(57)【要約】【課題】迅速かつ簡単な処理で被測定物の表面粗さを推定する。【解決手段】アンカーを形成した銅箔を被測定物１００とし、該被測定物１００にＸ線を照射し、該Ｘ線の透過量から表面粗さの状態を推定する。被測定物の測定領域を微小領域ａ、ｂ、ｃ、…に分割し、微小領域ａ、ｂ、ｃ、…を透過したＸ線の検出値を取得し、各微小量領域における検出値の度数分布を作成し、取得した度数分布を演算処理して銅箔の表面粗さを算出する。度数分布曲線の平均値ｍと標準偏差σを求め、平均値ｍで被測定物１００の平均厚さ（Ｍｉｄｄｌｅ）を測定し、ｍ−３σで被測定物１００の最大厚さ（Ｍａｘ）を、ｍ＋３σで被測定物１００の最小厚さ（Ｍｉｎｉ）を推定し、±３σに相当する厚さ寸法を、表面粗さの最大高さＲｙと推定する。【選択図】図２
2014044108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に電磁波を照射し、前記電磁波の透過量から前記被測定物の表面状態を推定する表面粗さ推定方法において、
前記被測定物の測定領域を微小領域に分割し、
前記微小領域を透過した前記電磁波の検出値を取得し、
各微小量領域における前記検出値の度数分布を作成し、
取得した度数分布を演算処理して前記被測定物の表面粗さの状態を推定する、
ことを特徴とする表面粗さ推定方法。
【請求項２】
前記演算処理は、度数分布状態の平均値ｍと標準偏差σを求めるものであり、求めた平均値ｍの値に基づいて前記被測定物の平均厚さを、標準偏差σの値に基づいて前記被測定物の表面粗さを推定することを特徴とする請求項１に記載の表面粗さ推定方法。
【請求項３】
分割する前記微小領域を面積の異なる複数種設定し、
前記電磁波の透過量を異なる面積の微小領域ごとに検出し、
微量領域の面積ごとに前記検出値の度数分布を作成し、
前記検出値の度数分布に基づいて、前記微小領域の面積と、度数分布の広がりとの関係曲線を求め、この関係曲線の変動に基づいて表面粗さを推定することを特徴とする請求項１に記載の表面粗さ推定方法。
【請求項４】
前記被測定物のライン上に前記微小領域を設定し、
前記微小領域における前記検出値から、前記ラインにおける前記被測定物の表面粗さの状態を推定することを特徴とする請求項１に記載の表面粗さ推定方法。
【請求項５】
前記検出値の度数分布から測定領域における表面粗さの分布状態を推定することを特徴とする請求項１に記載の表面粗さ推定方法。
【請求項６】
前記電磁波はＸ線であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表面粗さ推定方法。
【請求項７】
アンカーを形成した銅箔を前記被測定物とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表面粗さ推定方法。
【請求項８】
被測定物に電磁波を照射し、前記電磁波の透過量から前記被測定物の表面状態を推定する表面粗さ推定装置において、
前記被測定物に前記電磁波を照射する電磁波源と、
前記被測定物の微小領域における前記電磁波の透過量を検出する検出手段と、
前記微小領域における検出値の度数分布を作成し、取得した前記度数分布を演算処理して表面粗さの状態を推定する演算処理手段と、
を備えることを特徴とする表面粗さ推定装置。
【請求項９】
前記電磁波源は前記被測定物のあらかじめ定めた測定領域に前記電磁波を照射し、前記検出手段は、前記電磁波が照射された前記測定領域の各点における前記電磁波の透過量を検出することを特徴とする請求項８に記載の表面粗さ推定装置。
【請求項１０】
前記演算処理手段は、前記検出手段が取得した測定領域の各点における前記透過量から、照射領域をあらかじめ定めた面積で分割した微小領域における前記透過量を取得することを特徴とする請求項８に記載の表面粗さ推定装置。
【請求項１１】
複数の前記被測定物を前記電磁波源と前記検出手段との間に順次搬送する搬送手段を備えることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置。
【請求項１２】
前記電磁波源は前記被測定物にＸ線を照射し、前記検出手段は前記被測定物を透過したＸ線を検出することを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の表面粗さ推定方法に基づいて前記被測定物の表面粗さの状態を演算することを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置。
【請求項１４】
アンカーを形成した銅箔を前記被測定物とすることを特徴とする、請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面粗さ推定方法、および表面粗さ推定装置に係り、特に被測定物に電磁波を照射して、電磁波の透過量から被測定物の表面粗さの状態を推定する表面粗さ推定方法および表面粗さ推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板には回路形成用の銅箔層が形成されており、この銅箔層は、ガラスエポキシ基板に無電解メッキ、電解メッキで形成する。ガラスエポキシ基板に銅メッキを行うに際しては、ガラスエポキシ基板にあらかじめ銅箔を貼り付け、この貼り付けた銅箔にさらに銅メッキを施すようにしている。これは、ガラスエポキシ基板に直接メッキを行うと、銅箔層の付着が不良となることがあるためである。
【０００３】
銅箔をガラスエポキシ基板に貼り付けに際して、接合を強固なものとするため、銅箔のガラスエポキシ基板への取り付け面を加工処理してアンカーとして細かい凹凸面を形成するようにしている。このように凹凸面を設ける粗化は、例えば、銅箔の表面をエッチングすることにより行う。そして、この粗化の程度は、銅箔の表面粗さを測定することによって行う。
【０００４】
銅箔の表面粗さの測定は、従来銅箔を切断してその断面を顕微鏡で観察することにより行うことがある。しかし、この観察測定には人手と時間がかかり非効率的である。そこでこのような銅箔の表面粗さを非破壊、非接触で測定したいという要望がある。銅箔の製造時や受け入れ時に、流れ作業中に、できるだけ短時間で行うのである。
【０００５】
物体の表面粗さを測定する方法として特許文献１は、試料の被測定面にＸ線吸収材の粉末を塗布して、その微細な部に充填された吸収材の平均Ｘ線透過率を求め、これから表面粗さの状態を求める方法を開示する。
【０００６】
また、被測定物の厚さを連続的に測定する方法として特許文献２は、被検体に対して照射するＸ線を放射するためのＸ線源と、被検体にＸ線を照射するための検査空間を存してＸ線源に相対して配設されるＸ線の輝度を計測するためのＸ線輝度計測装置と、被検体を検査空間内で所定の速度で通過させるための移送手段と、移送手段、Ｘ線輝度計測装置およびＸ線源を制御すると共に、計測されたＸ線の輝度から被検部の厚さを算出して被検部の厚さが所望の範囲内にあるか否かを判定する制御装置とを備えるものを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭３６−８２８公報参照
【特許文献２】特開２００７−２１２３６６公報参照
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、紙などの被測定物にＸ線吸収材の粉末を塗布し、その吸収率を測定するものであるので、被測定物に塗布されたＸ線吸収材の平均厚さを測定するだけのものであるから、特定試料以外の銅箔での表面粗さ測定を行うことができないという問題がある。また、特許文献１に記載の方法では、連続的、非接触で表面粗さを測定することができない。
【０００９】
また、特許文献２に記載のものは、連続処理が可能なものではあるが、被測定物の平均的な厚さ寸法を測定するだけのものであり、表面粗さを測定することができない。
【００１０】
本発明は上述した課題にかんがみてなされたものであり、迅速かつ簡単な処理で被測定物の表面粗さを連続的、非接触で推定することができる表面粗さ推定方法、および表面粗さ推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決する請求項１に記載の発明は、被測定物に電磁波を照射し、前記電磁波の透過量から前記被測定物の表面状態を推定する表面粗さ推定方法において、前記被測定物の測定領域を微小領域に分割し、前記微小領域を透過した前記電磁波の検出値を取得し、各微小量領域における前記検出値の度数分布を作成し、取得した度数分布を演算処理して前記被測定物の表面粗さの状態を推定することを特徴とする表面粗さ推定方法である。
本発明によれば、微小領域における検出値の度数分布を演算処理して表面粗さの状態を推定するので、処理を簡単かつ迅速に行うことができ、被測定物の表面粗さ状態を推定することができる。
【００１２】
同じく請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表面粗さ推定方法において、前記演算処理は、度数分布状態の平均値ｍと標準偏差σを求めるものであり、求めた平均値ｍの値に基づいて前記被測定物の平均厚さを、標準偏差σの値に基づいて前記被測定物の表面粗さを推定することを特徴とする。
本発明によれば、微小領域における検出値の平均値ｍと標準偏差σとを求め、これらに基づいて被測定物の表面粗さの状態を演算処理で推定するので、表面粗さを簡単、高精度かつ迅速に求めることできる。
【００１３】
同じく請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の表面粗さ推定方法において、分割する前記微小領域を面積の異なる複数種設定し、前記電磁波の透過量を異なる面積の微小領域ごとに検出し、微量領域の面積ごとに前記検出値の度数分布を作成し、前記検出値の度数分布に基づいて、前記微小領域の面積と、度数分布の広がりとの関係曲線を求め、この関係曲線の変動に基づいて表面粗さを推定することを特徴とする。
本発明によれば、微小領域の面積と、分散値との関係曲線の変化から被測定物の表面凹凸の間隔寸法を簡単かつ迅速に求めることできる。
【００１４】
同じく請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の表面粗さ推定方法において、前記被測定物のライン上に前記微小領域を設定し、前記微小領域における前記検出値から、前記ラインにおける前記被測定物の表面粗さの状態を求めることを特徴とする。
本発明によれば、被測定物のライン上の表面粗さの状態を簡単かつ迅速に求めることができ、搬送中の被測定物の測定を行うのに好適である。
【００１５】
同じく請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の表面粗さ推定方法において、前記検出値の度数分布から測定領域における表面粗さの分布状態を求めることを特徴とする。
本発明によれば、簡単かつ迅速に被測定物の表面粗さの均一性を判定することができる。
【００１６】
同じく請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表面粗さ推定方法において、前記電磁波はＸ線であることを特徴とする。
本発明によれば、被測定物にあわせて所定の強度、波長のＸ線を使用することができる。
【００１７】
同じく請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表面粗さ推定方法において、アンカーを形成した銅箔を前記被測定物とすることを特徴とする。
本発明によれば、アンカーを形成した銅箔の表面粗さの状態を求めることにより、アンカーの凹凸形成状態を検査することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、被測定物に電磁波を照射し、前記電磁波の透過量から前記被測定物の表面状態を推定する表面粗さ推定装置において、前記被測定物に前記電磁波を照射する電磁波源と、前記被測定物の微小領域における前記電磁波の透過量を検出する検出手段と、前記微小領域における検出値の度数分布を作成し、取得した前記度数分布を演算処理して表面粗さの状態を推定する演算処理手段と、を備える、ことを特徴とする表面粗さ推定装置である。
本発明によれば、微小領域における検出値の度数分布を演算処理して被測定物の表面粗さの状態を得るので、処理を簡単かつ迅速に行うことができ、被測定物の表面粗さの状態を推定することができる。
【００１９】
同じく請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の表面粗さ推定装置において、前記電磁波源は前記被測定物のあらかじめ定めた測定領域に前記電磁波を照射し、前記検出手段は、前記電磁波が照射された前記測定領域の各点における前記電磁波の透過量を検出することを特徴とする。
本発明によれば、短時間の電磁波の照射で測定領域における表面粗さの状態を簡単かつ迅速に推定することができる。
【００２０】
同じく請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の表面粗さ推定装置において、前記演算処理手段は、前記検出手段が取得した測定領域の各点における前記透過量から、照射領域をあらかじめ定めた面積で分割した微小領域における前記透過量を取得することを特徴とする。
本発明によれば、任意の面積の微小領域の透過量に基づく度数分布を短時間の測定で簡単かつ迅速に取得することができる。
【００２１】
同じく請求項１１に記載の発明は、請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置において、複数の前記被測定物を前記電磁波源と前記検出手段との間に順次搬送する搬送手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、被測定物を搬送しつつ表面粗さを簡単かつ迅速に測定を行うことができ、複数の被測定物の表面粗さを連続して推定できる。
【００２２】
同じく請求項１２に記載の発明は、請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置において、前記電磁波源は前記被測定物にＸ線を照射し、前記検出手段は前記被測定物を透過したＸ線を検出することを特徴とする。
本発明によれば、被測定物の物性にあわせて所定の強度、波長のＸ線を使用することができる。
【００２３】
同じく請求項１３に記載の発明は、請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置において、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の表面粗さ推定方法に基づいて前記被測定物の表面粗さの状態を演算することを特徴とする。
本発明によれば、被測定物の表面粗さの状態を簡単かつ迅速に推定することができる。
【００２４】
同じく請求項１４に記載の発明は、請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の表面粗さ推定装置において、アンカーを形成した銅箔を前記被測定物とすることを特徴とする。
本発明によれば、アンカーを形成した銅箔の表面粗さの状態を求めることにより、アンカーの凹凸形成状態を検査することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る表面粗さ推定方法、および表面粗さ推定装置によれば、迅速かつ簡単な処理で被測定物の表面粗さの状態を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】被測定物である銅箔の断面の拡大像である。
【図２】被測定物のＸ線透過像である。
【図３】実施形態１に係る表面粗さ推定方法の手順を示すものであり、（ａ）はＸ線像、（ｂ）は度数測定を行う領域の模式図、（ｃ）は度数分布を示すグラフ、（ｄ）は（ｃ）の各値に対応する厚さを示す被測定物の拡大像である。
【図４】度数分布を得る手順を示す模式図である。
【図５】複数回の測定処理を示すものであり、（ａ）は複数のＸ線透過像の模式図、（ｂ）は複数回の測定に基づく度数分布グラフ、（ｃ）は（ｂ）で示した度数分布から得られた平均値と３σ値を示す表である。
【図６】実施形態１で求めた値と、実測値との比較結果を示す表である。
【図７】実施形態２に係る表面粗さ推定方法の測定処理を示す模式図である。
【図８】同表面粗さ推定方法の測定結果を示すグラフである。
【図９】同表面粗さ推定方法の測定結果を示す表である。
【図１０】実施形態３に係る表面粗さ推定方法を示す模式図である。
【図１１】実施形態４に係る表面粗さ推定装置の外観を示す斜視図である。
【図１２】図１０に示した表面粗さ推定装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態に係る表面粗さ推定方法、および表面粗さ推定装置について説明する。
【００２８】
まず、以下に説明する表面粗さ推定方法で表面粗さの測定を行う被測定物について説明する。図１は被測定物である銅箔の断面の拡大像である。
【００２９】
被測定物は一方の面にアンカーを形成した銅箔である。被測定物１００である銅箔は、厚さ寸法が数十μｍ、この例では公称３５μｍである。また、アンカーは、被測定物１００の図中下側面に形成されており、その最大高さ寸法は、５μｍ程度である。なお、図中「Ｍａｘ」は最大厚さ、「Ｍｉｎ」は最小厚さ、「Ｍｉｄｄｌｅ」は、平均厚さを示している。また、銅箔の上面（図中上側面）にも凹凸が形成されているが、この高さ寸法については、無視できる程度である。
【００３０】
図２は被測定物のＸ線透過像である。このＸ線透過像１２０は、撮影ドット（１×１）を１．９２μｍ×１．９２μとし、横方向を１３４４画素（２．５８ｍｍ）、縦方向を１０２４画素（１．９６６ｍｍ）とし、１６ビットの濃淡で撮像した。またＸ線源とＸ線検出器として浜松ホトニクス（株）製の製品型名Ｌ１１０９１とＣ７８７６を使用した。なお、以下の実施形態では、撮像にＸ線を使用した。Ｘ線の波長、強度は被測定物の素材、厚さなどで最適なものをあらかじめ実験により選択する。また、使用する電磁波は、必ずしもＸ線に限らず、被測定物の透過像を撮像できるものであれば、他の波長領域のものを使用することができる。
【００３１】
＜実施形態１＞
まず、実施形態１に係る表面粗さ推定方法について説明する。まず基本的な処理の流れについて説明する。図３は実施形態１に係る表面粗さ推定方法の手順を示すものであり、（ａ）はＸ線像、（ｂ）は度数測定を行う領域の模式図、（ｃ）は度数分布を示すグラフ、（ｄ）は（ｃ）の各値に対応する厚さを示す被測定物の拡大像である。
【００３２】
実施形態１に係る表面粗さ推定方法では、まず、被測定物の測定領域を微小領域に分割する（図３（ａ）、（ｂ））。そして、この微小領域を透過したＸ線の検出値を取得する。すなわち、被測定物１００の測定領域１１０を図３（ｂ）に示すように分割し、微小領域１、２、３、４、…、を設定する（同（ａ））。
【００３３】
微小領域の大きさは、アンカーを形成する個々の凹凸平面的広がりの大きさと同等か、それより小さいものとし、測定領域としてあらかじめ定めた所定の領域を分割する。例えば、測定領域として、横２．５８ｍｍ、縦１．９６６ｍｍの領域を設定し、微小領域として１．９２μｍ×１．９２μｍを画素（１×１）として設定する。
【００３４】
そして、実施形態１では、微小領域１、２、３、４、…が測定領域１１０を規則的に覆うように設定する。これにより被測定物の表面粗さをより正確に推定することができる。なお、微小領域は、必ずしも測定領域全面に隙間なく配置する必要はなく、微小領域と微小領域の間に隙間が生じてもよい。また微小領域を規則的に連続させる必要はなく、測定領域の任意の位置に任意の配置パターンで設定してもよい。
【００３５】
次にこの被測定物１００にＸ線を照射して、各微小領域におけるＸ線の透過量を測定する。図４は度数分布を得る手順を示す模式図である。この処理では、図４（ａ）に示すように、撮像したＸ線透過画像の各微小領域の濃度に基づいてＸ線のカウント数を取得し、そして、図４（ａ）下段に示すように、各微小量領域におけるカウント数の数と度数の関係を作成する。これにより、図４（ｂ）に示す度数分布グラフを得る。なお、Ｘ線のカウント数は、被測定物１００の厚さ寸法が大きいほど少なく、厚さ寸法が小さいほど多くなる。従って、あらかじめカウント数と被測定物１００の厚さ寸法の関係を求め、求められたカウント数をこの関係にあてはめれば、被測定物１００の厚さ寸法を推定できる。
【００３６】
この度数分布の状態から平均値ｍおよび標準偏差σを計算する。度数分布が正規分布であるとすると、ｍ±３σの範囲（６σ）には、度数の９９．７３％が含まれる。このため、測定値の（ｍ−３σ）で厚さの最大値（Ｍａｘ）を推定でき、測定値の（ｍ＋３σ）で厚さの最小値（Ｍｉｎ）を推定できる（図３（ｃ）参照）。なお、測定値の（ｍ−３σ）が最大厚さの最大値（Ｍａｘ）、測定値の（ｍ＋３σ）が最大厚さの最小値（Ｍｉｎ）と一致しないこともあるが、最大、最小の値の見積もる指標となる。このため、前記ｍ±３σの値から、最大高さＲｙを推定できる。
【００３７】
なお、表面粗さとして、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚが定義されている（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４）、ＪＩＳ  Ｂ  ００３１（１９９４））。最大高さＲｙは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定し、この値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００３８】
また、十点平均粗さＲｚは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高（Ｙｐ）の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高（Ｙｖ）の絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００３９】
上述したように、ｍ±３σの範囲には、度数の９９．７３％が含まれるから、測定範囲におけるｍ＋３σ〜ｍ−３σ、すなわち６σに相当する厚さ寸法が最大高さＲｙに相当すると見なせる。また、このｍ＋３σ〜ｍ−３σに相当する厚さ寸法が厳密に最大高さＲｙに一致しないとしても、表面粗さを表す値として、被測定物の粗さを推定することができる。
【００４０】
次に実施形態１に係る表面粗さ推定方法の測定例について説明する。図５は被測定物を複数回の測定した結果を示すものであり、（ａ）は複数のＸ線透過像の模式図、（ｂ）は複数回の測定に基づく度数分布グラフ、（ｃ）は（ｂ）で示した度数分布から得られた平均値と３σｎ値を示す表、図６は実施形態１で求めた値と、実測値との比較結果を示す表である。
【００４１】
この例では、前述した被測定物と同条件で５回測定した。測定は、同じ被測定物の同一領域を測定したものである。図５（ａ）、（ｂ）に示した結果に基づいて、（ｃ）に示すように、平均値ｍと、３σの値を得た。平均値ｍとして、３４．３、３４．０、３４．５、３４．３、３４．１、（平均３４．２４：μｍ）を、値ｍ±３σから、５．０、５．２、５．０、４．９、４．９（平均５．０：μｍ）を得た。これにより、被測定物１００の平均厚さ寸法（Ｍｉｄｄｌｅ）を３４．２３μｍ、最小厚さ寸法（Ｍｉｎｉ）を２９．２３μｍ、最大厚さ寸法（Ｍａｘ）が３７．２３μｍ、最大高さＲｙを５．０μｍと推定した。なお、測定値のばらつきは、Ｘ線源の出力のばらつきに由来すると考えられる。また、このばらつきは取得した標準偏差σに対して影響を与えないと考えられる。
【００４２】
そして、図６に示したように、被測定物１００の実測値の平均厚さ寸法（Ｍｉｄｄｌｅ）３２．５μｍ、最大厚さ寸法（Ｍａｘ）３６．５μｍ、最小厚さ寸法（Ｍｉｎｉ）３０．２μｍと、十点平均粗さＲｚ５.０μｍとほぼ一致する。両者が一致したのは、より広い範囲で測定した十点平均粗さＲｚの値は、だんだん最大高さＲｙの値に近づいていくためであると考えられる。本例では、測定範囲として十分に広い範囲（２．５８ｍｍ×１．９２ｍｍ）において測定をおこなったため、測定した最大高さＲｙの値が、十点平均粗さＲｚの値とほぼ一致した。
【００４３】
なお、度数分布の形状が正規分布から外れる場合には、度数分布からアンカーの凹凸の深さの非均一性が判定できる。具体的は、度数分布のピークが１つであれば、凹凸の深さ分布が均一であると見なす。また、度数分布にピークが２つある場合、大きな２つの分布があると判断できる。さらに、ピークが３つであれば、３つの面分布があると判断でき、度数分布の形状がいびつになる場合は複数の面分布が重なりあっていると判断できる。
【００４４】
＜実施形態２＞
次に実施形態２に係る表面粗さ推定方法について説明する。図７は実施形態２に係る表面粗さ推定方法の測定処理を示す模式図である。実施形態２に係る表面粗さ推定方法では、まず、被測定物１００の測定領域１１０に微小領域を設定するに際して、分割する微小領域を面積の異なる複数種設定する。
【００４５】
この例では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、最小の微小領域ａ（ａ１、ａ２、ａ３）、…をまず設定する。次に微小領域ｂ、微小領域ｃを設定する。ここで、微小領域ａは、Ｘ線撮像の最小画素（１×１）の大きさとし、微小領域ｂは、微小領域ａの４倍（２×２）の大きさ、微小領域ｃは、微小領域ａの９倍（３×３）の大きさとする。このようにして大きさの異なる微小領域を順次必要な数だけ設定する。この例では、微小領域の大きさを、最小の微小領域ａの２のＮ乗倍（Ｎは２以上の自然数）の大きさとし、大きさをＮで表示するものとする。
【００４６】
ついで、Ｘ線の透過量（カウント数）を、各微小領域ａ、ｂ、ｃ、…、で計数して、図７（ｂ）に示すように、微量領域ごとに前記検出値の度数分布を作成し、各微小領域における度数分布の幅、例えば分散や半値幅を求める。同（ｃ）には、微小領域ａ、ｂ、ｃについての度数分布を記載している。次に、図７（ｃ）に示すように、微小領域ａ、ｂ、ｃ、…の面積と、分散値または半値幅との関係曲線を求め、この関係曲線の変化に基づいてアンカーの凹凸の平面的広がりの大きさを推定する。この変化が起こる点として特定される変化点としては、例えば、変曲点や傾斜が異なる領域の各曲線による漸近線の交点を採用することができる。
【００４７】
このように、グラフ変化点で被測定物の表面粗さの凹凸がなす平均的広がりを判断することができるのは、以下の理由による。まず、微小領域が平均粒径以下の面積のとき、各微少領域におけるＸ線カウント数についてみる。この場合、各微小領域においてＸ線は完全に遮断されるか完全に透過するかのいずれかのものが大半となり、度数分布の分散値は最大となる。そして、微小領域が最小のものから大きくなるにつれて、微少領域のＸ線カウント数の分散が小さくなっていく。そして、微小領域を最大限大きくして、測定領域の全域を設定すると、Ｘ線カウントの分布はカウント数Ｎの直線となり分散値は０となる。このように微小領域の面積を大きくしつつ、分散値の値に注目すると、微少領域が平均粒径を越えると、変化が生じることになる。このような理由により、分散値の大きさの傾向が変わる分散値のグラフ変化点を求めることにより、平均的な広がりを計測することができるのである。
【００４８】
次に実施形態２に係る表面粗さ推定方法の測定例について説明する。図７は実施形態２に係る表面粗さ推定方法の測定処理を示す模式図、図８は実施形態２に係る表面粗さ推定方法の測定結果を示すグラフである。図８に示した例では、Ｎとして、１、２、３、４、５の場合を示している。
【００４９】
この測定例では、微小領域ａ〔Ｎ＝１（１×１画素）〕として、実施形態１の測定と同じ１．９２μｍ×１．９２μｍ（１×１）とする。ついで微小領域ｂ〔Ｎ＝２（２×２画素）〕、微小領域ｃ（Ｎ＝３（４×４）、…）、微小領域ｄ（Ｎ＝４（８×８）、微少領域ｅ（Ｎ＝５（１６×１６画素））とした。なお、Ｎとしてより大きな数を測定する（例えばＮ＝１００）ことができる。
【００５０】
ついで、測定領域を各微小領域ａ〜ｄでスキャンして、各スキャン位置でＸ線透過量（Ｘ線カウント数）を計測し、これに基づいて度数分布曲線を描く。そして、この５本の曲線を正規化し、それぞれの分布曲線の半値幅を求める。
【００５１】
次に、この半値幅と、微小領域の面積と関係をグラフにし、関係曲線を描く。図７に示したグラフに基づいて得た半値幅と微小領域の面積との関係を示すグラフである。図８では、微小領域の大きさを前述したＮを用いて表し、半値幅をＮ＝１を１としたときの相対値で表している。この例では、同一サンプルを７回測定してその平均値を求めた。そして、関係曲線の変化点、例えば異なる傾斜部の漸近線の交点を求める。図８に示す例では、２本の漸近線の交点はＮ＝２．４となる。これにより、図９に示すように、アンカーをなす凹凸の平面的な広がりが、１．９２μｍ×４＝４．６μｍ程度であると推定できる。個の値は、前述した最大高さＲｙの値と近く、図１に示した拡大図からも妥当な値であると判断できる。
【００５２】
＜実施形態３＞
次に実施形態３に係る表面粗さ推定方法について説明する。図１０は実施形態３に係る表面粗さ推定方法を示す模式図である。実施形態３に係る表面粗さ推定方法では、まず図１０（ａ）に示すように、被測定物１００に１本のライン１１１を設定する。このライン１１１の位置は必要に応じて定めることができる。そして、このライン１１１上に整列する微小領域を設定する。そして、図１０（ｂ）に示すように、該微小領域における検出値の度数分布を求め、この度数分布からラインにおける平均厚さと値３σとを求める。
【００５３】
また、図１０（ｃ）に示すように、１ラインの強度分布を平均値ラインの上に描く。これにより、１ラインでの表面粗さの状態を計測することができる。この方法は、特に量産工程での進行方向（図１０（ａ）中の矢印）に対し直角となるライン上の分布を計測できる。
＜実施形態４＞
次に実施形態４に係る表面粗さ推定装置について説明する。図１１は実施形態４に係る表面粗さ推定装置の外観を示す斜視図、図１２は図１１に示した表面粗さ推定装置の構成を示すブロック図である。
【００５４】
実施形態４に係る表面粗さ推定装置２００は、実施形態１から実施形態３に係る表面粗さ推定方法を実施するものである。表面粗さ推定装置２００は、電磁波源でありＸ線を出力するＸ線管ユニット２０１と、検出手段であるＸ線カメラ２０２と、Ｘ線カメラ２０２の駆動制御行うＸ線カメラコントローラ２０３と、Ｘ線管ユニットの制御を行うＸ線コントールユニット２０４と、被測定物であるアンカー付銅箔を、搬送する搬送手段である搬入ベルト２０５および搬出ベルト２０６とを備える。
【００５５】
また、表面粗さ推定装置２００は、図１２に示すように、Ｘ線カメラ２０２の撮影像から測定領域１１０の微小領域におけるＸ線透過度数を計測する度数計数手段２１０と、計数された度数から、度数分布を作成し平均値ｍ、標準偏差σ、半値幅などを演算する演算処理手段２２０と、各種情報を表示する表示手段２３０と、必要な支持、条件等を入力する入力手段２４０と、表面粗さ推定装置２００の全体制御を行う制御装置２５０と、搬入ベルト２０５と、搬出ベル０６の制御を行う搬送コントロールユニット２６０とを備える。
【００５６】
この表面粗さ推定装置２００は、被測定物１００となるアンカー付き銅箔の製造ラインの搬出箇所や、搬入箇所に配置する。そして、製造された被測定物１００を搬入ベルト２０５でＸ線カメラ２０２の撮像位置に搬送し、Ｘ線管ユニット２０１からのＸ線の透過像を撮影する。
【００５７】
Ｘ線カメラ２０２は、測定領域１１０として例えば横２．５８ｍｍ、縦１．９６６ｍｍの領域を撮像し、撮像ドット（１×１）の大きさは１．９２μｍ×１．９２μｍとして、横１３４４×縦１０２４の画素を撮像する。撮像が終了した被測定物１００は、搬出ベルト２０６で搬出する。
【００５８】
Ｘ線カメラ２０２で取得されたＸ線撮影像は、度数計数手段２１０で、必要な領域の、必要な微小領域サイズにおける透過量計数（Ｘ線カウント）がされ、必要な度数分布が取得される。そして、演算処理手段２２０であらかじめ定めた、平均値、分散値、半値幅等の統計値が取得され、この統計値に基づいて被測定物の表面粗さ等を取得する。
【００５９】
ここで、演算処理手段２２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を備えたコンピューターとし、ＣＰＵで所定のプログラムを実行することで、各処理を実行する。これにより、入力手段２４０から指定した実施形態１、２、３の表面粗さ推定方法を実行できる。
【００６０】
すなわち、実施形態１に係る表面粗さ推定方法を実行するには以下の手順による。まず、入力手段２４０から被測定物１００の厚さ寸法を入力する。そして、被測定物１００を搬入ベルト２０５で搬入して、Ｘ線管ユニット２０１およびＸ線カメラ２０２を動作して、被測定物１００のＸ線像を撮影する。そしてＸ線カメラ２０２の出力から度数計数手段２１０が各画素におけるカウント値を取得する。次に、演算処理手段２２０が度数分布（図３（ｃ）、図４参照）を作成し、この度数分布から被測定物１００の平均値ｍと、３σ値に基づいて粗さを求め、さらに、凹凸の平面的広がりの分布状態を調べる。
【００６１】
また、実施形態２に係る表面粗さ推定方法を実行するには、同様に得られたＸ線カメラ２０２の撮影像から、度数計数手段２１０で異なる大きさの微小領域でのＸ線の透過量（カウント数）を計数する。そして、演算処理手段２２０で、図７（ｃ）に示すように、微量領域ごとに前記検出値の度数分布を作成し、各微小領域における度数分布を求める。次に、演算処理手段２２０で、図７（ｃ）に示すように、各大きさの微小領域の面積と、分散値または半値幅との関係曲線を求め、この関係曲線の変化に基づいて表面粗さの状態を取得する。
【００６２】
また、実施形態３に係る表面粗さ推定方法を実行するには、同様に得られたＸ線カメラ２０２の撮影像から、必要な１ラインにおける微小領域における検出値の度数分布（図１０（ｂ））を求め、この度数分布から平均値ｍと、３σ値を求め、これらからラインにおける被測定物１００の平均厚さと十点平均粗さＲｚとを求める（図１０（ｃ））。
【００６３】
以上のように実施形態４に係る表面粗さ推定装置２００によれば、連続搬送される被測定物１００の表面粗さの状態を迅速に推定することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００：被測定物（アンカー付き銅箔）
１１０：測定領域
１１１：ライン
１２０：Ｘ線透過像
２００：表面粗さ推定装置
２０１：Ｘ線管ユニット
２０２：Ｘ線カメラ
２０３：Ｘ線カメラコントローラ
２０４：Ｘ線コントールユニット
２０５：搬入ベルト
２０６：搬出ベルト
２１０：度数計数手段
２２０：演算処理手段
２３０：表示手段
２４０：入力手段
２５０：制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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