JPH0763543A - 層厚測定方法及びその装置 - Google Patents
層厚測定方法及びその装置Info
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- JPH0763543A JPH0763543A JP21054493A JP21054493A JPH0763543A JP H0763543 A JPH0763543 A JP H0763543A JP 21054493 A JP21054493 A JP 21054493A JP 21054493 A JP21054493 A JP 21054493A JP H0763543 A JPH0763543 A JP H0763543A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】細孔の内周面の鍍金層の層厚を超音波により測
定する方法を提供する。 【構成】超音波発信器１０と超音波受信器１２とは、プ
リント回路基板２を挟んで対向して配置されている。こ
れら発信器１０及び受信器１２は、凹面４２に沿って同
心状に配置された複数の超音波送受波部５０を有する。
発信器１０の各送波部５０からスルーホール４へ超音波
を入射させると、スルーホール４の内周面のコーティン
グ層に高入射角で超音波が入射し、コーティング層に非
対称０次のラム波が励起される。このとき、スルーホー
ル４を通じて受信器１２に受信される超音波の強度スペ
クトラム分布にディップ周波数ｆc が観測される。この
ｆcから、ｄ＝Ｃ／ｆc （ここでＣは、入射角θの下で
非対称０次のラム波が励起されるときの予め与えられた
ディップ周波数ｆc と層厚ｄとの積）により層厚ｄを算
出できる。
定する方法を提供する。 【構成】超音波発信器１０と超音波受信器１２とは、プ
リント回路基板２を挟んで対向して配置されている。こ
れら発信器１０及び受信器１２は、凹面４２に沿って同
心状に配置された複数の超音波送受波部５０を有する。
発信器１０の各送波部５０からスルーホール４へ超音波
を入射させると、スルーホール４の内周面のコーティン
グ層に高入射角で超音波が入射し、コーティング層に非
対称０次のラム波が励起される。このとき、スルーホー
ル４を通じて受信器１２に受信される超音波の強度スペ
クトラム分布にディップ周波数ｆc が観測される。この
ｆcから、ｄ＝Ｃ／ｆc （ここでＣは、入射角θの下で
非対称０次のラム波が励起されるときの予め与えられた
ディップ周波数ｆc と層厚ｄとの積）により層厚ｄを算
出できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、孔の壁面の層厚を超
音波により測定する方法及びその装置に関する。例え
ば、プリント回路基板の電子部品装着用のスルーホール
の内周壁面上に形成された鍍金層の層厚測定が本発明の
技術分野に含まれる。
音波により測定する方法及びその装置に関する。例え
ば、プリント回路基板の電子部品装着用のスルーホール
の内周壁面上に形成された鍍金層の層厚測定が本発明の
技術分野に含まれる。
【０００２】
【従来の技術】プリント回路基板のスルーホールの内周
壁面のコーティング層の厚さを検査する一つの方法は、
破壊測定である。即ち、スルーホールの径方向に沿って
基板を破断し、その断面を光学顕微鏡で観察して層厚を
視認する。この方法の不都合は、製品を損う上に時間も
要するので、非効率的な点である。
壁面のコーティング層の厚さを検査する一つの方法は、
破壊測定である。即ち、スルーホールの径方向に沿って
基板を破断し、その断面を光学顕微鏡で観察して層厚を
視認する。この方法の不都合は、製品を損う上に時間も
要するので、非効率的な点である。
【０００３】一方、非破壊に層厚を測定する方法として
は、電導率を利用した測定が公知である。この方法で
は、スルーホールの上面と下面とにそれぞれ電極を接続
し、コーティング層の抵抗率を検出することにより層厚
が測定される。この方法の不都合は、コーティング層の
抵抗率には経時変化があり、測定困難な場合が生じるこ
とである。また、被測定ホールの上面と下面とが、その
被測定ホールのコーティング層以外の部位（例えば被測
定ホールに対して回路パターンで導通している他のスル
ーホール）を通じて電気的に導通している場合には、測
定できないことである。
は、電導率を利用した測定が公知である。この方法で
は、スルーホールの上面と下面とにそれぞれ電極を接続
し、コーティング層の抵抗率を検出することにより層厚
が測定される。この方法の不都合は、コーティング層の
抵抗率には経時変化があり、測定困難な場合が生じるこ
とである。また、被測定ホールの上面と下面とが、その
被測定ホールのコーティング層以外の部位（例えば被測
定ホールに対して回路パターンで導通している他のスル
ーホール）を通じて電気的に導通している場合には、測
定できないことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の不都合を解消し、孔の壁面の層厚を非破
壊で高精度に測定できる層厚測定方法及びその装置を提
供することである。
した従来技術の不都合を解消し、孔の壁面の層厚を非破
壊で高精度に測定できる層厚測定方法及びその装置を提
供することである。
【０００５】
【課題を達成するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一面側から他面側へ貫通された孔を有
し、この孔は、表面に層が形成された壁により側周面を
規定されてなる基体に対し、孔の壁の層厚ｄを超音波に
より測定する方法及びその装置を提供する。
に、本発明は、一面側から他面側へ貫通された孔を有
し、この孔は、表面に層が形成された壁により側周面を
規定されてなる基体に対し、孔の壁の層厚ｄを超音波に
より測定する方法及びその装置を提供する。
【０００６】ここで本発明の方法は、基体の一面側に配
置され、凹面に沿って配置された複数の超音波送信部を
有する超音波送信手段から、広帯域の周波数を有する超
音波を基体の孔の壁の層に対して入射角θで入射させる
行程と、基体の他面側に配置され、凹面に沿って配置さ
れた複数の超音波受信部を有する超音波受信手段によ
り、超音波送信手段から送信された超音波を基体の孔を
通じて受信する行程と、受信された超音波の強度スペク
トラムを測定する行程と、測定された強度スペクトラム
から、強度スペクトラムの極小を生じるディップ周波数
ｆc を検出する行程と、基体の材料、層の材料及び入射
角θの組み合わせで定まり、且つ非対称０次のラム波が
励起されるときの予め与えられた固有値Ｃと、検出され
たディップ周波数ｆc とに基づいて、層厚ｄを算出する
行程とからなる。
置され、凹面に沿って配置された複数の超音波送信部を
有する超音波送信手段から、広帯域の周波数を有する超
音波を基体の孔の壁の層に対して入射角θで入射させる
行程と、基体の他面側に配置され、凹面に沿って配置さ
れた複数の超音波受信部を有する超音波受信手段によ
り、超音波送信手段から送信された超音波を基体の孔を
通じて受信する行程と、受信された超音波の強度スペク
トラムを測定する行程と、測定された強度スペクトラム
から、強度スペクトラムの極小を生じるディップ周波数
ｆc を検出する行程と、基体の材料、層の材料及び入射
角θの組み合わせで定まり、且つ非対称０次のラム波が
励起されるときの予め与えられた固有値Ｃと、検出され
たディップ周波数ｆc とに基づいて、層厚ｄを算出する
行程とからなる。
【０００７】一方、本発明の装置は、基体の一面側に配
置され、凹面に沿って配置された複数の超音波送信部を
有し、広帯域の周波数を有する超音波を基体の孔の壁の
層に対して入射角θで入射させる超音波送信手段と、基
体の他面側に配置され、凹面に沿って配置された複数の
超音波受信部を有し、超音波送信手段から送信された超
音波を基体の孔を通じて受信する超音波受信手段と、受
信された超音波の強度スペクトラムを測定する手段と、
測定された強度スペクトラムから、強度スペクトラムの
極小を生じるディップ周波数ｆc を検出する手段と、基
体の材料、層の材料及び入射角θの組み合わせで定まる
予め与えられた固有値Ｃと、検出されたディップ周波数
ｆc とに基づいて、層厚ｄを算出する手段とからなる。
置され、凹面に沿って配置された複数の超音波送信部を
有し、広帯域の周波数を有する超音波を基体の孔の壁の
層に対して入射角θで入射させる超音波送信手段と、基
体の他面側に配置され、凹面に沿って配置された複数の
超音波受信部を有し、超音波送信手段から送信された超
音波を基体の孔を通じて受信する超音波受信手段と、受
信された超音波の強度スペクトラムを測定する手段と、
測定された強度スペクトラムから、強度スペクトラムの
極小を生じるディップ周波数ｆc を検出する手段と、基
体の材料、層の材料及び入射角θの組み合わせで定まる
予め与えられた固有値Ｃと、検出されたディップ周波数
ｆc とに基づいて、層厚ｄを算出する手段とからなる。
【０００８】本発明の実施例によれば、超音波を基体の
孔の壁の層に対して入射角θで入射させた際には、基体
の孔の壁の層に非対称０次のラム波が励起される。
孔の壁の層に対して入射角θで入射させた際には、基体
の孔の壁の層に非対称０次のラム波が励起される。
【０００９】本発明の実施例によれば、層厚ｄは、ｄ＝
Ｃ／ｆc に従って算出される。
Ｃ／ｆc に従って算出される。
【００１０】
【作用】例えば、壁の層に非対称０次のラム波が励起さ
れたときの超音波のディップ周波数ｆc と層厚ｄとの積
ｆc ・ｄは、基体の材料、層の材料及び入射角θの組み
合わせに応じて定まる固有値Ｃである。
れたときの超音波のディップ周波数ｆc と層厚ｄとの積
ｆc ・ｄは、基体の材料、層の材料及び入射角θの組み
合わせに応じて定まる固有値Ｃである。
【００１１】また、非対称０次のラム波が励起されたと
き、層から基体へエネルギーが漏洩するなどの原因によ
り、反射波の強度スペクトラムが極小となる。従って、
入射角θの下で非対称０次のラム波が励起されるときの
Ｃの値が明らかであれば、このＣ値とディップ周波数ｆ
c とから層厚ｄが求まる。
き、層から基体へエネルギーが漏洩するなどの原因によ
り、反射波の強度スペクトラムが極小となる。従って、
入射角θの下で非対称０次のラム波が励起されるときの
Ｃの値が明らかであれば、このＣ値とディップ周波数ｆ
c とから層厚ｄが求まる。
【００１２】
【実施例】図１及び図２は本発明に係る層厚測定方法を
実現するための装置を示す。この装置は、プリント回路
基板２のスルーホール４の内面のコーティング層を測定
するためののものである。以下の説明では、回路基板２
の長さ、幅、厚み方向をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ方向とす
る。
実現するための装置を示す。この装置は、プリント回路
基板２のスルーホール４の内面のコーティング層を測定
するためののものである。以下の説明では、回路基板２
の長さ、幅、厚み方向をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ方向とす
る。
【００１３】層厚測定装置は、プリント回路基板２を支
持してＸ方向に駆動するＸステージ６と、このＸステー
ジを支持してＹ方向に駆動するＹステージ８と、Ｚ方向
に沿ってプリント回路基板２を挟んで対向可能に配置さ
れた超音波発信器１０及び超音波受信器１２とを備え
る。これら発信器１０及び受信器１２の構造については
後述する。
持してＸ方向に駆動するＸステージ６と、このＸステー
ジを支持してＹ方向に駆動するＹステージ８と、Ｚ方向
に沿ってプリント回路基板２を挟んで対向可能に配置さ
れた超音波発信器１０及び超音波受信器１２とを備え
る。これら発信器１０及び受信器１２の構造については
後述する。
【００１４】発信器１０は、これをＸ，Ｙ，Ｚ方向へ駆
動するためのＸ−Ｙ−Ｚ駆動機構１４ａに支持され、更
にＸ−Ｙ−Ｚ駆動機構ａはアーム１６に支持されてい
る。Ｘ−Ｙ面における超音波受信器１２の位置は固定さ
れている。しかし、受信器１２は、これをＺ方向へ駆動
するためのＺ駆動機構１４ｂに支持されていることが好
ましい。
動するためのＸ−Ｙ−Ｚ駆動機構１４ａに支持され、更
にＸ−Ｙ−Ｚ駆動機構ａはアーム１６に支持されてい
る。Ｘ−Ｙ面における超音波受信器１２の位置は固定さ
れている。しかし、受信器１２は、これをＺ方向へ駆動
するためのＺ駆動機構１４ｂに支持されていることが好
ましい。
【００１５】発信器１０には、これにパルス信号を与え
て広帯領域の超音波を発信させるためのパルスジェネレ
ータ１８が接続されている。受信器１２には、その出力
を増幅するための増幅器２０、増幅器の出力からデータ
化された反射波の時間波形を形成するためのディジタル
オシロスコープ２２、ディジタルオシロスコープの出力
から反射波の強度スペクトラムを形成するためのＦＦＴ
（高速フーリエ変換）アナライザ２４、ＦＦＴアナライ
ザの出力に基づいて層厚を算出するための演算装置２
６、算出された層厚を表示するための表示器２８が順次
に接続されている。
て広帯領域の超音波を発信させるためのパルスジェネレ
ータ１８が接続されている。受信器１２には、その出力
を増幅するための増幅器２０、増幅器の出力からデータ
化された反射波の時間波形を形成するためのディジタル
オシロスコープ２２、ディジタルオシロスコープの出力
から反射波の強度スペクトラムを形成するためのＦＦＴ
（高速フーリエ変換）アナライザ２４、ＦＦＴアナライ
ザの出力に基づいて層厚を算出するための演算装置２
６、算出された層厚を表示するための表示器２８が順次
に接続されている。
【００１６】パルスジェネレータ１８の周波数は、キー
ボート等の入力装置３０を通じてコントローラ３２によ
り設定され、Ｘ，Ｙステージ６、８及びＸ−Ｙ−Ｚ駆動
機構１４は入力装置３０を通じてコントローラ３２に制
御される。演算装置２６もコントローラ３２により制御
される。
ボート等の入力装置３０を通じてコントローラ３２によ
り設定され、Ｘ，Ｙステージ６、８及びＸ−Ｙ−Ｚ駆動
機構１４は入力装置３０を通じてコントローラ３２に制
御される。演算装置２６もコントローラ３２により制御
される。
【００１７】演算装置２６には、層厚ｄを求めるための
式、 ｄ＝Ｃ／ｆc ……(1) （ここでｆc はディップ周波数であり、Ｃは、非対称０
次のラム波が励起されるときの予め与えられた固有値
（ｆc ・ｄ）であり、基体（本実施例においてはプリン
ト回路基板２）の材料、層（本実施例においてはコーテ
ィング層４ａ）の材料及び入射角θの組み合わせで定ま
る。）が記憶されている。Ｃの値は実験によらなくて
も、例えば、D.E.Chimenti,A.H.Nayfen,D.L.Butlerによ
り"Jounal of Applied Physics"53(1),P170(1982) に開
示された方法を用いて算出することができる。
式、 ｄ＝Ｃ／ｆc ……(1) （ここでｆc はディップ周波数であり、Ｃは、非対称０
次のラム波が励起されるときの予め与えられた固有値
（ｆc ・ｄ）であり、基体（本実施例においてはプリン
ト回路基板２）の材料、層（本実施例においてはコーテ
ィング層４ａ）の材料及び入射角θの組み合わせで定ま
る。）が記憶されている。Ｃの値は実験によらなくて
も、例えば、D.E.Chimenti,A.H.Nayfen,D.L.Butlerによ
り"Jounal of Applied Physics"53(1),P170(1982) に開
示された方法を用いて算出することができる。
【００１８】図３に示すように、発信器１０及び受信器
１２は、複数の超音波圧電素子が球凹面上に同心円状に
配列されたアンニュラー型トランスデューサである。こ
のトランスデューサは、例えば、一端に球凹面４２が形
成された円筒状の音響レンズ４０と、この音響レンズ中
に球凹面４２に対して同心円状に配置された複数の棒状
電極４４と、一面が棒状電極の一端に接するように球凹
面４２上に形成された圧電膜４６と、この圧電膜の他面
に貼付された球凹面状の金属基板４８とからなる。パル
スジェネレータ１８からの電圧は、複数の棒状電極４４
と球凹面状の金属基板４８との間に印加される。
１２は、複数の超音波圧電素子が球凹面上に同心円状に
配列されたアンニュラー型トランスデューサである。こ
のトランスデューサは、例えば、一端に球凹面４２が形
成された円筒状の音響レンズ４０と、この音響レンズ中
に球凹面４２に対して同心円状に配置された複数の棒状
電極４４と、一面が棒状電極の一端に接するように球凹
面４２上に形成された圧電膜４６と、この圧電膜の他面
に貼付された球凹面状の金属基板４８とからなる。パル
スジェネレータ１８からの電圧は、複数の棒状電極４４
と球凹面状の金属基板４８との間に印加される。
【００１９】このようなアンニュラー型トランスデュー
サによれば、図４に示すように、球凹面４２において、
複数の棒状電極４４の配置位置に相当する部分５０が超
音波の送受波される部位である。従って、このトランス
デューサは、球凹面４２に沿って複数の超音波圧電素子
が配置された構成と見做せる。また、トランスデューサ
の焦点を試料面上に設定すれば、試料の微小領域に対
し、斜め（入射角θ）に集束超音波を入射させることが
できる。
サによれば、図４に示すように、球凹面４２において、
複数の棒状電極４４の配置位置に相当する部分５０が超
音波の送受波される部位である。従って、このトランス
デューサは、球凹面４２に沿って複数の超音波圧電素子
が配置された構成と見做せる。また、トランスデューサ
の焦点を試料面上に設定すれば、試料の微小領域に対
し、斜め（入射角θ）に集束超音波を入射させることが
できる。
【００２０】上述の図３及び図４を参照した構成は、ア
ンニュラー型トランスデューサの構成の一例を示したに
すぎず、複数の超音波圧電素子を凹面に沿って配置させ
るものであれば、他の構成を用いてもよい。このような
アンニュラー型トランスデューサの詳細は、特開平３−
１５６３０８号公報に開示されている。
ンニュラー型トランスデューサの構成の一例を示したに
すぎず、複数の超音波圧電素子を凹面に沿って配置させ
るものであれば、他の構成を用いてもよい。このような
アンニュラー型トランスデューサの詳細は、特開平３−
１５６３０８号公報に開示されている。
【００２１】層厚測定に際しては、回路基板２及び／ま
たは発信器１０を移動させ、図２に示すように、スルー
ホール４を通じて発信器１０と受信器１２を対向させ
る。ここで発信器１０と受信器１２との間には超音波伝
播媒体（一般には水）が介在されているものとする。
たは発信器１０を移動させ、図２に示すように、スルー
ホール４を通じて発信器１０と受信器１２を対向させ
る。ここで発信器１０と受信器１２との間には超音波伝
播媒体（一般には水）が介在されているものとする。
【００２２】このような状態で発信器１０からスルーホ
ール４へ超音波を発信させると、図に示すように発信波
は集束して焦点５２に達した後、拡がりつつ進行する。
その結果、発信器１０からの波は、スルーホール４の内
周面に形成されたコーティング層４ａに対して斜めに入
射し、コーティング層４ａに非対称０次のラム波が励起
される。一方、コーティング層４ａで反射した波は、受
信器１２に受信される。
ール４へ超音波を発信させると、図に示すように発信波
は集束して焦点５２に達した後、拡がりつつ進行する。
その結果、発信器１０からの波は、スルーホール４の内
周面に形成されたコーティング層４ａに対して斜めに入
射し、コーティング層４ａに非対称０次のラム波が励起
される。一方、コーティング層４ａで反射した波は、受
信器１２に受信される。
【００２３】非対称０次のラム波が励起されたときは、
コーティング層４ａから基板２へ音波のエネルギーが漏
洩すること等に起因して、ＦＦＴアナライザ２４による
強度スペクトラム分布にディップが観測される。ＦＦＴ
アナライザ２４は、その検索機能によりディップ周波数
ｆc を検索し、これを演算装置２６に与える。演算装置
は(1) 式に従って層厚ｄを算出する。非対称０次（Ａ0
モード）のラム波は、約７０°〜約９０°の入射角の範
囲でＣの値が殆ど変化しない特性を有するため、層厚ｄ
を正確に求めることができる。演算装置２６は(1) 式に
従って層厚ｄを算出する。
コーティング層４ａから基板２へ音波のエネルギーが漏
洩すること等に起因して、ＦＦＴアナライザ２４による
強度スペクトラム分布にディップが観測される。ＦＦＴ
アナライザ２４は、その検索機能によりディップ周波数
ｆc を検索し、これを演算装置２６に与える。演算装置
は(1) 式に従って層厚ｄを算出する。非対称０次（Ａ0
モード）のラム波は、約７０°〜約９０°の入射角の範
囲でＣの値が殆ど変化しない特性を有するため、層厚ｄ
を正確に求めることができる。演算装置２６は(1) 式に
従って層厚ｄを算出する。
【００２４】図５は一例として銅に対する入射角とＣ値
との関係を示す。図中の各々の曲線は、ラム波の一つの
モードを示す。アンニュラー型トランスデューサにおい
ては、超音波の入射角は僅かに幅を有する。仮に、Ｓ0
やＡ1 などのモードを使用すると、Ｃ値も幅を持つの
で、スペクトラム分布上のディップも拡がり、ディップ
周波数ｆc を特定し難い恐れがある。しかし、コーティ
ング層４ａの層厚測定では、スルーホール４と発信器１
０との配置関係に起因して、コーティング層４ａに対す
る入射角が比較的に大きく（約７０°以上）になるので
Ａ0 モード（非対称０次）を使用することになる。この
Ａ0 モードは上述のように入射角に幅があってもＣ値の
拡がりが小さく、ディップ周波数ｆc の特定が容易な鋭
いディップを期待できる。
との関係を示す。図中の各々の曲線は、ラム波の一つの
モードを示す。アンニュラー型トランスデューサにおい
ては、超音波の入射角は僅かに幅を有する。仮に、Ｓ0
やＡ1 などのモードを使用すると、Ｃ値も幅を持つの
で、スペクトラム分布上のディップも拡がり、ディップ
周波数ｆc を特定し難い恐れがある。しかし、コーティ
ング層４ａの層厚測定では、スルーホール４と発信器１
０との配置関係に起因して、コーティング層４ａに対す
る入射角が比較的に大きく（約７０°以上）になるので
Ａ0 モード（非対称０次）を使用することになる。この
Ａ0 モードは上述のように入射角に幅があってもＣ値の
拡がりが小さく、ディップ周波数ｆc の特定が容易な鋭
いディップを期待できる。
【００２５】本実施例のように、発信器１０の駆動機構
１４ａに加えて、受信器１２がＺ軸駆動機構１４ｂを有
するならば、発信器１０及び受信器１２をＺ軸方向に移
動させながら測定することにより、コーティング層４ａ
のＺ軸方向の膜厚変化を走査することができる。
１４ａに加えて、受信器１２がＺ軸駆動機構１４ｂを有
するならば、発信器１０及び受信器１２をＺ軸方向に移
動させながら測定することにより、コーティング層４ａ
のＺ軸方向の膜厚変化を走査することができる。
【００２６】上述の実施例において、強度スペクトラム
を形成するための検出系は、ディジタルオシロスコープ
２２とＦＦＴアナライザ２４との組み合わせに限らず、
超音波スペクトロスコピーのための種々の測定系を使用
することができる。
を形成するための検出系は、ディジタルオシロスコープ
２２とＦＦＴアナライザ２４との組み合わせに限らず、
超音波スペクトロスコピーのための種々の測定系を使用
することができる。
【００２７】また、プリント回路基板２の板厚、スルー
ホール４の径によっては、必ずしも非対称０次のラム波
を用いる必要はない。この場合のＣ値としては、非対称
０次のラム波に代えて、観測すべき波が励起されるとき
の固有値を用いることができる。
ホール４の径によっては、必ずしも非対称０次のラム波
を用いる必要はない。この場合のＣ値としては、非対称
０次のラム波に代えて、観測すべき波が励起されるとき
の固有値を用いることができる。
【００２８】更に、本発明の層厚測定対象は、プリント
回路基板２のスルーホール４のコーティング層４ａに限
定されるものではなく、微細な孔の内周面に形成された
層の層厚測定に広く応用できる。ここで測定対象の層は
金属である必要はなく、非導電性の層でも測定可能であ
るため、広範な用途が期待できる。
回路基板２のスルーホール４のコーティング層４ａに限
定されるものではなく、微細な孔の内周面に形成された
層の層厚測定に広く応用できる。ここで測定対象の層は
金属である必要はなく、非導電性の層でも測定可能であ
るため、広範な用途が期待できる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の層厚測定方
法及び装置によれば、孔の壁面の層に超音波を入射させ
ることにより、層厚を非破壊で高精度に測定できる。
法及び装置によれば、孔の壁面の層に超音波を入射させ
ることにより、層厚を非破壊で高精度に測定できる。
【図１】本発明の実施例に係る層厚装置を示す模式図で
ある。
ある。
【図２】図１における発信器と受信器とスルーホールと
の位置関係を基板を破断して示す図である。
の位置関係を基板を破断して示す図である。
【図３】図１における発信器または受信器の構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】図３の発信器または受信器の球凹面における超
音波の送受波部の配置を示す平面図である。
音波の送受波部の配置を示す平面図である。
【図５】様々なモードのラム波についての銅に対する入
射角とＣ値との関係を示すグラフである。
射角とＣ値との関係を示すグラフである。
２…プリント回路基板（基体）、４…スルーホール
（孔）、１０…超音波発信器（超音波発信手段）、１２
…超音波受信器（超音波受信手段）、２４…ＦＦＴアナ
ライザ（強度スペクトラム分布測定手段）、２６…演算
装置（演算手段）４２…凹面、５０…超音波送受波部。
（孔）、１０…超音波発信器（超音波発信手段）、１２
…超音波受信器（超音波受信手段）、２４…ＦＦＴアナ
ライザ（強度スペクトラム分布測定手段）、２６…演算
装置（演算手段）４２…凹面、５０…超音波送受波部。
Claims (6)
- 【請求項１】 一面側から他面側へ貫通された孔を有
し、この孔は、表面に層が形成された壁により側周面を
規定されてなる基体に対し、孔の壁の層厚ｄを超音波に
より測定する方法であって、 基体の一面側に配置され、凹面に沿って配置された複数
の超音波送信部を有する超音波送信手段から、広帯域の
周波数を有する超音波を基体の孔の壁の層に対して入射
角θで入射させる行程と、 基体の他面側に配置され、凹面に沿って配置された複数
の超音波受信部を有する超音波受信手段により、超音波
送信手段から送信された超音波を基体の孔を通じて受信
する行程と、 受信された超音波の強度スペクトラムを測定する行程
と、 測定された強度スペクトラムから、強度スペクトラムの
極小を生じるディップ周波数ｆc を検出する行程と、 基体の材料、層の材料及び入射角θの組み合わせで定ま
る予め与えられた固有値Ｃと、検出されたディップ周波
数ｆc とに基づいて、層厚ｄを算出する行程と、からな
る層厚測定方法。 - 【請求項２】 超音波を基体の孔の壁の層に対して入射
角θで入射させる行程が、非対称０次のラム波を励起さ
せる行程を含む請求項１記載の層厚測定方法。 - 【請求項３】 層厚ｄを算出する行程が、下式、 ｄ＝Ｃ／ｆc に従って層厚ｄを算出する請求項１または２記載の層厚
測定方法。 - 【請求項４】 一面側から他面側へ貫通された孔を有
し、この孔は、表面に層が形成された壁により周囲を規
定されてなる基体に対し、孔の壁の層厚ｄを超音波によ
り測定する装置であって、 基体の一面側に配置され、凹面に沿って配置された複数
の超音波送信部を有し、広帯域の周波数を有する超音波
を基体の孔の壁の層に対して入射角θで入射させる超音
波送信手段と、 基体の他面側に配置され、凹面に沿って配置された複数
の超音波受信部を有し、超音波送信手段から送信された
超音波を基体の孔を通じて受信する超音波受信手段と、 受信された超音波の強度スペクトラムを測定する手段
と、 測定された強度スペクトラムから、強度スペクトラムの
極小を生じるディップ周波数ｆc を検出する手段と、 基体の材料、層の材料及び入射角θの組み合わせで定ま
る予め与えられた固有値Ｃと、検出されたディップ周波
数ｆc とに基づいて、層厚ｄを算出する手段と、からな
る層厚測定装置。 - 【請求項５】 超音波送信手段が、基体の孔の壁の層に
非対称０次のラム波を励起させる請求項４記載の層厚測
定装置。 - 【請求項６】 層厚ｄを算出する手段が、下式、 ｄ＝Ｃ／ｆc に従って層厚ｄを算出する請求項４または５記載の層厚
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21054493A JPH0763543A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 層厚測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21054493A JPH0763543A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 層厚測定方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763543A true JPH0763543A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16591102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21054493A Pending JPH0763543A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 層厚測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763543A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103292754A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-09-11 | 河北联合大学 | 多介质层超声波测厚方法 |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP21054493A patent/JPH0763543A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103292754A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-09-11 | 河北联合大学 | 多介质层超声波测厚方法 |
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