光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置与流程

文档序号:16743405发布日期:2019-01-28 13:14阅读:155来源:国知局
光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置与流程

本发明涉及光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置,对测量对象物在光学上非破坏地求出接合界面中的接合部的接合状态,上述测量对象物是在接合界面已相互接合的第一部件与第二部件、或者在相互的接合界面以夹持接合部件的方式已相互接合的第一部件与第二部件。



背景技术:

例如,在日本特开2014-228478号公报中,在对测量点照射用于求出接合部面积的加热用激光来测量温度上升特性之前,以短时间对测量点照射输出比加热用激光高的激光,在测量点形成有氧化膜,其中,上述测量点设定于在接合界面已相互接合的第一部件与第二部件中的第一部件的表面。氧化膜稳定地具有非常高的吸收率(放射率),表面粗糙度也稳定,反射率非常低。当不在测量点形成氧化膜时,在各个测量对象物之间,在测量点的表面粗糙度存在差异(波动)。因此,照射有加热用激光时的温度上升特性,根据每个测量对象物上都存在不同。因此,当不在测量点形成氧化膜时,在每个测量对象物上的sn比的波动比较大。在日本特开2014-228478号公报中,在测量点形成有氧化膜之后,照射加热用激光对温度上升特性进行测量。其结果是,各测量对象物间的测量点的表面粗糙度上的波动得到抑制,能够以更高的sn比获得测量结果。

当对测量点照射加热用激光求出接合状态时,若对相同的测量对象物多次求出接合状态,则求出的接合状态的波动有可能比较大。例如,即便是同一个测量对象物,相比于在第一次测量中求出的接合状态下的接合部面积,在第二次测量中求出的接合状态下的接合部面积也有可能变小。这被认为是,针对同一个测量对象物形成的接合部面积(接合状态)的波动是因下述[区域b]成为接触状态或是成为分离状态而产生的。

例如,当扩散接合时,就接合部面积(接合状态)的波动而言,在第一部件与第二部件间的接合面上,存在以下3个区域([区域a]~[区域c])。

[区域a]原子充分扩散从而第一部件与第二部件被适当接合而不会分离地始终处于接触的状态“以接触状态稳定的区域”。

[区域b]第一部件与第二部件未被接合,处于忽接触忽分离的状态“接触状态不稳定的区域”。

[区域c]第一部件与第二部件未被接合,始终处于分离的状态“以非接触状态稳定的区域”。

在日本特开2014-228478号公报记载的光学非破坏检查方法中,为了在测量点形成氧化膜,以短时间对测量点照射高输出的激光,但排除上述[区域b]是非常困难的。即,由于无法排除而残留有上述[区域b],所以求出的接合部面积(接合状态)的波动有可能变大,针对该点,该方法不太优选。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置,基于对在第一部件设定的测量点照射了加热用激光时所得到的测量点的温度变化,判定第一部件与第二部件的接合状态,在该情况下,能够更加抑制接合状态的波动,能够取得更稳定的接合状态进行判定。

在本发明的一个方式的光学非破坏检查方法中,对在测量对象物中的第一部件的表面设定的测量点照射加热用激光,并基于测量点信息、或者基于加热用激光信息以及上述测量点信息判定接合界面中的接合部的接合状态,上述测量对象物是在上述接合界面已相互接合的上述第一部件与上述第二部件、或者在相互的上述接合界面以夹持接合部件的方式已相互接合的上述第一部件与上述第二部件,上述测量点信息是从上述测量点取得的信息,上述加热用激光信息是与上述加热用激光有关的信息,本发明的一个方式的光学非破坏检查方法在结构上的特征在于,上述光学非破坏检查方法具有:加热用激光射出步骤,在该步骤中,朝向上述测量点射出上述加热用激光来加热上述测量点;信息取得步骤,在该步骤中,取得包含从上述测量点放射的红外线的强度的上述测量点信息、或者取得包含从上述测量点放射的红外线的强度的上述测量点信息以及包含照射于上述测量点的加热用激光的强度的上述加热用激光信息;以及接合状态判定步骤,在该步骤中,使用通过上述信息取得步骤取得的上述测量点信息或者以上述测量点信息以及上述加热用激光信息为基础的取得相关信息,判定上述接合界面中的接合部的接合状态。而且,上述光学非破坏检查方法还具有预备加热步骤,在该步骤中,以在上述加热用激光射出步骤之前不破坏上述第一部件地使上述第一部件产生热变形的方式,将设定为固定的输出强度的热变形产生强度以及照射时间已被调整的预备加热激光照射于上述测量点,或照射于位于包含上述测量点的范围的预备加热范围,或照射于在上述预备加热范围内已预先设定的单个或者多个预备加热点,使上述第一部件产生热变形。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述,本发明的上述以及其它特征及优点会变得更加清楚,其中,相同的附图标记表示相同的要素,其中,

图1是说明测定对象物的例子的图,并且是引线通过引线接合已与电极接合的电子部件的立体图。

图2是从ii方向观察图1所示的电子部件的图。

图3是图2所示的aa部的放大图,并且是说明在对已与电极接合的引线的测量点照射了加热用激光时的热的传导与红外线的放射的例子的图。

图4是说明第一实施方式的光学非破坏检查装置的外观的例子的立体图。

图5是说明图4所示的第一实施方式的光学非破坏检查装置的整体结构的图。

图6是说明在已与电极接合的引线的例子中接合面中的电极与引线的接合状态(接触状态)的图。

图7是说明从图6的状态开始对测量点(或者测量点的周围)照射预备加热激光而使引线(第一部件)产生热变形的例子的图。

图8是说明对测量点照射预备加热激光的例子的立体图。

图9是图8中的ix-ix剖视图。

图10是说明对包含测量点的预备加热范围照射预备加热激光的例子的立体图。

图11是图10中的xi-xi剖视图。

图12是说明对在预备加热范围内既已设定的预备加热点照射预备加热激光的例子的立体图。

图13是图12中的xiii-xiii剖视图。

图14是说明第一实施方式中的判定装置以及相位差检测装置的处理顺序的例子的流程图。

图15是说明根据每个产品编号(根据每个测量对象物)存储有各信息的判定信息的例子的图。

图16是说明第一实施方式中的激光向测量点的照射状态与测量点处的温度变化的例子的图。

图17是说明相位差-接合部面积特性的例子的图。

图18是说明判定结果的例子的图。

图19是说明第二实施方式的光学非破坏检查装置的外观的例子的立体图。

图20是说明图19所示的第二实施方式的光学非破坏检查装置的整体结构的图。

图21是说明第二实施方式中的判定装置的处理顺序的例子的流程图。

图22是说明根据每个产品编号(根据每个测量对象物)存储有各信息的判定信息的例子的图。

图23是说明第二实施方式中的激光向测量点的照射状态与测量点处的温度变化的例子的图。

图24是说明红外线的波长、红外线能量(强度)以及温度的关系的图。

图25是说明温度与双波长强度比(波长λ1的红外线能量/波长λ2的红外线能量)的关系的图。

图26是说明温度上升特性的例子与标准化的例子的图。

图27是说明已标准化的最小允许面积的温度上升特性、已标准化的最大允许面积的温度上升特性以及以测量的方式已标准化的温度上升特性的例子的图。

图28是说明判定结果的例子的图。

图29是说明第三实施方式的光学非破坏检查装置的整体结构的图。

图30是说明第四实施方式的光学非破坏检查装置的整体结构的图。

图31是说明第五实施方式的光学非破坏检查装置的整体结构的图。

图32是说明在第六实施方式(相对于第一实施方式追加表面异物除去处理)中通过加热用激光在测量点的周围堆积有已熔融的异物的情形的立体图。

图33是说明相对于图16因熔融的异物在测量点的温度上重叠有噪声的例子的图。

图34是说明在测量点以及测量点的周围照射有表面异物除去用激光的例子的立体图。

图35是说明在测量点的外径、测量点的周围堆积有熔融异物时的外径、表面异物除去用激光的照射直径的例子的图。

图36是说明第六实施方式中的判定装置以及相位差检测装置的处理顺序的例子的流程图。

图37是说明第六实施方式中的根据每个产品编号(根据每个测量对象物)存储有各信息的判定信息的例子的图。

图38是说明第六实施方式中的激光向测量点的照射状态与测量点处的温度变化的例子的图。

图39是说明第七实施方式(相对于第二实施方式追加表面异物除去处理)中的判定装置的处理顺序的例子的流程图。

图40是说明第七实施方式中的根据每个产品编号(根据每个测量对象物)存储有各信息的判定信息的例子的图。

图41是说明第七实施方式中的激光向测量点的照射状态与测量点处的温度变化的例子的图。

具体实施方式

以下,使用附图依次说明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第一至第七实施方式。在以下说明的第一至第七实施方式中,如图1所示,说明引线91(是铝线等,相当于第一部件)已与ic等电子部件中的电极92(相当于第二部件)接合的例子。在第一至第七实施方式中,在第一部件设定测量点并对测量点照射加热用激光。而且,基于从测量点取得的测量点信息,或者基于上述测量点信息以及与加热用激光有关的加热用激光信息求出接合部面积,该接合部面积是第一部件与第二部件的在接合界面中的接合部的面积。如图3所示,此时的“接合界面中的接合部”是指接合部96,该接合部96是第一部件(引线91)与第二部件(电极92)被接合的面状的区域。

在第一实施方式(参照图5)中,所谓与加热用激光有关的信息,包含照射于测量点sp并且伴随时间经过的加热用激光的强度。在第一实施方式(参照图5)或者第二实施方式(参照图20)或者第四实施方式(参照图30)中,所谓从测量点sp取得的测量点信息,包含从测量点sp放射并且伴随时间经过的红外线的强度。在第三实施方式(参照图29)中,所谓从测量点sp取得的测量点信息,包含从测量点sp放射并且伴随时间经过的红外线的强度、以及在测量点sp被反射并且伴随时间经过的加热用激光的强度。

在以下各图中,在示出x轴、y轴和z轴时,x轴、y轴和z轴相互正交,z轴表示朝向铅直上方的方向,x轴与y轴表示水平方向。

使用图1~图3说明测定对象物90的例子。图1表示直径(宽度)为几十[μm]~几百[μm]程度的铝等引线91的一端通过引线接合与在基板98上设置的铜箔等各电极92已接合并且引线91的另一端通过引线接合与利用粘合剂95等在基板98上的基体93上固定的半导体晶片94的各端子已接合的状态的立体图。图2是从ii方向观察图1的图。图3是图2中的aa部的放大图。引线91相当于第一部件,电极92相当于第二部件。

为了判定引线91与电极92是否被恰当接合,只要判定接合部96(参照图3)的面积即接合部面积(引线91与电极92被接合的面积)是否在允许范围内,由此判定接合状态(内部的状态)的优劣即可。因此,如图3所示,在接合部附近的引线91的表面设定测量点sp,并对测量点sp照射加热用激光进行加热。于是,测量点sp的温度缓缓上升,热从测量点sp经由引线91内以及接合部96向电极92传播。另外,从测量点sp放射与已上升的温度对应的红外线。在以下说明的第一至第四实施方式中,说明求出图1~图3所示的测量对象物90中的电极92与引线91的接合部的接合部面积的例子。

图4表示第一实施方式的光学非破坏检查装置1的外观的立体图。图5表示图4所示的光学非破坏检查装置1的整体结构的例子。第一实施方式的光学非破坏检查装置1以使从激光源(此时为半导体激光源21)射出的激光自身的强度以正弦波状变化的方式将该激光照射于测量点。光学非破坏检查装置1基于照射于测量点且以正弦波状变化的加热用激光的强度、与从测量点放射且以正弦波状变化的红外线的强度间的相位差,求出测量对象物的接合部面积。通过判定装置70判定求出的接合部面积是否在允许范围内来判定接合状态的优劣。

如图4以及图5所示,第一实施方式的光学非破坏检查装置1由基台78、支承部71、激光头部73、x轴方向滑动工作台75、x轴方向移动单元75x、y轴方向滑动工作台76、y轴方向移动单元76y、z轴方向支承体77、z轴方向移动单元77z、相位差检测装置60以及判定装置70等构成。在x轴方向滑动工作台75固定有测量对象物(此时为图1的例子所示的测量对象物90)。

如图4以及图5所示,在基台78固定有z轴方向支承体77,在z轴方向支承体77上,设置有z轴方向移动单元77z(具备编码器的电动马达等)并且安装有y轴方向滑动工作台76。z轴方向移动单元77z基于来自判定装置70的控制信号,使y轴方向滑动工作台76在z轴方向相对于z轴方向支承体77的位置移动,并将与移动量对应的移动量检测信号输出至判定装置70。

在y轴方向滑动工作台76,设置有y轴方向移动单元76y(具备编码器的电动马达等)并且安装有x轴方向滑动工作台75。y轴方向移动单元76y基于来自判定装置70的控制信号,使y轴方向滑动工作台76在y轴方向相对于z轴方向支承体77的位置移动,并将与移动量对应的移动量检测信号输出至判定装置70。

在x轴方向滑动工作台75,设置有x轴方向移动单元75x(具备编码器的电动马达等)。x轴方向移动单元75x基于来自判定装置70的控制信号,使x轴方向滑动工作台75在x轴方向相对于y轴方向滑动工作台76的位置移动,并将与移动量对应的移动量检测信号输出至判定装置70。如以上说明那样,判定装置70能够使用x轴方向移动单元75x、y轴方向移动单元76y以及z轴方向移动单元77z使测量对象物90相对于基台78的位置在x轴方向、y轴方向以及z轴方向移动。

如图4所示,在基台78固定有支承部71,支承部71保持着激光头部73。激光头部73具有激光输出装置27、聚光单元10(在图5的例子中为反射物镜)、激光强度检测单元41以及红外线强度检测单元31等。

激光输出装置27例如具有半导体激光源21、准直透镜22以及调制信号输出单元25。调制信号输出单元25例如是振荡器,基于来自判定装置70的控制信号,产生电压以规定频率且以规定振幅以正弦波状变化的调制信号。半导体激光源21具备用于调整强度的强度调整用输入,对于该强度调整用输入,从调制信号输出单元25输入调制信号。半导体激光源21基于来自调制信号输出单元25的调制信号,射出强度以正弦波状变化的加热用激光la。从半导体激光源21射出的加热用激光la通过准直透镜22变换为平行光到达加热激光选择反射单元23。在射出的加热用激光是平行光时,能够省略准直透镜22。因此,聚光于测量点sp的加热用激光la的强度以正弦波状变化,其频率与调制信号的频率同步。加热用激光的输出被调整为能够不破坏测量对象物90地对测量对象物90进行加热的输出。

若从判定装置70对激光输出装置27输入在射出加热用激光之前以不破坏引线91(第一部件)地使引线91产生热变形的方式照射被设定为固定的输出强度的热变形产生强度以及照射时间已被调整的预备加热激光的控制信号,则激光输出装置27输出强度为热变形产生强度、时间为照射时间的预备加热激光。预备加热激光的波长与加热用激光的波长相同。

聚光单元10将从一侧(在图5的例子中从上方)入射的平行光,沿自身的光轴朝向作为焦点位置在第一部件91的表面设定的测量点sp聚光地从另一侧(在图5的例子中从下方)射出。聚光单元10将从(作为焦点位置的)测量点sp被放射和反射而从聚光单元10的另一侧入射的光变换为沿自身的光轴的平行光即第一测定光l11从一侧射出。聚光单元10也能够由使光透过进行折射的聚光透镜构成,但由于聚光透镜聚集不同的多个波长的光,所以产生色像差的聚光透镜不太适宜。因此,通过由(非球面)反射镜10a、10b构成聚光单元,排除产生色像差,对应于较宽的波段。此外,优选聚光单元10为物镜。

在从激光输出装置27射出的加热用激光la的光轴与聚光单元10的光轴交叉的位置,配置有加热激光选择反射单元23。例如,加热激光选择反射单元23是反射加热用激光la的波长的光并使除加热用激光的波长以外的波长的光透过的分色镜。在图5的例子中,加热激光选择反射单元23使加热用激光la的波长的光以百分之几的程度(例如2%的程度)透过。在加热用激光la透过之后到达的目的地,配置有激光强度检测单元41。由准直透镜22与加热激光选择反射单元23构成加热用激光导光单元。加热用激光导光单元将从半导体激光源21射出的加热用激光la变换为平行光向聚光单元10一侧引导。

激光强度检测单元41例如是能够检测加热用激光的波长的光的能量(强度)的光电传感器。透过加热激光选择反射单元23的加热用激光l4(强度以正弦波状变化的加热用激光)通过聚光透镜41l聚光而被输入激光强度检测单元41。从激光强度检测单元41输出的激光强度检测信号例如通过读取放大器41a被放大而被输入相位差检测装置60。

通过聚光单元10变换为平行光的第一测定光l11(包含在测量点sp反射的照射光与从测量点sp放射的红外线的测定光)中,包含从测量点sp放射的规定波长的红外线。在第一测定光l11的目的地配置有红外线强度检测单元31。

红外线强度检测单元31例如是能够检测规定波长的红外线的能量(强度)的红外线传感器。第一测定光l11所含的规定波长的红外线(强度以正弦波状变化的红外线)通过聚光透镜31l聚光而被输入红外线强度检测单元31。从红外线强度检测单元31输出的红外线强度检测信号例如通过读取放大器31a被放大而被输入相位差检测装置60。由加热激光选择反射单元23与聚光透镜31l构成红外线导光单元。在从测量点sp放射从聚光单元10的一侧射出的平行光之中,红外线导光单元将规定波长的红外线向红外线强度检测单元31引导。

读取放大器31a例如是电压放大电路,将输入的红外线强度检测信号的振幅(电压等级)放大并输出。此外,读取放大器31a也可以省略。读取放大器41a例如是电压放大电路,将输入的激光强度检测信号的振幅(电压等级)放大并输出。此外,读取放大器41a也可以省略。

相位差检测装置60例如是锁定放大器,被输入从激光强度检测单元41输出的正弦波状的检测信号(激光强度检测信号)与从红外线强度检测单元31输出的正弦波状的检测信号(红外线强度检测信号)。相位差检测装置60测定正弦波状的激光强度检测信号与正弦波状的红外线强度检测信号间的相位差,并将与测定出的相位差有关的信息输出至判定装置70。从激光强度检测单元41输出的激光强度检测信号是与照射光的强度对应的信号,该照射光是照射于测量点sp的加热用激光la,该照射光的强度以正弦波状变化。红外线强度检测信号是与红外线的强度对应的信号,该红外线从测量点sp放射,该红外线的强度以正弦波状变化。上述相位差包含与接合界面中的接合部的面积有关的信息。相位差检测装置60例如从输出路径60a输出激光强度检测信号、红外线强度检测信号等模拟信号,从输出路径60d输出数字信号,该数字信号是包含相位差的值(时间、角度等与相位差有关的信息)、红外线强度检测信号的峰值电压等的信息。

判定装置70例如是个人计算机,向激光输出装置27输出控制信号,从相位差检测装置60获取与相位差有关的信息等。如后所述,判定装置70基于相位差与所存储的(针对测量对象物的)相位差-接合部面积特性求出接合部面积,上述相位差以与获取到的相位差有关的信息为基础,上述接合部面积是接合界面中的接合部的面积。此外,之后叙述相位差-接合部面积特性的详细内容以及求出接合部面积的顺序。

例如,当在工厂等设施设置光学非破坏检查装置1时,如果将判定装置70与设施内的通信线路80(例如设施内局域网:lan)连接,从与通信线路80连接的发送装置81(发送服务器)发送(针对测量对象物的)判定信息(参照图15所示的判定信息h1),很便利。光学非破坏检查装置1的判定装置70经由通信线路80接收并存储(包含相位差-接合部面积特性的)判定信息。特别是,当在设施内设置有多台光学非破坏检查装置1时,与逐台地存储判定信息的情况比较,上述方案能够不麻烦并容易地使多个光学非破坏检查装置1接收并存储判定信息,因此很便利。

如果使用参照图4以及图5已说明的第一实施方式的光学非破坏检查装置1,对测量对象物90的测量点sp照射强度以正弦波状变化的加热用激光,多次求出相同的引线91与电极92的接合部面积,存在求出的接合部面积的波动比较大的情况。例如,在相同的引线91与电极92中,存在通过第二次测量求出的接合部面积相对于通过第一次测量求出的接合部面积变小的情况。可认为是,该接合部面积的波动是因下述[区域b]成为接触状态或成为分离状态而产生。

图6是将图3进一步放大之后的图。在引线91与电极92相对置的接合面上,存在以下3个区域,即[区域a]、[区域b]以及[区域c]。

[区域a]引线91(相当于第一部件)与电极92(相当于第二部件)始终维持着接触的状态(充分接合的状态)[以接触状态稳定的区域]。

[区域b]引线91与电极92未被接合,处于忽接触忽分离的状态[接触状态不稳定的区域]。

[区域c]引线91与电极92未被接合,始终维持着非接触的状态(分离的状态)[以非接触状态(分离状态)稳定的区域]。

为了抑制接合部面积的波动,需要排除上述[区域b](接触状态不稳定的区域)。但是,在接合的工序结束之后,将[区域b]变换为[区域a]是非常困难的,因此优选将[区域b]变换为[区域c]。因此,在进行接合部面积的测量之前,使引线91(第一部件)产生物理上的变形(弯曲),将[区域b]向[区域c]变换。由于本实施方式的光学非破坏检查装置使用加热用激光加热引线91的测量点,所以优选产生“热变形”作为物理上的变形。根据以上,如图7所示,以在进行接合部面积的测量之前不破坏引线91(第一部件)地使引线91产生热变形(弯曲)而将[区域b]向[区域c]适当变换的方式,将输出和照射时间已被调整的“预备加热激光”照射于引线91。通过照射该预备加热激光,使引线91产生热变形(弯曲),之后求出接合部面积,由此能够抑制接合部面积的波动。此外,由于预备加热激光的输出与照射时间是根据第一部件与第二部件的材质、形状、尺寸等变化适当的值,所以能够根据每个产品编号通过各种实验等决定适当的值。此外,“产生热变形”是指施加的是即便温度降低也不复原的变形。

接下来,使用图8~图13说明所谓将预备加热激光照射于何处、如何照射的例子(下述[模式1]~[模式3])。此外,由于预备加热激光能够通过调整加热用激光的输出与照射时间比较容易地实现,所以无需追加新的激光输出装置。

作为[模式1]的图8以及图9所示的例子是将输出与照射时间已被调整的预备加热激光lp照射于测量点sp的例子。图9表示图8中的ix-ix剖视图。照射于引线91的预备加热激光lp的直径例如约为200[μm],求出接合部面积时的加热用激光的直径与照射于引线91的测量点sp时的预备加热激光lp的直径大致相等。此时,由于对在求出接合部面积时照射的测量点sp照射预备加热激光,所以无需变更测量对象物相对于聚光单元10(参照图5)的位置所处的位置。在图8以及图9所示的例子中,能够不变更测量对象物的位置,根据预备加热激光的照射进行接合部面积的测量。其结果是,能够在短时间高效地进行作业。

作为[模式2]的图10以及图11所示的例子是将输出与照射时间已被调整的预备加热激光lp照射于包含测量点sp在内的预备加热范围pa的例子。图11是图10中的xi-xi剖视图。照射于引线91的预备加热激光lp的直径例如约为300~400[μm],求出接合部面积时的加热用激光的直径大于照射于引线91的测量点sp时的预备加热激光lp的直径。此时,为了对范围比测量点sp大的预备加热范围pa照射预备加热激光,使用图4以及图5所示的z轴方向移动单元77z,使测量对象物稍微接近聚光单元10(参照图5)(使间隔短于焦距),或使测量对象物稍微远离聚光单元10(参照图5)(使间隔长于焦距)。在图10以及图11所示的例子中,通过加热包含测量点在内的更大范围的预备加热范围pa,能够使更大范围产生热变形。

作为[模式3]的图12以及图13所示的例子是将输出与照射时间已被调整的预备加热激光lp照射于在包含测量点sp在内的预备加热范围pa内预先设定的预备加热点p1~p4的例子。在图12所示的例子中,示出设定有4个预备加热点的例子,预备加热点可以为单个,也可以为多个。图13是图12中的xiii-xiii剖视图。照射于引线91的预备加热激光lp的直径例如约为200[μm],求出接合部面积时的加热用激光的直径与照射于引线91的测量点sp时的预备加热激光lp的直径大致相等。此时,为了分别对在预备加热范围pa内设定的预备加热点p1~p4照射预备加热激光,使用图4以及图5所示的x轴方向移动单元75x以及y轴方向移动单元76y,使测量对象物相对于聚光单元10在x轴方向以及y轴方向移动。在图12以及图13所示的例子中,预备加热的时间延长,但由于对引线91的各个部分照射预备加热激光,所以更容易产生热变形。

以下,在第一至第四实施方式中,说明进行图8以及图9所示的[模式1]的预备加热的情况。

接下来,使用图14所示的流程图,说明判定装置70以及相位差检测装置60的处理顺序的例子。例如,若工作人员启动判定装置70,则相位差检测装置60被连动启动,判定装置70前往步骤s15进行处理,相位差检测装置60前往步骤s140进行处理。

首先,说明判定装置70中的步骤s15~步骤s35的处理顺序。在步骤s15中,判定装置70判定是否有接收数据(经由通信线路80接收的数据),在有接收数据时(是),进入步骤s20,在无接收数据时(否),进入步骤s30。

进入步骤s20之后,判定装置70经由通信线路80接收数据,进入步骤s25。在步骤s25中,判定装置70判定接收是否结束,在接收已结束时(是),进入步骤s30,在接收未结束时(否),返回至步骤s20。

判定装置70接收的数据是从图5所示的发送装置81发送的包含相位差-接合部面积特性的判定信息,图17表示相位差-接合部面积特性的例子,图15表示判定信息的例子。如图15的例子所示,判定信息h1包含产品编号(相当于测量对象物)、预备加热模式、预备加热激光输出、预备加热时间、等待时间、加热用激光输出、加热用激光频率、测量时间、相位差-接合部面积特性(图17的例子所示的曲线图、映像或者回归方程f(δ)(根据图17的例子的曲线图求出的回归方程))、最小允许面积以及最大允许面积等。例如,发送装置81在规定时刻(每当在设施内进行检查的测量对象物的产品编号改变、每当相位差-接合部面积特性的内容变更、每当与预备加热有关的数据变更等)进行判定信息的发送。判定装置70经由通信线路80从发送装置81接收判定信息,并存储接收到的判定信息。

由于测量对象物根据第一部件的材质、第一部件的尺寸、第二部件的材质、第二部件的尺寸、在第一部件与第二部件之间有无接合部件等存在多种,所以测量对象物通过“产品编号”来区分。根据该“产品编号”,将预备加热模式、预备加热激光输出、预备加热时间、等待时间、加热用激光输出、加热用激光频率、测量时间、相位差-接合部面积特性(曲线图、映像或者回归方程f(δ))、最小允许面积以及最大允许面积等建立对应关系。例如,针对产品编号“a”,第一部件为直径400[μm]的铝线,第二部件为铜箔,预备加热模式为“模式1”(参照图8以及图9),预备加热激光输出a1为220[w],预备加热时间a2为100[ms],等待时间a3为120[ms],加热用激光输出a4为180[w],加热用激光频率a5为71.4[hz],测量时间a6为300[ms],相位差-接合部面积特性为特性a7,最小允许面积为面积a8,最大允许面积为面积a9。

最小允许面积表示在本流程图中最终算出的接合部面积中应判定为正常的面积的最小值。最大允许面积表示在本流程图中最终算出的接合部面积中应判定为正常的面积的最大值。

进入步骤s30之后,判定装置70判定有无来自工作人员的测量指示,在有测量指示时(是),进入步骤s31a,在无测量指示时(否),返回至步骤s30。测量指示中包含“产品编号”的输入,工作人员从键盘、条形码读取器(当在测量对象物上附加有与产品编号对应的条形码时)等输入产品编号。

进入步骤s31a之后,判定装置70使用判定信息h1(参照图15)读取与产品编号对应的预备加热模式,根据预备加热模式控制x轴方向移动单元、y轴方向移动单元以及z轴方向移动单元来调整测量对象物相对于聚光单元10的位置,然后进入步骤s31b。

在步骤s31b中,判定装置70使用判定信息h1(参照图15)读取与产品编号对应的预备加热激光输出(相当于设定为固定的输出强度的热变形产生强度)与预备加热时间(相当于照射时间)。判定装置70使输出为“预备加热激光输出”的激光从激光输出装置射出,然后进入步骤s32。

在步骤s32中,判定装置70开始预备加热激光的照射,然后判定是否已经经过预备加热时间。在已经经过预备加热时间时(是),进入步骤s33,在未经过预备加热时间时(否),返回至步骤s31b。

进入步骤s33之后,判定装置70停止预备加热激光的照射,控制x轴方向移动单元、y轴方向移动单元以及z轴方向移动单元将测量对象物的位置返回(返回至加热用激光照射于测量点的位置),然后进入步骤s34。上述步骤s31a~s33相当于预备加热步骤,在该预备加热步骤中,在加热用激光射出步骤之前,将热变形产生强度与照射时间已被调整的预备加热激光照射于测量点,或照射于预备加热范围,或照射于在预备加热范围内设定的预备加热点,使第一部件产生热变形。在该预备加热步骤中,将上述[区域b](接触状态不稳定的区域)向[区域c](以非接触状态稳定的区域)变换。

在步骤s34中,判定装置70使用判定信息h1(参照图15)读取与产品编号对应的等待时间。判定装置70判定从停止预备加热激光开始是否已经经过等待时间。在已经经过等待时间时(是),进入步骤s35,在未经过等待时间时(否),返回至步骤s34。图16表示在预备加热步骤中预备加热激光的照射状态。在图16中示出如下例子,即,预备加热激光sgp在从时间t1至时间t2的预备加热时间taw期间,照射了设定为与热变形产生强度相当的输出wap的预备加热激光。通过该预备加热激光,如信号sgq所示那样,测量点的温度上升至tap。在从时间t2至时间t3的等待时间tbw期间,激光的照射停止,测量点的温度缓缓下降。如图1的例子所示的电子部件那样,在已接合的第一部件与第二部件中应测量的部分是多个部分时,不设置等待时间tbw,对应被测量的各部分依次照射预备加热激光。之后,若依次照射加热用激光来判定接合状态,则省略了等待时间,能够相应地缩短时间。

进入步骤s35之后,判定装置70使用判定信息h1(参照图15)读取与产品编号对应的加热用激光输出、加热用激光频率。判定装置70朝向激光输出装置27输出控制信号,以成为读取的加热用激光输出以及加热用激光频率。激光输出装置27基于输入的控制信号射出加热用激光,以使照射于测量点sp的加热用激光的强度以(加热用激光频率的)正弦波状变化。若步骤s35的处理结束,则判定装置70在步骤s60中等待来自相位差检测装置60的与相位差有关的信息的输入。该步骤s35的处理相当于以测量点sp处的强度以正弦波状变化的方式射出加热用激光的激光射出步骤(朝向测量点射出加热用激光对测量点进行加热的激光射出步骤)。

接下来,说明相位差检测装置60中的步骤s140~步骤s155的处理顺序。在步骤s140中,相位差检测装置60判定有无来自激光强度检测单元41的激光强度检测信号的输入(有无作为照射光(参照图5)的加热用激光)。在有激光强度检测信号的输入时(是),进入步骤s145,在无激光强度检测信号的输入时(否),返回至步骤s140。

进入步骤s145之后,相位差检测装置60判定有无基于来自红外线强度检测单元31的红外线强度检测信号的温度响应。在有温度响应时(是),进入步骤s150,在无温度响应时(否),返回至步骤s145。此外,也可以通过有无规定波长的红外线的输入来判定。

进入步骤s150之后,相位差检测装置60获取来自激光强度检测单元41的激光强度检测信号(与图16的例子所示的信号sga对应的信号),并测量强度以正弦波状变化的照射光(参照图5)。相位差检测装置60获取来自红外线强度检测单元31的红外线强度检测信号(与图16的例子所示的信号sgb对应的信号),并测量强度以正弦波状变化的红外线。如图16的例子所示,相位差检测装置60测量与信号sga对应的激光强度检测信号和与信号sgb对应的红外线强度检测信号间的相位差δa(或者相位差δb),然后进入步骤s155。

该步骤s150中的获取激光强度检测信号的处理和获取红外线强度检测信号的处理相当于信息取得步骤,在该信息取得步骤中,取得包含从测量点sp放射的红外线的强度的测量点信息以及包含照射于测量点sp的加热用激光的强度的加热用激光信息。更具体而言,相当于如下信息取得步骤,即,在该信息取得步骤中,通过相位差检测装置获取激光强度检测信号,并通过相位差检测装置获取红外线强度检测信号,上述激光强度检测信号是基于在测量点sp以正弦波状变化的加热用激光的强度从激光强度检测单元输出的加热用激光信息,上述红外线强度检测信号是基于从测量点sp放射以正弦波状变化的红外线的强度从红外线强度检测单元输出的测量点信息。

在步骤s155中,相位差检测装置60朝向判定装置70输出包含测量出的相位差δb(或者相位差δa)的取得相关信息(包含相位差的时间或者角度等的信息),然后返回至步骤s140。在步骤s150中测量(求出)相位差的处理以及在步骤s155中将相位差输出至判定装置的处理相当于接合状态判定步骤的一部分。

接下来,说明判定装置70中的步骤s60~步骤s80的处理顺序。在步骤s60中,判定装置70判定有无来自相位差检测装置60的与相位差有关的信息的输入。在有与相位差有关的信息的输入时(是),进入步骤s65,在无与相位差有关的信息的输入时(否),返回至步骤s60。

进入步骤s65之后,判定装置70获取取得相关信息(与相位差有关的信息),将控制信号输出至激光输出装置27,停止加热用激光从激光输出装置27射出,然后进入步骤s70。此外,在判定装置70中,也可以使用判定信息(参照图15),读取与产品编号对应的测量时间,在从开始加热用激光的照射之后经过了测量时间时,停止加热用激光的照射。

在步骤s70中,判定装置70基于获取到的取得相关信息(与相位差有关的信息)所含的相位差、以及在自身或者外部的存储装置存储的判定信息(参照图15)的与“产品编号”对应的相位差-接合部面积特性(表示相位差与接合部面积的相关关系的特性)求出接合部面积,然后进入步骤s80。此外,之后详细叙述相位差-接合部面积特性以及接合部面积的求出方法。这样,判定装置70具有变换单元(变换部),该变换单元基于相位差与相位差-接合部面积特性(如后述那样基于曲线图、映像或者回归方程中的至少一者)将相位差变换为接合部面积。

在步骤s80中,判定装置70根据在步骤s70中求出的接合部面积,输出表示第一部件与第二部件的接合状态是正常还是异常的判定结果(参照图18),然后结束处理。例如,在求出的接合部面积处于判定信息(参照图15)中的与“产品编号”对应的从最小允许面积至最大允许面积的规定范围内时,判定装置70判定为正常。或者,在求出的接合部面积为最小允许面积以上时,判定装置70判定为正常。步骤s80的处理相当于判定结果输出步骤,在该判定结果输出步骤中,输出表示求出的接合部面积是否处于预先设定的规定范围内、或者求出的接合部面积是否为预先设定的规定面积以上的判定结果。这样,判定装置70具有输出单元(输出部),该输出单元输出表示求出的接合部面积是否处于预先设定的规定范围内、或者求出的接合部面积是否为预先设定的规定面积以上的判定结果。在步骤s65中获取取得相关信息的处理以及步骤s70、s80的处理相当于接合状态判定步骤,在该接合状态判定步骤中,使用基于测量点信息以及加热用激光信息的取得相关信息,判定接合界面中的接合部的接合状态。更具体而言,相当于如下接合状态判定步骤,即,在该接合状态判定步骤中,获取取得相关信息,并基于取得相关信息所含的相位差,判定接合界面中的接合部的接合状态。之后详细叙述判定结果的输出。

接下来,说明相位差-接合部面积特性的制作方法的例子。例如,对于作为特定的产品编号(例如产品编号:a)的测量对象物,准备仅第一部件与第二部件的接合部面积的大小不同的多个样本。对各样本应用图1所示的光学非破坏检查装置来测量相位差(δ)。在测量相位差之前或在测量相位差之后,测定各样本的接合部面积。基于测量出的相位差与测定出的接合部面积,制作针对该产品编号的测量对象物的相位差-接合部面积特性(参照图17)。这样,能够使用仅第一部件与第二部件间的接合部面积的大小不同的多个样本,如图17的例子所示那样获得(针对产品编号:a)相位差-接合部面积特性。此外,也可以是,取代准备多个样本获得相位差-接合部面积特性,而基于多个模拟实验获得与图17的例子所示的相位差-接合部面积特性同等的特性。在接合部面积较大时,热容易逸出,因此至到达加热时、减少热量时的峰值为止的时间较早,相位差有变小的趋势。在接合部面积较小时,热不易逸出,因此至到达加热时、减少热量时的峰值为止的时间较晚,相位差有变大的趋势。

根据该(针对产品编号:a)相位差-接合部面积特性,也能够求出针对相位差(δ)导出接合部面积(s)的回归方程f(δ)。此外,相位差-接合部面积特性可以是图17所示的曲线图形式,也可以是针对各种值的相位差表示接合部面积的查找表、映像的形式等。在判定装置(或者存储装置)存储有表示上述相位差-接合部面积特性的包含曲线图、映像、回归方程中的至少一者的判定信息。由此,判定装置能够使用与测量对象物对应的相位差-接合部面积特性,根据相位差求出接合部面积。如果是该方法,对于各种测量对象物(各种产品编号),诸如第一部件与第二部件通过焊接等被直接接合的测量对象物、第一部件与第二部件以夹持焊锡等接合部件的方式被接合的测量对象物、第一部件、第二部件不是单一的物质的测量对象物等测量对象物,能够更正确且容易地求出接合部面积。此外,针对求出的接合部面积优劣的判定,例如,可以如图18所示那样,设定最小允许面积与最大允许面积,在求出的接合部面积为最小允许面积以上且为最大允许面积以下时,判定为正常,也可以在求出的接合部面积为最小允许面积以上时,判定为正常。或者,也可以不换算成接合部面积,如图17所示,在相位差为与最小允许面积a8对应的相位差δ(a8)以下且为与最大允许面积a9对应的相位差δ(a9)以上时,判定为正常,或者,在相位差为与最小允许面积a8对应的相位差δ(a8)以下时,判定为正常。

图18表示在判定装置70的显示单元(监视器等)上显示出包含求出的接合部面积s的判定结果信息70g的例子。图18中的最小允许面积是根据判定装置70或者存储装置存储的判定信息与在步骤s30中被输入的产品编号而被确定的最小允许面积。图18中的最大允许面积是根据判定装置70或者存储装置存储的判定信息与在步骤s30中被输入的产品编号而被确定的最大允许面积。在算出的接合部面积s为最小允许面积以上且为最大允许面积以下时,判定装置70判定为接合状态为“正常”,在算出的接合部面积s小于最小允许面积或者大于最大允许面积时,判定装置70判定为接合状态为“异常”。图18的例子表示判定为“正常”时的例子。工作人员通过看判定结果信息70g,能够容易知道测量对象物的接合状态是正常还是异常。

此外,除使用主要处理数字值的软件形式的上述例子之外,也能够通过各种方法输出判定结果。例如,也可以使用处理模拟值的硬件形式的电压比较器,输入与最小允许面积相当的电压以及与求出的接合部面积相当的电压,在“与最小允许面积相当的电压”≤“与求出的接合部面积相当的电压”时,从电压比较器输出接通信号,将正常灯点亮,输出正常谐音等声音。这样,输出判定结果的输出单元(输出部)能够为各种结构而不管软件、硬件、数字、模拟等。

图19表示第二实施方式的光学非破坏检查装置1b的外观的立体图。图20表示图19所示的光学非破坏检查装置1b的整体结构的例子。第二实施方式的光学非破坏检查装置1b以使从激光源(此时为半导体激光源21)射出的激光的强度作为固定的强度的加热强度的方式,将该激光照射于测量点,并基于温度上升特性求出测量对象物的接合部面积,上述温度上升特性以从测量点放射的红外线的强度为基础。通过判定装置70判定求出的接合部面积是否处于允许范围内来判定接合状态的优劣。在第一实施方式中,将强度以正弦波状变化的加热用激光照射于测量点sp,并根据正弦波状的加热用激光的强度与正弦波状的红外线的强度间的相位差,求出接合部面积。在第二实施方式中,在将加热强度(固定强度)的加热用激光照射于测量点sp并根据测量点的温度上升特性求出接合部面积这点上,与第一实施方式存在不同。但是,在进行接合部面积的测量之前照射预备加热激光使引线91(第一部件)产生热变形的点上,与第一实施方式相同。以下,主要说明与第一实施方式在结构上的不同点、处理顺序的不同点。

如图19以及图20所示,相对于第一实施方式(参照图4以及图5)的结构,第二实施方式的光学非破坏检查装置1b从激光头部73b中省略了激光强度检测单元41、调制信号输出单元25(参照图4以及图5),追加了红外线强度检测单元32。相对于第一实施方式(参照图4以及图5)的结构,第二实施方式的光学非破坏检查装置1b省略了相位差检测装置60(参照图4以及图5)。

激光输出装置27例如具有半导体激光源21以及准直透镜22。半导体激光源21具备用于调整强度的强度调整用输入。对于该强度调整用输入,输入来自判定装置70的控制信号。而且,半导体激光源21基于来自判定装置70的控制信号,射出强度设定为加热强度(固定的强度)的加热用激光la。从半导体激光源21射出的加热用激光la通过准直透镜22变换为平行光,到达加热激光选择反射单元23r。在射出的加热用激光是平行光时,能够省略准直透镜22。加热用激光的输出被调整为能够不破坏测量对象物90地对测量对象物90进行加热的输出。例如,加热激光选择反射单元23r是反射加热用激光的波长的光并使除加热用激光的波长以外的波长的光透过的分色镜。由准直透镜22与加热激光选择反射单元23r构成加热用激光导光单元。加热用激光导光单元将从半导体激光源21射出的加热用激光la变换为平行光向聚光单元10一侧引导。

在射出加热用激光之前,在从判定装置70输入被设定为固定的输出强度的热变形产生强度和照射时间已被调整的预备加热激光的控制信号时,激光输出装置27输出使强度为热变形产生强度、时间为照射时间的预备加热激光,以不破坏引线91(第一部件)地使引线91产生热变形。此外,预备加热激光的波长与加热用激光的波长相同。

(第一)红外线强度检测单元31是能够检测通过第一红外线选择反射单元23a被反射的规定波长的红外线的能量(强度)的红外线传感器。例如,第一红外线选择反射单元23a是反射具有第一波长λ1的波长的第一红外线并使除第一波长λ1以外的波长的光透过的分色镜,第一红外线选择反射单元23a配置在第一测定光l11的路径中。第一测定光l11所含的第一波长λ1的红外线通过第一红外线选择反射单元23a取出,通过聚光透镜31l聚光而输入(第一)红外线强度检测单元31。从(第一)红外线强度检测单元31输出的(第一)红外线强度检测信号例如通过读取放大器31a放大而输入判定装置70。由加热激光选择反射单元23、第一红外线选择反射单元23a与聚光透镜31l构成(第一)红外线导光单元。(第一)红外线导光单元将从测量点sp放射从聚光单元10的一侧射出的平行光(第一测定光l11)之中,第一波长λ1的红外线向(第一)红外线强度检测单元31引导。与第一实施方式相同,读取放大器31a也可以省略。

(第二)红外线强度检测单元32是能够检测通过第二红外线选择反射单元23b反射的规定波长的红外线的能量(强度)的红外线传感器。例如,第二红外线选择反射单元23b是反射具有第二波长λ2的波长的第二红外线并使除第二波长λ2以外的波长的光透过的分色镜,第二红外线选择反射单元23b配置在第一测定光l11的路径中。第一测定光l11所含的第二波长λ2的红外线通过第二红外线选择反射单元23b取出,通过聚光透镜32l聚光而输入(第二)红外线强度检测单元32。从(第二)红外线强度检测单元32输出的(第二)红外线强度检测信号例如通过读取放大器32a放大而输入判定装置70。由加热激光选择反射单元23、第二红外线选择反射单元23b与聚光透镜32l构成(第二)红外线导光单元。(第二)红外线导光单元将从测量点sp放射从聚光单元10的一侧射出的平行光(第一测定光l11)之中,第二波长λ2的红外线向(第二)红外线强度检测单元32引导。读取放大器32a例如是电压放大电路,将输入的(第二)红外线强度检测信号的振幅(电压等级)放大并输出。此外,也可以省略读取放大器32a。

接下来,使用图21所示的流程图说明判定装置70的处理顺序的例子。例如,若工作人员启动判定装置70,则判定装置70前往步骤s15进行处理。图21所示的流程图中的步骤s15~步骤s35与图14所示的第一实施方式的流程图的步骤s15~步骤s35相同,因此省略步骤s15~步骤s35的说明。判定装置70从图22所示的判定信息h2中读取与在步骤s30中指示的“产品编号”对应的“预备加热模式”、“预备加热激光输出”以及“预备加热时间”,进行预备加热。判定装置70执行步骤s35的处理,然后进入步骤s36。在步骤s31b中射出的预备加热激光、在步骤s35中射出的加热用激光的情形以及测量点sp的温度的状态如图23的例子所示那样。预备加热激光sgp以及基于该预备加热激光sgp的测量点的温度的状态与图16所示的第一实施方式相同,使第一部件(引线91)产生热变形。图23中的时间t3以后的加热用激光的状态以及时间t3以后的测量点的温度的状态与图16所示的第一实施方式不同。

在步骤s35中,判定装置70使用判定信息h2(参照图22)读取与产品编号对应的加热用激光输出,并以加热用激光被设定为作为固定的输出强度的加热强度的方式,朝向激光输出装置27输出控制信号,然后进入步骤s36。该步骤s35的处理相当于加热用激光射出步骤,在该加热用激光射出步骤中,从激光输出装置朝向测量点射出被设定为作为固定的输出强度的加热强度的加热用激光。

在步骤s36中,判定装置70判定是否已经经过规定时间,在已经经过规定时间时(是),进入步骤s37,在未经过规定时间时(否),返回至步骤s36。这里,“规定时间”是测量测量点sp的温度的取样时间,例如设定为几毫秒[ms]~几十毫秒[ms]程度的时间。

进入步骤s37之后,判定装置70测量红外线的强度,然后进入步骤s38。具体而言,判定装置70获取来自(第一)红外线强度检测单元31的(第一)红外线强度检测信号,并获取来自(第二)红外线强度检测单元32的(第二)红外线强度检测信号。步骤s37的处理相当于信息取得步骤,在该信息取得步骤中,判定装置获取红外线强度检测信号,该红外线强度检测信号是基于从测量点放射的红外线的强度从红外线强度检测单元输出的测量点信息。

在步骤s38中,判定装置70将测量出的红外线的强度换算成温度,然后进入步骤s39。例如,在图24中示出波长-强度-温度特性的例子,该波长-强度-温度特性表示在放射率=100%时(红外线)波长、红外线能量(强度)以及温度的关系。图24示出如下情况:如果测量点sp的放射率为100%,例如在测量点的温度为m2[℃]时,来自(第一)红外线强度检测单元31的波长λ1的红外线的强度为强度e1c,来自(第二)红外线强度检测单元32的波长λ2的红外线的强度为强度e2c。但实际上,对于每个测量对象物,放射率有所不同,但即便放射率不同,在温度为m2[℃]时,强度e1c/强度e2c固定。因此,能够通过使用图25所示的温度-双波长强度比特性,从波长λ1的红外线强度/波长λ2的红外线强度(双波长强度比)向温度换算。即,判定装置70能够根据基于(第一)红外线强度检测信号的强度/基于(第二)红外线强度检测信号的强度,求出双波长强度比,并根据求出的双波长强度比与图25所示的温度-双波长强度比特性,求出测量点sp的温度。

在步骤s39中,判定装置70从判定信息h2(参照图22)中读取与指示的“产品编号”对应的“测量时间”。判定装置70判定在步骤s35之后的经过时间是否已经到达测量时间。在已经到达测量时间时(是),进入步骤s65a,在未到达测量时间时(否),返回至步骤s36。在步骤s36~s39中判定装置获取红外线强度检测信号的处理相当于信息取得步骤,在该信息取得步骤中,判定装置获取红外线强度检测信号,该红外线强度检测信号是基于从测量点放射的红外线的强度从红外线强度检测单元输出的测量点信息。

进入步骤s65a之后,判定装置70将控制信号输出至激光输出装置27,停止从激光输出装置27射出加热用激光,然后进入步骤s70a。

在步骤s70a中,判定装置70求出温度上升特性和标准化温度上升特性(将表示时间与温度的相关关系的特性标准化后得到的特性)的关系,然后进入步骤s80a,其中,上述温度上升特性以根据规定时间求出的测量点sp的温度为基础,上述标准化温度上升特性与在自身或者外部的存储装置存储的判定信息h2(参照图22)的“产品编号”对应。

例如,图26中的“测量结果a”是产品编号a的接合部面积为最大允许面积的样本的测量结果的例子。图26中的“测量结果b”是产品编号a的接合部面积为最小允许面积的样本的测量结果的例子。若将加热强度(固定强度)的加热用激光照射于测量点sp,则测量点sp的温度缓缓上升。然而,若到达加热量与放热量一致的饱和温度,则温度上升停止,即便继续加热,也为大致恒定的温度(饱和温度)。这里,在接合部面积比较大时,热传导量较多,热容易经由接合部逸出,因此至到达饱和温度为止的时间较短,饱和温度也比较低。在接合部面积比较小时,热传导量较少,热不易经由接合部逸出,因此至到达饱和温度为止的时间较长,饱和温度也比较高。

在测量对象物的温度上升特性的饱和温度位于图26所示的“测量结果a”与“测量结果b”的饱和温度之间时,该测量对象物的接合部面积为最小允许面积以上且为最大允许面积以下,因此能够判定为是合格品。通过如以下那样进行“标准化”,也能够抑制温度测量的误差,并且更适当地判定优劣。

以下,使用图26说明针对产品编号a的“标准化”。例如,求出针对产品编号a的具有理想的接合部面积的大小的(理想)样本的温度上升特性,并将该(理想)样本的饱和温度设定为标准化饱和温度。而且,针对产品编号a,在获得“测量结果a”之后,获得以“测量结果a”的饱和温度与标准化饱和温度一致的方式在温度方向拉长(或者压缩)的“标准化a”,其中,上述“测量结果a”是接合部面积为最大允许面积的样本的温度上升特性。针对产品编号a,在获得“测量结果b”之后,获得以“测量结果b”的饱和温度与标准化饱和温度一致的方式在温度方向压缩(或者拉长)的“标准化b”,其中,上述“测量结果b”是接合部面积为最小允许面积的样本的温度上升特性。

如图27所示,以测量对象物的温度上升特性的饱和温度与标准化饱和温度一致的方式,将测量出的温度上升特性在温度方向压缩或者拉长,获得“测量出的温度上升特性(标准化)”。在该“测量出的温度上升特性(标准化)”中的至到达标准化饱和温度为止的部分位于“已标准化的最大允许面积温度上升特性(标准化a)”与“已标准化的最小允许面积温度上升特性(标准化b)”之间时,由于该测量对象物的接合部面积为最小允许面积以上且为最大允许面积以下,所以判定装置70判定为是合格品。

在步骤s80a中,判定装置70根据在步骤s70a中求出的接合部面积(是否为最小允许面积以上且为最大允许面积以上,输出表示第一部件与第二部件间的接合状态是正常还是异常的判定结果(参照图28)结束处理。例如,如图27所示,在“测量出的温度上升特性(标准化)”位于最大允许面积的温度上升特性(标准化a)与最小允许面积的温度上升特性(标准化b)之间时,判定装置70判定为接合状态为正常,如图28的例子所示那样显示判定结果。或者,在“测量出的温度上升特性(标准化)”比最小允许面积的温度上升特性(标准化b)的线靠最大允许面积的温度上升特性(标准化a)一侧时,判定装置70判定为接合状态为正常,并显示判定结果。这样,判定装置70具有输出单元(输出部),该输出单元输出表示接合部面积是否位于预先设定的规定范围内或是是否为预先设定的规定面积以上的判定结果。而且,步骤s70a以及步骤s80a的处理相当于接合状态判定步骤,在该接合状态判定步骤中,基于根据红外线强度检测信号求出的取得相关信息即测量点处的温度上升特性(参照图27),判定接合界面中的接合部的接合状态。

接下来,使用图29说明第三实施方式中的光学非破坏检查装置1c的整体结构。第三实施方式的光学非破坏检查装置1c表示如下类型的光学非破坏检查装置的例子,即,相对于第一实施方式的光学非破坏检查装置(图5),不是使从激光源21a射出的激光的强度变化,而是使射出的激光以各种角度折射,来增减在针孔ph通过的激光,检测在测量点sp反射的激光的强度。图29所示的第三实施方式的光学非破坏检查装置1c相对于图5所示的第一实施方式的光学非破坏检查装置1在如下各点上存在不同,即,激光输出装置27被变更为激光输出装置27a,加热用激光la为线状;加热激光选择反射单元23被省略;以及追加了反射光选择反射单元43。另外,在配合加热用激光la的照射方向(入射角度)与反射方向(反射角度)使测量对象物90倾斜这点上也存在不同。以下,主要说明这些不同点。针对除不同点以外的结构,如在第一实施方式中已说明那样,因此省略说明。

激光输出装置27a具有例如射出线状的加热用激光la的激光源21a、声光调制器24以及调制信号输出单元25。激光输出装置27a以使照射于测量点sp的加热用激光la的强度以正弦波状变化的方式,基于来自判定装置70的控制信号,射出加热用激光la。调制信号输出单元25例如是振荡器,基于来自判定装置70的控制信号,产生电压以规定频率且以规定振幅正弦波状地变化的调制信号。从激光源21a射出的线状的加热用激光la被输入声光调制器24,如后述那样,通过声光调制器24衍射(折射)。声光调制器24包含光调制器(eom)装置、弹性表面波(saw)装置。例如,当光在压电晶体中透过时,光调制器装置基于来自调制信号输出单元25的调制信号外加电场、超声波产生压电效果,使压电晶体中的折射率变化。被折射的加热用激光作为衍射光被取出。如上所述,从声光调制器24射出的加热用激光la以微小的折射角度周期性地折射,在通过设置于激光遮光部件的针孔ph之后,通过物镜lt聚光于测量点sp。即,在加热用激光la以各种折射角度周期性地折射并且在针孔ph通过时,在针孔ph通过的加热用激光la的量周期性地变化。结果照射于测量点sp的加热用激光la的强度以正弦波状变化,其频率与调制信号的频率同步。此外,加热用激光的输出被调整为能够不破坏测量对象物地对测量对象物加热的输出。

若从判定装置70输入照射设定为固定的输出强度的热变形产生强度与照射时间已被调整的预备加热激光的控制信号,则激光输出装置27a在射出加热用激光之前,以不破坏引线91(第一部件)地使引线91产生热变形的方式,输出强度为热变形产生强度、时间为照射时间的预备加热激光。此外,预备加热激光的波长与加热用激光的波长相同。

在第一测定光l11(包含在测量点sp反射的照射光和从测量点sp放射的红外线的测定光)的光路中的任意位置配置有反射光选择反射单元43。例如,反射光选择反射单元43是反射加热用激光la在测量点sp形成反射而成的反射光的波长(即加热用激光的波长)的光并使除反射光的波长以外的光透过的分色镜。在反射光选择反射单元43反射的反射光l5的目的地配置有聚光透镜41l以及激光强度检测单元41。此外,聚光透镜41l以及激光强度检测单元41如在第一实施方式中已说明那样,因此省略说明。

在x轴方向滑动工作台75与测量对象物90之间配置有倾斜工作台75t,该倾斜工作台75t具有倾斜角度θ,该倾斜角度θ基于加热用激光la相对于测量点sp所成的入射角度与该加热用激光la的反射角度(第一测定光l11沿着光轴10z的角度)。倾斜工作台75t固定于x轴方向滑动工作台75,在倾斜工作台75t固定有测量对象物90。

此外,第三实施方式中的判定装置70以及相位差检测装置60的处理顺序以及判定信息等与使用图14~图18已说明的第一实施方式相同,因此省略说明。

接下来,使用图30说明第四实施方式中的光学非破坏检查装置1d的整体结构。图30所示的第四实施方式的光学非破坏检查装置1d相对于图20所示的第二实施方式的光学非破坏检查装置1b,在如下这些点上存在不同,即,激光输出装置27被变更为激光输出装置27a,加热用激光la为线状;以及加热激光选择反射单元23r被省略。在迎合加热用激光la的照射方向(入射角度)与反射方向(反射角度),使测量对象物90倾斜这点上也存在不同。以下,主要说明这些不同点。针对除不同点以外的结构,如在第二实施方式中已说明那样,因此省略说明。

激光输出装置27a中的激光源21a与图29所示的第三实施方式相同。激光源21a射出由来自判定装置70的控制信号指示的强度(固定的加热强度)的加热用激光la。从激光源21a射出的线状的加热用激光la在通过针孔ph之后由物镜lt聚光于测量点sp。此外,加热用激光的输出被调整为能够不破坏测量对象物地对测量对象物加热的输出。

若从判定装置70输入照射设定为固定的输出强度的热变形产生强度与照射时间已被调整的预备加热激光的控制信号,则激光输出装置27a在射出加热用激光之前以不破坏引线91(第一部件)地使引线91产生热变形的方式输出强度为热变形产生强度、时间为照射时间的预备加热激光。此外,预备加热激光的波长与加热用激光的波长相同。

与第三实施方式相同,在x轴方向滑动工作台75与测量对象物90之间配置有倾斜工作台75t,该倾斜工作台75t具有倾斜角度θ,该倾斜角度θ基于加热用激光la相对于测量点sp所成的入射角度以及该加热用激光la的反射角度(第一测定光l11沿着光轴10z的角度)。倾斜工作台75t固定于x轴方向滑动工作台75,在倾斜工作台75t固定有测量对象物90。

此外,第四实施方式中的判定装置70的处理顺序以及判定信息等与使用图21~图28已说明的第二实施方式相同,因此省略说明。

接下来,使用图31说明第五实施方式中的光学非破坏检查装置1e的整体结构。图31所示的第五实施方式的光学非破坏检查装置1e相对于图20所示的第二实施方式的光学非破坏检查装置1b在如下这点上存在不同,即,第二红外线选择反射单元23b、聚光透镜23l以及(第二)红外线强度检测单元32被省略;并且追加了修正用激光选择反射单元23c、分光器22a、修正用激光源29、准直透镜29l、激光强度检测单元42以及聚光透镜42l。以下,主要说明这些不同点。针对除不同点以外的结构,与在第二实施方式中已说明那样,因此省略说明。

修正用激光源29基于来自判定装置70的控制信号,射出被调整为输出与加热激光相比足够小的修正激光波长(与加热用激光不同的波长)的修正用激光。例如,修正用激光源29是半导体激光器。

准直透镜29l配置在修正用激光源29的附近,将从修正用激光源29射出的修正用激光变换为平行光的修正用激光lb。此外,如果修正用激光源29能够射出平行光的修正用激光,能够省略准直透镜29l。

分光器22a使从修正用激光源29射出的修正激光波长的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,将反射过的第一规定比例的平行光的修正用激光向修正用激光选择反射单元23c进行导光。修正用激光选择反射单元23c是反射修正激光波长的光并使除修正激光波长以外的光透过的分色镜。

由准直透镜29l、分光器22a、修正用激光选择反射单元23c以及加热激光选择反射单元23r构成修正用激光导光单元。修正用激光导光单元将从修正用激光源29射出的修正用激光变换为平行光向聚光单元10的一侧引导。

激光强度检测单元42能够检测被测量点sp反射的修正用激光的能量。例如,激光强度检测单元42是能够检测修正激光波长的光的能量的光传感器。此外,来自激光强度检测单元42的检测信号经由读取放大器42a被判定装置70获取。

分光器22a使从测量点sp反射并被修正用激光选择反射单元23c反射的(反射)修正用激光朝向激光强度检测单元42以第二规定比例透过。

聚光透镜42l配置在激光强度检测单元42的附近,将从测量点sp反射并在分光器22a透过的修正激光波长的平行光lbr(修正用激光)朝向激光强度检测单元42聚光。

由加热激光选择反射单元23r、修正用激光选择反射单元23c、分光器22a以及聚光透镜42l构成反射激光导光单元。反射激光导光单元将在测量点sp反射从聚光单元10的一侧射出的修正用激光向激光强度检测单元42引导。

相对于图21所示的第二实施方式的处理顺序,判定装置70的处理在步骤s35、s37、s38、s65a以外其他步骤中相同,因此省略说明,而在步骤s35、s37、s38、s65a中如以下那样存在不同。

对于图21所示的步骤s35,在第五实施方式中,判定装置70进行加热用激光的射出与修正用激光的射出。对于图21所示的步骤s37,在第五实施方式中,判定装置70获取来自(第一)红外线强度检测单元31的红外线强度检测信号以及来自激光强度检测单元42的激光强度检测信号。对于图21所示的步骤s38,在第五实施方式中,判定装置70基于修正用激光的强度、分光器22a的第一规定比例以及第二规定比例与激光强度检测信号,求出测量点sp处的反射率,并基于反射率求出放射率。基于求出的放射率修正红外线强度检测信号的强度,根据修正的强度与图24所示的波长-强度-温度特性求出测量点sp的温度。而且,对于图21所示的步骤s65a,在第五实施方式中,判定装置70停止加热用激光与修正用激光的射出。

以上,本发明的光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法能够非破坏地对测量对象物判定接合状态的优劣,上述测量对象物是在接合界面已相互接合的第一部件与第二部件,或者是在相互的接合界面以夹持接合部件的方式已相互接合的第一部件与第二部件。

如上述所述,在第一至第五实施方式中已说明的光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法,通过在照射加热用激光之前照射预备加热激光(参照图16、图23)使第一部件产生热变形。由此,由于将第一部件与第二部件忽接触忽分离的[接触状态不稳定的区域],向[以非接触状态(分离状态)稳定的区域]变换,所以能够抑制接合状态的波动,取得更稳定的接合状态来判定接合状态的优劣。由于照射预备加热激光,也能够在测量点形成氧化膜,所以使测量点的表面粗糙度与放射率成为更稳定的良好状态,因此能够更高精度地判定接合状态的优劣。另外,通过使用由多个样本或者多个模拟实验求出的针对测量对象物的判定信息,对于各种测量对象物,诸如第一部件与第二部件通过焊接等被直接接合的测量对象物,第一部件与第二部件以夹持焊锡等接合部件的方式被接合的测量对象物,第一部件、第二部件不是单一的物质的测量对象物等测量对象物,能够更正确且容易地判定接合状态的优劣。

接下来,使用图32~图38说明第六实施方式的光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法。第六实施方式的光学非破坏检查装置的整体结构与图4以及图5所示的第一实施方式相同,因此省略针对整体结构的说明。相对于在射出加热用激光之前射出预备加热激光的第一实施方式,在第六实施方式中,在还追加有在射出预备加热激光之前射出表面异物除去用激光的处理这点上存在不同。以下,主要说明与第一实施方式的不同点。

例如,在第一部件是引线91,第二部件是电极92,并且第一部件与第二部件通过锡焊被接合时,对于测量点sp,存在锡焊时的助焊剂、用于清洗助焊剂的有机溶剂等异物残留在表面的情况。在该异物残留在测量点sp的表面时,若对测量点sp照射加热用激光la,则如图32所示那样,附着在测量点sp的表面的异物熔融而从测量点sp流出,可能会在测量点sp的周围形成环状的异物堆叠层y1。存在如下情况,在图32的例子所示的环状的异物堆叠层y1形成在测量点sp的周围的情况下,若将图33所示的加热用激光(sga)照射于测量点sp,则表现图33所示的信号sgb所展示的温度特性。在图33的例子中示出因异物堆叠层y1在测量点的温度上重叠有噪声nb的例子。在第六实施方式中,相对于第一实施方式追加以下说明的“表面异物除去处理”,由此从测量点sp以及测量点sp的周围除去异物(将异物熔融而将其向比测量点sp的周围靠外侧推出),防止在测量点的温度上重叠来自异物的噪声。

因此,如图34以及图35所示,在照射预备加热激光之前,将表面异物除去用激光ly照射于测量点sp以及测量点sp的周围,使异物堆叠层y1移动(推出)至比与测量点sp邻接的外周部向外侧离开的位置。表面异物除去用激光ly能够从与预备加热激光相同的激光输出装置射出。如图38所示,表面异物除去用激光sgy的输出强度way被设定为比加热用激光的(最大)输出强度wam小的输出强度,并且被设定为比预备加热激光的输出强度wap小的输出强度。表面异物除去用激光ly的输出强度way被设定为能够根据异物的种类等使照射范围内的异物熔融的输出强度。将表面异物除去用激光ly的照射能量设为e,将温度上升幅度设为δt,将比热设为c,将激光直径设为d,将深度设为h,将密度设为ρ,此时,照射能量e基于以下(式1)决定。

e=δt(π/4)*d2*h*ρ*c(式1)

表面异物除去用激光ly的照射直径被设定为表面异物除去直径rc(参照图35),该表面异物除去直径rc大于加热用激光向测量点sp的照射直径(在图35的例子中作为测量点sp的直径的测量点直径ra)。因此,在图35中,表面异物除去用激光将表面异物除去直径rc内的异物(异物堆叠层y1)熔融,并将其推出至表面异物除去区域ya(表面异物除去用激光的照射区域)的外侧。例如,在图35中,在测量点sp的测量点直径ra约为200[μm]时,表面异物除去直径rc被设定为约300~400[μm]。判定装置70能够通过控制图4以及图5所示的z轴方向移动单元77z,调整表面异物除去直径rc的大小。表面异物除去区域ya与测量点sp大致同心,是覆盖(包围)测量点sp的区域。表面异物除去直径rc被设定为来自推出至表面异物除去区域ya的外周的异物的红外线不会对从测量点sp放射的红外线的检测造成影响的直径。

表面异物除去用激光ly的照射时间被设定为表面异物除去照射时间tyw(参照图38),该表面异物除去照射时间tyw短于预备加热激光的照射时间(图38中的预备加热时间taw)。例如,在图38中的预备加热时间约为100[ms]左右时,表面异物除去照射时间tyw可以小于约1[ms]。表面异物除去照射时间tyw被设定为如下时间:在将上述输出强度way的表面异物除去用激光ly照射于以上述表面异物除去直径rc包含测量点sp的表面异物除去区域ya时,能够将表面异物除去区域ya内的异物熔融,并将其推出至表面异物除去区域ya的外周的时间。例如,通过使用前工序中的附着物(异物)的种类(助焊剂、有机溶剂的种类以及熔点等)、第一部件的材质、表面异物除去用激光ly的输出强度(照射能量)、表面异物除去直径rc等的模拟实验,求出表面异物除去照射时间tyw的范围,从该范围中决定恰当的表面异物除去照射时间tyw。

接下来,使用图36所示的流程图说明判定装置70以及相位差检测装置60的处理顺序的例子。图36所示的第六实施方式的流程图相对于图14所示的第一实施方式的流程图在追加有步骤s30a~s30e(表面异物除去处理)这点上存在不同,其他步骤相同。以下,主要说明该不同点。

进入步骤s30之后,判定装置70判定有无来自工作人员的测量指示,在有测量指示时(是),进入步骤s30a,在无测量指示时(否),返回至步骤s30。

进入步骤s30a之后,判定装置70使用判定信息h01(参照图37)读取与产品编号对应的“表面异物除去用激光照射直径”。判定装置70以成为读取到的“表面异物除去用激光照射直径”的方式控制z轴方向移动单元77z(参照图4、图5),调整测量对象物相对于聚光单元10的位置,然后进入步骤s30b。此外,在第六实施方式的判定信息h01(参照图37)中,相对于图15所示的第一实施方式的判定信息h1,追加有“表面异物除去用激光输出”、“表面异物除去用激光照射时间”、“表面异物除去用激光照射直径”以及“等待时间1”(图37中的附图标记h01a)。

在步骤s30b中,判定装置70使用判定信息h01(参照图37)读取与产品编号对应的“表面异物除去用激光输出”以及“表面异物除去用激光照射时间”。判定装置70使设定为“表面异物除去用激光输出”的输出强度的激光(表面异物除去用激光)从激光输出装置射出,然后进入步骤s30c。

在步骤s30c中,判定装置70判定在开始表面异物除去用激光的照射之后是否已经经过“表面异物除去用激光照射时间”(表面异物除去照射时间)。在已经经过时(是),进入步骤s30d,在未经过时(否),返回至步骤s30b。

进入步骤s30d之后,判定装置70停止表面异物除去用激光的照射,然后进入步骤s30e。

在步骤s30e中,判定装置70使用判定信息h01(参照图37)读取与产品编号对应的“等待时间1”。判定装置70判定在停止表面异物除去用激光之后是否已经经过“等待时间1”。在已经经过等待时间1时(是),进入步骤s31a,在未经过等待时间1时(否),返回至步骤s30e。以后的处理与图14所示的第一实施方式的流程图相同,因此省略说明。

以上说明的步骤s30a~s30e相当于表面异物除去步骤,在该表面异物除去步骤中,在预备加热步骤之前,以成为照射直径大于加热用激光的照射直径的表面异物除去直径的方式,以短于预备加热激光的照射时间的表面异物除去照射时间,朝向测量点sp照射输出强度小于预备加热激光的输出强度的表面异物除去用激光,而将附着在测量点以及测量点的周围的异物除去。

根据以上的处理顺序,如图38所示,在照射预备加热激光(sgp)之前,照射表面异物除去用激光(sgy)。表面异物除去用激光(sgy)的输出强度way小于预备加热激光(sgp)的输出强度wap,并且小于加热用激光(sga)的(最大)输出强度wam。表面异物除去用激光(sgy)的照射时间(表面异物除去照射时间tyw)短于预备加热激光(sgp)的照射时间(预备加热时间taw)。在表面异物除去用激光(sgy)的照射结束之后至预备加热激光(sgp)的照射开始为止,设定了适当的等待时间tzw。

以上,在第六实施方式中,通过在预备加热处理之前追加有图36的步骤s30a~s30e的“表面异物除去处理”,即便在助焊剂、有机溶剂等异物附着在测量点sp的表面时,也能够从测量点以及测量点的周围适当地除去异物。由此,与未进行“表面异物除去处理”的图33比较,能够从测量点的温度中恰当地除去由异物带来的噪声(参照图38的信号sgb)。因此,能够更恰当地进行接合状态的判定。

接下来,使用图39~图41说明第七实施方式的光学非破坏检查装置以及光学非破坏检查方法。由于第七实施方式的光学非破坏检查装置的整体结构与图19以及图20所示的第二实施方式相同,所以省略针对整体结构的说明。相对于在射出加热用激光之前射出预备加热激光的第二实施方式,在第七实施方式中,在还追加有在射出预备加热激光之前射出表面异物除去用激光的处理这点上存在不同。以下,主要说明与第二实施方式的不同点。

此外,由于在异物附着在测量点sp的表面而因该异物在测量点的温度上重叠噪声这点上,以及在表面异物除去用激光的输出强度、照射直径、照射时间等上与第六实施方式相同,所以省略它们的说明。

接下来,使用图39所示的流程图说明判定装置70的处理顺序的例子。此外,图39所示的第七实施方式的流程图相对于图21所示的第二实施方式的流程图在追加有步骤s30a~s30e(表面异物除去处理)这点上存在不同,而其他步骤相同。以下,主要说明该不同点。

进入步骤s30之后,判定装置70判定有无来自工作人员的测量指示,在有测量指示时(是),进入步骤s30a,在无测量指示时(否),返回至步骤s30。

进入步骤s30a之后,判定装置70使用判定信息h02(参照图40)读取与产品编号对应的“表面异物除去用激光照射直径”。判定装置70以成为读取到的“表面异物除去用激光照射直径”的方式控制z轴方向移动单元77z(参照图19、图20)来调整测量对象物相对于聚光单元10的位置,然后进入步骤s30b。此外,在第七实施方式的判定信息h02(参照图40)中,相对于图22所示的第二实施方式的判定信息h2追加有“表面异物除去用激光输出”、“表面异物除去用激光照射时间”、“表面异物除去用激光照射直径”以及“等待时间1”(图40中的附图标记h02a)。

在步骤s30b中,判定装置70使用判定信息h02(参照图40)读取与产品编号对应的“表面异物除去用激光输出”以及“表面异物除去用激光照射时间”。判定装置70使设定为“表面异物除去用激光输出”的输出强度的激光(表面异物除去用激光)从激光输出装置射出,然后进入步骤s30c。

在步骤s30c中,判定装置70判定在开始表面异物除去用激光的照射之后是否已经经过“表面异物除去用激光照射时间”(表面异物除去照射时间)。在已经经过时(是),进入步骤s30d,在未经过时(否),返回至步骤s30b。

进入步骤s30d之后,判定装置70停止表面异物除去用激光的照射,然后进入步骤s30e。

在步骤s30e中,判定装置70使用判定信息h02(参照图40)读取与产品编号对应的“等待时间1”。判定装置70判定在停止表面异物除去用激光之后是否已经经过“等待时间1”。在已经经过等待时间1时(是),进入步骤s31a,在未经过等待时间1时(否),返回至步骤s30e。以后的处理与图21所示的第二实施方式的流程图相同,因此省略说明。

以上说明的步骤s30a~s30e相当于表面异物除去步骤,在该表面异物除去步骤中,在预备加热步骤之前,以成为照射直径大于加热用激光的照射直径的表面异物除去直径的方式,以短于预备加热激光的照射时间的表面异物除去照射时间,朝向测量点sp照射输出强度小于预备加热激光的输出强度的表面异物除去用激光,而将附着在测量点以及测量点的周围的异物除去。

根据以上的处理顺序,如图41所示,在照射预备加热激光(sgp)之前,照射表面异物除去用激光(sgy)。表面异物除去用激光(sgy)的输出强度way小于预备加热激光(sgp)的输出强度wap,并且小于加热用激光(sgc)的(最大)输出强度wam。表面异物除去用激光(sgy)的照射时间(表面异物除去照射时间tyw)短于预备加热激光(sgp)的照射时间(预备加热时间taw)。在表面异物除去用激光(sgy)的照射结束之后至预备加热激光(sgp)的照射开始为止,设定了适当的等待时间tzw。

以上,在第七实施方式中,在预备加热处理之前追加有图39的步骤s30a~s30e的“表面异物除去处理”。其结果是,即便在助焊剂、有机溶剂等异物附着在测量点sp的表面时,也能够从测量点以及测量点的周围恰当地除去异物。由此,能够从测量点的温度中恰当地除去由异物带来的噪声(参照图41的信号sgd)。因此,能够更恰当地进行接合状态的判定。

在第七实施方式中,在第二实施方式的处理中追加有步骤s30a~s30e(表面异物除去处理),但也可以在第五实施方式(参照图31)的处理中进行相同的追加。

本发明的光学非破坏检查装置的结构、外观等以及光学非破坏检查方法的处理顺序等在不变更本发明的主旨的范围能够进行各种变更、追加、删除。

在本实施方式的说明中,说明了第一部件是引线91、第二部件是电极92并且第一部件与第二部件通过引线接合而接合的测量对象物的例子。也能够应用于各种测量对象物,诸如第一部件是电子芯片部件、第二部件是印刷电路基板的电极并且第一部件与第二部件通过焊锡(接合部件)接合的测量对象物,第一部件是焊线、第二部件是半导体的芯片框架并且第一部件与第二部件通过超声波压焊而接合的测量对象物等测量对象物。即,不限定于第一部件的材质、第二部件的材质、有无接合部件以及接合方法等,对于各种测量对象物,能够应用于接合状态的优劣的判定。

对于加热用激光,能够使用红外线激光、紫外线激光、可见光激光等各种激光。在本实施方式的说明中,说明了由独立的装置构成相位差检测装置60与判定装置70的例子。然而,也可以将相位差检测装置与判定装置形成为一体化的装置。

在第二、第四实施方式中,说明了具有2个红外线强度检测单元的例子,但在第五实施方式中,说明了具有1个红外线强度检测单元的例子。因此,只要具有至少一个红外线强度检测单元即可。

用于说明本实施方式的数值是一个例子,并不限定于该数值。

相关申请的交叉引用

本申请主张于2017年7月18日提出的日本专利申请2017-139485号和于2018年2月23日提出的日本专利申请2018-031134号的优先权,并在此引用包括其说明书、附图以及摘要的全部内容。

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