(57)【要約】【課題】加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を検査する前に、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かをより適切に検査することが可能であり、検査時間をより短時間で行うことができる、光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置を提供する。【解決手段】加熱用レーザ光源と少なくとも１つの赤外線検出手段と制御手段とを用いた加熱用レーザ照射ステップを実行する前に、移動ステップと撮像ステップと輪郭抽出ステップと、抽出した第１部材の輪郭と記憶している理想モデル輪郭情報とに基づいて第１部材の外観の状態を評価する評価ステップとを実行し、第１部材の外観の状態が加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合、実際の第１部材上に測定スポットを設定し、加熱用レーザ照射ステップ以降のステップを実行して測定対象物の内部の状態を判定する。【選択図】図４
2014238314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物を破壊することなく加熱する出力に設定された加熱レーザ波長の加熱用レーザを出射する加熱用レーザ光源と、
赤外線を検出可能な少なくとも１つの赤外線検出手段と、
前記加熱用レーザ光源を制御するとともに前記赤外線検出手段からの検出信号を取り込む制御手段と、を用い、
前記制御手段から前記加熱用レーザ光源を制御して、測定対象物上に設定した測定スポットに向けて加熱用レーザを照射する、加熱用レーザ照射ステップと、
前記制御手段にて前記測定スポットから放射される光の中から取り出した所定赤外線波長の赤外線を前記赤外線検出手段を用いて検出する、放射赤外線検出ステップと、
前記制御手段にて、前記放射赤外線検出ステップにて検出した検出値と、前記加熱用レーザ照射ステップによる加熱用レーザの照射時間である加熱時間と、に基づいて、加熱時間に応じた前記測定スポットの温度上昇状態である温度上昇特性を測定する、温度上昇特性測定ステップと、
前記制御手段にて、前記温度上昇特性に基づいて、測定対象物の状態を判定する、判定ステップと、を有する光学非破壊検査方法において、
前記測定対象物は、２つの部材である第１部材と第２部材を接合した接合部を含む接合構造部位であり、
撮像手段と移動手段と記憶手段と前記制御手段と、を用い、
前記記憶手段には、理想的な前記測定対象物の前記第１部材の輪郭に関する理想モデル輪郭情報が記憶されており、
前記加熱用レーザ照射ステップを実行する前に、前記制御手段から前記移動手段を制御して、前記測定対象物を撮像可能な予め設定された位置へと前記測定対象物に対する前記撮像手段の位置を相対的に移動させる移動ステップと、
移動先において前記制御手段から前記撮像手段を制御して、前記測定対象物の画像データを取得する撮像ステップと、
前記制御手段にて、取得した画像データから前記第１部材の輪郭を抽出する輪郭抽出ステップと、
前記制御手段にて、抽出した前記第１部材の輪郭と前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報とに基づいて、抽出した第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の外観の状態を評価する評価ステップと、を実行し、
前記制御手段にて、前記評価ステップの結果、抽出した前記第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の外観の状態が、前記加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合に、実際の前記第１部材上に前記測定スポットを設定し、前記加熱用レーザ照射ステップと、前記放射赤外線検出ステップと、前記温度上昇特性測定ステップと、前記判定ステップと、を実行して前記測定対象物の内部の状態を判定する、
光学非破壊検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記理想モデル輪郭情報には、理想的な前記第１部材の輪郭を特定可能な所定個所に関連する数値が前記所定個所に対応付けられて記憶されており、
前記評価ステップにおいて、前記制御手段にて判定する前記第１部材の外観の状態は前記第１部材の形状であり、前記制御手段にて、抽出した前記第１部材の輪郭から基準位置を抽出し、抽出した基準位置に基づいて、抽出した前記第１部材の輪郭における前記所定個所を特定し、特定した前記所定個所に相当する個所に関連する数値を求め、求めた数値が、前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値に対して許容範囲内である場合に、前記第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の形状が検査するべき形状であると判定する、
光学非破壊検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記第１部材は線状部材であり、長手方向における一方の端部の近傍が前記第２部材と接合されており、
前記撮像ステップにて撮像された前記画像データには、前記第１部材の前記一方の端部が撮像されており、
前記基準位置は、抽出した前記第１部材の輪郭における前記一方の端部の輪郭の位置である、
光学非破壊検査方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光学非破壊検査方法であって、
理想的な前記第１部材では、前記一方の端部から前記長手方向に沿う方向に第１所定距離だけ離れた位置から、前記一方の端部から第１所定距離よりも長い第２所定距離だけ離れた位置までが前記接合部であり、
前記評価ステップにおいて、
抽出した前記第１部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第１所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第１仮想直線を設定し、前記第１部材の輪郭と前記第１仮想直線との交点である第１基準点と第２基準点を求め、
抽出した前記第１部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第２所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第２仮想直線を設定し、前記第１部材の輪郭と前記第２仮想直線との交点である第３基準点と第４基準点を求め、
前記第１基準点〜前記第４基準点に基づいて特定した前記所定個所に関連する距離または角度を示す数値と、前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値と、を比較して求めた距離または角度が許容範囲内であるか否かを判定することで、前記第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の形状が検査するべき形状であるか否かを判定する、
光学非破壊検査方法。
【請求項５】
請求項４に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記第１部材上に前記測定スポットを設定する際、前記第１部材における前記接合部と反対の側の表面であって前記第１基準点〜前記第４基準点を頂点とする四角形の重心の位置を前記測定スポットとして設定する、
光学非破壊検査方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記測定スポットは、前記第１部材における前記接合部と反対の側の表面に設定されており、
判定する前記測定対象物の内部の状態とは、前記接合部の面積の大きさであり、
前記記憶手段には、前記第１部材と前記第２部材との前記接合部の面積が許容下限のサンプルの温度上昇特性である下限温度上昇特性と、前記接合部の面積が許容上限のサンプルの温度上昇特性である上限温度上昇特性と、が記憶されており、
前記制御手段にて前記判定ステップにおいて、
前記温度上昇特性測定ステップにて測定した前記温度上昇特性と、前記記憶手段に記憶されている前記下限温度上昇及び前記上限温度上昇特性と、を比較して前記第１部材と前記第２部材との前記接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する、
光学非破壊検査方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学非破壊検査方法であって、
前記制御手段からの出力信号に基づいた画像を表示可能な表示手段を用い、
前記制御手段から、
前記判定ステップの結果に関する情報を前記表示手段に表示させる、
光学非破壊検査方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学非破壊検査方法を実施するための光学非破壊検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体チップに電極をワイヤボンディングで接続する場合、種々の方法で電極とワイヤを接合するが、電極とワイヤとが適切に接合されていることを検査する必要がある。
従来では、接合個所を顕微鏡等で拡大して作業者が目視で検査したり、所定のサンプルを抜き取り、電極とワイヤを破壊してその強度等を検査したりしていた。破壊検査の方法としては、例えば接合部にせん断応力を印加してせん断破壊するシェアと呼ばれる方法や、接合したワイヤを引張ってワイヤを剥がし破壊するプルと呼ばれる方法がある。
作業者の目視で検査した場合、作業者のスキルによる差や、同じ作業者であっても疲れや体調等による差が発生するので、検査結果の信頼性が低く、検査の効率も悪い。
また抜き取りサンプルで破壊検査をした場合、実際にサンプルとして破壊されなかった対象物のすべて（抜き取られなかった残りのすべて）が、破壊したサンプルと同じ状態であると保証することはできない。
【０００３】
例えば特許文献１には、ワイヤボンディングによる接合状態の良否を、非接触にて接合部の面積から判定するために、ワイヤの対象位置をレーザで加熱し、加熱位置から放射される微少量の赤外線を２波長赤外放射温度計を用いて飽和温度に達するまでの温度変移を測定し、温度変移から接合面積と相関のある数値を求め、その数値から良否を判定する、微小径ワイヤボンディングの良否判定方法及び判定装置が記載されている。
また特許文献２には、ボンディング面とワイヤとの接合部において、シェアツールを用いてワイヤをせん断して、その強度を測定し、ボンディング面に残った接合痕を撮影し、接合痕の所定個所の面積等に基づいて接合状態の良否を判定する、ワイヤボンド検査装置及びワイヤボンド検査方法が開示されている。
また特許文献３には、ワイヤボンディング後の物品を撮像装置で撮像して得られた画像上のワイヤ像の形状を認識する方法であって、画像上のワイヤ像を、画像の分解能よりも粗い間隔で離散的な点列として認識し、離散的な点列によってワイヤ像の形状を表現する、ボンディングワイヤ形状認識方法が開示されている。
また特許文献４には、撮像対象物を撮像した撮像信号を、２値化手段にて画素毎に２値化信号に変換し、変換した２値化信号とメモリに登録されているテンプレートとを対応画素毎に比較して一致した画素数の大小で類似度を求めるテンプレートマッチング方式において、１つのテンプレートに対して拡大された形状のテンプレートと、縮小された形状のテンプレートと、を登録しておき、変換した２値化信号と、各テンプレートとを比較し、一致した画素数により類似度を求める、テンプレートマッチング方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９１２３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２９２７５号公報
【特許文献３】特開平６−３２３８２２号公報
【特許文献４】特開昭６３−２９８４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された加熱用レーザを用いたワイヤボンディングの良否判定を行う際、接合されているワイヤの外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを判定することは、非常に重要である。ワイヤの外観の状態が明らかに検査するべき状態でない場合は検査が無駄になり、検査時間が必要以上に長くかかるためである。しかし特許文献１には、接合されているワイヤの外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを判定する点について記載がされていない。
また特許文献２は、いわゆる破壊検査であり、実際に破壊したサンプルが良品であると判定されても、実際にサンプルとして破壊されなかった対象物のすべて（抜き取られなかった残りのすべて）が、破壊したサンプルと同じ状態であると保証することはできない。
また特許文献３は、画像の分解能よりも粗い間隔の離散的な点列としてボンディング後のワイヤの形状を画像認識しているが、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態であるか否かを判定する点についての記載はない。
また特許文献４は、２値化信号とテンプレートとの対応する各画素を比較しているので比較に非常に時間がかかり、このテンプレートマッチング方式を利用して、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態であるか否かを判定した場合、判定時間が非常に長くなることが予想されるので好ましくない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を検査する前に、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かをより適切に検査することが可能であり、検査時間をより短時間で行うことができる、光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、測定対象物を破壊することなく加熱する出力に設定された加熱レーザ波長の加熱用レーザを出射する加熱用レーザ光源と、赤外線を検出可能な少なくとも１つの赤外線検出手段と、前記加熱用レーザ光源を制御するとともに前記赤外線検出手段からの検出信号を取り込む制御手段と、を用い、前記制御手段から前記加熱用レーザ光源を制御して、測定対象物上に設定した測定スポットに向けて加熱用レーザを照射する、加熱用レーザ照射ステップと、前記制御手段にて前記測定スポットから放射される光の中から取り出した所定赤外線波長の赤外線を前記赤外線検出手段を用いて検出する、放射赤外線検出ステップと、前記制御手段にて、前記放射赤外線検出ステップにて検出した検出値と、前記加熱用レーザ照射ステップによる加熱用レーザの照射時間である加熱時間と、に基づいて、加熱時間に応じた前記測定スポットの温度上昇状態である温度上昇特性を測定する、温度上昇特性測定ステップと、前記制御手段にて、前記温度上昇特性に基づいて、測定対象物の状態を判定する、判定ステップと、を有する光学非破壊検査方法において、前記測定対象物は、２つの部材である第１部材と第２部材を接合した接合部を含む接合構造部位である。
そして、撮像手段と移動手段と記憶手段と前記制御手段と、を用い、前記記憶手段には、理想的な前記測定対象物の前記第１部材の輪郭に関する理想モデル輪郭情報が記憶されており、前記加熱用レーザ照射ステップを実行する前に、前記制御手段から前記移動手段を制御して、前記測定対象物を撮像可能な予め設定された位置へと前記測定対象物に対する前記撮像手段の位置を相対的に移動させる移動ステップと、移動先において前記制御手段から前記撮像手段を制御して、前記測定対象物の画像データを取得する撮像ステップと、前記制御手段にて、取得した画像データから前記第１部材の輪郭を抽出する輪郭抽出ステップと、前記制御手段にて、抽出した前記第１部材の輪郭と前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報とに基づいて、抽出した第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の外観の状態を評価する評価ステップと、を実行する。
そして前記制御手段にて、前記評価ステップの結果、抽出した前記第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の外観の状態が、前記加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合に、実際の前記第１部材上に前記測定スポットを設定し、前記加熱用レーザ照射ステップと、前記放射赤外線検出ステップと、前記温度上昇特性測定ステップと、前記判定ステップと、を実行して前記測定対象物の内部の状態を判定する、光学非破壊検査方法である。
【０００７】
この第１の発明では、加熱用レーザ照射ステップを実行する前に、移動ステップと撮像ステップと輪郭抽出ステップと評価ステップとを実行し、評価ステップにて第１部材の輪郭に基づいた第１部材の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定された場合に、第１部材上に測定スポットを設定し、加熱用レーザ照射ステップ以降を実行する。
これにより、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを適切に判定することができるので、加熱用レーザを用いた検査をするに値しない状態で無駄な検査を行うことを排除し、検査時間をより短時間で行うことができる。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る光学非破壊検査方法であって、前記理想モデル輪郭情報には、理想的な前記第１部材の輪郭を特定可能な所定個所に関連する数値が前記所定個所に対応付けられて記憶されており、前記評価ステップにおいて、前記制御手段にて判定する前記第１部材の外観の状態は前記第１部材の形状であり、前記制御手段にて、抽出した前記第１部材の輪郭から基準位置を抽出し、抽出した基準位置に基づいて、抽出した前記第１部材の輪郭における前記所定個所を特定し、特定した前記所定個所に相当する個所に関連する数値を求め、求めた数値が、前記記憶手段に記憶されている前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値に対して許容範囲内である場合に、前記第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の形状が検査するべき形状であると判定する、光学非破壊検査方法である。
【０００９】
この第２の発明では、評価ステップにて判定する第１部材の外観の状態は第１部材の形状であり、第１部材の輪郭に基づいて第１部材の形状を評価する方法は、比較的時間がかかるテンプレートマッチング方式ではなく、第１部材の輪郭において基準位置に対する所定個所に関連する数値が、理想モデル輪郭情報の所定個所に関連する数値に対して許容範囲内であるか否かを判定する方法である。
これにより、テンプレートマッチング方式と比較して、非常に短時間に、第１部材の輪郭に基づいた第１部材の形状が、加熱用レーザを用いた検査をするべき形状であるか否かを判定することができる。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る光学非破壊検査方法であって、前記第１部材は線状部材であり、長手方向における一方の端部の近傍が前記第２部材と接合されており、前記撮像ステップにて撮像された前記画像データには、前記第１部材の前記一方の端部が撮像されており、前記基準位置は、抽出した前記第１部材の輪郭における前記一方の端部の輪郭の位置である、光学非破壊検査方法である。
【００１１】
この第３の発明では、第１部材は線状部材であり、第１部材の輪郭における一方の端部の輪郭の位置を基準位置とする。
これにより、容易に、且つ短時間に、適切な基準位置を設定することが可能であり、関連する数値を求める際の所定個所を、容易に、且つ短時間に特定することができる。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る光学非破壊検査方法であって、理想的な前記第１部材では、前記一方の端部から前記長手方向に沿う方向に第１所定距離だけ離れた位置から、前記一方の端部から第１所定距離よりも長い第２所定距離だけ離れた位置までが前記接合部であり、前記評価ステップにおいて、抽出した前記第１部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第１所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第１仮想直線を設定し、前記第１部材の輪郭と前記第１仮想直線との交点である第１基準点と第２基準点を求め、抽出した前記第１部材の輪郭に対して、前記基準位置から前記長手方向に沿う方向に、前記第２所定距離だけ離れた位置に前記長手方向にほぼ直交する第２仮想直線を設定し、前記第１部材の輪郭と前記第２仮想直線との交点である第３基準点と第４基準点を求め、前記第１基準点〜前記第４基準点に基づいて特定した前記所定個所に関連する距離または角度を示す数値と、前記理想モデル輪郭情報の前記所定個所に関連する数値と、を比較して求めた距離または角度が許容範囲内であるか否かを判定することで、前記第１部材の輪郭に基づいた前記第１部材の形状が検査するべき形状であるか否かを判定する、光学非破壊検査方法である。
【００１３】
この第４の発明では、第１部材の輪郭に対して、基準位置からの所定の位置となる第１基準点〜第４基準点を、接合部の仮の四隅として設定し、当該第１基準点〜第４基準点に基づいて特定した所定個所に関連する距離または角度を示す数値と、理想モデル輪郭情報の所定個所に関連する数値とを比較する。
これにより、容易に、且つ短時間に、所定個所を適切に特定することが可能であり、所定個所に関連する数値を求めることと、理想モデル輪郭情報の所定個所に関連する数値との比較を、容易に、且つ短時間に行うことができる。
【００１４】
次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る光学非破壊検査方法であって、前記第１部材上に前記測定スポットを設定する際、前記第１部材における前記接合部と反対の側の表面であって前記第１基準点〜前記第４基準点を頂点とする四角形の重心の位置を前記測定スポットとして設定する、光学非破壊検査方法である。
【００１５】
この第５の発明では、第１部材の輪郭に基づいた第１部材の形状が、加熱用レーザを用いた検査をするべき形状であると判定して測定スポットを設定する際、第１基準点〜第４基準点を頂点とする四角形の重心の位置を測定スポットとして設定する。
これにより、接合部のほぼ中央部へと、適切に測定スポットを設定することが可能であり、加熱用レーザにて発生させた熱を接合部の全体に均一に伝播させることができる。
【００１６】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査方法であって、前記測定スポットは、前記第１部材における前記接合部と反対の側の表面に設定されており、判定する前記測定対象物の内部の状態とは、前記接合部の面積の大きさであり、前記記憶手段には、前記第１部材と前記第２部材との前記接合部の面積が許容下限のサンプルの温度上昇特性である下限温度上昇特性と、前記接合部の面積が許容上限のサンプルの温度上昇特性である上限温度上昇特性と、が記憶されており、前記制御手段にて前記判定ステップにおいて、前記温度上昇特性測定ステップにて測定した前記温度上昇特性と、前記記憶手段に記憶されている前記下限温度上昇及び前記上限温度上昇特性と、を比較して前記第１部材と前記第２部材との前記接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する、光学非破壊検査方法である。
【００１７】
この第６の発明では、測定対象物の内部の状態とは、接合部の面積の大きさであり、記憶手段に、下限温度上昇特性と上限温度上昇特性を記憶させておく。
そして制御手段にて、測定した温度上昇特性と、下限温度上昇特性及び上限温度上昇特性と、を比較することで、接合部の面積が許容範囲内であるか否かを判定する。
これにより、接合部が所望する接合状態（所望する接合面積）であるか否かを適切に判定することができる。
【００１８】
次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明〜第６の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査方法であって、前記制御手段からの出力信号に基づいた画像を表示可能な表示手段を用い、前記制御手段から、前記判定ステップの結果に関する情報を前記表示手段に表示させる、光学非破壊検査方法である。
【００１９】
この第７の発明では、判定ステップの結果に関する情報を表示手段に表示する。
判定結果の良否の表示だけでなく、例えば測定した温度上昇特性と、理想的な面積に相当する温度上昇特性と、許容下限の面積に相当する温度上昇特性と、許容上限の面積に相当する温度上昇特性と、を重ねて表示することで、作業者は、良否の状態だけでなく、理想状態からどれくらい下限側あるいは上限側にずれているか、を容易に認識することができるので、測定対象物の品質のばらつきの管理に役立てることができる。
【００２０】
次に、本発明の第８の発明は、上記第１の発明〜第７の発明のいずれか１つに係る光学非破壊検査方法を実施するための光学非破壊検査装置である。
【００２１】
この第８の発明では、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を判定する前に、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査（内部の状態の検査）をするべき状態であるか否かをより適切に判定することが可能であり、無駄な検査を排除して検査時間をより短時間で行うことができる光学非破壊検査装置を適切に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】測定対象物の例を説明する図であり、ワイヤボンディングにて電極にワイヤを接合した状態の例を説明する図である。
【図２】光学非破壊検査装置の全体構成の例を説明する図である。
【図３】図２に示す光学非破壊検査装置のレーザヘッド部の内部の構成の例を説明する図である。
【図４】光学非破壊検査方法の処理手順の全体の流れを説明するフローチャートである。
【図５】光学非破壊検査方法の処理手順における接合部形状検査処理の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【図６】光学非破壊検査方法の処理手順におけるレーザ照射検査処理の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【図７】（Ａ）は電極上に接合したワイヤの概略斜視図であり、（Ｂ）は電極上に接合したワイヤの概略側面図であり、（Ｃ）は電極上に接合したワイヤの概略平面図である。
【図８】（Ａ）は抽出したワイヤ（第１部材）の輪郭と、基準位置及び基準点と、ボンド幅を求める例を説明する図であり、（Ｂ）は抽出したワイヤ（第１部材）の輪郭と、ワイヤ角度、ワイヤ幅を求める例を説明する図である。
【図９】赤外線波長と赤外線エネルギーと温度の関係を説明する図である。
【図１０】温度と、異なる２波長の赤外線のエネルギーの比（２波長比）の関係を説明する図である。
【図１１】測定した温度上昇特性と、下限温度上昇特性と、上限温度上昇特性と、理想温度上昇特性と、を重ねた例を説明する図である。
【図１２】測定対象物の状態の判定結果に関する情報を表示手段に表示した例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
●［測定対象物の例（図１）］
図１を用いて測定対象物の例について説明する。
図１（Ａ）は、基板９０上に設けた各電極９２に、径（幅）が数１０［μｍ］〜数１００［μｍ］程度のアルミニウム等のワイヤ９３の一方端をワイヤボンディングにて接合し、基板９０上のベース９１上に接着剤９５等にて固定した半導体チップ９４の各端子に、ワイヤ９３の他方端をワイヤボンディングにて接合した状態の斜視図を示している。
また図１（Ｂ）は、図１（Ａ）をＢ方向から見た図である。
なお、ワイヤ９３は第１部材に相当し、電極９２は第２部材に相当している。
【００２４】
電極９２にワイヤ９３が適切に接合されているか否かを判定するには、接合部９６の面積（ワイヤ９３と対向している電極９２の面と平行な方向の面積）が許容範囲内であるか否かで接合状態（内部の状態）の良否を判定すればよい。
そこで、図１（Ｂ）の接合構造部位９７の拡大図に示すように、接合構造部位９７のワイヤ９３の表面に測定スポットＳＰを設定し、測定スポットＳＰに加熱用レーザを照射して加熱する。すると、測定スポットＳＰの温度は徐々に上昇し、測定スポットＳＰからワイヤ９３内及び接合部９６を経由して電極９２へと熱が伝播される。また測定スポットＳＰを含む接合構造部位９７からは、上昇した温度に応じた赤外線が放射される。
また測定スポットＳＰの温度は徐々に上昇するが、加熱量と放熱量が一致する飽和温度に達すると、温度の上昇が止まり、加熱を継続してもほぼ一定の温度となる。ここで、接合部９６の面積が比較的大きい場合は熱伝導量が多いので、加熱時間に応じた温度の上昇が比較的緩やかで飽和温度は比較的低くなり、接合部９６の面積が比較的小さい場合は熱伝導量が少ないので（電極９２に伝播される熱が少ない）、加熱時間に応じた温度の上昇が比較的急峻で飽和温度は比較的高くなる。
従って、測定スポットＳＰに加熱レーザを照射して図１１に示すような温度上昇特性を測定し、温度上昇特性に基づいて、接合部９６の面積の大きさを求め、求めた接合部９６の面積が許容範囲内であるか否かを判定して接合状態（測定対象物の内部の状態）の良否を判定することが可能である。
【００２５】
図１に示す測定対象物にて、測定スポットＳＰをワイヤ９３に設定し、測定スポットＳＰを加熱用レーザにて加熱しながら測定スポットＳＰから放射された赤外線のエネルギーを検出し、検出した赤外線エネルギーに基づいて接合構造部位９７の温度上昇特性を求め、求めた温度上昇特性から接合構造部位９７の接合状態（内部の状態）を判定することができる。
しかし、電極９２にワイヤ９３が接合された接合構造部位９７の接合部の検査において、電極へのワイヤの接合状態によっては、外観上、検査するまでもなく明らかな不良品である場合がある。外観が明らかな不良品である場合は、加熱用レーザを用いて接合部の内部の状態の検査に時間をかけても無駄であるので（外観上で、不良品であることが確定しているため）、外観が明らかな不良品である場合は加熱用レーザを用いて接合部の内部の状態を検査を行わないほうが、検査時間をより短縮化できるので好ましい。
以降の説明にて、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を検査する前に、測定対象物の外観の状態が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かをより適切に判定することが可能であり、検査時間をより短時間で行うことができる、光学非破壊検査方法の詳細について説明する。
【００２６】
●［光学非破壊検査装置１の構成の例（図２、図３）］
光学非破壊検査方法を説明する前に、光学非破壊検査方法にて用いる光学非破壊検査装置１の構成について説明する。
図２は、光学非破壊検査装置１の全体構成の斜視図を示しており、図３は、図２に示す光学非破壊検査装置１のレーザヘッド部７３の内部の構成の例を示している。なお、各図においてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が示されている場合、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸は鉛直上方に向かう方向を示しており、Ｘ軸とＹ軸は水平方向を示している。
図２に示すように、光学非破壊検査装置１は、基台７０、支持部７１、レーザヘッド部７３、Ｚ軸方向移動手段７３Ｚ、撮像手段７４、Ｘ軸方向スライドテーブル７５、Ｘ軸方向移動手段７５Ｘ、Ｙ軸方向スライドテーブル７６、Ｙ軸方向移動手段７６Ｙ、制御手段５０等にて構成されている。
【００２７】
基台７０には、支持部７１が固定されている。
レーザヘッド部７３は、支持部７１に対してＺ軸方向にスライド可能に支持されている。またＺ軸方向移動手段７３Ｚ（エンコーダを備えた電動モータ等）は、制御手段５０からの制御信号に基づいて、支持部７１に対するレーザヘッド部７３のＺ軸方向の位置を相対的に移動し、移動量に応じた検出信号を制御手段５０に出力する。またレーザヘッド部７３には、ＣＣＤカメラ等の撮像手段７４が取り付けられている。
Ｘ軸方向スライドテーブル７５は基台７０上に載置され、Ｘ軸方向移動手段７５Ｘ（エンコーダを備えた電動モータ等）は、制御手段５０からの制御信号に基づいて、基台７０に対するＸ軸方向スライドテーブル７５のＸ軸方向の位置を相対的に移動し、移動量に応じた検出信号を制御手段５０に出力する。
Ｙ軸方向スライドテーブル７６はＸ軸方向スライドテーブル７５上に載置され、Ｙ軸方向移動手段７６Ｙ（エンコーダを備えた電動モータ等）は、制御手段５０からの制御信号に基づいて、Ｘ軸方向スライドテーブル７５に対するＹ軸方向スライドテーブル７６のＹ軸方向の位置を相対的に移動し、移動量に応じた検出信号を制御手段５０に出力する。
測定対象物（図２の例では、基板９０及び半導体チップ９４における電極とワイヤの接合構造部位）は、Ｙ軸方向スライドテーブル７６上に載置されている。
なお、Ｚ軸方向移動手段７３Ｚ、Ｘ軸方向移動手段７５Ｘ、Ｙ軸方向移動手段７６Ｙは、いずれも移動手段に相当する。
【００２８】
制御手段５０は、例えばパーソナルコンピュータであり、ハードディスク等の記憶手段６０が接続されている。本実施の形態の例では、制御手段５０が記憶手段６０を内臓しているが、記憶手段６０は制御手段５０の外部に設けられていてもよい。
そして制御手段５０は、Ｚ軸方向移動手段７３Ｚに制御信号を出力するとともにＺ軸方向移動手段７３Ｚからの検出信号を取り込み、測定対象物に対するレーザヘッド部７３のＺ軸方向の相対的な位置を制御する。
また制御手段５０は、Ｘ軸方向移動手段７５Ｘに制御信号を出力するとともにＸ軸方向移動手段７５Ｘからの検出信号を取り込み、測定対象物に対するレーザヘッド部７３のＸ軸方向の相対的な位置を制御し、Ｙ軸方向移動手段７６Ｙに制御信号を出力するとともにＹ軸方向移動手段７６Ｙからの検出信号を取り込み、測定対象物に対するレーザヘッド部７３のＹ軸方向の相対的な位置を制御する。
また制御手段５０は、撮像手段７４に制御信号を出力して測定対象物の画像データを取り込み、取り込んだ画像データに基づいて、測定対象物の外観が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であるか否かを判定する。そして制御手段５０は、測定対象物の外観が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合、レーザヘッド部７３に制御信号を出力して加熱用レーザを照射し、レーザヘッド部７３からの検出信号に基づいて、測定対象物の内部の状態を検査する。
本実施の形態にて説明する光学非破壊検査方法では、図２及び図３に示す光学非破壊検査装置１を用いて、測定スポットＳＰに加熱用レーザを照射して測定対象物の内部の状態を検査する前に、撮像手段７４にてまず測定対象物を撮像し、測定対象物の外観が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態であると判定した場合に、加熱用レーザを用いて測定対象物の内部の状態を判定する。
【００２９】
次に図３を用いて、レーザヘッド部７３の内部の構成の詳細について説明する。
レーザヘッド部７３は、集光コリメート手段１０、加熱用レーザ光源２１、加熱用レーザコリメート手段４１、加熱レーザ用選択反射手段１１Ａ、第１赤外線検出手段３１、第１赤外線用選択反射手段１２Ａ、第１赤外線集光手段５１、第２赤外線検出手段３２、第２赤外線用選択反射手段１３Ａ、第２赤外線集光手段５２等にて構成されている。
なお、レーザヘッド部７３の内部の構成は、図３に示す構成に限定されるものではない。例えば赤外線検出手段を１個にして、反射率測定用のレーザ光源と光センサ等を追加し、反射率に基づいて赤外線検出手段にて検出した検出値を補正するように構成することもできる。
【００３０】
集光コリメート手段１０は、自身の光軸に沿って一方の側から（図３の例では上方から）入射された平行光を、焦点位置として測定対象物上に設定した測定スポットＳＰに向けて集光して他方の側から（図３の例では下方から）出射する。
また集光コリメート手段１０は、（焦点位置である）測定スポットＳＰから放射及び反射されて他方の側から入射された光を、自身の光軸に沿った平行光に変換して一方の側から出射する。
なお集光コリメート手段１０は、光を透過させて屈折する集光レンズで構成することも可能であるが、異なる複数の波長の光を扱うので、色収差が発生する集光レンズではあまり好ましくない。そこで、（非球面）反射ミラー１０Ａ、１０Ｂにて集光コリメート手段を構成することで、色収差の発生を排除し、広い波長帯に対応させている。
【００３１】
加熱用レーザ光源２１は、測定対象物を破壊することなく加熱することが可能な出力に調整された、加熱レーザ波長（λａ）の加熱用レーザを、制御手段５０からの制御信号に基づいて出射する。例えば加熱用レーザ光源２１は、半導体レーザである。
加熱用レーザコリメート手段４１は、加熱用レーザ光源２１の近傍（レーザ出射位置の近傍であって加熱用レーザの光軸上）に配置されて、加熱用レーザ光源２１から出射された加熱用レーザを平行光の加熱用レーザＬａに変換する。例えば加熱用レーザコリメート手段４１は、加熱レーザ波長（λａ）の光のみを平行光に変換すればよいので、コリメートレンズでよい。なお加熱用レーザ光源２１が平行光の加熱用レーザを出射できるのであれば加熱用レーザコリメート手段４１を省略することができる。
加熱レーザ用選択反射手段１１Ａは、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されて、加熱用レーザ光源２１から出射されて平行光に変換された加熱レーザ波長（λａ）の加熱用レーザＬａを集光コリメート手段１０の一方の側に向けて反射するとともに、測定スポットＳＰから放射及び反射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射された加熱レーザ波長（λａ）とは異なる波長の平行光Ｌ１２を透過する。例えば加熱レーザ用選択反射手段１１Ａは、加熱レーザ波長（λａ）の光を反射し、加熱レーザ波長（λａ）以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。
そして、加熱用レーザコリメート手段４１と加熱レーザ用選択反射手段１１Ａにて加熱用レーザ導光手段が構成されており、加熱用レーザ導光手段は、加熱用レーザ光源２１から出射された加熱用レーザを、平行光に変換して集光コリメート手段１０の一方の側へと導く。
【００３２】
第１赤外線検出手段３１は、測定スポットＳＰから放射された赤外線のエネルギーを検出可能であり、例えば第１赤外線検出手段３１は、赤外線センサである。なお第１赤外線検出手段３１からの検出信号は制御手段５０に取り込まれる。
第１赤外線用選択反射手段１２Ａは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａを透過してきた平行光Ｌ１２（加熱レーザ波長とは異なる波長の平行光）の経路上に配置されている（この場合、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されている）。そして第１赤外線用選択反射手段１２Ａは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａを透過してきた平行光Ｌ１２の中から第１赤外線波長（λ１）の赤外線の平行光Ｌ１を第１赤外線検出手段３１に向けて反射し、第１赤外線波長（λ１）とは異なる波長の平行光Ｌ１３を透過する。
従って、第１赤外線検出手段３１は、第１赤外線波長（λ１）の赤外線のエネルギーのみを検出する。例えば第１赤外線用選択反射手段１２Ａは、第１赤外線波長（λ１）の光を反射し、第１赤外線波長（λ１）以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。
また第１赤外線集光手段５１は、第１赤外線検出手段３１の近傍（検出位置の近傍）に配置されて、第１赤外線用選択反射手段１２Ａにて反射された第１赤外線波長（λ１）の平行光Ｌ１の赤外線を、第１赤外線検出手段３１に向けて集光する。例えば第１赤外線集光手段５１は、第１赤外線波長（λ１）の光のみを集光すればよいので、集光レンズでよい。
そして、加熱レーザ用選択反射手段１１Ａと第１赤外線用選択反射手段１２Ａと第１赤外線集光手段５１にて第１放射赤外線導光手段が構成されており、第１放射赤外線導光手段は、測定スポットＳＰから放射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａを透過してきた平行光Ｌ１２の中から第１赤外線波長（λ１）の赤外線を、第１赤外線検出手段３１へと導く。
【００３３】
第２赤外線検出手段３２は、測定スポットＳＰから放射された赤外線のエネルギーを検出可能であり、例えば第２赤外線検出手段３２は、赤外線センサである。なお第２赤外線検出手段３２からの検出信号は制御手段５０に取り込まれる。
第２赤外線用選択反射手段１３Ａは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａ及び第１赤外線用選択反射手段１２Ａを透過してきた平行光Ｌ１３（加熱レーザ波長及び第１赤外線波長とは異なる波長の平行光）の経路上に配置されている（この場合、集光コリメート手段１０の光軸上に配置されている）。そして第２赤外線用選択反射手段１３Ａは、集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａ及び第１赤外線用選択反射手段１２Ａを透過してきた平行光Ｌ１３の中から第２赤外線波長（λ２）の赤外線の平行光Ｌ２を第２赤外線検出手段３２に向けて反射し、第２赤外線波長（λ２）とは異なる波長の平行光Ｌ１４を透過する。なお、透過した平行光Ｌ１４は不要であるので、例えば光吸収体等に吸収させる。
従って、第２赤外線検出手段３２は、第２赤外線波長（λ２）の赤外線のエネルギーのみを検出する。例えば第２赤外線用選択反射手段１３Ａは、第２赤外線波長（λ２）の光を反射し、第２赤外線波長（λ２）以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーである。
また第２赤外線集光手段５２は、第２赤外線検出手段３２の近傍（検出位置の近傍）に配置されて、第２赤外線用選択反射手段１３Ａにて反射された第２赤外線波長（λ２）の平行光Ｌ２の赤外線を、第２赤外線検出手段３２に向けて集光する。例えば第２赤外線集光手段５２は、第２赤外線波長（λ２）の光のみを集光すればよいので、集光レンズでよい。
そして、加熱レーザ用選択反射手段１１Ａと第１赤外線用選択反射手段１２Ａと第２赤外線用選択反射手段１３Ａと第２赤外線集光手段５２にて第２放射赤外線導光手段が構成されており、第２放射赤外線導光手段は、測定スポットＳＰから放射されて集光コリメート手段１０の一方の側から出射されて加熱レーザ用選択反射手段１１Ａ及び第１赤外線用選択反射手段１２Ａを透過してきた平行光Ｌ１３の中から第２赤外線波長（λ２）の赤外線を、第２赤外線検出手段３２へと導く。
【００３４】
制御手段５０は、加熱用レーザ光源２１を制御して加熱用レーザＬａを出射させ、加熱用レーザにて測定スポットＳＰを加熱しながら第１赤外線検出手段３１からの検出信号と第２赤外線検出手段３２からの検出信号を取り込み、第１赤外線検出手段３１からの検出値と第２赤外線検出手段３２からの検出値との比に基づいて測定スポットＳＰの温度を測定する。なお、温度の測定方法については後述する。
そして制御手段５０は、加熱時間に応じた測定スポットの温度上昇状態である温度上昇特性を測定し、測定した温度上昇特性に基づいて測定対象物の内部の状態を判定する。
なお、制御手段５０の動作の詳細については後述する。
記憶手段６０は例えばハードディスク等の記憶装置であり、求めた温度上昇特性から接合部の状態の判定を支援するデータ等（詳細は後述する）が記憶されている。
【００３５】
本願の特徴は、接合構造部位９７のワイヤ９３の表面に加熱用レーザＬａを照射して温度上昇特性を求めて接合構造部位の内部の状態を検査する前に、接合構造部位９７におけるワイヤ９３の外観の形状が、接合構造部位の内部の状態の検査に値する外観の状態であるか否かを判定し、内部の状態を検査するべき外観の状態であると判定した場合に加熱用レーザを照射して接合構造部位の内部の状態を判定する。内部の状態を検査するべき外観の状態でないと判定された場合は加熱用レーザを照射する検査を行わないことで、無駄な検査を行わない。このため、無駄な検査を行わない分、検査時間をより短縮化することができる。また、後述するように、内部の状態を検査するべき外観の状態であるか否かの判定に、テンプレートマッチング方式を用いず、画像データ中のワイヤの輪郭に基づいて各距離や角度を求めることで、内部の状態を検査するべき外観の状態であるか否かの判定を、より短時間に実行することができる。
以下、制御手段５０による処理手順の例を説明する。
【００３６】
●［光学非破壊検査方法の処理手順（図４）］
次に図４に示すフローチャートを用いて、図２に示す光学非破壊検査装置１を用いた光学非破壊検査方法の処理手順等について説明する。
【００３７】
例えば光学非破壊検査装置１が起動された場合、または起動された光学非破壊検査装置１の制御手段５０から検査の実行が指示された場合等において、図４に示すフローチャートの処理が実行される。
ステップＳ１０にて、制御手段５０は、接合部（この場合、ワイヤ９３の接合部）の外観の状態（形状）が、加熱用レーザを用いた検査をするべき状態（形状）であるか否かを判定する接合部形状検査処理（ＳＢ１００）を実行してステップＳ２０に進む。なお接合部形状検査処理の詳細については後述する。
ステップＳ２０にて、制御手段５０は、ステップＳ１０の接合部形状検査処理の結果、接合部の外観の形状が、加熱用レーザを用いた検査をするべき形状であるか否かを判定する。加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の形状であると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３０に進み、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の形状でないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０に進んだ場合、制御手段５０は、表示手段に接合部の外観の形状が不良であること（内部の状態の検査は無駄であること）を表示し、処理を終了する。
ステップＳ３０に進んだ場合、制御手段５０は、加熱用レーザを用いて接合部の内部の状態（この場合、接合面積が許容範囲内であるか否か）を判定するレーザ照射検査処理（ＳＢ２００）を実行してステップＳ４０に進む。なお、レーザ照射検査処理の詳細については後述する。
そしてステップＳ４０にて、制御手段５０は、ステップＳ３０のレーザ照射検査処理の結果に関する情報を表示手段に表示し、処理を終了する。なお、表示の例については後述する。
【００３８】
●［接合部形状検査処理の処理手順（図５、図７、図８）］
次に図５、図７、図８を用いて、接合部形状検査処理（ＳＢ１００）の処理手順の詳細について説明する。なお接合部形状検査処理は、接合部のワイヤの外観の状態（形状）を検査する処理である。
ステップＳ１１０にて、制御手段５０は、測定対象物のワイヤの接合部の上方へと撮像手段を相対的に移動させてステップＳ１１５に進む。なお、移動先の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の座標は、予め記憶手段に記憶されており、制御手段５０は、記憶手段から読み出した座標へと撮像手段が移動するように、Ｘ軸方向移動手段とＹ軸方向移動手段とＺ軸方向移動手段を制御する。
なお図７（Ａ）〜（Ｃ）にワイヤの接合部の外観形状の略図を示す。図７（Ａ）は接合部であるボンド部９３Ｂの周囲の斜視図を示し、図７（Ｂ）は接合部であるボンド部９３Ｂの周囲の側面図を示し、図７（Ｃ）は接合部であるボンド部９３Ｂの周囲の平面図を示している。ここで、ワイヤ９３の先端部（長手方向の一方の端部）であって電極９２と接合されていない部分をテール部９３Ｔ、ワイヤ９３と電極９２とが接合されている部分をボンド部９３Ｂ、テール部でもボンド部でもない部分をワイヤ部９３Ｗとする。
例えば図７（Ｃ）に示すようにワイヤ９３が複数の場合、ワイヤ９３（１）が接合される電極９２（１）の中央のＰ（１）に対応する座標が記憶手段に記憶されており、同様にワイヤ９３（２）が接合される電極９２（２）の中央のＰ（２）に対応する座標、及びワイヤ９３（３）が接合される電極９２（３）の中央のＰ（３）に対応する座標が、記憶手段に記憶されている。
例えば図７（Ｃ）のワイヤ９３（２）の接合部の外観の形状を検査する場合、制御手段５０は、Ｐ（２）に対応する座標を記憶手段から読み出して、当該座標へと撮像手段を相対的に移動させる。
なおステップＳ１１０は、制御手段から移動手段を制御して、測定対象物を撮像可能な予め設定された位置へと測定対象物に対する撮像手段の位置を相対的に移動させる移動ステップに相当する。
【００３９】
ステップＳ１１５にて、制御手段５０は、撮像手段を制御して測定対象物を撮像し、撮像にて得られた画像データを撮像手段から取得してステップＳ１２０に進む。例えば撮像手段は、図７（Ｃ）におけるＰ（２）の座標に移動した場合、図７（Ｃ）におけるエリアＡ１を撮像し、画像データを制御手段５０に出力する。
なおステップＳ１１５は、移動先において制御手段から撮像手段を制御して、測定対象物の画像データを取得する撮像ステップに相当する。
ステップＳ１２０にて、制御手段５０は、エリアＡ１の画像データからワイヤ（第１部材）の輪郭を抽出してステップＳ１２５に進む。
なおステップＳ１２０は、制御手段にて、取得した画像データからワイヤの輪郭を抽出する輪郭抽出ステップに相当する。
ステップＳ１２５にて、制御手段５０は、抽出した輪郭を所定方向に回転させ、ステップＳ１３０に進む。図１に示すように、電極に接合されているワイヤは、種々の方向を向いて接合されているので、予め設定した方向に統一する。なお、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本実施の形態では、抽出したワイヤの長手方向が左右となるように、かつワイヤの端部（テール部９３Ｔ）が左側となるように、抽出した輪郭を回転させる。
ステップＳ１３０にて、制御手段５０は、図８（Ａ）に示す状態にて、ワイヤの輪郭の右側部と、画像データの右枠部との交点を抽出（図８（Ａ）の例では交点Ｗ、Ｖを抽出）して、ステップＳ１３５に進む。
ステップＳ１３５にて、制御手段５０は、ステップＳ１３０にて求めた交点の数が２個であるか否かを判定する。交点の数が２個である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１４０に進み、交点の数が２個でない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８０Ｂに進む。
ステップＳ１８０Ｂに進んだ場合、制御手段５０は、撮像した測定対象物（この場合、接合部を含むワイヤ）の外観の状態は、内部の検査をするべき外観の状態（形状）でないと判定し、処理を終了して図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
【００４０】
ステップＳ１４０に進んだ場合、制御手段５０は、抽出したワイヤの輪郭である図８（Ａ）の画像中の基準位置を抽出し、ステップＳ１４５に進む。
図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１部材であるワイヤ９３は線状部材であり、長手方向における一方の端部の近傍が、第２部材である電極９２と接合されている。
そして図８（Ａ）に示すように、ワイヤの輪郭を抽出した画像データには、ワイヤの一方の端部が左側に撮像されている。そして制御手段５０は、このワイヤの一方の端部の輪郭の位置を基準位置とする。より具体的には、図８（Ａ）に示すように、制御手段５０は、Ｙ軸に平行な仮想直線ＭＡを用意し、抽出したワイヤの輪郭の左端に接する位置に仮想直線ＭＡを設定する。この仮想直線ＭＡの位置が基準位置である。
ステップＳ１４５にて、制御手段５０は、基準位置である仮想直線ＭＡから、記憶手段に記憶されているテール長ＬＴだけ離れた位置に、仮想直線ＭＡに平行な仮想直線ＭＢを設定し、仮想直線ＭＢとワイヤの輪郭との交点である基準点Ａと基準点Ｂを求める。また制御手段５０は、仮想直線ＭＢから、記憶手段に記憶されているボンド長ＬＢだけ離れた位置に、仮想直線ＭＢに平行な仮想直線ＭＣを設定し、仮想直線ＭＣとワイヤの輪郭との交点である基準点Ｃと基準点Ｄを求め、ステップＳ１５０に進む。
基準点Ａ〜基準点Ｄは第１基準点〜第４基準点に相当しており、接合部の仮の四隅として設定される。
テール長ＬＴの数値、及びボンド長ＬＢの数値は、図７（Ａ）〜（Ｃ）における理想的なテール部９３Ｔの長さ、及び理想的なボンド部９３Ｂの長さであり、理想モデル輪郭情報として、ワイヤの輪郭を特定可能な所定個所（この場合、テール部９３Ｔとボンド部９３Ｂとの境界個所、及びボンド部９３Ｂとワイヤ部９３Ｗとの境界個所）に関連させて記憶手段に記憶されている。
なおテール長ＬＴは第１所定距離に相当し、テール長ＬＴ＋ボンド長ＬＢは第２所定距離に相当している。
【００４１】
ステップＳ１５０にて、制御手段５０は、図８（Ａ）に示す輪郭画像データ中の基準点Ａ〜基準点Ｄ、及びボンド部９３Ｂの輪郭に基づいて、ボンド部９３Ｂにおける幅であるボンド幅を求めてステップＳ１５５Ａに進む。例えばボンド幅を求める場合、制御手段５０は、基準点Ａと基準点Ｂの中点Ｅを求め、基準点Ｃと基準点Ｄの中点Ｆを求め、中点Ｅと中点Ｆを通る仮想直線ＭＤを設定する。そして制御手段５０は、仮想直線ＭＤからボンド部９３Ｂにおける一方側の輪郭（この場合、上側の輪郭ＢＣ）までの距離ＤＢ１を複数個所求め、最大の距離を一方側のボンド最大幅として、仮想直線ＭＤからボンド部９３Ｂにおける他方側の輪郭（この場合、下側の輪郭ＡＤ）までの距離ＤＢ２を複数個所求め、最大の距離を他方側のボンド最大幅とする。
ステップＳ１５５Ａにて、制御手段５０は、一方側（片側）の最大ボンド幅が許容範囲内であるか否かを判定する。一方側の最大ボンド幅の許容範囲は、理想的なボンド部の一方側のボンド幅の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１５５Ｂに進み、許容範囲内でない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８０Ｂを経由して処理を終了して、図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
ステップＳ１５５Ｂに進んだ場合、制御手段５０は、他方側（片側）の最大ボンド幅が許容範囲内であるか否かを判定する。他方側の最大ボンド幅の許容範囲は、理想的なボンド部の他方側のボンド幅の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１５５Ｃに進み、許容範囲内でない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８０Ｂを経由して処理を終了して、図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
ステップＳ１５５Ｃに進んだ場合、制御手段５０は、一方側の最大ボンド幅と他方側の最大ボンド幅を加算してボンド幅（全幅）を求め、求めたボンド幅が許容範囲内であるか否かを判定する。ボンド幅（全幅）の許容範囲は、理想的なボンド部のボンド幅（全幅）の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１６０に進み、許容範囲内でない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８０Ｂを経由して処理を終了して、図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
このように、ボンド部の一方側（片側）のボンド幅の許容範囲の数値、ボンド部の他方側（片側）のボンド幅の許容範囲の数値、ボンド部の一方側の幅と他方側の幅を加算したボンド幅（全幅）の許容範囲の数値は、理想モデル輪郭情報として、ワイヤの輪郭を特定可能な所定個所（この場合、ボンド部）に関連させて記憶手段に記憶されている。
【００４２】
ステップＳ１６０に進んだ場合、制御手段５０は、図８（Ｂ）に示す輪郭画像データ中の基準点Ｃ、基準点Ｄ、及びワイヤ部９３Ｗの輪郭に基づいて、ワイヤ部９３Ｗにおけるワイヤ部９３Ｗの延びる方向の角度であるワイヤ角度を求めてステップＳ１６５に進む。例えばワイヤ角度を求める場合、制御手段５０は、図８（Ｂ）に示すように仮想直線ＭＣに平行な仮想直線ＭＥ１〜ＭＥｎを所定間隔で設定し、仮想直線ＭＥ１〜ＭＥｎのそれぞれとワイヤ部９３Ｗの輪郭との交点ＨＵｎ、ＨＬｎを、仮想直線ＭＥ１〜ＭＥｎのそれぞれに対して求める。そして制御手段５０は、交点ＨＵｎと交点ＨＬｎの中点Ｊｎを、仮想直線ＭＥ１〜ＭＥｎのそれぞれに対して求め、中点Ｆ（基準点Ｃと基準点Ｄの中点）を通る仮想直線であって、各中点Ｊ１〜Ｊｎからの距離の総和が最小となる仮想直線ＭＦを設定する。そして制御手段５０は、仮想直線ＭＦと仮想直線ＭＣとの角度（θｗ）を求め、この角度（θｗ）をワイヤ角度θｗとする。
ステップＳ１６５にて、制御手段５０は、求めたワイヤ角度θｗが許容範囲内であるか否かを判定する。ワイヤ角度の許容範囲は、理想的なワイヤ部のワイヤ角度の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１７０に進み、許容範囲内でない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８０Ｂを経由して処理を終了して、図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
ステップＳ１７０に進んだ場合、制御手段５０は、図８（Ｂ）に示す輪郭画像データ中の仮想直線ＭＦ、及びワイヤ部９３Ｗの輪郭に基づいて、ワイヤ部９３Ｗにおけるワイヤ部９３Ｗの幅であるワイヤ幅を求めてステップＳ１７５に進む。例えばワイヤ幅を求める場合、制御手段５０は、仮想直線ＭＦに直交する仮想直線ＭＧ（図示省略）を所定間隔で設定し、各仮想直線ＭＧとワイヤ部９３Ｗの輪郭との交点を求め、各仮想直線ＭＧ上の２点の交点の距離をそれぞれ求め、求めた距離の中で最小の距離をワイヤ幅とする。
ステップＳ１７５にて、制御手段５０は、ワイヤ幅が許容範囲内であるか否かを判定する。ワイヤ幅の許容範囲は、理想的なワイヤ部のワイヤ幅の数値として、予め記憶手段に記憶されている。許容範囲内である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１８０Ａに進み、許容範囲内でない場合（Ｎｏ）はステップＳ１８０Ｂを経由して処理を終了して、図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
なお、ワイヤ角度の許容範囲の数値、ワイヤ幅の許容範囲の数値は、理想モデル輪郭情報として、ワイヤの輪郭を特定可能な所定個所（この場合、ワイヤ部）に関連させて記憶手段に記憶されている。
なおステップＳ１３０〜ステップＳ１７５は、制御手段にて、抽出したワイヤの輪郭と記憶手段に記憶されている理想モデル輪郭情報とに基づいて、抽出したワイヤの輪郭に基づいたワイヤの外観の状態を評価する評価ステップに相当する。
【００４３】
ステップＳ１８０Ａに進んだ場合、制御手段５０は、測定対象物（この場合、接合部を含むワイヤ）の輪郭に基づいた当該測定対象物の外観の状態（形状）は、測定対象物の内部を検査するべき状態（形状）であると判定し、ステップＳ１８５に進む。
なおステップＳ１８０Ｂに進んだ場合は、すでに説明したように、測定対象物（この場合、接合部を含むワイヤ）の輪郭に基づいた当該測定対象物の外観の状態（形状）は、測定対象物の内部を検査するべき状態（形状）でないと判定し、処理を終了して図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
ステップＳ１８５に進んだ場合、制御手段５０は、基準点Ａ−基準点Ｂ−基準点Ｃ−基準点Ｄにて形成される四角形ＡＢＣＤの重心の位置を測定スポットＳＰに設定し、処理を終了して図４に示すフローチャートのステップＳ２０に戻る。
測定対象物の内部の状態をより正確に検査するためには、測定スポットの位置を、それぞれのワイヤに対して正確な位置に設定する必要がある。そのためには、実際のワイヤを撮像した画像データに基づいて、実際のワイヤのそれぞれに対して測定スポットの位置を設定することが必要である。従って、せっかく画像データを取得するので、その画像データを用いて外観チェックも実施して、より効率よく検査を行う。
【００４４】
●［レーザ照射検査処理の処理手順（図６、図９〜図１１）］
次に図６、図９〜図１１を用いて、レーザ照射検査処理（ＳＢ２００）の処理手順の詳細について説明する。なおレーザ照射検査処理は、接合部の内部の状態（接合部の面積の大きさ）を検査する処理である。
ステップＳ２１０にて、制御手段５０は、設定した測定スポットの上方へとレーザヘッド部を相対的に移動させてステップＳ２１５に進む。
ステップＳ２１５では、制御手段５０は、加熱用レーザ光源２１を制御して、設定した測定スポットに向けて加熱用レーザの照射を開始してステップＳ２２０に進む。
そして加熱用レーザは測定スポットへと導光され、測定スポットから放射された赤外線は第１赤外線検出手段及び第２赤外線検出手段へと導光される。なお、この場合の加熱用レーザの出力は、図１１に示す（測定した）温度上昇特性を適切に測定できる出力に設定されている。
なお、ステップＳ２１５は、制御手段から加熱用レーザ光源を制御して、測定対象物上に設定した測定スポットに向けて加熱用レーザを照射する、加熱用レーザ照射ステップに相当する。
【００４５】
ステップＳ２２０にて、制御手段５０は、第１赤外線検出手段からの検出信号に基づいた第１赤外線波長（λ１）の赤外線のエネルギーの検出値と、第２赤外線検出手段からの検出信号に基づいた第２赤外線波長（λ２）の赤外線のエネルギーの検出値と、ステップＳ２１５にて加熱用レーザの照射を開始してからの時間（加熱時間）と、を取り込んで、ステップＳ２２５に進む。
なお、ステップＳ２２０は、制御手段にて、測定スポットから放射される光の中から取り出した所定赤外線波長（この場合、第１赤外線波長（λ１）と第２赤外線波長（λ２））の赤外線を、赤外線検出手段（この場合、第１赤外線検出手段と第２赤外線検出手段）を用いて検出する、放射赤外線検出ステップに相当する。
【００４６】
ステップＳ２２５にて、制御手段５０は、第１赤外線検出手段からの検出値と、第２赤外線検出手段からの検出値と、の比に基づいて、加熱時間に対応する測定スポットの温度を求め、ステップＳ２３０に進む。
なお、ステップＳ２２５は、制御手段にて、放射赤外線検出ステップにて検出した検出値と、加熱用レーザ照射ステップによる加熱用レーザの照射時間である加熱時間と、に基づいて、加熱時間に応じた測定スポットの温度上昇状態である温度上昇特性を測定する、温度上昇特性測定ステップに相当する。
【００４７】
例えば図９は、照射された光を完全に吸収及び放射する黒体の温度が各温度（Ｍ１、Ｍ２・・Ｍ６）の場合において、黒体から放射される赤外線の波長（横軸）と、各波長の赤外線のエネルギー（縦軸）の関係を示す赤外線放射特性の例を示している。
例えば測定スポットが黒体である場合であって、第１赤外線波長（λ１）の位置が図９中に示す（λ１）の位置であり、第２赤外線波長（λ２）の位置が図９中に示す（λ２）の位置であるとする。
そして制御手段５０は、加熱時間Ｔ１のタイミングで取り込んだ第１赤外線検出手段にて検出した第１赤外線波長（λ１）の赤外線エネルギーの検出値がＥ１Ａであり、第２赤外線検出手段にて検出した第２赤外線波長（λ２）の赤外線エネルギーの検出値がＥ２Ａであった場合、検出値の比であるＥ１Ａ／Ｅ２Ａと、温度・２波長比特性（図１０）の「Ｅ（λ１）／Ｅ（λ２）」特性より、測定スポットの温度を求め、この場合はＭ５［℃］であると求める。なお２波長比は、異なる２波長の赤外線のエネルギーの比である。
なお図１０の例に示す温度・２波長比特性は、予め記憶手段６０に記憶されている。
検出値の比を用いることで、制御手段は、測定スポットの反射率（放射率）の影響を受けることなく、正しい測定スポットの温度を求めることができる。
なお、加熱時間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のタイミングで取り込んだ（第１赤外線波長の赤外線エネルギー、第２赤外線波長の赤外線エネルギー）が、それぞれ（Ｅ１Ｂ、Ｅ２Ｂ）、（Ｅ１Ｃ、Ｅ２Ｃ）、（Ｅ１Ｄ、Ｅ２Ｄ）であった場合、温度・２波長比特性より、加熱時間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のタイミングのそれぞれの温度は、Ｍ４、Ｍ３、Ｍ２であることがわかる。
そして制御手段は、照射開始後の時間（加熱時間に相当）と、当該時間に対応する温度から、図１１の例に示す（測定した）温度上昇特性を求める。
【００４８】
ステップＳ２３０に進んだ場合、制御手段５０は、測定終了タイミングであるか否かを判定する。制御手段５０は、求めた温度が飽和温度に達していると判定した場合、測定終了タイミングであると判定する。例えば制御手段５０は、今回のステップＳ２２５にて求めた温度が、前回のステップＳ２２５にて求めた温度に対して、所定値以下の温度上昇状態であった場合、飽和温度に達したと判定する。なお飽和温度は、図１１に示す温度上昇特性の傾きが所定値以下となった場合であって、温度がほぼ一定となった状態の温度である。
制御手段５０は、飽和温度に達して測定終了タイミングであると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２３５に進み、測定終了タイミングでないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ２２０に戻る。なお、ステップＳ２２０に戻る際、所定時間（例えば１ｍｓ程度）待ってから戻ると、所定時間間隔で温度を求めることができるので、より好ましい。
【００４９】
ステップＳ２３５に進んだ場合、制御手段５０は、加熱用レーザ光源を制御して、加熱用レーザの照射を停止し、ステップＳ２４０に進む。
ステップＳ２４０にて制御手段５０は、図１１に示すように、ステップＳ２２５にて求めた温度と加熱時間による温度上昇特性に基づいて、測定対象物の接合部の内部の状態を判定し、処理を終了して図４に示すフローチャートのステップＳ４０に戻る。なお、判定方法の詳細の例について、以下に説明する。
例えば記憶手段６０に、予め接合部９６の面積が理想サイズのサンプルの理想温度上昇特性と、接合部９６の面積が許容下限のサンプルの下限温度上昇特性と、接合部９６の面積が許容上限のサンプルの上限温度上昇特性と、を予め記憶させておく。図１１に示すように、接合部９６の面積のサイズに応じて電極９２への熱伝導量が異なるので、各温度上昇特性が異なる。
そして制御手段５０は、図１１に示すように、下限温度上昇特性と上限温度上昇特性との間に、測定した温度上昇特性がある場合は接合部９６の状態は良好であると判定し、測定した温度上昇特性が下限温度上昇特性と上限温度上昇特性との間から外れている場合は接合部９６の状態は不良であると判定する。
なお、理想温度上昇特性は省略してもよいが、理想温度上昇特性があると、測定した温度上昇特性が理想状態から上限側あるいは下限側に、どれくらい離れているか、作業者は容易に理解できるので、より好ましい。
また、ステップＳ２４０は、判定ステップに相当する。
そして制御手段５０は、レーザ照射検査処理（ＳＢ２００）の処理を終了して、図４に示すフローチャートに戻り、ステップＳ４０に進む。
【００５０】
●［表示手段への表示の例（図１２）］
図４に示すフローチャートにおけるステップＳ４０にて、制御手段５０は、図６に示すレーザ照射検査処理の判定結果に関する情報を表示手段に表示して、処理を終了する。なお、表示手段は、制御手段からの出力信号に基づいた画面を表示するものであり、例えばモニタである。
図１２に示す例は、制御手段５０の表示手段５０Ｇの画面５０Ｍに、レーザ照射検査処理の判定結果に関する情報を表示した例を示している。
この例では、判定結果は「良好」であり、電極とワイヤとの接合部９６の内部の状態に基づいた「測定した温度上昇特性」は、下限温度上昇特性と上限温度上昇特性の間にあり、理想温度上昇特性に対して、やや下限温度上昇特性の側にずれていることを示している。
作業者は、表示された各温度上昇特性を見ることで、電極とワイヤとの接合部９６の面積は許容範囲に収まってはいるが、面積が下限側に少しずれていると容易に判断することができるので、接合面積がやや大きくなるように、電極とワイヤとの接合用の装置を調整して理想面積に近づけるようにすることが容易であり、品質管理を行う際に非常に便利である。
なお、図４に示すフローチャートにおけるステップＳ５０の表示を行う場合、制御手段５０は、表示手段５０Ｇの画面５０Ｍに、例えば「ワイヤの外観の形状不良です。レーザ照射検査の実行を中止しました。」と表示して処理を終了する。
【００５１】
以上に説明した処理手順を実施することで、接合部を含むワイヤの外観の状態（形状）が、レーザを用いた（内部の状態の）検査をするべき外観の状態（形状）であるか否か（レーザを用いた検査をする価値がある状態であるか否か）、そして測定対象物の接合部の内部の状態（電極９２とワイヤ９３との接合部９６の面積が許容範囲内であるか否か）、を制御手段にて判定する光学非破壊検査装置を構成することも、もちろん可能である。
【００５２】
以上、本実施の形態にて説明した光学非破壊検査方法では、加熱用レーザを照射して温度上昇特性を求めて測定対象物の内部の状態を検査する前に、接合部形状検査処理（ＳＢ１００）を行うことで、測定対象物の外観の状態（形状）が、加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態（形状）であるか否かを適切に判定する。そして加熱用レーザを用いた検査をするべき外観の状態でないと判定した場合は、レーザ照射検査処理を行わないので、無駄な検査を行わず、検査時間をより短縮化することができる。
また、接合部形状検査処理（ＳＢ１００）の処理では、時間がかかるテンプレートマッチング方式を用いずに、所定個所の数値が許容範囲内であるか否かを判定するシンプルであるが確実な判定を行うことで、検査時間をより短縮化することができる。
【００５３】
本発明の光学非破壊検査方法及び光学非破壊検査装置、の処理手順、構成、構造、外観、形状等は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
なお、本実施の形態にて説明した赤外線放射特性（図９）の例と、この赤外線放射特性中に示した第１赤外線波長（λ１）、第２赤外線波長（λ２）の位置は、ひとつの例であり、これに限定されるものではない。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）、ＡとＣの間にＢがあるという表現（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１          光学非破壊検査装置
１０        集光コリメート手段
１０Ａ、１０Ｂ    （非球面）反射ミラー
１１Ａ      加熱レーザ用選択反射手段
１２Ａ      第１赤外線用選択反射手段
１３Ａ      第２赤外線用選択反射手段
２１        加熱用レーザ光源
３１        第１赤外線検出手段
３２        第２赤外線検出手段
４１        加熱用レーザコリメート手段
５０        制御手段
５０Ｇ      表示手段
５１        第１赤外線集光手段
５２        第２赤外線集光手段
６０        記憶手段
７０        基台
７１        支持部
７３        レーザヘッド部
７３Ｚ      Ｚ軸方向移動手段
７４        撮像手段
７５        Ｘ軸方向スライドテーブル
７５Ｘ      Ｘ軸方向移動手段
７６        Ｙ軸方向スライドテーブル
７６Ｙ      Ｙ軸方向移動手段
９０        基板
９２        電極（第２部材）
９３        ワイヤ（第１部材）
９６        接合部
９７        接合構造部位
Ａ〜Ｄ      基準点（第１基準点〜第４基準点）
ＬＢ        ボンド長
ＬＴ        テール長（第１所定距離）
ＭＡ        仮想直線（基準位置）
ＳＰ        測定スポット
θｗ        ワイヤ角度
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014238314.tif 000009
【図１０】
2014238314.tif 000010
【図１１】
2014238314.tif 000011
【図２】
2014238314.tif 000012
【図３】
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【図１２】
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