的第一修正用激光 在任意处都不使用而被放弃。
[0168] 修正激光用选择反射装置13A配置于被测定点反射并透过了规定红外线用选择 反射装置12A的平行光L13的路径上。平行光L13是与规定红外线波长λ 1不同的波长的 光。并且,修正激光用选择反射装置13Α使从第一修正用激光源22射出并被第一分光器 15A反射的第一修正激光波长λ b的平行光L14A以与平行光L13重叠的方式朝向规定红外 线用选择反射装置12A反射,而使与第一修正激光波长λ b不同的波长的平行光透过。
[0169] 而且,由第一修正用激光准直装置42、第一分光器15A、修正激光用选择反射装置 13A、规定红外线用选择反射装置12A以及加热激光用选择反射装置11A构成第一修正用激 光导光装置。第一修正用激光导光装置将从第一修正用激光源22射出的第一修正用激光 变换为平行光并向聚光准直装置10的第一侧引导。
[0170] 第一修正用激光检测器31能够检测被测定点SP反射的第一修正用激光的能量。 例如第一修正用激光检测器31是能够检测第一修正激光波长λ b的光的能量的光传感器。 此外,来自第一修正用激光检测器31的检测信号被控制装置50获取。
[0171] 第一分光器15A使被测定点SP反射且透过加热激光用选择反射装置11A与规定 红外线用选择反射装置12A而被修正激光用选择反射装置13A反射的平行光L14A朝向第 一修正用激光检测器31以第二规定比例透过。
[0172] 第一反射激光聚光装置51配置于第一修正用激光检测器31的附近。第一反射激 光聚光装置51使第一修正激光波长λ b的平行光Lbr朝向第一修正用激光检测器31的检 测位置聚光。平行光Lbr是第一修正用激光被测定点SP反射,并透过第一分光器15A,被引 导为朝向与第一修正用激光源22不同的方向的光。此外,被测定点SP反射并被第一分光 器15A反射的第一修正用激光的反射光在任意处都不使用而被放弃。第一反射激光聚光装 置51只要仅对第一修正激光波长λ b的光聚光即可,因此例如也可以为聚光透镜。
[0173] 而且,由加热激光用选择反射装置11A、规定红外线用选择反射装置12A、修正激 光用选择反射装置13A、第一分光器15A、以及第一反射激光聚光装置51构成第一反射激光 导光装置。第一反射激光导光装置将被测定点SP反射且从聚光准直装置10的第一侧射出 的第一修正用激光向第一修正用激光检测器31引导。
[0174] 第二修正用激光源23基于来自控制装置50的控制信号射出调整为比加热激光充 分小的输出的、第二修正激光波长λ c的第二修正用激光。第二修正用激光源23例如为半 导体激光。另外,以利用第二修正用激光对测定点SP进行加热的温度成为不对利用加热用 激光对测定点进行加热的温度给予影响的程度的方式对第二修正用激光源23的输出进行 调整。第二修正激光波长λ c是与加热激光波长λ a以及第一修正激光波长λ b不同的波 长。
[0175] 第二修正用激光准直装置43配置于第二修正用激光源23的附近,换句话说配置 于激光射出位置的附近且在第二修正用激光的光轴上,将从第二修正用激光源23射出的 第二修正用激光变换为平行光Lc。例如第二修正用激光准直装置43只要仅将第二修正激 光波长λ c的光变换为平行光即可,因此也可以为准直透镜。此外,若第二修正用激光源23 能够射出平行光的第二修正用激光,则能够省略第二修正用激光准直装置43。
[0176] 第二分光器16Α使从第二修正用激光源23射出的第二修正激光波长λ c的光,换 句话说使第二修正用激光以第三规定比例反射并且以第四规定比例透过。而且第二分光器 16Α使从第二修正用激光源23射出并变换为平行光Lc的第二修正激光波长λ c的第二修 正用激光以与平行光L14B重叠的方式朝向修正激光用选择反射装置13Α以第三规定比例 反射。上述平行光L14B是第二修正用激光被测定点反射,经由加热激光用选择反射装置 11Α与规定红外线用选择反射装置12Α,透过了修正激光用选择反射装置13Α的光。此外, 从第二修正用激光源23射出并透过了第二分光器16A的第四规定比例的第二修正用激光 在任意处都不使用而被放弃。
[0177] 修正激光用选择反射装置13A使从第二修正用激光源23射出并被第二分光器16A 反射的第二修正激光波长λ c的平行光L14B以同与规定红外线波长λ 1不同的波长的平 行光L13重叠的方式朝向规定红外线用选择反射装置12Α透过。
[0178] 而且,由第二修正用激光准直装置43、第二分光器16Α、修正激光用选择反射装置 13Α、规定红外线用选择反射装置12Α以及加热激光用选择反射装置11Α构成第二修正用激 光导光装置。第二修正用激光导光装置将从第二修正用激光源23射出的第二修正用激光 变换为平行光并向聚光准直装置10的第一侧引导。
[0179] 第二修正用激光检测器32能够检测被测定点SP反射的第二修正用激光的能量。 例如第二修正用激光检测器32是能够检测第二修正激光波长λ c的光的能量的光传感器。 此外来自第二修正用激光检测器32的检测信号被控制装置50获取。
[0180] 第二分光器16Α使第二修正用激光被测定点SP反射,将透过加热激光用选择反射 装置11Α与规定红外线用选择反射装置12Α并透过了修正激光用选择反射装置13Α的平行 光L14B朝向第二修正用激光检测器32以第四规定比例透过。
[0181] 第二反射激光聚光装置52配置于第二修正用激光检测器32的附近。第二反射激 光聚光装置52使第二修正激光波长λ c的平行光Lcr朝向第二修正用激光检测器32的检 测位置聚光。平行光Lcr是第二修正用激光被测定点SP反射,透过第二分光器16A,被引导 为朝向与第二修正用激光源23不同的方向的光。此外,被测定点SP反射并被第二分光器 16A反射的第二修正用激光的反射光在任意处都不使用而被放弃。第二反射激光聚光装置 52只要仅对第二修正激光波长λ c的光进行聚光即可,因此例如也可以为聚光透镜。
[0182] 而且,由加热激光用选择反射装置11Α、规定红外线用选择反射装置12Α、修正激 光用选择反射装置13Α、第二分光器16Α以及第二反射激光聚光装置52构成第二反射激光 导光装置。第二反射激光导光装置将被测定点SP反射并从聚光准直装置10的第一侧射出 的第二修正用激光向第二修正用激光检测器32引导。
[0183] 控制装置50为个人计算机等,对加热用激光源21、第一修正用激光源22以及第二 修正用激光源23进行控制,基于来自红外线检测器33的检测信号、来自第一修正用激光检 测器31的检测信号以及来自第二修正用激光检测器32的检测信号,测定与加热时间对应 的测定点SP的温度上升状态亦即温度上升特性。而且控制装置50基于测定出的温度上升 特性,对测定对象物的状态进行判定。
[0184] 此外,对控制装置50的动作的详细进行后述。
[0185] 图2中的"(第一修正激光器块)"也可以如"(第一修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,第一分光器15Β使从第一修正用激光源22射出的第一修正激 光波长λb的光以第一规定比例透过并且以第二规定比例反射。
[0186] 另外,也可以使图2中的"(第二修正激光器块)"如"(第二修正激光器块的其他 的例子)"所示那样构成。在该情况下,第二分光器16B使从第二修正用激光源23射出的 第二修正激光波长Ac的光以第三规定比例透过并且以第四规定比例反射。
[0187] 另外,也可以使图2中的"(修正激光器块)"如"(修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,修正激光用选择反射装置13B使第一修正激光波长λ b的光 透过而使与第一修正激光波长λb不同的波长的光反射。此外,代替修正激光用选择反射 装置13B,也可以使用使第二修正激光波长Ac的光反射而使与第二修正激光波长Ac不同 的波长的光透过的修正激光用选择反射装置14A。
[0188] 接下来,使用图3对第二实施方式的光学非破坏检查装置1B的结构进行说明。
[0189] 第二实施方式的光学非破坏检查装置1B相对于第一实施方式的光学非破坏检查 装置1A,规定红外线用选择反射装置12A、红外线聚光装置53、红外线检测器33的配置位 置、以及修正激光用选择反射装置13A、第一分光器15A、第一修正用激光准直装置42、第一 修正用激光源22、第一反射激光聚光装置51、第一修正用激光检测器31的配置位置更换这 点,换句话说图2、图3的上下方向的位置更换这点不同。因此,第二实施方式的光学非破坏 检查装置1B相对于第一实施方式的光学非破坏检查装置1A,构成要素相同,仅一部分的构 成要素的配置位置不同。以下,主要对与第一实施方式的光学非破坏检查装置1A的不同点 进行说明。
[0190] 修正激光用选择反射装置13A配置于被测定点反射并透过了加热激光用选择反 射装置11A的、与加热激光波长λ a不同的波长的平行光L12的路径上。而且修正激光用 选择反射装置13A使从第一修正用激光源22射出并被第一分光器15A反射的第一修正激 光波长λ b的平行光以同与加热激光波长λ a不同的波长的平行光L12重叠的方式朝向加 热激光用选择反射装置11A反射。另外修正激光用选择反射装置13A使与第一修正激光波 长Ab不同的波长的光透过。
[0191] 第一分光器15A使第一修正激光波长λ b的光以第一规定比例反射并且以第二规 定比例透过。第一分光器15A使从第一修正用激光源22射出并变换为平行光的第一修正 激光波长λ b的第一修正用激光以与平行光L14A重叠的方式朝向修正激光用选择反射装 置13A反射。平行光L14A是第一修正用激光被测定点反射,经由加热激光用选择反射装置 11A而被修正激光用选择反射装置13A反射的光。
[0192] 而且,第一修正用激光导光装置由第一修正用激光准直装置42、第一分光器15A、 修正激光用选择反射装置13A以及加热激光用选择反射装置11A构成。第一修正用激光导 光装置将从第一修正用激光源22射出的第一修正用激光变换为平行光并向聚光准直装置 10的第一侧引导。
[0193] 另外,第一反射激光导光装置由加热激光用选择反射装置11A、修正激光用选择反 射装置13A、第一分光器15A、第一反射激光聚光装置51构成,第一反射激光导光装置将被 测定点SP反射并从聚光准直装置10的第一侧射出的第一修正用激光向第一修正用激光检 测器31引导。
[0194] 规定红外线用选择反射装置12A配置于平行光L13A的路径上。平行光L13A是从 聚光准直装置10的第一侧射出并透过了加热激光用选择反射装置11A与修正激光用选择 反射装置13A的、与加热激光波长λ a以及第一修正激光波长λ b不同的波长的光。而且 规定红外线用选择反射装置12A使规定红外线波长λ 1的红外线从上述平行光L13A中朝 向红外线检测器33反射并且使与规定红外线波长λ 1不同的波长的平行光L14B透过。
[0195] 而且,放射红外线导光装置由加热激光用选择反射装置11Α、修正激光用选择反射 装置13Α、规定红外线用选择反射装置12Α以及红外线聚光装置53构成。放射红外线导光 装置将规定红外线波长λ 1的红外线从测定点SP放射并从聚光准直装置10的第一侧射出 的平行光中向红外线检测器33引导。
[0196] 第二分光器16A使第二修正激光波长λ c的光以第三规定比例反射并且以第四规 定比例透过,使从第二修正用激光源23射出并变换为平行光的第二修正激光波长λ c的第 二修正用激光的平行光Lc以与平行光L14B重叠的方式朝向规定红外线用选择反射装置 12A反射。平行光L14B是被测定点反射,经由加热激光用选择反射装置11A与修正激光用 选择反射装置13A并透过了规定红外线用选择反射装置12A的光,包括第二修正激光。
[0197] 另外,第二修正用激光导光装置由第二修正用激光准直装置43、第二分光器16A、 规定红外线用选择反射装置12A、修正激光用选择反射装置13A以及加热激光用选择反射 装置11A构成。第二修正用激光导光装置将从第二修正用激光源23射出的第二修正用激 光变换为平行光并向聚光准直装置10的第一侧引导。
[0198] 另外,第二反射激光导光装置由加热激光用选择反射装置11A、修正激光用选择反 射装置13A、规定红外线用选择反射装置12A、第二分光器16A以及第二反射激光聚光装置 52构成。第二反射激光导光装置将被测定点SP反射并从聚光准直装置10的第一侧射出的 第二修正用激光向第二修正用激光检测器32引导。
[0199] 图3中的"(第一修正激光器块)"也可以如"(第一修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,第一分光器15B使从第一修正用激光源22射出的第一修正激 光波长λb的光以第一规定比例透过并且以第二规定比例反射。
[0200] 另外,也可以使图3中的"(第二修正激光器块)"如"(第二修正激光器块的其他 的例子)"所示那样构成。在该情况下,第二分光器16B使从第二修正用激光源23射出的 第二修正激光波长的光以第三规定比例透过并且以第四规定比例反射。
[0201] 另外,也可以使图3中的"(测定·修正激光器块)"如"(测定?修正激光器块的 其他的例子)"所示那样构成。在该情况下,修正激光用选择反射装置14A使第二修正激光 波长λ c的光反射而使与第二修正激光波长λ c不同的波长的光透过。
[0202] 接下来,使用图4对第三实施方式的光学非破坏检查装置1C的结构进行说明。第 三实施方式的光学非破坏检查装置1C相对于第一实施方式的光学非破坏检查装置1Α,规 定红外线用选择反射装置12Β的动作不同,但在被测定点反射以及从测定点放射的光的路 径上,比规定红外线用选择反射装置12Β靠后的路径以及比规定红外线用选择反射装置 12Β靠前的路径与第一实施方式相同。以下,主要对与第一实施方式的光学非破坏检查装置 1Α的不同点进行说明。
[0203] 规定红外线用选择反射装置12Β是从聚光准直装置10的第一侧射出并透过了加 热激光用选择反射装置11Α的平行光,配置于作为与加热激光波长λ a不同的波长的平行 光的L12的路径上。而且规定红外线用选择反射装置12B使规定红外线波长λ 1的红外线 从上述平行光L12中朝向红外线检测器33透过,而使与规定红外线波长λ 1不同的波长的 平行光反射。被反射的平行光是图4中的平行光L13。
[0204] 图4中的"(第一修正激光器块)"也可以如"(第一修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,第一分光器15Β使从第一修正用激光源22射出的第一修正激 光波长λb的光以第一规定比例透过并且以第二规定比例反射。
[0205] 另外,也可以使图4中的"(第二修正激光器块)"如"(第二修正激光器块的其他 的例子)"所示那样构成。在该情况下,第二分光器16B使从第二修正用激光源23射出的 第二修正激光波长Ac的光以第三规定比例进行透过并且以第四规定比例反射。
[0206] 另外,也可以使图4中的"(修正激光器块)"如"(修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,修正激光用选择反射装置13B使第一修正激光波长λ b的光 透过而使与第一修正激光波长λ b不同的波长的光反射。此外,除了修正激光用选择反射 装置13B之外,也可以使用使第二修正激光波长λ c的光反射而使与第二修正激光波长λ c 不同的波长的光透过的修正激光用选择反射装置14Α。
[0207] 接下来,使用图5对第四实施方式的光学非破坏检查装置1D的结构进行说明。第 四实施方式的光学非破坏检查装置1D相对于第一实施方式的光学非破坏检查装置1Α,力口 热激光用选择反射装置11Β的动作不同,但在被测定点反射以及从测定点放射的光的路径 上,比加热激光用选择反射装置11Β靠后的路径与第一实施方式相同。以下,主要对与第一 实施方式的光学非破坏检查装置1Α的不同点进行说明。
[0208] 加热激光用选择反射装置11Β配置于聚光准直装置10的光轴上,使从加热用激光 源21射出并变换为平行光的加热激光波长λ a的加热用激光朝向聚光准直装置10的第一 侧透过,并且使从测定点放射以及被测定点反射并从聚光准直装置10的第一侧射出的与 加热激光波长λ a不同的波长的平行光反射。上述的被反射的平行光是图5中的平行光 L12。
[0209] 图5中的"(第一修正激光器块)"也可以如"(第一修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,第一分光器15B使从第一修正用激光源22射出的第一修正激 光波长λb的光以第一规定比例透过并且以第二规定比例反射。
[0210] 另外,也可以使图5中的"(第二修正激光器块)"如"(第二修正激光器块的其他 的例子)"所示那样构成。
[0211] 在该情况下,第二分光器16B使从第二修正用激光源23射出的第二修正激光波长 入c的光以第三规定比例透过并且以第四规定比例反射。
[0212] 另外,也可以使图5中的"(修正激光器块)"如"(修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,修正激光用选择反射装置13Β使第一修正激光波长λ b的光 透过而使与第一修正激光波长λ b不同的波长的光反射。此外,除了修正激光用选择反射 装置13B之外,也可以使用使第二修正激光波长λ c的光反射而使与第二修正激光波长λ c 不同的波长的光透过的修正激光用选择反射装置14Α。
[0213] 接下来,使用图6对第五实施方式的光学非破坏检查装置1Ε的结构进行说明。第 五实施方式的光学非破坏检查装置1Ε相对于第二实施方式的光学非破坏检查装置1Β,规 定红外线用选择反射装置12Β的动作不同,但在被测定点反射以及放射的光的路径上,t匕 规定红外线用选择反射装置12B靠后的路径以及比规定红外线用选择反射装置12B靠前的 路径与第二实施方式相同。以下,主要对与第二实施方式的光学非破坏检查装置1B的不同 点进行说明。
[0214] 规定红外线用选择反射装置12B配置于从聚光准直装置10的第一侧射出并经由 了加热激光用选择反射装置11A与修正激光用选择反射装置13A的平行光L13A的路径上。 平行光L13A是与加热激光波长λ a以及第一修正激光波长λ b不同的波长的光。而且规 定红外线用选择反射装置12B使规定红外线波长λ 1的红外线从上述平行光L13A中朝向 红外线检测器33透过,而使与规定红外线波长λ 1不同的波长的平行光反射。该被反射的 平行光是图6中的平行光L14B。
[0215] 图6中的"(第一修正激光器块)"也可以如"(第一修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,第一分光器15B使从第一修正用激光源22射出的第一修正激 光波长λb的光以第一规定比例透过并且以第二规定比例反射。
[0216] 另外,也可以使图6中的"(第二修正激光器块)"如"(第二修正激光器块的其他 的例子)"所示那样构成。在该情况下,第二分光器16B使从第二修正用激光源23射出的 第二修正激光波长Ac的光以第三规定比例透过并且以第四规定比例反射。
[0217] 另外,也可以使图6中的"(测定·修正激光器块)"如"(测定?修正激光器块的 其他的例子)"所示那样构成。
[0218] 在该情况下,修正激光用选择反射装置14A反射第二修正激光波长λ c的光而使 与第二修正激光波长Ac不同的波长的光透过。
[0219] 接下来,使用图7对第六实施方式的光学非破坏检查装置1F的结构进行说明。第 六实施方式的光学非破坏检查装置1F相对于第二实施方式的光学非破坏检查装置1B,修 正激光用选择反射装置13B的动作不同,但在被测定点反射以及放射的光的路径上,比修 正激光用选择反射装置13B靠后的路径以及比修正激光用选择反射装置13B靠前的路径为 与第二实施方式相同。以下,主要对与第二实施方式的光学非破坏检查装置1B的不同点进 行说明。
[0220] 修正激光用选择反射装置13B是被测定点反射并透过了加热激光用选择反射装 置11A的平行光,配置于作为与加热激光波长λ a不同的波长的平行光L12的路径上。而 且修正激光用选择反射装置13B使从第一修正用激光源22射出并被第一分光器15A反射 的第一修正激光波长λ b的平行光以与平行光L12重叠的方式朝向加热激光用选择反射装 置11A透过,并且使与第一修正激光波长λ b不同的波长的平行光反射。该被反射的平行 光是图7中的平行光L13。
[0221] 图7中的"(第一修正激光器块)"也可以如"(第一修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,第一分光器15B使从第一修正用激光源22射出的第一修正激 光波长λb的光以第一规定比例透过并且以第二规定比例反射。
[0222] 另外,也可以使图7中的"(第二修正激光器块)"如"(第二修正激光器块的其他 的例子)"所示那样构成。在该情况下,第二分光器16B使从第二修正用激光源23射出的 第二修正激光波长Ac的光以第三规定比例透过并且以第四规定比例反射。
[0223] 另外,也可以使图7中的"(测定·修正激光器块)"如"(测定?修正激光器块的 其他的例子)"所示那样构成。在该情况下,修正激光用选择反射装置14B使第二修正激光 波长λ c的光透过而反射与第二修正激光波长λ c不同的波长的光。
[0224] 接下来,使用图8对第七实施方式的光学非破坏检查装置1G的结构进行说明。第 七实施方式的光学非破坏检查装置1G相对于第二实施方式的光学非破坏检查装置1Β,力口 热激光用选择反射装置11Β的动作不同,但在被测定点反射以及放射的光的路径上,比加 热激光用选择反射装置11Β靠后的路径与第二实施方式相同。以下,主要对与第二实施方 式的光学非破坏检查装置1Β的不同点进行说明。
[0225] 加热激光用选择反射装置11Β配置于聚光准直装置10的光轴上,使从加热用激光 源21射出并变换为平行光的加热激光波长λ a的加热用激光朝向聚光准直装置10的第一 侧透过。与此同时,反射从测定点放射以及被反射且从聚光准直装置10的第一侧射出的平 行光,亦即反射与加热激光波长λa不同的波长的平行光。被反射的平行光是图8中的平 行光L12。
[0226] 图8中的"(第一修正激光器块)"也可以如"(第一修正激光器块的其他的例子)" 所示那样构成。在该情况下,第一分光器15B使从第一修正用激光源22射出的第一修正激 光波长λb的光以第一规定比例透过并且以第二规定比例反射。
[0227] 另外,也可以使图8中的"(第二修正激光器块)"如"(第二修正激光器块的其他 的例子)"所示那样构成。在该情况下,第二分光器16B使从第二修正用激光源23射出的 第二修正激光波长Ac的光以第三规定比例透过并且以第四规定比例反射。
[0228] 另外,也可以使图8中的"(测定·修正激光器块)"如"(测定?修正激光器块的 其他的例子)"所示那样构成。在该情况下,修正激光用选择反射装置14A反射第二修正激 光波长λ c的光而使与第二修正激光波长λ c不同的波长的光透过。
[0229] 接下来,使用图9所示的流程图,对控制装置50的第一处理顺序的例子进行说明。 光学非破坏检查装置的结构也可以为第一实施方式?第七实施方式的任意一个。图9所示 的处理在对测定点进行检查时,由控制装置50执行。
[0230] 在步骤S10中,控制装置50对第一修正用激光源以及第二修正用激光源进行控 制,从第一修正用激光源射出第一修正用激光,从第二修正用激光源射出第二修正用激光, 进入步骤S15。第一修正用激光以及第二修正用激光被向测定点引导,被测定点反射的第一 修正用激光被向第一修正用激光检测器引导,被测定点反射的第二修正用激光被向第二修 正用激光检测器引导。
[0231] 在步骤S15中,控制装置50控制加热用激光源,从加热用激光源射出加热用激光, 进入步骤S20。加热用激光被向测定点引导,从测定点放射的红外线被向红外线检测器引 导。
[0232] 在步骤S20中,控制装置50基于来自红外线检测器的检测信号,检测规定红外线 波长λ 1的红外线的能量,从而获取检测出的规定红外线波长λ 1的红外线的能量与在步 骤S15中在开始加热用激光的照射之后的时间并暂时存储,之后进入步骤S25。图11示出 了在完全地吸收以及放射被照射的光的黑体的温度为各温度(Ml、M2、···、Μ6)的情况 下,表示从黑体放射的红外线的波长(横轴)与各波长的红外线的能量(纵轴)的关系的 红外线放射特性的例子。明确在例如测定点为黑体的情况下,在检测出的规定红外线波长 λ 1的位置为图11中所示的λ 1的位置,检测出的红外线能量为Ε1的情况下,测定点的温 度为M4°C。但是,实际的测定点不是黑体,不对被照射的加热用激光的全部进行吸收而反射 一部分,因此需要修正,接着在步骤S25?步骤S35中,对在步骤S20中检测出的红外线能 量进行修正。
[0233] 在步骤S25中,控制装置50基于来自第一修正用激光检测器的检测信号与来自第 二修正用激光检测器的检测信号,测定第一修正用激光以及第二修正用激光的反射率,进 入步骤S30。例如控制装置50基于来自第一、第二修正用激光源的第一、第二修正用激光的 能量;第一、第二分光器的反射率;第一、第二分光器的透过率;通过第一、第二修正用激光 检测器检测出的第一、第二修正激光波长的光的能量,对测定点的反射率进行测定。
[0234] 图10表示在规定的表面状态下设定的物质A、物质B、物质C中的、表示照射的光 的波长(横轴)与反射率(纵轴)的关系的反射率特性的例子。如图10所不,反射率因 物体的材质、照射的光的波长而变化,并且也因物体的表面状态(微小的凹凸的密度、深度 等)而变化。因此,需要对每个测定点求得反射率。
[0235] 另外,第一修正激光波长λ b、第二修正激光波长λ c为与加热激光波长λ a不同 的波长。假设,λ b、Ac为与加热激光波长λ a相同的波长,则在加热激光用选择反射装置 中被反弹。因此,如图10的例子所示,将第一修正激光波长Ab与第二修正激光波长Ac 中的一方的波长(在图10的例子中为第一修正激光波长λ b)设定为比加热激光波长λ a 短的波长,将另一方的波长(在图10的例子中为第二修正激光波长Ac)设定为比加热激 光波长λ a长的波长。
[0236] 这样,通过相对于加热激光波长λ&,设定适当的第一修正激光波长Ab、适当的 第二修正激光波长A C,能够求得更加正确的反射率。在图10的例子中,求得[(利用第一 修正激光波长测定出的反射率)+ (利用第二修正激光波长测定出的反射率)]/2,从而能够 求得加热激光波长λ a的、更加正确的反射率。
[0237] 在步骤S30中,控制装置50根据在步骤S25中求得的反射率对放射率进行计算, 进入步骤S35。具体而言,根据放射率(%)=吸收率(%) = 100(%)_反射率(%)的关 系,对放射率进行计算。
[0238] 在步骤S35中,控制装置50基于在步骤S30中计算出的放射率修正在步骤S20中 暂时存储的红外线能量(相当于红外线能量的检测值),进入步骤S40。在例如在步骤S20 中暂时存储的红外线能量为图11所示的E1的情况下,使用在步骤S30中求得的放射率对 该E1进行了修正的结果为Elh。在该情况下,对于测定点的温度而言,不是相当于E1的 M4°C (实际温度)成为正确的温度,而是相当于修正后的Elh的M2°C (修正温度)成为正 确的温度。实际温度意味着基于实际测定出的红外线能量的温度。修正温度意味着基于修 正后的红外线能量的温度。图11的例子所示的红外线放射特性预先存储于存储装置,控制 装置50基于存储于存储装置的红外线放射特性与进行了检测以及修正的红外线能量(在 该情况下,作为修正后的检测值的能量Elh),求得测定点的温度(在该情况下,为M2°C )。
[0239] 而且,控制装置根据在步骤S20中存储的照射开始后的时间(相当于加热时间) 和与该时间对应的修正温度,求得图12的例子所示的温度上升特性。图12表示例如照射 开始后的时间为T1,实际温度为M4°C,修正温度为M2°C的情况。控制装置只要求得修正温 度的温度上升特性即可,实际温度的温度上升特性也可以不特别地求得。
[0240] 在步骤S40中,控制装置50对是否为测定结束时机进行判定。控制装置50在判 定为求得的修正温度达到饱和温度的情况下,判定为测定结束时机。例如控制装置50在这 次的步骤S35中求得修正温度相对于在前次的步骤S35中求得的修正温度,为规定值以下 的温度上升状态的情况下,判定为达到饱和温度。其中,饱和温度是在图12所示的温度上 升特性的倾斜成为规定值以下的情况下,温度成为几乎恒定的状态的温度。
[0241] 控制装置50在判定为达到饱和温度并是测定结束时机的情况下(是)进入步骤 S45,在判定为不是测定结束时机的情况下(否)返回步骤S20。其中,在返回步骤S20时, 若在等待规定时间(例如lms左右)之后返回,则能够以规定时间间隔求得修正温度,因此 更加优选。
[0242] 在进入步骤S45的情况下,控制装置50控制加热用激光源,使加热用激光的照射 停止,进入步骤S50。在步骤S50中,控制装置50对第一修正用激光源以及第二修正用激光 源进行控制,使第一修正用激光以及第二修正用激光的照射停止,进入步骤S55。
[0243] 在步骤S55中,控制装置50基于在步骤S60中求得的修正温度的温度上升特性, 对测定对象物的状态进行判定,并将判定结果显示于显示装置等,结束处理。此处,图13表 示图1中的接合部96的面积为理想面积的情况下的温度上升特性(在图13中利用虚线表 示)的例子、接合部96的面积为下限面积的情况下的温度上升特性(在图13中利用点划 线表示)的例子、以及接合部96的面积为上限面积的情况下的温度上升特性(在图13中 利用双点划线表示)的例子。例如在存储装置预先存储接合部96的面积为下限面积的情 况下的下限面积温度上升特性与接合部96的面积为上限面积的情况下的上限面积温度上 升特性。
[0244] 而且,在步骤S55中,控制装置50对基于修正温度求得的温度上升特性是否处于 存储于存储装置的下限面积温度上升特性与上限面积温度上升特性之间进行判定,在处于 下限面积温度上升特性与上限面积温度上升特性之间的情况下判定为接合状态良好,在从 下限面积温度上升特性与上限面积温度上升特性之间脱离的情况下判定为接合状态不良, 并显不判定结果。
[0245] 利用修正温度求得的温度上升特性处于下限面积温度上升特性与上限面积温度 上升特性之间示出了接合部的面积处于下限面积与上限面积之间,且示出了接合部的面积 在允许范围内。
[0246] 接下来,使用图14所示的流程图,对控制装置50的第二处理顺序的例子进行说 明。其中,对于光学非破坏检查装置的结构而言也可以为第一实施方式?第七实施方式的 任意一个。
[0247] 在上述的第一处理顺序中,利用基于反射率对测定出的红外线能量进行修正,根 据修正后的红外线能量求得的修正温度与从加热开始后的时间求得温度上升特性,但在以 下进行说明的第二处理顺序中,基于反射率对加热用激光的输出进行调整(增量),测定出 的红外线能量成为与上述的修正后的红外线能量同等。
[0248] 在步骤S110中,控制装置50对第一修正用激光源以及第二修正用激光源进行控 制,从第一修正用激光源射出第一修正用激光,从第二修正用激光源射出第二修正用激光, 进入步骤S115。第一修正用激光以及第二修正用激光分别被向测定点引导,被测定点反射 的第一修正用激光被向第一修正用激光检测器引导,被测定点反射的第二修正用激光被向 第二修正用激光检测器引导。
[0249] 在步骤S115中,控制装置50基于来自第一修正用激光检测器的检测信号以及来 自第二修正用激光检测器的检测信号,对测定点的反射率进行测定,进入步骤S120。反射率 的求法如上。
[0250] 在步骤S120中,控制装置50根据在步骤S115中求得的反射率对吸收率进行计 算,进入步骤S125。具体而言,根据吸收率(%) = 100(%)_反射率(%)的关系,对吸收 率进行计算。在步骤S125中,控制装置50根据在步骤S120中求得的吸收率对放射率进行 计算,进入步骤S130。具体而言,根据吸收率(%)=放射率(%)的关系,对放射率进行计 算。
[0251] 在步骤S130中,控制装置50基于在步骤S120中求得的吸收率,对应该从加热用 激光源输出的输出值进行计算,进入步骤S135。例如,假设在以输出W1射出加热用激光的 情况下,在预想为根据吸收率的关系检测出图11的红外线的能量E1的情况下,根据吸收率 对检测出的红外线能量成为Elh的加热用激光的输出Wlh进行计算。
[0252] 在步骤S135中,控制装置50对加热用激光源进行控制,以在步骤S130中求得的 输出值射出加热用激光,进入步骤S140。在步骤S140中,控制装置50基于来自红外线检测 器的检测信号,对规定红外线波长λ 1的红外线的能量进行检测,获取并存储检测出的规 定红外线波长λ 1的红外线的能量与开始加热用激光的照射之后的时间,进入步骤S145。 在步骤S145中,控制装置50求得与获取的红外线能量对应的温度(实际温度),并根据求 得的实际温度与照射开始后的时间求得温度上升特性,进入步骤S150。在该情况下,根据 吸收率对加热用激光的输出进行调整(增量),因此只要将求得的实际温度保持原样,作为 "正确的"温度的上升特性利用即可。
[0253] 在步骤S150中,控制装置50对是否为测定结束时机进行判定。如上述那样,控制 装置50在判定为求得的温度达到饱和温度的情况下,判定为是测定结束时机。控制装置50 在判定为达到饱和温度且是测定结束时机的情况下(是),进入步骤S155,在判定为不是测 定结束时机的情况下(否),返回步骤S115。其中,在返回步骤S115时,若在等待规定时间 (例如lms左右)之后返回,则能够以规定时间间隔求得实际温度,因此更加优选。
[0254] 在进入步骤S155的情况下,控制装置50对加热用激光源进行控制,使加热用激光 的照射停止,进入步骤S160。在步骤S160中,控制装置50对第一修正用激光源以及第二修 正用激光源进行控制,使第一修正用激光以及第二修正用激光的照射停止,进入步骤S165。 在步骤S165中,控制装置50基于在步骤S145中求得的实际温度的温度上升特性,对测定 对象物的状态进行判定,将判定结果显示于显示装置等,结束处理。
[0255] 测定对象物的状态的判定方法与上述的方法相同。例如在存储装置预先存储接合 部96的面积为下限面积的情况下的下限面积温度上升特性与接合部96的面积为上限面积 的情况下的上限面积温度上升特性。而且,在步骤S165中,如图13所示,控制装置50对基 于实际温度求得的温度上升特性是否处于存储于存储装置的下限面积温度上升特性与上 限面积温度上升特性之间进行判定,在处于下限面积温度上升特性与上限面积温度上升特 性之间的情况下判定为接合状态良好,在从下限面积温度上升特性与上限面积温度上升特 性之间脱离的情况下判定为接合状态不良,并显示判定结果。利用实际温度求得的温度上 升特性处于下限面积温度上升特性与上限面积温度上升特性之间示出了接合部的面积处 于下限面积与上限面积之间,且示出了接合部的面积在允许范围内。
[0256] 此外,也能够利用为使用以上进行了说明的第一实施方式?第七实施方式的光学 非破坏检查装置实施第一处理顺序或者第二处理顺序,从而通过控制装置对作为测定对象 物的接合构造部位97的状态、两个部件(引线93与电极92)的接合状态、两个部件(引线 93与电极92)的接合部的面积是否在允许范围内进行判定的光学非破坏检查方法。
[0257] 在上述的实施方式中进行了说明的光学非破坏检查装置使用利用加热用激光从 开始加热到达到饱和温度为止的数十毫秒左右的期间的温度上升特性对测定对象物的状 态进行判定,因此与在加热后的放热状态下进行判定的情况(数十秒?数分左右)进行比 较,检查时间非常短。另外,与仅利用一种波长的修正用激光的情况进行比较,能够更加正 确地测定反射率,因此能够更加正确地修正红外线的能量,从而能够求得更加正确的温度。 并且,不是利用第一、第二修正用激光加热,而是对被测定点反射的第一、第二修正用激光 本身进行检测来对测定点的反射率进行测定,从而基于测定出的反射率修正温度,因此能 够获得更加正确的温度上升特性。
[0258] 另外,进行测定的红外线的波长的选择项较宽,通过选择适当的红外线的波长,能 够对更宽的温度范围进行测定。
[0259] 上述实施方式能够利用于引线结合处等的接合的合格与否判定,从而与基于工作 人员的目视的检查、抽出样本的破坏检查等进行比较,能够以更高可靠性进行检查。
[0260] 本发明的光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法的结构、构造、外观、形 状、处理顺序等能够在本发明的范围内进行各种的变更、追加、删除。
【权利要求】
1. 一种光学非破坏检查装置,其包括: 聚光准直装置,其使沿着光轴从第一侧入射的平行光从第二侧射出,并朝向作为焦点 位置设定在测定对象物上的测定点聚光,并且将从所述测定点放射以及被反射而从第二侧 入射的光变换为沿着光轴的平行光,使所述平行光从第一侧射出; 加热用激光源,其射出以不破坏测定对象物的方式加热测定对象物的激光; 加热用激光导光装置,其将所述加热用激光向所述聚光准直装置的第一侧引导; 红外线检测器,其能够检测出从所述测定点放射的红外线; 放射红外线导光装置,其从自所述测定点放射且自所述聚光准直装置的第一侧射出的 平行光中将规定红外线波长的红外线向所述红外线检测器引导; 第一修正用激光源,其射出第一修正用激光,所述第一修正用激光与所述加热用激光 相比输出功率小且波长不同; 第一修正用激光导光装置,其将从所述第一修正用激光源射出的所述第一修正用激光 向所述聚光准直装置的第一侧引导; 第一修正用激光检测器,其能够检测出被所述测定点反射的所述第一修正用激光; 第一反射激光导光装置,其将被所述测定点反射并从所述聚光准直装置的第一侧射出 的所述第一修正用激光向所述第一修正用激光检测器引导; 第二修正用激光源,其射出第二修正用激光,所述第二修正用激光与所述加热用激光 相比输出功率小且波长不同; 第二修正用激光导光装置,其将从所述第二修正用激光源射出的所述第二修正用激光 向所述聚光准直装置的第一侧引导; 第二修正用激光检测器,其能够检测出被所述测定点反射的所述第二修正用激光; 第二反射激光导光装置,其将被所述测定点反射且从所述聚光准直装置的第一侧射出 的所述第二修正用激光向所述第二修正用激光检测器引导;以及 控制装置, 其中, 所述控制装置控制所述加热用激光源、所述第一修正用激光源以及所述第二修正用激 光源,并且基于来自所述红外线检测器的检测信号、来自所述第一修正用激光检测器的检 测信号以及来自所述第二修正用激光检测器的检测信号,对与加热时间对应的所述测定点 的温度上升状态亦即温度上升特性进行测定,基于测定出的所述温度上升特性判定测定对 象物的状态。
2. 根据权利要求1所述的光学非破坏检查装置,其中, 所述加热用激光导光装置构成为包括: 加热用激光准直装置,其配置于所述加热用激光源的附近,并将从所述加热用激光源 射出的加热用激光变换为平行光; 加热激光用选择反射装置,其配置于所述聚光准直装置的光轴上,使所述加热用激光 朝向所述聚光准直装置的第一侧反射,并且使从所述测定点放射以及被反射而从所述聚光 准直装置的第一侧射出的平行光中的、波长与加热用激光的波长不同的光透过;或者,该加 热激光用选择反射装置配置于所述聚光准直装置的光轴上,使所述加热用激光朝向所述聚 光准直装置的第一侧透过,并且使从所述测定点放射以及被反射而从所述聚光准直装置的 第一侧射出的平行光中的、波长与加热用激光的波长不同的光反射。
3. 根据权利要求2所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述放射红外线导光装置构成为包括: 所述加热激光用选择反射装置; 规定红外线用选择反射装置,其配置于波长与加热用激光的波长不同的平行光的路径 上,该平行光是从所述聚光准直装置的第一侧射出并透过所述加热激光用选择反射装置的 平行光或者是被所述加热激光用选择反射装置反射的平行光,所述规定红外线用选择反射 装置从所述平行光中使规定红外线波长的红外线朝向所述红外线检测器反射,并且使波长 与规定红外线波长不同的平行光透过;或者,该规定红外线用选择反射装置配置于波长与 加热用激光的波长不同的平行光的路径上,该平行光是从所述聚光准直装置的第一侧射出 并透过所述加热激光用选择反射装置的平行光或者是被所述加热激光用选择反射装置反 射的平行光,所述规定红外线用选择反射装置从所述平行光中使规定红外线波长的红外线 朝向所述红外线检测器透过,并且使波长与规定红外线波长不同的平行光反射;以及 红外线聚光装置,其配置于所述红外线检测器的附近,使被所述规定红外线用选择反 射装置反射或者透过了所述规定红外线用选择反射装置的规定红外线波长的平行光的红 外线朝向所述红外线检测器进行聚光。
4. 根据权利要求3所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述第一修正用激光导光装置构成为包括: 第一修正用激光准直装置,其配置于所述第一修正用激光源的附近并将从所述第一修 正用激光源射出的第一修正用激光变换为平行光; 第一分光器,其使第一修正用激光具有的波长的光以第一规定比例反射并且以第二规 定比例透过,使从所述第一修正用激光源射出并变换为平行光的第一修正激光波长的第一 修正用激光以与包括被所述测定点反射且经由所述加热激光用选择反射装置与所述规定 红外线用选择反射装置而被修正激光用选择反射装置反射或者透过了修正激光用选择反 射装置的第一修正用激光的平行光重叠的方式朝向所述修正激光用选择反射装置反射或 者透过; 所述修正激光用选择反射装置,其配置于被所述测定点反射并透过了所述规定红外线 用选择反射装置或者被所述规定红外线用选择反射装置反射的波长与规定红外线波长不 同的平行光的路径上,使从所述第一修正用激光源射出并被所述第一分光器反射或者透过 了所述第一分光器的、具有第一修正用激光的波长的平行光以同波长与规定红外线波长不 同的平行光重叠的方式朝向所述规定红外线用选择反射装置反射,而使与第一修正用激光 不同的波长的平行光透过;或者,所述修正激光用选择反射装置,其配置于透过了所述规定 红外线用选择反射装置或者被所述规定红外线用选择反射装置反射的波长与规定红外线 波长不同的平行光的路径上,使从所述第一修正用激光源射出并被所述第一分光器反射或 者透过了所述第一分光器的第一修正用激光的波长的平行光以同波长与规定红外线波长 不同的平行光重叠的方式朝向所述规定红外线用选择反射装置透过,而使波长与第一修正 激光波长不同的平行光反射; 所述规定红外线用选择反射装置;以及 所述加热激光用选择反射装置, 所述第一反射激光导光装置构成为包括: 所述加热激光用选择反射装置; 所述规定红外线用选择反射装置; 所述修正激光用选择反射装置; 所述第一分光器;以及 第一反射激光聚光装置,其配置于所述第一修正用激光检测器的附近,使被所述测定 点反射并以从所述第一分光器朝向与所述第一修正用激光源不同的方向的方式透过或者 被反射的第一修正激光波长的平行光朝向所述第一修正用激光检测器进行聚光。
5. 根据权利要求4所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述第二修正用激光导光装置构成为包括: 第二修正用激光准直装置,其配置于所述第二修正用激光源的附近,将从所述第二修 正用激光源射出的第二修正用激光变换为平行光; 第二分光器,其使第二修正激光波长的光以第三规定比例反射并且以第四规定比例透 过,使从所述第二修正用激光源射出并变换为平行光的第二修正激光波长的第二修正用激 光以与包括被所述测定点反射、经由所述加热激光用选择反射装置与所述规定红外线用选 择反射装置并透过了所述修正激光用选择反射装置或者被所述修正激光用选择反射装置 反射的第二修正激光的平行光重叠的方式朝向所述修正激光用选择反射装置反射或者透 过; 所述修正激光用选择反射装置; 所述规定红外线用选择反射装置;以及 所述加热激光用选择反射装置, 所述第二反射激光导光装置构成为包括: 所述加热激光用选择反射装置; 所述规定红外线用选择反射装置; 所述修正激光用选择反射装置; 所述第二分光器;以及 第二反射激光聚光装置,其配置于所述第二修正用激光检测器的附近,使被所述测定 点反射并以从所述第二分光器朝向与所述第二修正用激光源不同的方向的方式透过或者 被反射的第二修正激光波长的平行光朝向所述第二修正用激光检测器进行聚光。
6. 根据权利要求2所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述第一修正用激光导光装置构成为包括: 第一修正用激光准直装置,其配置于所述第一修正用激光源的附近,将从所述第一修 正用激光源射出的第一修正用激光变换为平行光; 第一分光器,其使第一修正激光波长的光以第一规定比例反射并且以第二规定比例透 过,使从所述第一修正用激光源射出并变换为平行光的第一修正激光波长的第一修正用激 光以与包括被所述测定点反射、经由所述加热激光用选择反射装置而被修正激光用选择反 射装置反射或者透过了修正激光用选择反射装置的第一修正用激光的平行光重叠的方式 朝向所述修正激光用选择反射装置反射或者透过; 所述修正激光用选择反射装置,其配置于被所述测定点反射并透过了所述加热激光用 选择反射装置或者被所述加热激光用选择反射装置反射的波长与加热激光波长不同的平 行光的路径上,使从所述第一修正用激光源射出并被所述第一分光器反射或者透过了所述 第一分光器的第一修正激光波长的平行光以同波长与所述加热激光波长不同的平行光重 叠的方式朝向所述加热激光用选择反射装置反射,而使与第一修正激光波长不同的波长的 平行光透过;或者,所述修正激光用选择反射装置,其配置于被所述测定点反射并透过了所 述加热激光用选择反射装置或者被所述加热激光用选择反射装置反射的波长与加热激光 波长不同的平行光的路径上,使从所述第一修正用激光源射出并被所述第一分光器反射或 者透过了所述第一分光器的第一修正激光波长的平行光以同波长与所述加热激光波长不 同的平行光重叠的方式朝向所述加热激光用选择反射装置透过,而使与第一修正激光波长 不同的波长的平行光反射;以及 所述加热激光用选择反射装置, 所述第一反射激光导光装置构成为包括: 所述加热激光用选择反射装置; 所述修正激光用选择反射装置; 所述第一分光器;以及 第一反射激光聚光装置,其配置于所述第一修正用激光检测器的附近,使被所述测定 点反射并以从所述第一分光器朝向与所述第一修正用激光源不同的方向的方式透过或者 被反射的第一修正激光波长的平行光朝向所述第一修正用激光检测器进行聚光。
7. 根据权利要求6所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述放射红外线导光装置构成为包括: 所述加热激光用选择反射装置; 所述修正激光用选择反射装置; 规定红外线用选择反射装置,其配置于从所述聚光准直装置的第一侧射出并经由了所 述加热激光用选择反射装置与所述修正激光用选择反射装置的波长与加热激光波长以及 第一修正激光波长不同的平行光的路径上,从所述平行光中使规定红外线波长的红外线朝 向所述红外线检测器反射,并且使波长与规定红外线波长不同的平行光透过;或者,该规定 红外线用选择反射装置,配置于从所述聚光准直装置的第一侧被射出并经由了所述加热激 光用选择反射装置与所述修正激光用选择反射装置的波长与加热激光波长以及第一修正 激光波长不同的平行光的路径上,从所述平行光中使规定红外线波长的红外线朝向所述红 外线检测器透过,并且使波长与规定红外线波长不同的平行光反射;以及 红外线聚光装置,其配置于所述红外线检测器的附近,使被所述规定红外线用选择反 射装置反射或者透过了所述规定红外线用选择反射装置的规定红外线波长的平行光的红 外线朝向所述红外线检测器进行聚光。
8. 根据权利要求7所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述第二修正用激光导光装置构成为包括: 第二修正用激光准直装置,其配置于所述第二修正用激光源的附近,将从所述第二修 正用激光源射出的第二修正用激光变换为平行光; 第二分光器,其使第二修正激光波长的光以第三规定比例反射并且以第四规定比例透 过,使从所述第二修正用激光源射出并变换为平行光的第二修正激光波长的第二修正用激 光以与包括被所述测定点反射、经由所述加热激光用选择反射装置与所述修正激光用选择 反射装置并透过了规定红外线用选择反射装置或者被规定红外线用选择反射装置反射的 第二修正激光的平行光重叠的方式朝向所述规定红外线用选择反射装置反射或者透过; 所述规定红外线用选择反射装置; 所述修正激光用选择反射装置;以及 所述加热激光用选择反射装置, 所述第二反射激光导光装置构成为包括: 所述加热激光用选择反射装置; 所述修正激光用选择反射装置; 所述规定红外线用选择反射装置; 所述第二分光器;以及 第二反射激光聚光装置,其配置于所述第二修正用激光检测器的附近,使以从所述第 二分光器朝向与所述第二修正用激光源不同的方向的方式透过或者被反射的第二修正激 光波长的平行光朝向所述第二修正用激光检测器进行聚光。
9. 根据权利要求1所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 第一修正激光波长与第二修正激光波长的一方设定为比加热激光波长长的波长,另一 方设定为比加热激光波长短的波长。
10. 根据权利要求1所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述控制装置: 一边控制所述加热用激光源利用所述加热用激光对所述测定点进行加热,一边获取来 自所述红外线检测器的检测信号, 一边控制所述第一修正用激光源与所述第二修正用激光源,将第一修正用激光与第二 修正用激光向所述测定点照射,一边获取来自所述第一修正用激光检测器的检测信号与来 自所述第二修正用激光检测器的检测信号,基于从所述第一修正用激光检测器获取的检测 信号与从所述第二修正用激光检测器获取的检测信号,测定所述测定点的反射率, 基于测定出的所述反射率,修正从所述红外线检测器获取的检测值,从而求得基于修 正了的检测值的温度, 基于由求得的温度与加热时间决定的所述温度上升特性,对测定对象物的状态进行判 定。
11. 根据权利要求1所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述控制装置: 一边控制所述第一修正用激光源与所述第二修正用激光源,将第一修正用激光与第二 修正用激光向所述测定点照射,一边获取来自所述第一修正用激光检测器的检测信号与来 自所述第二修正用激光检测器的检测信号, 基于从所述第一修正用激光检测器获取的检测信号与从所述第二修正用激光检测器 获取的检测信号,测定所述测定点的反射率, 基于测定出的所述反射率,对来自所述加热用激光源的加热用激光的输出进行调整, 一边利用对输出进行了调整的所述加热用激光加热所述测定点,一边获取来自所述红外线 检测器的检测信号,从而求得基于从所述红外线检测器获取的检测信号的温度, 基于由求得的温度与加热时间决定的所述温度上升特性,对测定对象物的状态进行判 定。
12. 根据权利要求1所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所述测定对象物是包括对两个部件进行接合的接合部的接合构造部位, 所述测定点设定于所述两个部件中的一个部件的表面, 所述控制装置基于所述温度上升特性,对所述两个部件的接合状态进行判定。
13. 根据权利要求12所述的光学非破坏检查装置,其特征在于, 所谓进行判定的所述两个部件的接合状态是指所述两个部件的接合部的面积的大小, 所述控制装置基于所述温度上升特性,对所述两个部件的接合部的面积是否在允许范 围内进行判定。
14. 一种光学非破坏检查方法,其特征在于, 使用权利要求1所述的光学非破坏检查装置, 通过所述控制装置判定测定对象物的状态。
【文档编号】G01N25/72GK104122297SQ201410168287
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】松本直树, 吉田航也, 松本顺 申请人:株式会社捷太格特
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