(57)【要約】【課題】水槽内に配置される試料を水等の媒質に接触させることなく、かつ確実に水槽内で固定することができ、大量に測定を行う場合に適した超音波映像検査装置を提供する。【解決手段】探傷器回路２２で作られた電気信号を超音波探触子１３で超音波に変換し、超音波を液体媒質を介して試料２０に入射させ、試料２０の内部から戻る超音波反射エコーを超音波探触子１３で電気信号に変換して、試料２０の内部を映像化する超音波映像検査装置において、試料２０は搬送用の試料保持部材１９に固定され、本装置に搬入された試料保持部材１９は、試料２０が液体媒質に接触しないように水１８を収容する水槽１７に設けられ、試料保持部材１９の外側より水を介して超音波を与えて超音波検査を行う。【選択図】      図４
2005043107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
探傷器回路で作られた電気信号を超音波探触子で超音波に変換し、前記超音波を液体媒質を介して試料に入射させ、前記試料の内部から戻る超音波反射エコーを前記超音波探触子で電気信号に変換して、前記試料の内部を映像化する超音波映像検査装置において、
前記試料は搬送用の試料保持部材に固定され、
本装置に搬入された前記試料保持部材は、前記試料が前記液体媒質に接触しないように前記液体媒質を収容する容器に取り付けられ、
前記試料保持部材の外側より前記液体媒質を介して前記超音波を与えて超音波検査を行うことを特徴とする超音波映像検査装置。
【請求項２】
前記容器は、その一部に、前記試料を密封するように前記試料保持部材を取り付ける取付け部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の超音波映像検査装置。
【請求項３】
前記容器は、内部に、前記試料を密封するように前記試料保持部材を取り付ける取付けケースが配置されることを特徴とする請求項１記載の超音波映像検査装置。
【請求項４】
前記試料保持部材には、本装置が配置された超音波検査工程の前後の他の工程で使用される試料保持部材が兼用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波映像検査装置。
【請求項５】
前記試料はシリコンウェハまたはシリコンウェハを加工したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波映像検査装置。
【請求項６】
前記試料保持部材は高分子膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の超音波映像検査装置。
【請求項７】
前記試料保持部材は平板な板材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の超音波映像検査装置。
【請求項８】
前記試料保持部材で形成される前記試料を密封する空間内に前記試料を支える支持部材を備えたことを特徴とする請求項６または７記載の超音波映像検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波映像検査装置に関し、特に、シリコンウェハ等の試料を媒質に接触させることなく保護して超音波検査を行える超音波映像検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
材料欠陥を検出し評価するための検査装置として超音波映像検査装置が知られている。超音波映像検査装置は、試料を、水槽に溜めた水（液体の媒質）の中に置き、探触子から出射される超音波を媒質を介して試料の中に入射する。探触子は３軸ステージに支持され、試料の測定表面を走査できるように設けられている。試料の中から反射される超音波は探触子で受信され、電気信号に変換される。当該電気信号は探傷器回路に入力され、信号処理が行われる。コンピュータで構成される制御装置は３軸ステージと探傷器回路の動作を制御し、試料の測定表面の各測定点で得られた信号に基づいて探傷映像を作成し表示装置の画面に表示する。超音波映像検査装置による測定方法としては、１つの探触子によって送受信を行う反射型測定方法と、試料を挟む２つの探触子での間で送受信を行う透過型測定方法がある。上記超音波映像検査装置では主に１ＭＨｚ以上の超音波が用いられる。１ＭＨｚ以上の超音波は空気中では減衰が大きく伝播しにくい。そのため試料は媒質の入った水槽中に保持されて超音波探傷をされる。媒質としては一般的に水が使用される。
【０００３】
また超音波映像検査装置に類似または関連する技術として、下記の文献（非特許文献１）に開示された音響映像法がある。この音響映像法は、超音波映像検査装置や超音波顕微鏡を含む映像方法であり、材料欠陥の検出とその評価に広く使われている。上記文献に開示される音響映像法では、その図１に示されるように、試料（未焼結セラミックス）の上方にポリエチレンシートを配置し、ポリエチレンシートを容器状にして水を溜め、ポリエチレンシートと試料の間において、試料に接着テープを貼りさらに当該接着テープの上にゲル材を設けるようにして、ポリエチレンシートと試料を密着させている。超音波探触子はポリエチレンシート内の水の中に配置されている。試料としての上記未焼結セラミックスは、水に接触させると、吸水性を有することから変質してしまうので、上記の装置構成によれば、試料と水が接触するのを防止する構成を採用している。
【０００４】
【非特許文献１】
山中一司等、「材料評価のための新しい音響映像法」、日本非破壊検査協会、００７特別研究委員会、１９９０年４月１９日発表
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
半導体パッケージなどの電子部品では、内部の接着剥離や樹脂中の気泡が不良原因になるため、上記超音波映像検査装置を利用して不良原因の検査を行うことが多い。このような電子部品を試料として超音波映像検査を行うとき、水槽の水中内に電子部品を配置しなければならない。一般に、電子部品が水に濡れるとその機能が劣化するものが多いので、超音波映像検査で水槽内に入れて一度測定した電子部品を正常品として扱うことは極めて少ない。そのため、電子部品の品質管理の観点で抜き取り検査で超音波探傷を利用した映像検査装置を利用することはあるが、定常的に全数の出荷検査に利用されることは少ない。また、電子部品や材料によっては水につけられることを避けるべきものがあり、さらに、水をつけることにより、リンス工程や乾燥工程などの工程が増えてしまう。
【０００６】
また水槽内の水の中に入れられた試料は測定中は移動しないように固定することが必要となる。しかしながら、水中では浮力が作用し、測定中には水流が起きるので、試料は動きやすい。測定中に試料が動くと、正確な測定を行うことはできない。また試料が浮き上がると、探触子と接触するおそれが高い。そこで、従来、超音波映像検査装置の水槽内で試料を固定する方法として、粘着テープ上に並べる方法、またはマグネットプレートを配置しこの上に並べる方法がある。しかしながら、これらの方法によれば、非金属性の試料や割れやすい試料には使用できず、さらに大量の試料を専用トレイから並べ変えるのに手間がかかる。また、水中への脱着についてもシリコンウェハなどの大きなものや割れやすいものについては扱いが難しい。
【０００７】
上記のごとく電子部品を試料として超音波映像検査装置で測定を行う場合において、前述したポリエチレンシートを利用した従来技術を利用して電子部品と水との接触を避けるようにすることもできる。しかしながら、前述の従来技術によれば、装置側の構成において大きな変更・改良を加えることが必要であり、コストがかかる。さらに媒質である水中において試料を固定する場合にも、装置側の構成において変更・改良を施さなければならず、問題である。
【０００８】
そこで本出願人は、先に、上記の問題を解決する手段として超音波映像検査装置に適した試料保持具ケースを提案した（特願２００１−３８５０６４号）。この特許願で提案された試料保持具ケースは、ケース本体と蓋部材とこれらの間に設けられる弾性フィルムとを備える。ケース本体内の気密な密閉空間に試料が配置され、排気通路部を通して真空排気を行うことにより、ケース本体の内部空間は負圧とされる。この状態では、弾性フィルムは負圧によって試料に密着され、試料はケース本体内で固定される。
【０００９】
上記の試料保持具ケースの蓋部材は開口部が形成され、上記弾性フィルムは、当該開口部を覆うように蓋部材の内側に張られた状態で設けられる。試料の測定面に対して、蓋部材の開口部がはるかに大きい場合、ケース本体内が負圧になると、負圧になる経過に伴って弾性フィルムは試料にゆっくりと接触するため、試料の測定面と弾性フィルムの間の接触面に空気層が生じることがある。当該接触面に空気層が生じると、測定面と弾性フィルムの確実な密着状態を達成できず、超音波の伝播が制限され、所要の検査映像を得ることができない。
【００１０】
また、上記のごとく真空排気を行ってケース本体内部を負圧にするとき、排気通路部につながる周囲空間が優先的に排気され、弾性フィルムの周縁部に近い外側部分が先に密着状態を作り、本来排気したい空間が弾性フィルムによって密閉されかつ排気通路部から遮断され、当該空間を排気できず、測定面と弾性フィルムの確実な密着性を達成できない場合が生じる可能性がある。
【００１１】
さらに、試料が凹凸の激しい電子部品等や基板上に実装された電子部品等の場合には、測定面以外の部分の突起等により、弾性フィルムが破損するおそれがある。また、試料の測定をするごとにケース本体内部を真空排気する必要があるので、シリコンウェハなどの試料を大量に測定する場合にはあまり適していなかった。
【００１２】
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、水槽内に配置される試料を水等の媒質に接触させることなく、かつ確実に水槽内で固定することができ、大量に測定を行う場合に適した超音波映像検査装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る超音波映像検査装置は、上記目的を達成するために、次のように構成される。
【００１４】
第１の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項１に対応）は、探傷器回路で作られた電気信号を超音波探触子で超音波に変換し、超音波を液体媒質を介して試料に入射させ、試料の内部から戻る超音波反射エコーを超音波探触子で電気信号に変換して、試料の内部を映像化する超音波映像検査装置において、試料は搬送用の試料保持部材に固定され、本装置に搬入された試料保持部材は、試料が液体媒質に接触しないように液体媒質を収容する容器（水槽）に設けられ、試料保持部材の外側より液体媒質を介して超音波を与えて超音波検査を行うことで特徴づけられる。
【００１５】
第１の本発明に係る超音波映像検査装置によれば、試料は搬送用の試料保持部材に固定され、本装置に搬入された試料保持部材は、試料が液体媒質に接触しないように液体媒質を収容する容器に設けられ、試料保持部材の外側より液体媒質を介して超音波を与えて超音波検査を行うため、試料を容易に搬送することができ、試料に液体媒質を接触させないで測定することができ、また、試料の搬送と超音波検査を同一治具を用いて行うことを可能にし、試料を大量に測定することが容易となる。
【００１６】
第２の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、容器は、その一部に、試料を密封するように試料保持部材を取り付ける取付け部が形成されていることで特徴づけられる。それにより、試料が固定され、搬送された試料保持部材を容易に容器に取り付けることができる。
【００１７】
第３の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、容器は、内部に、試料を密封するように試料保持部材を取り付ける取付けケースが配置されることで特徴づけられる。それにより、試料が固定され、搬送された試料保持部材を容易に容器の内部に配置された取付けケースに取り付けることができる。
【００１８】
第４の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、試料保持部材には、本装置が配置された超音波検査工程の前後の他の工程で使用される試料保持部材が兼用されることで特徴づけられる。シリコンウェハ等の薄型の材料では、加工工程や検査工程を粘着性の高分子フィルムを張った枠や、ガラス製、高分子製またはセラミックス製の板材からなる試料保持部材に貼り付けて行う。従来、超音波検査では試料を単独で水槽に入れて測定を行ったが、他の工程で使用できる試料保持部材で、搬送および固定を行い、測定することで、試料を媒質につけることなく超音波測定を大量に行うことが可能となる。ここで指すシリコンウェハを対象とした工程とは、研磨、ダイシング、成膜などの工程の他、ウェハレベルＣＳＰのように配線作業やモールディング作業のような実装工程も含む。
【００１９】
第５の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、試料はシリコンウェハまたはシリコンウェハを加工したものであることで特徴づけられる。それにより、扱いの難しいシリコンウェハの超音波検査装置による検査を容易に行うことが可能になる。
【００２０】
第６の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくは、試料保持部材は高分子膜であることで特徴づけられる。フィルム（膜）上のものを使用することにより、柔軟性が増し、試料との接着時に気泡が入りにくくなる。気泡が入ると超音波は透過しないため、気泡をいれずに接着できる高分子フィルム（高分子膜）による試料保持部材は超音波探傷に優れている。また、使い捨てとなるような使用法をされてもコストを下げることが可能である。
【００２１】
第７の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項７に対応）は、上記の構成において、好ましくは、試料保持部材は平板な板材であることで特徴づけられる。超音波検査のため、水中に没せられた際、高分子膜では水圧により変形が生じ、膜と試料の安定した密着が得られなくなる。また、測定時にプローブによって生じる媒質の流れにより試料がゆれる可能性がある。板状の試料保持部材を用いることにより、変形が少なく、安定した測定が可能になる。材料としては、アクリル、ポリカーボネートなどの高分子や、鉄、ステンレス等の金属やセラミックスのほか、超音波を伝えやすいガラスが良い。粘着剤としては、アクリル系の接着剤や、さらに、別の基材を持つ複層のものも使用できる。
【００２２】
第８の本発明に係る超音波映像検査装置（請求項８に対応）は、上記の構成において、好ましくは、試料保持部材で形成される試料を密封する空間内に試料を支える支持部材を備えたことで特徴づけられる。それにより、試料を支持部材により支持することができるため、膜と試料の安定した密着が得られる。また、測定時にプローブによって生じる媒質の流れによっても試料はゆれず、安定した測定が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
なお以下の実施形態で説明される構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００２５】
図１〜図４を参照して本発明に係る超音波映像検査装置の第１の実施形態を説明する。図１は測定時の装置構成を示し、図２は試料保持部材の断面図を示す。また図３は試料保持部材の斜め外観、図４は容器の断面図を示している。
【００２６】
図１で、基台１１の上には３軸スキャナ１２が設けられている。３軸スキャナ１２は、図１に示したＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向へ超音波探触子（超音波プローブ）１３を移動させる移動機構を有している。３軸スキャナ１２は、基台１１の上に立つ少なくとも２本の支柱１４と、２本の支柱１４の間に掛渡されている棒状フレーム１５と、フレーム１５上で移動するごとく取り付けられた支持部１６とから構成されている。支持部１６の下部に超音波探触子１３をＺ軸方向に移動できるように取り付けている。超音波探触子１３は、超音波出射面が下方を向くように配置されている。基台１１の上には水槽（容器）１７が置かれている。水槽１７の中には超音波を伝播させる水（液体媒質）１８が溜められている。水槽１７内の水１８の中に試料保持部材１９が配置されている。試料保持部材１９に試料２０が固定されている。試料保持部材１９は測定の際に試料を静止状態で固定して保持するための試料保持具として用いられる部材である。また、試料保持部材１９には、本装置が配置された超音波検査工程の前後の他の工程で使用される試料保持部材１９が兼用される。上記試料２０はシリコンウェハまたはシリコンウェハを加工したものである。
【００２７】
探触子１３は３軸スキャナ１２によってＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動され、かつ探触子１３の下端の超音波出射面は水１８の中に埋没されている。探触子１３は、３軸スキャナ１２の移動動作に基づき試料２０の測定面（ＸＹ面）を走査し、あるいはＺ軸方向に移動させる。制御装置であるコンピュータ２１は探傷器回路２２と３軸スキャナ１２の各動作を制御する。探傷器回路２２はパルス的電気信号を出力し、探触子１３に与える。探触子１３は当該電気信号を超音波に変換し、この超音波を水１８の中に出射する。探触子１３から出射された超音波は試料保持部材１９に固定された試料２０の測定面に対して照射され入射される。試料２０の内部では超音波の反射エコーが生じる。試料内部で生じた反射エコーは探触子１３により電気信号に変換され、探傷器回路２２で受信される。試料２０の内部から戻ってくる反射エコー信号によって試料内部の欠陥状態を検出することができる。コンピュータ２１は探傷器回路２２の動作を制御しかつ３軸スキャナ１２の移動動作を制御することにより、試料２０上の測定面の各点で反射エコーに係る電気信号を取得する。得られた反射エコーに係る電気信号に基づいて探傷映像を作成し、表示装置２３の画面に当該探傷映像を表示する。
【００２８】
試料保持部材１９は、図１に示される測定時の状態で、水槽１７の一部に形成された、試料を密封するように試料保持部材１９を取り付ける取付け部２４に取り付けられる。取付け部２４にはＯリング等のパッキング材２５が設けられ、その内部空間は、水密の状態に保持されている。試料２０は試料保持部材１９によって保護されかつその面に固定されている。また、試料保持部材１９を取り付けることによって形成される試料２０を密封する空間内に試料２０を支える支持部材２６を備えている。
【００２９】
試料保持部材１９は、図２と図３に示されるように、所要の剛性を有するリング状の枠３１と、これに取り付けられた保持材３２とから構成されている。保持材３２は、好ましくは円形状を有し、リング状の枠３１の外径と等しい半径の円の形態を有している。保持材３２は弾性を有するシート状フィルム、好ましくは高分子フィルム（高分子膜）である。この高分子フィルムは、高分子物質で作られた膜状部材でかつ所要の弾性を有するものである。高分子フィルムとしては例えばポリエチレンのフィルムが用いられる。保持材３２の枠３１側の面に試料２０を粘着剤や接着剤等により固定することができる。この試料２０を固定した状態で、超音波映像検査工程の前後の他の工程においても、この試料保持部材１９を兼用することができる。
【００３０】
試料保持部材１９のほぼ中央に試料２０を固定した状態で、水槽１７内の取付け部２４に取り付ける。そのとき、Ｏリング等のパッキング材２５により、内部空間は密封される。また、試料２０を密封する空間内には試料を支える支持部材２６が設けられている。支持部材２６の高さはシリコンウェハ等の試料を固定した試料保持部材１９を取付け部２４に取り付けたときに、底部２７から試料２０の下面までの高さとほぼ同じである。支持部材２６は試料２０の底面の形状に合わせた面形状を有するのが好ましく、例えば、円盤状のシリコンウェハ等の試料の場合は、円柱状のゴム、スポンジなどの弾性部材で形成されているものが好ましい。以上の構成により、試料保持部材１９に固定された試料２０は、内部空間２８に密封され、支持部材２６によって支持された状態で配置されることになる。
【００３１】
試料保持部材１９が取り付けられた状態では、図１と図４に示すごとく、保持材３２の下面と支持部材２６の上面との間に試料２０が挟まれて配置された状態になる。枠３１がＯリング等のパッキング材２５を有する取付け部２４に図示しないネジあるいは、留め金などにより取り付けられ、弾性を有しかつシート状の高分子フィルムからなる保持材３２が配置されることによって内部空間２８は水密または液密の状態に保持されると共に、外部から高分子フィルムからなる保持材３２に圧力が直接的に加わるようになっている。また、支持部材２６によって、試料２０の底面は支持されている。
【００３２】
試料保持部材１９にシリコンウェハ等の試料２０を固定しかつ支持部材２６でその試料２０を支持した状態で試料保持部材１９を取り付けたとき、図示しないネジや留め金によって試料保持部材１９は取付け部２４に固定される。図１と図４はこの状態を示している。
【００３３】
次に、上記超音波映像検査装置の使用方法を説明する。シリコンウェハや加工したシリコンウェハ等を試料２０として超音波を利用して探傷検査を行うとき、試料保持部材１９の保持材３２に粘着剤や接着剤で試料２０を固定する。この試料２０を固定した試料保持部材１９は、前工程でも使用される。容器１７の取付け部２４に当該試料２０を固定した試料保持部材１９を取り付ける。このとき試料２０の固定面を下側にして取り付ける。その後、試料保持部材１９を図示しないネジや留め金で固定する。この状態が図１と図４に示されている。その結果、内部空間２８は密封された状態になる。その後、図１に示すように、水槽１７内に水１８を溜める。この状態で前述のごとく超音波映像検査装置によって試料２０の探傷検査が行われる。試料２０に関する探傷検査が完了すると、水槽１７の水を排水し、試料保持部材１９を水槽１７から出し、その試料２０が固定されたままの試料保持部材１９を後工程に利用する。その後、他の試料についても同様な手順で測定を継続する。
【００３４】
上記の超音波映像検査装置によれば、シリコンウェハや加工されたシリコンウェハなどの試料２０を水１８に接触させることなく超音波探傷検査を行うことができ、かつ前後の工程で兼用できる試料保持部材に固定して探傷検査できるので、試料を大量に測定することが容易となる。特に、試料保持部材１９を用意するだけでよく、超音波映像検査装置の構成に特に変更を加える必要がないので、簡単に実現することができる。超音波探傷を行う測定の際において、高分子フィルムの保持材３２は試料２０の測定面に密着しているので、探触子１３から出射された超音波は効率よく試料２０の内部に入射される。
【００３５】
弾性を有する高分子フィルムの保持材３２は、検査される試料２０ごとに粘着剤や接着剤で試料２０の測定面２０ａに密着させられるので、検査を長く継続すると破損や傷みが生じる。そこで、高分子フィルムの保持材３２は適宜なタイミングで交換される。
【００３６】
特に、試料保持部材１９を取付け部２４に取り付けるとき、内部空間２８では、試料２０の下面が支持部材２６で支持される。水圧により保持材３２は変形しようとするが、支持部材２６により試料２０と保持材３２は支えられ、水流などの影響を受けにくく、安定した測定が可能となる。また、試料２０の測定面２０ａと保持材３２の間に空気層を作ることなく超音波探傷測定に適した高い密着状態を作ることができる。
【００３７】
次に、図５を参照して本発明に係る超音波映像検査装置の第２の実施形態を説明する。図５は、図４と同様な縦断面図である。図５において、図４で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。本実施形態に係る超音波映像検査装置では、局部水浸用治具４０を用いて局部水浸法を適用するために超音波探触子１３の先端部近くに給水口４１を有し、また、水槽１７には排水口４２が設けられている。その他の構成は上記第１実施形態の超音波映像検査装置と同じである。
【００３８】
上記の実施形態による超音波映像検査装置によれば、局部水浸用治具４０の給水口４１へ給水され、試料保持部材１９の表面上に水４３を流し、そして、その水４３は、局部水浸用治具４０の排水口４２から排水される。そのとき、超音波探触子１３と試料保持部材１９との間で、流れる水４３による水柱４４が形成される。その状態で、超音波探触子１３から超音波が発せられたとき、超音波は水柱４４を伝播し、試料保持部材１９を介して試料２０に照射され、試料２０からの超音波反射エコーが水柱４４を伝播して超音波探触子１３によって検出される。その検出された超音波は第１の実施形態での処理と同様な処理がなされ、映像として表示され、超音波映像検査がなされる。この第２の実施形態においては、流れた水は排水されるため、水槽１７に媒質は溜まらない。そのため、パッキングの気密性能を低く設定することができる。また、容器に水を溜めたり、排水したりする必要がないため、容易に大量測定を行うことができる。
【００３９】
次に図６に従って本発明に係る超音波映像検査装置の第３の実施形態を説明する。図６では水槽１７内に試料２０を密封するように試料保持部材１９を取り付ける取付けケース５０が配置される。取付け部５１にはＯリング等のパッキング材５２が設けられ、その内部空間５３は、水密の状態に保持されている。試料２０は試料保持部材１９によって保護されかつその保持材３２の面に固定されている。また、試料保持部材１９で形成される試料２０を密封する空間内に試料２０を支える支持部材５４を備えている。また試料保持部材１９の固定手段としては図示しないネジや留め金が用いられる。図６において、前述の各実施形態で説明された要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００４０】
この実施形態による取付けケース５０は、水槽１７に固定されていても良く、また、水槽１７に固定されていなくても良い。水槽１７に固定されていない場合には、水槽１７から、取付けケース５０を取り出すことができ、測定する前に、取付けケース５０を水槽１７から取りだし、取付け部５１に試料を固定した試料保持部材１９を取り付け、その取付けケース５０を水を溜めた水槽１７内に入れ、超音波映像検査を行い、検査後は、水槽１７から取付けケース５０を取り出し、取付け部５１から試料保持部材１９を取り外し、後工程に利用する。その後、次の試料保持部材１９を取り付け、同様にして検査を行う。これにより、試料２０を水に接触させることなく、大量の検査を容易に行うことができる。
【００４１】
次に図７に従って本発明に係る超音波映像検査装置の第４の実施形態を説明する。図７は、図６と同様な縦断面図である。図７において、図６で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。本実施形態に係る超音波映像検査装置では、超音波探触子６０をプローブ保持具６１により保持し、水槽１７の水中に入れ、また、取付けケース６２は水槽１７の上部に取り付けるようになっている。そして、取付けケース６２の試料保持部材１９側を下に向けて水槽１７に保持する。このとき、支持部材５４は必要ない。その他の構成は上記第３実施形態の超音波映像検査装置と同じである。
【００４２】
上記の実施形態による超音波映像検査装置によれば、水槽１７の水中の超音波探触子６０から超音波が発せられたとき、超音波は水中を伝播し、下方から試料保持部材１９を介して試料２０に照射され、試料２０からの超音波反射エコーが水中を伝播して超音波探触子６０によって検出される。その検出された超音波は第１の実施形態での処理と同様な処理がなされ、映像として表示され、超音波映像検査がなされる。この第４の実施形態においては、水槽１７に水１８を入れたままの状態で、取付けケース６２を水槽１７から取り外し、試料保持部材１９を取り付けケースに取り付け、水槽１７にその取付けケース６２を取り付けるため、水槽１７に水を溜めたり、排水したりする必要がないため、容易に大量測定を行うことができる。
【００４３】
次に図８に従って本発明に係る超音波映像検査装置の第５の実施形態を説明する。この第５の実施形態では、試料保持部材が、他の実施形態での試料保持部材とは異なるだけで、その他の構成は同様である。試料保持部材７０は、図８と図９に示されるように、平板な板材から構成されている。板材の材料としては、アクリル、ポリカーボネート等の高分子や、鉄、ステンレス等の金属や、セラミックスのほか、超音波を伝えやすいガラスが良い。試料保持部材７０は、好ましくは円形状を有している。試料保持部材７０の面に試料２０を粘着剤や接着剤等により固定することができる。この試料を固定した状態で、超音波映像検査工程の前後の工程においても、この試料保持部材を兼用することができる。
【００４４】
試料保持部材７０のほぼ中央に試料２０を固定した状態で、水槽１７内の取付け部２４や取付けケース５０の取付け部５１、あるいは取付けケース６２の取付け部６３に取り付ける。そのとき、Ｏリング等のパッキング材により、内部空間は密封される。試料保持部材７０が取り付けられた状態では、板材の下面と支持部材２６や支持部材５４の上面との間に試料２０が挟まれて配置された状態になる。超音波映像検査は、他の実施形態と同様な方法で行う。このように、板状の試料保持部材を用いることにより、変形が少なく、安定した測定が可能になる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を奏する。
【００４６】
試料は搬送用の試料保持部材に固定され、本装置に搬入された試料保持部材は、試料が液体媒質に接触しないように液体媒質を収容する容器に設けられ、試料保持部材の外側より液体媒質を介して超音波を与えて超音波検査を行うため、試料を容易に搬送することができ、試料に液体媒質を接触させないで測定することができる。また、超音波検査前後の工程と共用の試料保持部材を用いることにより、大量に測定を行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波映像検査装置の第１実施形態での測定時の状態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る超音波映像検査装置の第１実施形態で用いる試料保持部材の断面図である。
【図３】本発明に係る超音波映像検査装置の第１実施形態で用いる試料保持部材の外観斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る超音波映像検査装置に試料保持部材を取り付けた水槽の縦断面図である。
【図５】第２実施形態に係る超音波映像検査装置に試料保持部材を取り付けた水槽の縦断面図である。
【図６】第３実施形態に係る超音波映像検査装置に取付けケースを入れた水槽の縦断面図である。
【図７】第４実施形態に係る超音波映像検査装置に試料保持部材を取り付けた水槽の縦断面図である。
【図８】本発明に係る超音波映像検査装置の第５実施形態で用いる試料保持部材の断面図である。
【図９】本発明に係る超音波映像検査装置の第５実施形態で用いる試料保持部材の外観斜視図である。
【符号の説明】
１３              超音波探触子
１７              水槽
１９              試料保持部材
２０              試料
２１              コンピュータ
２２              探傷器回路
２３              表示装置
２４              取付け部
２５              パッキング材
２６              支持部材
３１              枠
３２              保持材
４１              給水口
４２              排水口
５０              取付けケース
【図１】
2005043107.tif 000003
【図２】
2005043107.tif 000004
【図３】
2005043107.tif 000005
【図４】
2005043107.tif 000006
【図５】
2005043107.tif 000007
【図６】
2005043107.tif 000008
【図７】
2005043107.tif 000009
【図８】
2005043107.tif 000010
【図９】
2005043107.tif 000011