(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板に塗布した探傷液を、上下から押しあてた多孔性樹脂のローラーで３〜５Ｋｇｆ／ｃｍ２にてクラックへ浸透させるようにした探傷液塗布部と、不要な探傷液を洗い落とす洗浄部と、乾燥部とからなり、これらを連続的に備えたことを特徴とするセラミックス基板の探傷液塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックス基板のクラック検査の為の、探傷液を塗布する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックス基板のクラックは、目視検査では検出しにくく検査精度を上げる為に、一般的に探傷液を塗布してから検査を行う。この探傷液塗布の方法は以下の通りである。
【０００３】
まず図７（ａ）に示すように、篭状のコンテナー１０２に複数のセラミックス基板１を入れ、図７（ｂ）に示すように、このコンテナー１０２を探傷液２が入った探傷液槽１０１に入れる。この状態でセラミックス基板１の全体へ探傷液２が付くようにバラバラの状態にし、５〜２０分放置する。次に探傷液槽１０１からコンテナー１０２を出し、セラミックス基板１をシャワー水洗または水中へ浸し、軽く表面の探傷液２を洗い落とし、乾燥室へコンテナー１０２ごと入れ、セラミックス基板１の表面乾燥を、６〜８時間、８０〜９０℃の雰囲気で行う。
【０００４】
また他の方法として、上記と同様にセラミックス基板１を篭状のコンテナー１０２へ入れ、このコンテナー１０２を、探傷液２を入れた密閉出来る容器に入れ、この容器内へ、セラミックス基板１のクラックへ探傷液２を浸透させる目的で不活性ガスを供給して加圧し、１〜２分放置した後取り出し、前述の方法で、洗浄、乾燥処理を行う。
【０００５】
このようにして探傷液を塗布したセラミックス基板１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、クラック１９に探傷液２が浸透し、目視によって容易に検査を行うことが出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の方法では、セラミックス基板１のクラック１９へ探傷液２を浸透させる為に、図７（ｂ）に示す探傷液２への浸漬時間を長く置くか、または、同様の状態で密閉加圧する必要があり、手間が掛かり非効率的であった。更に、その後の洗浄、乾燥も長時間必要であるという問題があった。
【０００７】
また、洗浄は人手により行う為、例えば図５（ａ）に示すように、セラミックス基板１のクラック１９並びにその周囲に探傷液２の残留ムラが生じ、また乾燥は図７（ａ）のコンテナー１０２に入れたまま乾燥室で行う為、セラミックス基板１の重なりによる乾燥シミがセラミックス基板１の表面に生じる。これらはいずれも、クラック検査の検出精度低下の要因となっていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、これらに鑑みて行われたもので、セラミックス基板に塗布した探傷液を、上下から押しあてた多孔性樹脂のローラーで３〜５Ｋｇｆ／ｃｍ２にてクラックへ浸透させるようにした探傷液塗布部と、不要な探傷液を洗い落とす洗浄部と、乾燥部とからなり、これらを連続的に備えて探傷液塗布装置を構成したことにより、短時間で効率的に探傷液塗布処理が出来、また、探傷液のクラックへの浸透が確実で、洗浄ムラと重なりによる乾燥シミを防止出来る為、クラック検査の検出精度を向上出来るようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について詳述する。
【００１０】
図１に示すように、本発明の探傷液塗布装置は、探傷液塗布部Ａ、洗浄部Ｂ、乾燥部Ｃで構成されている。
【００１１】
探傷液塗布部Ａは、図１に示す探傷液槽１５から探傷液２を、循環ポンプ１６によりスプレーノズル５へ供給し、セラミックス基板１へ吹き付けた後、ローラー８で塗布するようになっている。探傷液塗布部Ａの詳細を図２（ａ）に示すように、セラミックス基板１を搬送ローラー１４で矢印方向に搬送しながら、スプレーノズル５よりセラミックス基板１の上下から探傷液２を吹き付けて塗布する。次に図２（ｂ）に示すように一対のローラー８をセラミックス基板１の上下から押しあてて、探傷液２を擦り込む。
【００１２】
ここでローラー８は、多孔性の材質からなり、例えば表１に示すスポンジローラーのような多孔性樹脂が好適である。またローラー８の径Ｄ１は３５ｍｍ以下とし、セラミックス基板１の上下から押しあてる圧力は、３〜５Ｋｇｆ／ｃｍ2 とすることが好ましい。ローラー８の径Ｄ１を３５ｍｍφ以下とした根拠は、本発明の探傷液塗布装置は、一般的なセラミックス基板へ対応出来る汎用機であり、一般的なセラミックス基板の最小外辺サイズが２５．４ｍｍであることから、これに対応するため搬送ローラー１４のピッチＰは２５ｍｍとし、また、搬送ローラー１４の径Ｄ２が１０ｍｍであることより、その間に入るローラー８の径Ｄ１は、最大３５ｍｍとした。
【００１３】
また、ローラー８をセラミックス基板１の上下から押しあてる圧力を３〜５Ｋｇｆ／ｃｍ2 としたのは、３Ｋｇｆ／ｃｍ2 未満では、セラミックス基板１のクラック１９への探傷液２の浸透が確実でなく、５Ｋｇｆ／ｃｍ2 を越えると、セラミックス基板１のローラー８部分での搬送速度が遅くなり、セラミックス基板１の滞留が発生するからである。
【００１４】
なお、以上の実施形態では、スプレーノズル５から探傷液２を塗布したが、例えばローラ８の中央部から探傷液２を供給し、ローラ８を通して探傷液２を塗布するとともに押圧してクラックに浸透させるようにすることもできる。また、セラミック基板１の両面を保証する場合は、上記実施形態のように両面に探傷液２を塗布するが、片面のみ保証する場合は片面のみ探傷液２を塗布すればよく、このような場合に、ローラ８を通して探傷液２を塗布する方法が好適である。
【００１５】
さらに、この工程でセラミック基板１に超音波を作用させてよりクラックへの浸透度を高めることもできる。
【００１６】
【表１】
0003652155.tif 000002
【００１７】
次に洗浄部Ｂは、図１に示すようにスプレーノズル６、６ａと、水分除去ローラー９で構成されている。洗浄部Ｂの詳細な説明は、図３（ａ）に示すように、セラミックス基板１へ、上下からスプレーノズル６で水３を吹き付け探傷液２を洗い落とす。次に図３（ｂ）に示すように、多孔性の水分除去ローラー９で、上下よりセラミックス基板１の表面の水３を搾りとって行く。尚、水分除去ローラー９のセラミックス基板１の進入側の上方には、更にスプレーノズル６ａを追加してあるが、これは、水分除去ローラー９が探傷液２で汚れやすい為、この汚れを洗い落とす目的で、水３を水分除去ローラー９へ吹き付けている。洗浄部Ｂの水分除去ローラー９の材質、サイズ、加圧条件は、探傷液塗布部Ａのローラー８と同一としている。
【００１８】
さらに、乾燥部Ｃは図１で示すように、セラミックス基板１の水分除去ローラー１０と、エアーブローの為のスプレーノズル７と、乾燥機１１で構成され、スプレーノズル７へはリングブロー１７を付加し、乾燥機１１へは熱風発生器１８より熱風を供給している。乾燥部Ｃの詳細は図４（ａ）に示すように、まず水分除去ローラー１０をセラミックス基板１の上下から押しあてるが、この水分除去ローラー１０の材質、サイズ、加圧条件は、探傷液塗布部Ａのローラー８と同一とし、その目的は、洗浄部の水分除去ローラー９と同じで、セラミックス基板１の表面へ残留した水３を搾り取る為のものである。この後、図４（ｂ）に示すエアーブロー用のスプレーノズル７で、セラミックス基板１の上下からエアー４を吹き付ける。このエアーブローは、セラミックス基板１には穴を有するものがあり、その穴内部へ水分が残留している為この水分の除去と、表面の水分除去を目的とし、セラミックス基板１の上下からスプレーノズル７で、エアー４を４〜５Ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で、セラミックス基板１の搬送方向と逆の方向から傾斜角１５〜２０°で吹き付ける。この後、図４（ｃ）で示すように、セラミックス基板１は乾燥機１１へ搬送されていく。この乾燥機１１の内部温度は、８０〜１５０℃で、パイプ１２が上下４組からなり、一つのパイプ１２に２．５ｍｍφの穴径のノズル１３を５カ所付け、このノズル１３より熱風を噴射するようになっている。
【００１９】
本発明の探傷液塗布装置の、探傷液塗布部Ａ、洗浄部Ｂ、乾燥部Ｃの各部の
セラミックス基板１を処理出来る有効幅は５００ｍｍ程度とし、この範囲内であれば同時に最多５列迄並行して、セラミックス基板１の探傷液塗布処理が出来る。
【００２０】
以上の装置構成により、例えば図５（ａ）に示すような、セラミックス基板１のクラック１９へ、図５（ｂ）に示すように探傷液２を自動的に確実に浸透させることが出来、塗布ムラ、乾燥シミの無い綺麗な処理面が得られ、また探傷液塗布処理時間も、１０〜１５秒と短時間で行える。
【００２１】
【実施例】
本発明の実施例について以下に説明する。
【００２２】
実施例に用いたセラミックス基板１はＡｌ2 Ｏ3 含有量９６％アルミナセラミックスからなり、図６（ａ）に示すように、外辺サイズＬ１＝６２ｍｍ、Ｌ２＝６０ｍｍ、スルーホール２０の径Ｄ３＝０．４ｍｍ、スルーホール２０とセラミックス基板１の外辺間距離Ｌ３＝０．８ｍｍのものを用いた。またセラミックス基板１のスルーホール２０から外辺迄の間に、長さ０．８ｍｍのクラック１９が入り、図６（ｂ）に示すようにクラック１９の幅Ｗ１並びにＷ２＝２〜４μｍで、その深さＴ＝０．６４ｍｍでセラミックス基板１の表裏貫通しているものであり、このクラック１９があることを倍率３２倍の顕微鏡で確認した。
【００２３】
このセラミックス基板１を、従来技術の図７（ｂ）に示す探傷液２の浸積処理により塗布したものと、図１に示す本発明による探傷液塗布装置を使用したもの、各３００シート準備した。この探傷液２は、染色浸透探傷液で表２に示すものを用いた。尚、本発明の探傷液塗布装置のセラミックス基板１の処理は、横方向に５列並行して連続し処理した。
【００２４】
【表２】
0003652155.tif 000003
【００２５】
以上の探傷液塗布処理を施したセラミックス基板１を、同一検査員が、１００Ｗの白熱電球照明下で、目視にてクラック１９の検査をし検出精度を比較調査した。まず従来技術による探傷液塗布処理と、本発明による探傷液塗布装置の処理時間の比較を行った結果、従来技術による探傷液塗布方式は、セラミックス基板１を３００シート探傷液２に塗布し洗浄する迄の処理時間が２０分を要し、その後の乾燥に６時間を要した。これに対し、本発明による探傷液塗布装置での処理時間は、セラミックス基板１を３００シート探傷液塗布、洗浄、乾燥迄行うのに１５分で済み、従来技術に比較し短時間で効率的な処理が出来た。
【００２６】
また以上の探傷液塗布処理したセラミックス基板１で、クラック検出精度について比較した結果は、従来技術により探傷液塗布処理を行ったセラミックス基板１のクラック１９の検出精度が８８．３％に対し、本発明による探傷液塗布装置により処理したセラミックス基板１のクラック１９の検出精度は１００％という結果が得られ、クラック検出精度の向上が確認出来た。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、探傷液槽からスプレーノズルへ探傷液を供給し、セラミックス基板へ吹き付け、多孔性のローラーを、セラミックス基板の上下から押しあて探傷液をクラック部へ浸透させ、その後、洗浄、乾燥を連続的に実施する装置としたことにより、探傷液の塗布処理が効率的に出来、またセラミックス基板のクラック部への探傷液浸透も確実で、セラミックス基板表面の塗布ムラ、乾燥シミも無いため、クラック検査の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセラミックス基板の探傷液塗布装置の概略の断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は本発明のセラミックス基板の探傷液塗布装置の探傷液塗布部の断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明のセラミックス基板の探傷液塗布装置の洗浄部の断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明のセラミックス基板の探傷液塗布装置の乾燥部の断面図である。
【図５】（ａ）はセラミックス基板の平面図、（ｂ）はセラミックス基板のクラック部分の断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施例に用いたセラミックス基板の平面図、（ｂ）はクラック部分の断面図である。
【図７】従来の探傷液の塗布方法を説明する図で、（ａ）はコンテナーとセラミックス基板の斜視図、（ｂ）は探傷液槽へ浸漬したセラミックス基板の断面図である。
【符号の説明】
１、セラミックス基板
２、探傷液
３、水
４、エアー
５、スプレーノズル
６、６ａ、スプレーノズル
７、スプレーノズル
８、ローラー
９、水分除去ローラー
１０、水分除去ローラー
１１、乾燥機
１２、パイプ
１３、ノズル
１４、搬送ローラー
１５、探傷液槽
１６、循環ポンプ
１７、リングブロー
１８、熱風発生器
１９、クラック
２０、スルーホール
１０１、探傷液槽
１０２、コンテナー
Ａ、探傷液塗布部
Ｂ、洗浄部
Ｃ、乾燥部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、径
Ｐ、ピッチ
Ｌ１、Ｌ２、外辺寸法
Ｌ３、外辺間距離
Ｔ、深さ
Ｗ１、Ｗ２、幅
【図１】
0003652155.tif 000004
【図２】
0003652155.tif 000005
【図３】
0003652155.tif 000006
【図４】
0003652155.tif 000007
【図５】
0003652155.tif 000008
【図６】
0003652155.tif 000009
【図７】
0003652155.tif 000010