JPH1164302A - 超音波検査装置の試料載置台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水の中に沈めるときの水の流れを考慮して試
料載置台を形成する容器そのものの形態に変更を加える
だけで試料の位置ずれと泡の発生の問題を解消し、低コ
ストで達成でき、検査の手間を軽減し、さらに検査の自
動化に役立つ超音波検査装置の試料載置台を提供する。 【解決手段】 水19中に試料15を浸漬させ、試料に対し
探触子22から超音波を出射し、試料から戻ってくる反射
波を探触子で受けてエコー信号を取り出し、このエコー
信号に基づいて試料を検査する超音波検査装置に使用さ
れ、上記試料を底部上に載置し、試料を水に浸漬させる
べく底部が水中に沈められる容器11からなるもので、当
該容器は、底壁部11a と側壁部11b-11d を備えた立体的
な容器であって、底壁部と側壁部の境界部に水の浸入口
14が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波検査装置の試
料載置台に関し、特に、試料の位置ずれや試料への泡の
付着が生じない超音波検査装置の試料載置台に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波検査装置では、ＩＣチップ等の試
料を検査するとき、当該試料を例えば水のような超音波
媒体の中に浸漬させる。このとき試料は、試料載置台に
載置され、この試料載置台を水の中に沈めることにより
水中に浸漬される。ところで、従来の試料載置台ではそ
の形態自体に特別な工夫が施されていなかったため、試
料載置台を水の中に沈めると、試料載置台を構成する容
器の中に水が流れ込み、そのときの水流の勢いによって
試料載置台上に配置された試料が所定位置から動いてし
まうという不具合いが存在した。

【０００３】そこで従来では、上記不具合いを解消する
ため、試料を、試料載置台上に、強力な磁石を利用して
固定したり（実開平５−２５３５５号公報）、真空吸盤
を利用して固定する方法が提案されていた。また試料載
置台を水中に沈めるとき、試料が動かないように試料載
置台を沈める速度を遅くしたり、あるいは、試料載置台
を沈めた後に試料の位置ずれを修正することもあった。

【０００４】また試料載置台を水の中に沈めるときに
は、試料載置台を形成する容器の中へ水が流れ込み、そ
の流れ込み作用で泡が立ちやすい。この泡は試料に付着
しやすく、その後の超音波による検査の障害となる。試
料に付着した泡を除去する技術として、従来、水流を利
用して吹き飛ばす方法が提案されている（実開平４−４
１６５９号公報）。さらに人間が後で目視によって泡の
付着状態を監視し、付着しているときには、手や専用の
器具で泡を除去することもあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】浸漬時における試料載
置台での試料の位置ずれをなくすため、強力な磁石や真
空吸盤を利用する方法は装置構成上コストがかかるとい
う問題を提起する。また試料載置台を沈める速度を遅く
する方法は検査時間が長くなり、検査効率を低下させ
る。さらに試料載置台を沈めた後に試料の位置ずれを修
正することは検査効率の低下を招くと共に検査の自動化
を達成できないという問題を提起する。

【０００６】また泡の試料への付着について、水流を利
用して吹き飛ばす方法は、装置構成上コストがかかり、
さらに人間が泡の付着状態を監視し、必要に応じて手や
専用器具で泡を除去する方法は、検査効率を低下し、生
産性を劣化させるという問題を提起する。

【０００７】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とにあり、超音波媒体である液体の中に沈めるときの流
体の流れを考慮して試料載置台を形成する容器そのもの
の形態に変更を加えるだけで試料の位置ずれと泡の発生
の問題を解消し、低コストで達成でき、検査の手間を軽
減し、さらに検査の自動化に役立つ超音波検査装置の試
料載置台を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
超音波検査装置の試料載置台は、上記目的を達成するた
め、次のように構成される。

【０００９】第１の超音波検査装置の試料載置台（請求
項１に対応）は、超音波媒体である水等の液体中に試料
を浸漬させ、当該試料に対し探触子から超音波を出射
し、試料から戻ってくる反射波を探触子で受けてエコー
信号を取り出し、このエコー信号に基づいて試料を検査
する超音波検査装置に使用されるものであり、上記試料
を底部上に載置し、試料を上記液体に浸漬させるべく底
部が上記液体の中に沈められる容器からなるもので、当
該容器は、底壁部と側壁部を備えた立体的な容器であっ
て、底壁部と側壁部の境界部に上記液体の浸入口が少な
くとも１つ形成される。

【００１０】上記第１の本発明では、立体的な容器から
なる試料載置台の底壁部と側壁部の境界部（境界線を含
む部分）に液体の浸入口を形成することにより、当該試
料載置台を液体中に沈め、浸入口から液体が内部に入っ
てくるとき、液体の流体としての流れは、底壁部側から
の流れと側壁部側からの流れが相互に作用し合って、底
部に載置された試料の方向に向かわず、その上方に向く
ようにすることができる。その結果、試料載置台の底部
に置かれた試料はその位置を変えることなく、最初の配
置位置に維持される。また試料載置台を沈めるとき、底
壁部側からの液体の流れと側壁部側からの液体の流れの
相互作用で流れがなめらかとなり、泡が生じない。この
結果、試料を液体に浸漬させるときの問題がなくなり、
超音波検査装置の検査の自動化を図ることが可能とな
る。

【００１１】第２の超音波検査装置の試料載置台（請求
項２に対応）は、上記第１の構成において、浸入口は底
壁部に形成された開口部と側壁部に形成された開口部と
からなる。底壁部と側壁部の各々に開口部が形成される
ことにより、底壁部側からの液体の流れと側壁部側から
の液体の流れの相互作用を生じさせることが可能とな
る。試料載置台を形成する立体的な容器において、底壁
部と側壁部の境界部に液体浸入口を形成すれば、通常、
底壁部に形成された開口部と側壁部に形成された開口部
を有することになる。

【００１２】第３の超音波検査装置の試料載置台（請求
項３に対応）は、上記第１または第２の構成において、
浸入口は、境界部に沿って複数形成されている。検査対
象である試料は、試料載置台の底部に載置されるが、場
合に応じて、載置される試料の個数、載置場所が異なる
ので、上記液体の浸入口の個数や形成位置は適宜に設定
される。一般的には等間隔で複数の上記浸入口を設ける
ことが好ましい。

【００１３】第４の超音波検査装置の試料載置台（請求
項４に対応）は、上記第２の構成において、底壁部に形
成された開口部は、側壁部に形成された開口部よりも小
さいことが好ましい。試料載置台である容器に浸入口を
通って液体が浸入してくるとき、液体の浸入方向を望ま
しい方向にするためには、開口部の形状に関しかかる関
係を満たしていることが好ましい。

【００１４】第５の超音波検査装置の試料載置台（請求
項５に対応）は、上記いずれかの構成において、容器の
手前側の側壁部分は全面的に開放されていることが好ま
しい。試料載置台である容器の手前側が全面的に開放さ
れていると、測定者にとって、試料載置台に試料を配置
したり、取り出すときに便利である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明に係る
試料載置台の外観斜視図、図２は超音波検査装置による
検査時の試料載置台の使用状態を示す図、図３は浸入口
の縦断面図である。

【００１６】図１に示すように、本実施形態による試料
載置台は全体として好ましくは直方体の形状を有する容
器（トレイ）１１によって形成される。容器１１は、底
壁部１１ａと３面分の側壁部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを
備える。この実施形態では、手前部分の側壁部分は全面
的に除かれ、開放されている。検査者が検査時の観察を
容易に行えるようにするためである。さらに容器１１の
天井部分に相当する壁部もなく、上部は開放されてい
る。検査対象である試料は底壁部１１ａの上面に載置さ
れる。また側壁部１１ｂ〜１１ｄの上縁には側方へ延び
る延設部１１ｅが形成されている。延設部１１ｅは、図
２に示すように、容器１１を超音波検査装置１２の所定
位置にセットするときに掛止部として使用される。延設
部１１ｅの大きさは任意に形成することができる。図１
において側壁部１１ｂ，１１ｃの延設部１１ｅは外側部
分を切り欠いて示している。なお容器１１の形状は、上
記直方体の形状に限定されるものではなく、少なくとも
底壁部と側壁部を有する立体的容器であれば、任意の形
状を用いることができる。

【００１７】容器１１において底壁部１１ａに対して３
面の側壁部１１ｂ〜１１ｄは好ましくはほぼ直角になる
ように立設して設けられる。底壁部１１ａと側壁部１１
ｂ〜１１ｄの間には直線的な境界線１３が形成される。
図１中、境界線１３は実線の部分と破線の部分によって
示されている。破線の部分は、底壁部および側壁部に形
成された開口部１４において境界線を想定して描かれて
いる。

【００１８】上記の境界線１３およびこれを含む周囲部
分として境界部が設定される。容器１１における底壁部
１１ａと側壁部１１ｂ〜１１ｄとの間の境界部に複数の
開口部１４が好ましくは等間隔で形成されている。当該
開口部１４は、容器１１を図２に示すように超音波伝播
媒体である例えば水１９の中に沈めるときに、水１９が
容器１１の内部に入ってくる浸入口としての機能を有す
る。以下では、開口部１４を浸入口という。複数の浸入
口１４は、境界部において境界線１３に沿って形成され
ている。各浸入口１４の断面は、図３に示すごとく、Ｌ
字型に形成される。また、側壁部１１ｂ，１１ｃに関連
する境界部では対向する位置にて例えば４つの浸入口１
４が形成され、側壁部１１ｄに関連する境界部では例え
ば３つの浸入口１４が形成されている。浸入口１４の個
数や配置位置は任意である。浸入口の個数として少なく
とも１つは必要である。また本実施形態では手前側の側
壁部が全面的に開放されているが、当該箇所にも側壁部
を設けることは可能であり、さらにその境界部にも同様
に複数の浸入口を形成することができる。

【００１９】上記浸入口１４の形状は、底壁部１１ａに
形成された開口部分（孔）と、側壁部１１ｂ〜１１ｄに
形成された開口部分（孔）とから形成される。この場
合、図３に示されるように、底壁部１１ａに形成された
開口部分と、側壁部１１ｂ〜１１ｄに形成された開口部
分よりも小さくすることが望ましいが、これに限定され
るものではない。

【００２０】上記形状を有する容器１１は任意な作製方
法で作ることができる。浸入口１４となる開口部すなわ
ち孔は例えば機械的加工によって形成される。また浸入
口１４の形状としては様々な形状を採用することも可能
である。

【００２１】上記容器１１の底壁部１１ａの上には例え
ば１つの小形の試料１５が載置される。容器１１は、超
音波検査装置１２の走査装置１６に懸架・支持され、底
壁部１１ａが走査装置１６の内部空間に位置するように
配置される。容器１１は、実際上、図示しない搬送装置
による搬送または検査者による搬送で、走査装置１６上
にセットされる。走査装置１６の内部空間には、昇降装
置１７によって支持された水槽１８が配置される。水槽
１８の中には超音波伝播媒体である水１９が入ってい
る。容器１１が超音波検査装置１２の走査装置１６にセ
ットされる初期の状態では、昇降装置１７により水槽１
８は下方の位置にある。この段階では容器１１は水１９
の外に位置する。制御装置２０の制御指令に基づいて昇
降装置１７が上昇すると、水槽１８が上昇し、容器１１
が水１９の中に沈められる。このとき、容器１１の内部
には水１９が浸入し、容器１１の底壁部１１ａに載置さ
れた試料１５は水１９の中に浸漬される。

【００２２】上記の状態で、水中の試料１５に対して、
超音波探傷器２１に接続された探触子（プローブ）２２
が臨むように配置される。その後、制御装置２０から出
力される制御指令によって走査装置１６がｘ，ｙ，ｚの
各方向に動作を開始し、超音波測定が行われる。探触子
２２で取り込まれた測定データは超音波探傷器２１で増
幅され、その後の段階で必要なデータ処理が行われ、検
査が実行される。

【００２３】上記において、試料載置台である容器１１
を水槽１８内の水１９の中に沈めるとき、水１９は複数
の浸入口１４を通って容器内部に浸入する。この場合に
おいて、前述した形状を有する浸入口１４によれば、容
器１１内に入り込む水（流体）は、図３に示すように、
底壁部１１ａの開口部分１４ａから入る水（ベクトル状
の流体成分）１９ａと、側壁部１１ｂの開口部分１４ｂ
から入る水（ベクトル状の流体成分）１９ｂが存在し、
これらが合成され、矢印２３に示される流体が生じる。
この流体２３は試料１５の上方に向かい、試料１５その
ものの方向には向かない。また浸入口１４は、そのよう
な流れが生じるように、予め設計されている。従って水
が浸入口１４から浸入しても、試料１５の位置を変える
ことはない。さらに流体２３の流れは弱められかつなめ
らかに流れるように形成されるので、泡が発生すること
はない。また浸入口１４を通って水１９が容器１１内に
浸入するときに、上記のごとき特性を有するため、昇降
装置１７の昇降動作を速めることができ、単位の検査時
間（タクトタイム）を向上でき、検査効率を高めること
ができる。さらに試料の浸漬作業において人手が不要と
なるので、検査作業全体を自動化することもできる。

【００２４】

【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。

【００２５】試料載置台を形成する容器に所定の浸入口
を形成したため、試料載置台を水等に沈めるとき、試料
載置台上の試料の位置ずれ生ぜず、検査効率を高めるこ
とができる。水槽の昇降速度を速めることができ、生産
性を高めることができる。試料載置台に加工を施すだけ
で解決でき、他の特別な装置構成は不要であり、低コス
トで達成することができる。さらに試料の位置ずれが生
じないことから、人手を必要とせず、検査工程の自動化
を達成することができる。

【００２６】また試料載置台に水等が浸入するときに泡
が立たず、従って試料に泡が付着することがなく、正確
な超音波検査を行うことができる。従来のように泡を除
去する作業が不要となるので、検査効率を高めることが
できる。

【００２７】試料載置台における水はけも改善され、試
料を取り出すときに水が溜まっていないことから、素早
く取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る試料載置台の外観斜視図である。

【図２】超音波検査装置による検査時の試料載置台の使
用状態を示す図である。

【図３】浸入口の縦断面図である。

【符号の説明】

１１ 容器（試料載置台） １１ａ 底壁部 １１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 側壁部 １２ 超音波検査装置 １３ 境界線 １４ 浸入口（開口部） １５ 試料 １９ 水

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波媒体である液体中に試料を浸漬さ
   せ、前記試料に対し探触子から超音波を出射し、前記試
   料から戻ってくる反射波を前記探触子で受けてエコー信
   号を取り出し、このエコー信号に基づいて前記試料を検
   査する超音波検査装置において、 前記試料を底部に載置し、前記試料を前記液体に浸漬さ
   せるべく前記底部が前記液体の中に沈められる容器から
   なり、前記容器は、底壁部と側壁部を備えた立体容器で
   あって、前記底壁部と前記側壁部の境界部に前記液体の
   浸入口が少なくとも１つ形成されることを特徴とする超
   音波検査装置の試料載置台。
2. 【請求項２】 前記浸入口は前記底壁部に形成された開
   口部と前記側壁部に形成された開口部とからなることを
   特徴とする請求項１記載の超音波検査装置の試料載置
   台。
3. 【請求項３】 前記浸入口は前記境界部に沿って複数形
   成されることを特徴とする請求項１または２記載の超音
   波検査装置の試料載置台。
4. 【請求項４】 前記底壁部に形成された開口部は、前記
   側壁部に形成された開口部よりも小さいことを特徴とす
   る請求項２記載の超音波検査装置の試料載置台。
5. 【請求項５】 前記容器の手前側の側壁部分は全面が開
   放されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   １項に記載の超音波検査装置の試料載置台。