[发明专利]超声波检查装置及超声波检查方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波检查装置及超声波检查方法。

背景技术

超声波检查装置是向检查对象（以后，称为“工件”）照射超声波，利用超声波接触件（以后称为“探测器”）接收反射或透过来的超声波并图像化的装置。

例如，在工件是电子装置的场合，需要检测微细的缺陷，在超声波检查装置中，要求较高的分解能。超声波检查装置当使用的超声波的频率越高，越能得到较高的分解能，另一方面，使用的超声波的频率越高，衰减越大，S／N比越下降。水与空气相比，超声波的衰减的程度小，因此通常的超声波检查装置在使工件被水淹没，用水填满探测器前端与工件表面之间的状态下进行超声波检查。并且，超声波检查装置使焦点与工件内部的成为观察对象的界面一致，在使探测器前端与工件表面之间的距离（以后，称为“水距离”）保持为一定的状态下，通过将由使探测器进行扫描而得到的结果图像化，能够了解缺陷的位置或深度。

在此，提出了在工件是厌恶水的电子装置等，或难以被水淹没的大型品或高温体的场合，通过利用水柱连接探测器前端与工件表面之间，传送超声波的局部水浸方式的超声波检查装置（例如，参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献1：日本平2-17440号公报

一般地，超声波检查装置为了得到较高的位置分解能，使探测器的前端为凹透镜形状，使超声波集中在观察位置。当在内部具有层叠结构的工件时，为了使用一个探测器观察多个层界面，需要在每个界面改变水距离地进行测定。例如，在观察工件的较深的部分（靠近工件底面的一侧）的场合与观察工件的较浅的部分（靠近工件表面的一侧）的场合相比，减小水距离。

在现有的超声波检查装置中，为了将供给水的附件直接安装在探测器的机箱，能够增大水距离的自由度，尽量将水的喷出口（以后，称为喷嘴）靠近探测器前端地安装。在该场合，当改变水距离时，从喷嘴向工件表面延伸的水柱的长度变化。

然而，为了利用超声波检查装置获得检查图像，需要使探测器在xy平面内进行扫描。例如，在x方向扫描后，以规定的间隙在y方向上运动，并接着在-x方向扫描，之后以规定的间距在y方向上运动，并反复进行该扫描。使探测器向x方向或-x方向的扫描包括从速度0到期望的速度的加速工序、以期望的速度的等速工序、以及从期望的速度到速度0的减速工序。

当探测器的扫描方向改变时，根据惯性法则，存在水柱在原来的探测器的扫描方向上振动的问题。该现象在探测器的加减速急剧，水的流量小，且水柱长时是显著的。在水柱振动的场合，由于超声波在其中传送，因此有可能接收来自偏离探测器正下方的位置的反射超声波信号。并且，在极端的场合，还存在水柱分为几个水滴并间断的情况。如果这样，则不仅在观察的部位，并接收从探测器侧观察来自最初的水-空气界面的反射信号，因此无法得到正确的检查数据。

以往，作为防止这种现象且得到稳定的检查图像的方法，具有相对于比想要观察的区域宽的区域使探测器进行扫描的方法、使探测器的加减速缓和的方法、增大水的流量的方法、以及减小水柱的方法等。但是，任一个方法都有问题。

例如，在相对于比想要观察的区域宽的区域使探测器进行扫描的方法或使探测器的加减速缓和的方法中，每一个工件的检查时间增长。因此，需要降低拔取检查的频率或增加检查装置的台数。在前者的场合，由于能够检测异常的可靠性下降，因此产品的可靠性下降。在后者的场合，导致制造成本增加。

另外，在增大水的流量的方法中，在局部水浸方式的超声波检查装置的场合，在保持工件时，需要提高厌恶水的面的密封性，导致成本增加。

另外，在现有的超声波检查装置中，在减少水柱的方法中，水距离的自由度减少，利用一个探测器能够观察的层数有限。这是因为，由于水柱短，能够使探测器上下移动的范围也短。

因此，在具有多层结构的工件的场合，任一个都需要在更换探测器的状态下进行观察。这导致对作业人员带来较大负担，导致检查时间增大。另外，由于在每个工件的结构中需要探测器，因此在必须对多品种进行检查的场合，探测器的数量增加，是不现实的。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供得到稳定的检查图像的超声波检查装置及超声波检查方法。