(57)【要約】【課題】欠陥を高精度かつ容易に検出可能な超音波検査方法及び超音波検査装置を提供することにある。【解決手段】計算・校正部１０３は、受信部１０１Ｂにより得られた反射波形の中の健全部の探傷データを用いて、非健全部を残すことができる閾値（Ｉ１±ΔＩ、Ｉ２±ΔＩ）を設定し、設定された閾値と反射波形の探傷データとを比較して、非健全部のデータを残すように処理する。表示部１０４には、健全部のデータが除去され、非健全部のデータが表示される。【選択図】図１
2014048254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸形状の被検査体の超音波探傷方法であって、  
超音波を送受信させて前記非検査体からの反射波形を取得する第１のステップと、  
該第１のステップにより取得された前記反射波形の中の健全部の探傷データを用いて、非健全部を残すことができる閾値を設定する第２のステップと、
該第２のステップにより設定された前記閾値と前記反射波形の探傷データとを比較して、前記非健全部のデータを残す第３のステップと、
該第３のステップにより残されたデータを画像化する第４のステップとを備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項２】
請求項１記載の超音波探傷方法において、
前記第２のステップにおいて、選択された前記健全部の探傷データの値に対して、前記健全部を選択可能な幅の値を加味して、前記健全部を選択可能な閾値を設定し、
前記第３のステップにおいて、前記閾値により前記健全部を選択して削除する事により、前記非健全部のデータを残すことを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項３】
請求項２記載の超音波探傷方法において、
前記健全部を選択可能な幅を、前記健全部に対する反射エネルギーと前記非健全部に対する反射エネルギーとの差の値よりも小さく設定したことを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項４】
請求項１記載の超音波探傷方法において、
前記第２のステップにおいて、選択された前記健全部の探傷データの値に対して、前記健全部を選択可能な幅及び前記健全部に対する反射エネルギーと前記非健全部に対する反射エネルギーとの差の値を加味して、前記非健全部を選択可能な閾値を設定し、
前記第３のステップにおいて、前記閾値により前記非健全部を選択して残すことを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項５】
請求項４記載の超音波探傷方法において、
前記健全部を選択可能な幅を、前記健全部に対する反射エネルギーと前記非健全部に対する反射エネルギーとの差の値よりも小さく設定したことを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項６】
超音波プローブと、
該超音波プローブから検査対象に超音波を送信する送信部と、
前記検査対象からの超音波の反射波を受信する受信部と、
前記送信部及び前記受信部を制御する制御部と、
前記受信部により受信された超音波信号に基づく前記検査対象の検査画像を表示する表示部と、
前記超音波プローブをその超音波の送信方向に対して直交する平面上の２次元を機械的に走査する走査手段と、
前記受信部により得られた反射波形の中の健全部の探傷データを用いて、非健全部を残すことができる閾値を設定し、設定された前記閾値と前記反射波形の探傷データとを比較して、前記非健全部のデータを残すように処理する計算・校正部とを備えることを特徴とする超音波検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波検査方法及び超音波検査装置に係り、特に、微細構造物の内部はく離の検査に適当な超音波検査方法及び超音波検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体やＩＣなどの微細な構造物（検査対象）の内部のはく離やボイドなどの検査においては、従来、単一焦点型の超音波プローブをスキャナなどにより機械的に二次元走査する方法が実用化されている。
【０００３】
また、半導体の構造が微細化する一方で、それを封止する材料であるモールド樹脂も、機械強度を高めるとともに半導体で発生する熱を排除するために、様々な材料が開発されている。モールド樹脂は、エポキシ系樹脂とカーボンやシリカガラスなどのフィラーと呼ばれる微細な繊維状や球形の充填剤を混ぜて製造されている。このようなモールド樹脂で封止された状態の半導体を超音波を用いて検査する際においては、このモールド樹脂中のフィラーがノイズ源となっていた。
【０００４】
そのため、アレイ型超音波センサを用いた超音波検査において、アレイ型超音波センサの一部の圧電振動素子に遅延時間を与えて超音波を集束して送・受信する際に、超音波の集束位置は同一の状態で前記圧電振動素子の送信素子と受信素子の組合せを複数回切替えることで超音波の伝搬経路の異なる反射信号を複数回収録し、得られた反射信号を加算あるいは平均化処理して、順次アレイ方向に電子的に走査し、検査対象内部を画像化することで、超音波の伝搬経路で重畳するノイズの影響を低減し、ＳＮ比を向上できるようにし、さらに、検査対象内部からの反射信号が超音波波形であっても、超音波波形の所定の時間にゲート処理を行った反射強度であっても、検査画像であっても、ＳＮ比を向上することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
モールド樹脂の他にも半導体で発生する熱を排除する方法には、半導体に凹凸形状の冷却ピン（ヒートシンク）を接着させる方法がある。これは、凹凸形状にして表面積を大きくすることで冷却効率を上げるものである。しかし、冷却ピンと半導体の間にボイドや欠陥が存在して接着状態が不完全な場合、冷却効率は低下してしまう。
【０００６】
ここで、例えば特許文献１で接着状態の超音波検査を実施する場合、半導体の構造上、凹凸形状側からの超音波入射が不可避である。そのため、検査場所によっては超音波の伝搬路にピンが存在し、そこでの超音波反射が大きいため検査領域まで超音波が伝搬せず、検査の不可能な領域が存在した。
【０００７】
それに対して、凹凸形状の検査体に超音波を入射して超音波検査する方法として、検査体の検査表面が平坦となるように、音響インピーダンス値が検査体と同一または近似する導波物質によって検査表面を覆うものが知られている（例えば、特許文献２）。この方法では、被検査物の欠陥を高精度に検出できるが、導波物質を覆う工程が必要である。
【０００８】
また、検査対象物による反射波に含まれる最初の波束の検出時刻により、超音波探触子から検査対象物までの距離の情報を取得し、その取得した距離の情報に応じてその検査座標が凹凸形状に対応する複数の領域のいずれに属するかを判定する領域判定と、領域判定の結果に応じて、その検査座標が属する領域における距離の情報にて接合面での反射波を検出できる焦点距離の超音波を超音波探触子から検査対象物に照射するとともに、検査対象物による反射波を取得し、取得した反射波に含まれる接合面での反射による波束の波束特徴値を、当該領域について波束特徴値に対して定められた閾値と比較することにより、接合面の剥離の有無を判定する良否判定とを行う検査方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。この方法では、被検査物の欠陥を高精度に検出できるが、凹凸形状に対応する領域判定の工程が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許４６４４６２１号公報
【特許文献２】特開平９−１３３６６４号公報
【特許文献３】特開２０１１−１６３９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年の検査対象である半導体やＩＣの構造は微細化の一途をたどっている。半導体の構造が微細化する一方で、半導体で発生する熱を排除するために、半導体に凹凸形状の冷却ピン（ヒートシンク）を接着させて冷却効率を向上させているが、その接着状態の検査が必要とされている。
【００１１】
しかしながら、特許文献１の超音波検査においては、半導体の構造上、凹凸形状側からの超音波入射が不可避であるため、検査場所によっては超音波の伝搬路にピンが存在し、そこでの超音波反射が大きいため検査領域まで超音波が伝搬せず、検査の不可能な領域が存在した。
【００１２】
また、特許文献２の超音波検査においては、検査体の検査表面が平坦となるように、音響インピーダンス値が検査体と同一または近似する導波物質によって検査表面を覆う手法が開示されている。しかし、この方法では、前記導波物質によって検査表面を覆う工程が必要であり、時間と手間がかかる。
【００１３】
また、特許文献３の超音波検査においては、欠陥を高精度に検出するために、凹凸形状に対応する領域判定の工程が必要であり、時間と手間がかかる。
【００１４】
本発明の目的は、欠陥を高精度かつ容易に検出可能な超音波検査方法及び超音波検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、凹凸形状の被検査体の超音波探傷方法であって、超音波を送受信させて前記非検査体からの反射波形を取得する第１のステップと、該第１のステップにより取得された前記反射波形の中の健全部の探傷データを用いて、非健全部を残すことができる閾値を設定する第２のステップと、該第２のステップにより設定された前記閾値と前記反射波形の探傷データとを比較して、前記非健全部のデータを残す第３のステップと、該第３のステップにより残されたデータを画像化する第４のステップとを備えるようにしたものである。  
かかる方法により、欠陥を高精度かつ容易に検出可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、欠陥を高精度かつ容易に検出可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による超音波検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による超音波検査装置による計算例である。
【図３】本発明の一実施形態による超音波検査装置の表示画面の例である。
【図４】本発明の一実施形態による超音波検査装置による検査内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による超音波検査装置の表示画面の例である。
【図６】本発明の他の実施形態による超音波検査装置による検査内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態による超音波検査装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態による超音波検査装置の構成について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態による超音波検査装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
本実施形態による超音波検査装置は、探傷部１００と、送・受信部１０１と、制御部１０２と、計算・校正部１０３と、表示部１０４とから構成される。
【００２０】
検査対象は、例えば、半導体装置などである。検査対象が半導体装置の場合、検査対象の半導体装置は、例えば、被冷却体で、配線基板の上に形成された導体層と、導体層を封止する絶縁性のパッケージ部材と、パッケージ部材に固着された冷却ピンとからなる。ここで、本実施形態による超音波検査装置は、検査対象の被冷却体（導体層を封止したパッケージ部材）と冷却ピンとの間のはく離やボイドなどを検査するために用いられる。
【００２１】
探傷部１００は、主に走査手段１００Ａと、検査対象に超音波を送・受信する超音波プローブ１００Ｂとからなる。超音波プローブ１００Ｂは、Ｘ−Ｙ平面上に配置されている。超音波プローブ１００Ｂから送信された超音波は、例えば、検査対象の配線基板と半導体層との間に集束するように、制御部１０２によって制御される。この超音波が集束する位置は、操作手段１００Ａにより、超音波プローブ１００Ｂを、Ｘ−Ｙ平面及びそれらに直交するＺ軸方向について、機械的走査することによって調整できる。
【００２２】
送・受信部１０１は、パルサ１０１Ａと、レシーバ１０１Ｂとを備える。パルサ１０１Ａは、超音波プローブ１００Ｂに超音波を送信するために電圧を印加する。レシーバ１０１Ｂは、超音波プローブ１００Ａによって受信した超音波を、アナログ・デジタル変換して受信信号とする。
【００２３】
制御部１０２は、走査制御回路１０２Ａと、制御・処理用コンピュータ１０２Ｂと、記憶装置１０２Ｃとを備える。走査制御回路１０２Ａは、走査手段１００Ａにより超音波プローブ１００Ｂの走査を制御する。制御・処理用コンピュータ１０２Ｂは、これらを制御し、受信した信号を収録するとともに処理を行う。記憶装置１０２Ｃは、受信信号の情報や走査制御回路の情報などを保持している。
【００２４】
計算・校正部１０３は、計算・校正用コンピュータ１０３Ａと、計算装置１０３Ｂと、校正装置１０３Ｃとを備える。校正装置１０３Ｃでは、レシーバ１０２Ａで受信した受信信号を計算装置１０３Ｂで計算した数値で校正できる。
【００２５】
表示部１０４は、検査対象の情報を記入または選択できる入力部１０４Ａと受信信号及び検査画像を表示する出力部１０４Ｂを備えるものである。出力部１０４Ｂは、検査モード切替器１０４Ｃを備えている。出力部１０４Ｂには、受信信号を表示する第１表示部１０４Ｄや、検査結果の画像を表示する第２表示部１０４Ｅ、検査結果の校正処理後の画像を表示する第３表示部１０４Ｆがある。検査モード切替器１０４Ｃは、受信信号を表示するか、画像を表示するかなど検査モードを切り替える。
【００２６】
まず、制御・処理用コンピュータ１０２Ｂは、走査手段１００Ａを動作する際には走査制御回路１０２Ａへ制御信号を送信し、超音波を送・受信して検査対象からの反射信号を収録する際には超音波を送・受信して検査対象からの反射信号を収録する際には切替制御回路１０２Ｄにより制御・処理用コンピュータ１０２Ｂとパルサ１０１Ａ及びレシーバ１０１Ｂの接続を切り替える。パルサ１０１Ａより送信信号を受けた超音波プローブ１００Ｂは、圧電効果で超音波を送信する。検査対象で反射した超音波は、圧電効果により生じた信号を超音波プローブ１００Ｂで受信し、レシーバ１０１Ｂでアナログ・デジタル変換の処理をする。デジタル信号に変換された受信信号は、記憶装置１０２Ｃに記憶される。
【００２７】
次に、受信信号は、計算・校正用コンピュータ１０３Ａに伝送され、検査対象の情報より計算装置１０３Ｂで求められた計算結果により、校正装置１０３Ｃで校正される。計算装置１０３Ｂでは、検査対象の検査領域における境界条件により、入力部１０４Ａで入力・選択された検査対象の情報を用いて計算結果を得る。検査対象の検査領域における境界条件は、例えば、垂直方向および水平方向における変位の連続性と応力の相等性を用いる。検査対象の情報は、例えば、検査対象における検査領域の材料の音速、密度、音響インピーダンスなどである。検査対象の検査領域において、ボイドなどの欠陥の有無の違いにより、超音波の反射エネルギーが異なり、受信信号の情報に変化が生じる。前記境界条件と前記検査領域の材料の情報により、これら受信信号の反射エネルギーの相対的な変化量が計算できる。
【００２８】
ここで、図２を用いて、本実施形態による超音波検査装置の計算装置１０３Ｂによる計算例について説明する。  
図２は、本発明の一実施形態による超音波検査装置による計算例の説明図である。
【００２９】
検査モデルは、例えば、冷却ピンの材料であるアルミニウムと、絶縁性のパッケージ部材であるエポキシ樹脂との境界におけるボイドの有無を探傷するモデルとする。前記境界条件と各材料の縦波音速、横波音速及び密度を用いて反射エネルギーの量を計算する。アルミニウム、エポキシ樹脂、ボイドの縦波音速、横波音速及び密度はそれぞれ、６３００ｍ／ｓ、２６００ｍ／ｓ、３４０ｍ／ｓと、３２００ｍ／ｓ、１３００ｍ／ｓ、０ｍ／ｓ、及び２．７ｇ／ｃｍ３、１．２ｇ／ｃｍ３、０．１ｍｇ／ｃｍ３である。音響インピーダンスは音速と密度の積で表わされるため、音速、密度、音響インピーダンスの項目の内、いずれか２つの項目の情報が入力できればよい。
【００３０】
図２は、横軸が水中からアルミニウムへの超音波の入射角度で、縦軸がアルミニウムとエポキシ樹脂の境界からの反射エネルギー量と、アルミニウムとボイドの境界からの反射エネルギー量との反射エネルギー量の差を示している。今回の例においては、入射角度が約１０°まではエネルギー差が約３ｄＢとなり、入射角度に依存しない。また、１３°より鈍角の入射角度では、縦波は水とアルミニウムの境界面で全反射を起こすため、アルミニウム内部に超音波は透過しない。
【００３１】
この場合、例えば、検査対象に対して斜角に超音波を送受信することで、アルミニウム内に入射する際に横波にモード変換する伝搬モードを用いて、同様の解析手法を用いて境界条件と縦波音速、横波音速及び密度によりエネルギー差を求めることができる。
【００３２】
また、本発明における計算過程・結果は、材料の情報に起因する。そのため、超音波プローブ１００Ｂは、一般的に用いられるシングルタイプ、アレイタイプなどいずれの超音波プローブでもよい。
【００３３】
アルミニウムとエポキシ樹脂の境界からの反射エネルギー量と、アルミニウムとボイドの境界からの反射エネルギー量との反射エネルギー量の差が３ｄＢあるということが、エポキシ樹脂層から反射か、ボイドから反射かを識別する際に有効となる。
【００３４】
この反射エネルギーの差は、この例では、計算装置１０３Ｂにより算出するものとして説明するが、必要な情報としては、アルミニウムとエポキシ樹脂の境界からの反射エネルギー量と、アルミニウムとボイドの境界からの反射エネルギー量との反射エネルギー量の差（上記の例では、３ｄＢ）である。従って、前記境界条件と各材料の縦波音速、横波音速及び密度を用いて反射エネルギーの量を、予め計算しておき、計算結果による反射エネルギーの差を既知の値として校正装置１０３Ｃが保持するようにしてもよいものである。
【００３５】
次に、図３を用いて、本実施形態による超音波検査装置における表示例について説明する。  
図３は、本発明の一実施形態による超音波検査装置の表示画面の例の説明図である。
【００３６】
出力部１０４Ｂには、検査モード切替器１０４Ｃにより、Ｘ−Ｙ面で２次元機械走査し、各位置における波高値をグレースケールに置き換えて画像化した探傷結果画面３０１とＸ−Ｙ面の断面プロファイル３０２Ａ，３０２Ｂを示すことができる。
【００３７】
この探傷結果と反射エネルギー量の差の計算結果を用いて、計算値を校正する。校正手順は、例えば、受信信号を画像化した表示部１０４の探傷結果画面３０１で、目視検査により健全部を判定する。この際、検査対象の凹凸表面形状により、凹部、凸部のそれぞれの領域で受信信号の情報が異なる。特に、超音波の伝搬経路が異なるため、受信信号の波高値が異なる。そのため、凹部、凸部のそれぞれの領域で健全部を選択する。選択した健全部のそれぞれの波高値を基準感度として、反射エネルギー量の差を用いて、ボイドの欠陥部の波高値の絶対値を校正する。
【００３８】
次に、図４を用いて、本実施形態による超音波検査装置を用いた検査内容について説明する。
【００３９】
図４は、本発明の一実施形態による超音波検査装置による検査内容を示すフローチャートである。
【００４０】
ステップＳ１０において、入力部１０４Ａで検査対象の情報を入力または選択し、計算装置１０３Ｂにより反射対象毎に反射エネルギーを計算する。
【００４１】
この反射エネルギーの計算については前述の通りであり、冷却ピンの材料であるアルミニウムと、絶縁性のパッケージ部材であるエポキシ樹脂との境界におけるボイドの有無を探傷するモデルとした場合、アルミニウムとエポキシ樹脂の境界からの反射エネルギー量と、アルミニウムとボイドの境界からの反射エネルギー量との反射エネルギー量の差は、３ｄＢとなる。
【００４２】
なお、ステップＳ１０による計算を毎回行うのではなく、境界条件と各材料の縦波音速、横波音速及び密度を用いて反射エネルギーの量を、予め計算しておき、計算結果による反射エネルギーの差を既知の値として校正装置１０３Ｃに保持するようにしてもよいものである。
【００４３】
次に、ステップＳ２０において、１０２走査制御回路でＸ−Ｙ面方向に２次元走査しながら送・受信部１０１の信号により、超音波プローブ１００Ｂを用いて検査対象の検査領域からの超音波を総・受信して、受信信号を記憶装置１０２Ｃに転送する。これにより、図３にて説明したような、各位置における波高値をグレースケールに置き換えて画像化した探傷結果画面３０１とＸ−Ｙ面の断面プロファイル３０２Ａ，３０２Ｂを示すことができる。
【００４４】
次に、ステップＳ３０において、記憶装置１０２Ｃの受信信号を出力部１０４Ｂで画像化して、凹部、凸部それぞれの健全部の探傷データを用いて、健全部を除去する閾値を設定する。
【００４５】
ここで、凸部とは冷却ピンの位置であり、図３の例では、格子状に配列している丸が、それに該当する。凹部とは、エポキシ樹脂製のパッケージ部材であって、冷却ピンがない位置である。図３の例では、冷却ピンの丸がない位置が該当する。
【００４６】
図３の例では、中央に図示されている丸形状の冷却ピンの位置に楕円形状のボイドＢＯが重畳している。このボイドの位置は非健全部であり、それ以外の位置が健全部となる。
【００４７】
そこで、凸部の健全部として、例えば、図３に示した位置Ｐ１を選択する。
また、凹部の健全部として、例えば、図３に示した位置Ｐ２を選択する。なお、凸部の健全部は位置Ｐ１に限らず、位置Ｐ１’などでもよいものである。また、凹部の健全部は位置Ｐ２に限らず、位置Ｐ２’などでもよいものである。要するに、ボイドＢＯと重なっていない凹部や凸部の位置を選択する。
【００４８】
ここで、ステップＳ３０で選択された凹部の健全部Ｐ１の反射エネルギー（波高値）をＩ１とする。また、凸部の健全部Ｐ２の反射エネルギー（波高値）をＩ２とする。
【００４９】
一方、ボイドＢＯによる反射エネルギー（波高値）は、図２にて説明したように、凸部や凹部よりも３ｄＢ高いものである。すなわち、図３に示した反射エネルギーの差ΔＥ１やΔＥ２は、３ｄＢである。
【００５０】
一方、ゲート処理としては、凹部の健全部の波高値Ｉ１に対して、閾値としてＩ１±ΔＩを設定する。ここで、ΔＩは例えば、前述の反射エネルギーの差ΔＥ１，ΔＥ２の３ｄＢよりも小さくすることで、凹部にボイドが重畳している場合にはこれを選択せず、凹部の健全部のみをゲート処理により選択できる。従って、ΔＩとしては、例えば、１．０ｄＢとする。また、ゲート処理としては、凸部の健全部の波高値Ｉ２に対して、閾値としてＩ２±ΔＩを設定する。ここで、ΔＩは例えば、前述の反射エネルギーの差ΔＥ１，ΔＥ２の３ｄＢよりも小さくすることで、凸部にボイドが重畳している場合にはこれを選択せず、凸部の健全部のみをゲート処理により選択できる。
【００５１】
そして、ステップＳ４０において、出力部１０４Ｂの探傷結果画像３０１を元に複数のゲート処理を施すことで、健全部を除去して、非健全部を残す。
【００５２】
すなわち、ゲート処理としては、ステップＳ３０にて凹部の健全部の波高値Ｉ１に対して、閾値としてＩ１±ΔＩが設定され、また、凸部の健全部の波高値Ｉ２に対して、閾値としてＩ２±ΔＩが設定されているので、これらの閾値と探傷データを比較して、探傷データの中で、これらの閾値に含まれるデータは健全部のデータをして削除する事で、非健全部のデータが残る。
【００５３】
そして、ステップＳ５０において、ゲート処理を施した探傷結果画像４０１を得て、欠陥部を判定し、検査を終了する。これにより、図５に示す画像が得られる。
【００５４】
ここで、図５を用いて、本実施形態による超音波検査装置におけるデータ処理後の表示例について説明する。  
図５は、本発明の一実施形態による超音波検査装置におけるデータ処理後の表示例説明図である。
【００５５】
図３の探傷結果画面３００に対して、校正結果を用いて凹部と凸部のボイドがある欠陥部の波高値にそれぞれのゲート処理をかける。ゲート処理部の波高値を残し、健全部の波高値をゼロに変更する。ゲート処理は、測定誤差や材料・形状由来の波高値ばらつきを考慮して、ゲート幅を決定する。これらを考慮すると、例えば、ゲート幅は±１ｄＢに決定される。ゲート処理後の画像は探傷出力画面４０１のように欠陥部のみが画像化される。また、Ｘ−Ｙ面の断面プロファイル４０２Ａ及び４０２Ｂについても、欠陥部の波高値のみが表示される。これにより、ボイド等がある欠陥部の領域が判定できる。
【００５６】
検査対象によっては、凹凸形状であっても、凸部（冷却ピン）の高さが異なることがある。その場合、各冷却ピンの高さの位置に対して、それぞれの波高値を校正し、複数のゲートを設置して処理を行うことで、欠陥部の領域が判定できる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、凹凸形状の検査体の超音波検査において、導波物質で検査表面を覆うことなく、凹凸形状の情報も使用しないため簡便に検査可能な領域を拡大することができる。更に、検査工程を短縮できる。
【００５８】
次に、図６を用いて、本発明の他の実施形態による超音波検査装置を用いた検査内容について説明する。なお、本実施形態による超音波検査装置の構成は、図１に示したものと同様である。  
図６は、本発明の他の実施形態による超音波検査装置による検査内容を示すフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ１０〜ステップＳ２０、ステップＳ５０においては、図４の本発明の一実施形態による超音波検査装置による検査内容を示すフローチャートと同様である。
【００６０】
次に、ステップＳ３０Ａにおいて、記憶装置１０２Ｃの受信信号を出力部１０４Ｂで画像化して、凹部、凸部それぞれの健全部の探傷データを用いて、非健全部を選択する閾値を設定する。
【００６１】
ここで、凸部とは冷却ピンの位置であり、図３の例では、格子状に配列している丸が、それに該当する。凹部とは、エポキシ樹脂製のパッケージ部材であって、冷却ピンがない位置である。図３の例では、冷却ピンの丸がない位置が該当する。
【００６２】
図３の例では、中央に図示されている丸形状の冷却ピンの位置に楕円形状のボイドＢＯが重畳している。このボイドの位置は非健全部であり、それ以外の位置が健全部となる。
【００６３】
そこで、凸部の健全部として、例えば、図３に示した位置Ｐ１を選択する。
また、凹部の健全部として、例えば、図３に示した位置Ｐ２を選択する。ここで、ステップＳ３０Ａで選択された凹部の健全部Ｐ１の反射エネルギー（波高値）をＩ１とする。また、凸部の健全部Ｐ２の反射エネルギー（波高値）をＩ２とする。
【００６４】
一方、ボイドＢＯによる反射エネルギー（波高値）は、図２にて説明したように、凸部や凹部よりも３ｄＢ高いものである。すなわち、図３に示した反射エネルギーの差ΔＥ１やΔＥ２は、３ｄＢである。
【００６５】
一方、ゲート処理としては、凹部の健全部の波高値Ｉ１に対して、閾値としてＩ１＋３ｄＢ±ΔＩ’を設定する。ここで、ΔＩ’は例えば、前述の反射エネルギーの差ΔＥ１，ΔＥ２の３ｄＢよりも小さくすることで、ゲート処理により凹部にボイドが存在する被健全部を選択できる。従って、ΔＩ’としては、例えば、１．０ｄＢとする。また、ゲート処理としては、凸部の健全部の波高値Ｉ２に対して、閾値としてＩ２＋３ｄＢ±ΔＩを設定する。ここで、ΔＩは例えば、前述の反射エネルギーの差ΔＥ１，ΔＥ２の３ｄＢよりも小さくすることで、凸部にボイドが存在している非健全部を選択できる。
【００６６】
そして、ステップＳ４０Ａにおいて、出力部１０４Ｂの探傷結果画像３０１を元に複数のゲート処理を施すことで、非健全部を選択して残す。
【００６７】
検査工程上、想定される反射対象について、それらの材料情報より健全部の反射エネルギーとの差を計算した結果を用いて、複数のゲート処理を施すことで、反射対象を判定できる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、凹凸形状の検査体の超音波検査において、導波物質で検査表面を覆うことなく、簡便に検査可能な領域を拡大することができる。更に、検査工程を短縮できると共に、一度の二次元走査において、検査可能であり、検査時間が短縮できる。
【００６９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００…探傷部
１００Ａ…走査手段
１００Ｂ超音波プローブ
１０１…送・受信部
１０１Ａ…パルサ
１０１Ｂ…レシーバ
１０２…制御部
１０２Ａ…走査制御回路
１０２Ｂ…制御・処理用コンピュータ
１０２Ｃ…記憶装置
１０３…計算・校正部
１０３Ａ…計算・校正用コンピュータ
１０３Ｂ…計算装置
１０３Ｃ…校正装置
１０４…表示部
１０４Ａ…入力部
１０４Ｂ…出力部
１０４Ｃ…検査モード切替器
【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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