特許 6498341 超音波検査装置、制御装置及び検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6498341

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】超音波検査装置、制御装置及び検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/32 20060101AFI20190401BHJP

   G01N 29/04 20060101ALI20190401BHJP

   G01N 29/28 20060101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   G01N29/32

   G01N29/04

   G01N29/28

【請求項の数】13

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-115868(P2018-115868)

(22)【出願日】2018年6月19日

【審査請求日】2018年6月19日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000233044

【氏名又は名称】株式会社日立パワーソリューションズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】黛 高明

(72)【発明者】

【氏名】高田 雅文

(72)【発明者】

【氏名】北見 薫

【審査官】 田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５４０５６８６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２０１７／０２６４８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２３３１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０４１６５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０１−０６７５６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０６７３９１８８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２９／００−２９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波の照射及び受信を行う超音波探触子と、
前記超音波による検査が行われる検査対象物が載置される試料台と、
前記試料台が浸漬される液体媒質が貯留されている水槽と、
前記試料台に対して、前記液体媒質を吐出する吐出部と、
を有し、
少なくとも前記試料台及び前記超音波探触子が、ともに地面に対して所定の角度で傾斜するよう設置され、
前記超音波探触子は、検査範囲を移動し、
前記吐出部は、前記超音波探触子の移動に追従して移動するとともに、前記吐出部における吐出口は、前記検査対象物に付着している気泡が前記試料台の傾斜方向へ移動するよう、前記試料台に対して所定の角度を成して傾斜して設置されている
ことを特徴とする超音波検査装置。

【請求項2】

前記吐出部から吐出された前記液体媒質は、これから検査を行う地点へ向けて吐出される
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。

【請求項3】

前記吐出部は、少なくとも２つ備えられ、
前記超音波探触子が第１の方向と、前記第１の方向とは逆方向の第２の方向に進行する場合、前記第１の方向及び前記第２の方向において前記超音波探触子を挟むように、前記液体媒質が吐出されるよう前記吐出部が設置される
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波検査装置。

【請求項4】

前記超音波探触子が、前記第１の方向及び前記第２の方向とは垂直な方向である第３の方向に進行する場合、前記第３の方向に対して、前記超音波探触子の前方に水流を吐出するよう、前記吐出部が、さらに設置される
ことを特徴とする請求項３に記載の超音波検査装置。

【請求項5】

前記吐出部から前記液体媒質が吐出されてから所定時間経過後に、前記超音波探触子から超音波が照射される
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。

【請求項6】

前記水槽に貯留されている前記液体媒質を吸引し、前記吐出部から吐出させるポンプ
を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。

【請求項7】

前記ポンプから、前記吐出部まで前記液体媒質が通る流路の少なくとも一部が前記吐出部を支持する支持部を兼ねている
ことを特徴とする請求項６に記載の超音波検査装置。

【請求項8】

前記超音波探触子は、少なくとも、前記超音波を照射する照射用探触子と、前記検査対象物を透過した前記超音波を受信する受信用探触子と、
を有し、
前記照射用探触子は、前記試料台と対向するように設置され、
前記受信用探触子は、前記試料台を挟んで、前記照射用探触子と反対側に設置され、
前記吐出部が、前記照射用探触子及び前記受信用探触子の少なくとも一方の近傍に設置される
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。

【請求項9】

前記超音波探触子は、前記超音波を照射した後、前記検査対象物で反射した超音波を受信し、
前記超音波探触子は、前記試料台に対向するように設置される
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。

【請求項10】

検査範囲を移動し、超音波の照射及び受信を行う超音波探触子と、
前記超音波による検査が行われる検査対象物が載置される試料台と、
前記試料台が浸漬される液体媒質が貯留されている水槽と、
前記超音波探触子の移動に追従して移動するよう設置されており、前記試料台に対して、前記液体媒質を吐出する吐出部と、
を有し、
少なくとも前記試料台及び前記超音波探触子が、ともに地面に対して所定の角度で傾斜するよう設置され、
前記吐出部における吐出口は、前記検査対象物に付着している気泡が前記試料台の傾斜方向へ移動するよう、前記試料台に対して所定の角度を成して傾斜して設置されている超音波検査装置において、
走査制御信号に基づき前記超音波探触子の移動を制御し、
水流ポンプ制御信号に基づき前記吐出部の前記液体媒質の供給を制御し、
前記超音波探触子による超音波の照射を制御し、
前記超音波探触子で受信した信号を分析して、試料を透過した前記超音波の強度に応じたコントラスト画像を取得すること
ことを特徴とする制御装置。

【請求項11】

前記吐出部から前記液体媒質が吐出されてから所定時間経過後に、前記超音波探触子から超音波が照射される
ことを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。

【請求項12】

検査範囲を移動し、超音波の照射及び受信を行う超音波探触子と、
前記超音波による検査が行われる検査対象物が載置される試料台と、
前記試料台が浸漬される液体媒質が貯留されている水槽と、
前記試料台に対して、前記液体媒質を吐出する吐出部と、
を有する超音波検査装置による検査方法であって、
少なくとも前記試料台及び前記超音波探触子が、ともに地面に対して所定の角度で傾斜するよう設置され、
前記超音波検査装置は、
前記超音波探触子を移動し、
前記吐出部を前記超音波探触子の移動に追従して移動するとともに、前記吐出部における吐出口は、前記検査対象物に付着している気泡が前記試料台の傾斜方向へ移動するよう、前記試料台に対して所定の角度を成して傾斜して設置されている
ことを特徴とする検査方法。

【請求項13】

前記超音波検査装置は、
前記吐出部から前記液体媒質が吐出されてから所定時間経過後に、前記超音波探触子から超音波を照射する
ことを特徴とする請求項１２に記載の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波検査装置、制御装置及び検査方法の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波検査装置を用いて、半導体パッケージ内のクラックや剥離、ボイド等の欠陥を検査することが行われている。この際、水等に浸漬された半導体パッケージの上面側から、超音波検査装置の超音波探触子を介して超音波が照射される。そして、該半導体パッケージの下面側に配した受信用超音波探触子により透過波が取得されたり（透過法）、検査したい積層面からの反射波が、該超音波探触子により取得されたり（反射法）する。透過法、反射法それぞれの方法は、半導体パッケージの積層数等の検査条件により使い分けられる。

【0003】

前記した何れの方法においても水等の液体物を媒体として、超音波が伝播する。ここで、超音波は、気泡によって全反射する性質がある。当然、超音波の伝播方向に気泡が存在すると、超音波が気泡に衝突したときに散乱が生じる。この結果、目標とする積層面に超音波が到達しなかったり、下面側に配した受信用超音波探触子に到達しなかったりする。こうなると、検査結果において気泡の影響が確認された場合、気泡を除去して再度、検査し直すこととなり、作業時間の増大、コストの増大となる。

【0004】

このような課題を解決するため、特許文献１には、「水を収容する水槽と、前記水槽内に配置され、被検体を載せる試料台と、上下方向に対向して配置され、被検体に向けて超音波を照射する第１超音波探触子および被検体を透過した超音波を受信する第２超音波探触子と、を有し、前記試料台の下面側に親水性被膜が形成されていることを特徴とする」超音波検査装置が開示されている（請求項１参照）。この方法は、極めて高い精度の検査基準を要求されない検査においては有効な手段である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５４０５６８６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、発明者らは、特許文献１に記載の方法では、極めて高精度の検査基準を要求される場合においては必ずしも満足する検査結果を得られないことを確認した。すなわち、この方法では、極めて高い精度を要求される検査においては、少なからず影響を与える程度の気泡が残存することを確認した。

【0007】

しかしながら、ノズルから吐出される水流によって気泡が吹き飛ばされても、水流で舞った気泡が再び検査対象に付着してしまうことがある。特許文献１に記載の技術のように試料台下面に親水性被膜がある場合でも同様である。
具体的には、ノズルから噴出された水があたる箇所の気泡は除去されるが、除去された気泡は別の場所に移動するだけで、半導体パッケージの全面から気泡を除去することができない。詳細は後記する。
そのため、特許文献１に記載の技術では、確実に気泡除去ができるとはいえない。

【0008】

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、超音波検査装置における気泡除去の確実性を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記した課題を解決するため、本発明は、超音波の照射及び受信を行う超音波探触子と、前記超音波による検査が行われる検査対象物が載置される試料台と、前記試料台が浸漬される液体媒質が貯留されている水槽と、前記試料台に対して、前記液体媒質を吐出する吐出部と、を有し、少なくとも前記試料台及び前記超音波探触子が、ともに地面に対して所定の角度で傾斜するよう設置され、前記超音波探触子は、検査範囲を移動し、前記吐出部は、前記超音波探触子の移動に追従して移動するとともに、前記吐出部における吐出口は、前記検査対象物に付着している気泡が前記試料台の傾斜方向へ移動するよう、前記試料台に対して所定の角度を成して傾斜して設置されていることを特徴とする。
その他の解決手段は、実施形態中において後記する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、超音波検査装置における気泡除去の確実性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る透過型超音波検査装置１の概念図である。

【図2】第１実施形態に係る超音波検査システム２００の構成を示す図である。

【図3】超音波探触子１００及びノズル１０３の走査を示す図である。

【図4】水流の吐出方向の例（例１）を示す図である。

【図5】水流の吐出方向の例（例２）を示す図である。

【図6】図５の走査例を検査対象物Ｂ上面からみた図でる。

【図7】第１実施形態で行われる超音波探触子１００及びノズル１０３の走査の処理手順を示すフローチャートである。

【図8】透過型超音波検査装置１ａの別の例を示す図である。

【図9】第２実施形態におけるノズル１０３ｂの側面図である。

【図10】第２実施形態におけるノズル１０３ｂの上面図である。

【図11】第２実施形態における走査例を示す図である。

【図12】第３実施形態におけるノズル１０３ｂ，１０３ｃの側面図である。

【図13】第３実施形態におけるノズル１０３ｂ，１０３ｃの上面図である。

【図14】第３実施形態における走査例を示す図である。

【図15】第４実施形態に係る反射型超音波検査装置１ｂを用いた超音波検査システム２００ｂの概念図である。

【図16】反射型超音波検査装置１ｂの概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

【0013】

［これまでの課題］
まず、特許文献１に記載の技術における問題点を詳細に説明する。
発明者らは、特許文献１に記載の手法による気泡の除去過程を観測した結果、以下のことを見出した。まず、噴出用のノズルから噴出した水により水流が生じ、この水流により気泡が吸引用のノズル側に移動する。この際、一部の気泡が水流の左右外側に逃げてしまい、これらの気泡が再び試料台下側部に付着してしまう。すなわち、水流があたる箇所における気泡の一部が移動するだけで、検査範囲から気泡を完全に除去することができない。

【0014】

［透過型超音波検査装置１］
《第１実施形態》
図１は、第１実施形態に係る透過型超音波検査装置１の概念図である。また、図２は、第１実施形態に係る超音波検査システム２００の構成を示す図である。なお、図１〜図７では、透過型超音波検査装置１の例を示す。照射用探触子１０１及び受信用探触子１０２を合わせて超音波探触子１００と適宜称する。
図１に示すように、超音波検査装置の一種である透過型超音波検査装置１は、水槽ＷＴ、照射用探触子１０１、受信用探触子１０２、試料台１０４、ノズル（吐出部）１０３を有する。
そして、図１及び図２に示すように、照射用探触子１０１、受信用探触子１０２はｚ軸スキャナ１１１ｚに取り付けられた支持部１０５で保持されている。そして、図２に示すように、ｚ軸スキャナ１１１ｚはｘ軸スキャナ１１１ｘに取り付けられている。さらに、ｘ軸スキャナ１１１ｘはｙ軸スキャナ１１１ｙに取り付けられている。

【0015】

図１に示すように、半導体パッケージ等の検査対象物Ｂは試料台１０４に載置された状態で、液体媒質（水Ｗが一般的）に浸漬されている。試料台１０４は、土台部１０６に設置されている。液体媒質（水Ｗ）は、照射用探触子１０１から照射された昭音波を伝播させるものである。図２に示すように、水槽ＷＴはｘ軸スキャナ１１１ｘとｙ軸スキャナ１１１ｙの動作範囲よりも大きい。このようにすることで、水槽ＷＴ内の任意の位置に設置された、検査対象物Ｂ上で超音波探触子１００を走査することが可能となる。超音波探触子１００の走査については後記する。超音波探触子１００と検査対象物Ｂの表面との距離はｚ軸スキャナ１１１ｚで任意の高さに調整できる。

【0016】

図２に示すように、照射用探触子１０１にはパルサ３１が接続されている。パルサ３１によって、照射用探触子１０１にパルスが印加されると、照射用探触子１０１の先端から超音波が発生する。発生した超音波は、照射用探触子１０１の先端から検査対象物Ｂに向けて照射される。照射された超音波は検査対象物Ｂの各界面で反射、もしくは透過をする。照射用探触子１０１、受信用探触子１０２の２探触子を用いた図１のような透過型超音波検査装置１の場合、検査対象物Ｂを透過した超音波（透過波）が用いられる。透過波は受信用探触子１０２内部の圧電素子で電気信号に変換される。変換された電気信号はレシーバ３２に送られる。その後、透過波が変換された電気信号はＡ／Ｄ変換器４１Ａでデジタル信号に変換され、さらにパソコン４３に接続されているディスプレイ４４に表示される。これにより、波高分析されることで透過波の強度に応じたコントラストの画像がディスプレイ４４に表示される。

【0017】

なお、制御装置４２から送信されたパルス制御信号は、Ｄ／Ａ変換器４１Ｂでアナログ信号に変換された後、パルサ３１へ送信される。また、制御装置４２から送信された水流ポンプ制御信号は、Ｄ／Ａ変換器４１Ｂでアナログ信号に変換された後、水流ポンプ１１へ送信される。水流ポンプ１１については後記する。さらに、前記したように、受信用探触子１０２で受信され、変換された電気信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換器４１Ａでデジタル信号に変換された後、制御装置４２を介して、パソコン４３へ入力される。また、制御装置４２から送信された走査制御信号は、Ｄ／Ａ変換器４１Ｂでアナログ信号に変換された後、ｚ軸スキャナ１１１ｚ、ｙ軸スキャナ１１１ｙ、ｘ軸スキャナ１１１ｘに送信される。

【0018】

図１に示すように、受信用探触子１０２の下方に水流を吐出するためのノズル１０３が設置されている。ノズル１０３は、受信用探触子１０２の支持部１０５と一体に動作するよう設置されていることが望ましい。つまり、受信用探触子１０２の支持部１０５は、ノズル１０３を支持する支持部１０５でもある。このノズル１０３から、試料台１０４下面に向けて水流が吐出されることで、試料台１０４下面に付着した気泡を飛ばすことができる。図１に示すように、ノズル１０３の先端は、試料台１０４に対して、角度を有している（傾斜している）。このようにすることで、試料台１０４下面に付着した気泡を効率的に除去することができる。
ノズル１０３の設置場所、角度、向き、水圧は、適宜調整可能である。例えば、ユーザは、ディスプレイ１３に表示されている情報を参照しつつ、水流コントロールパネル１２で水流ポンプ１１の給水圧等を制御することができる。

【0019】

図１に示すように、水槽ＷＴ内の水Ｗは、水槽ＷＴ底面から吸水チューブＴ１を介して、水流ポンプ（ポンプ）１１によって吸引される。そして、吸引された水Ｗは、吐出チューブＴ２、ジョイントＪ、吐出チューブＴ３を介してノズル１０３の先端から吐出される。このようにすることで、検査中、常時ノズル１０３の先端から水流が吐出可能である。検査中、常時水流が吐出されることにより、検査の間、検査対象物Ｂに付着した気泡を飛ばし続けることが可能である。

【0020】

図１の例では、試料台１０４の下方にノズル１０３が設置されているが、試料台１０４の上方にもノズル１０３が設置されてもよい。試料台１０４の上方のみにノズル１０３が設置されてもよい。このようにすることで、検査対象物Ｂの上部表面に付着した気泡も除去することができる。

【0021】

また、図２に示すように、パソコン４３から入力された動作制御データは、制御装置４２へ送られる。制御装置４２は、送られた動作制御データを基に、ｘ軸スキャナ１１１ｘ、ｙ軸スキャナ１１１ｙ、ｚ軸スキャナ１１１ｚの動作を制御する。

【0022】

図１に示すように、透過型超音波検査装置１の全体が斜めとなるように（地面に対して角度を有するように、すなわち、傾斜して）設置されている。なお、図１では、透過型超音波検査装置１の全体が斜めとなるよう設置されているが、少なくとも試料台１０４、照射用探触子１０１、受信用探触子１０２が斜めとなるよう設置されればよい。この角度は、検査対象物Ｂによって異なってくるが、１０°程度である。なお、この角度は、ユーザによって任意に調整可能である。

【0023】

このように、試料台１０４が斜めになるよう設置されていることで、検査対象物Ｂ（試料台１０４）が斜めになっているため、空気の上昇性により、気泡除去が効率よく行える。つまり、少なくとも試料台１０４が斜めになるよう設置されていることで、ノズル１０３から吐出された水流によって除去された気泡は、検査対象物Ｂの近傍に付着することなく、水面に向かって上昇する。これにより、効率的な気泡除去を実現することができる。
なお、検査対象物Ｂのサイズが異なった場合でも、この方法であれば効率よく気泡除去が可能である。なお、図１及び図２では、透過型超音波検査装置１がｙ方向に対して傾いているが、ｘ方向に対して傾いてもよい。

【0024】

また、図１に示すように、ノズル１０３の先端は、試料台１０４に対して角度を有するように設置されている。この角度は、透過型超音波検査装置１が傾いている方向に、気泡が移動するような角度である。
このように、ノズル１０３の先端は、試料台１０４に対して角度を有するように設置されていることで、試料台１０４の下面に付着している気泡を透過型超音波検査装置１が傾いている方向に飛ばす（移動させる）ことができる。これにより、効率的に気泡を除去することができる。

【0025】

（走査）
図３は、超音波探触子１００及びノズル１０３の走査を示す図である。
図３に示すように、超音波探触子１００（照射用探触子１０１及び受信用探触子１０２）は、図２に示すｘ軸スキャナ１１１ｘ、ｙ軸スキャナ１１１ｙの動作に従って、ｘ方向、ｙ方向へ動作する。このとき、超音波探触子１００は、図３の矢印のように動作することで、検査対象物Ｂを走査する。
検査対象範囲において、超音波探触子１００が走査されることで、１枚の検査画像を得ることができる。この検査画像により、検査対象物Ｂ（半導体パッケージ）におけるクラックや剥離、ボイド等といった検査対象物Ｂ内部の欠陥を検出することができる。

【0026】

前記したようにノズル１０３は、受信用探触子１０２の支持部１０５と一体となって動作するよう設置されているため、ノズル１０３も超音波探触子１００と同じ動きをする。つまり、ノズル１０３も、受信用探触子１０２及び照射用探触子１０１に追従して、検査対象物Ｂの下面を走査するように動く。ちなみに、試料台１０４及び検査対象物Ｂは動かない。これにより、ノズル１０３から吐出される水流によって気泡が、試料台１０４の下面の別の場所に動いても、さらに動いてきたノズル１０３から吐出される水流によって除去される。このようにすることで、気泡除去の確実性を向上させることができる。

【0027】

（水流吐出方向）
図４は、水流の吐出方向の例（例１）を示す図である。
図４の例では、水流が検査箇所にあたるようノズル１０３が設置されている。このようにすることで、検査箇所の気泡が除去されるため、精度の高い検査が可能となる。

【0028】

図５は、水流の吐出方向の例（例２）を示す図である。また、図６は、図５の走査例を検査対象物Ｂ上面からみた図である。
図５の例では、水流が検査箇所よりも前の箇所にあたるようノズル１０３が設置されている。ここで、図６において、破線が超音波探触子１００の走査経路を示すものである。そして、図６において、黒丸は超音波探触子１００による検査箇所を示し、白丸は水流があたる箇所を示す。
図５、図６に示す例では、これから検査が行われる地点へ向けて水流が吐出されている。このようにすることで、超音波が水流によって乱されることがないため、精度の高い検査が可能となる。

【0029】

ここで、図６における一点鎖線は、図６における縦方向移動時のノズル１０３の走査経路である。図６における横方向へは、ノズル１０３は超音波探触子１００と同じ走査経路（破線）を移動する。図６の一点鎖線に示すように、図６における縦方向移動時では、超音波探触子１００と、ノズル１０３との走査経路は異なるものとなる。しかし、水流による気泡除去範囲は広いため、図６における横方向の走査経路における気泡除去で、破線で示す、超音波探触子１００の縦方向の走査経路における気泡も除去される。

【0030】

なお、図２に示すように、検査対象物Ｂが斜めになっていることで、検査終了後、検査対象物Ｂが試料台１０４ごと上方へ引き上げられた際に、液体媒質（水Ｗ）が検査対象物Ｂ上に留まることなく水槽ＷＴ内に流れ落ちる。つまり、効率的に検査対象物Ｂの水切りが可能となる。加えて、前記したように、検査対象物Ｂの排出時において、検査対象物Ｂが引き上げられた際に、液体媒質（水Ｗ）が水槽ＷＴ内に流れ落ちる。そのため、水平に設置されている場合と比べて、水槽ＷＴの外に持ち出す液体媒質の量を減らすことが可能となる。

【0031】

（フローチャート）
図７は、第１実施形態で行われる超音波探触子１００及びノズル１０３の走査の処理手順を示すフローチャートである。適宜、図２を参照する。
まず、制御装置４２は、水流ポンプ１１を制御して、ノズル１０３から水Ｗを所定時間吐出させる（Ｓ１０１）。
次に、制御装置４２は、所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ１０２）。この所定時間は、吐出された箇所の水流が安定する時間である。
ステップＳ１０２の結果、所定時間経過していない場合（Ｓ１０２→Ｎｏ）、制御装置４２は、ステップＳ１０２へ処理を戻す。
ステップＳ１０２の結果、所定時間経過している場合（Ｓ１０２→Ｙｅｓ）、制御装置４２は、照射用探触子１０１から超音波をパルス照射させる（Ｓ１０３）。受信用探触子１０２は、透過波を受信する。

【0032】

その後、制御装置４２は、現在地が検査終了点であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。
ステップＳ１０４の結果、検査終了点である場合（Ｓ１０４→Ｙｅｓ）、制御装置４２は処理を終了する。
ステップＳ１０４の結果、検査終了点ではない場合（Ｓ１０４→Ｎｏ）、制御装置４２は、超音波探触子１００及びノズル１０３を次の検査箇所へ移動させ（Ｓ１０５）、処理をステップＳ１０１へ戻す。

【0033】

図７に示すように、ノズル１０３から水Ｗが吐出された後、所定時間経過してから超音波を照射することで、検査箇所の水流が落ち着いてから超音波の照射を行うことができる。このようにすることで、気泡を確実に除去することに加えて、検査の精度を向上させることができる。

【0034】

［吐出チューブＴ３ａと支持部１０５ａとを一体化］
図８は、透過型超音波検査装置１ａの別の例を示す図である。図８において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図８に示す透過型超音波検査装置１ａでは、吐出チューブＴ３ａと、支持部１０５ａとが一体となっている。すなわち、水流ポンプ１１から吐出された水Ｗは、吐出チューブＴ２内を流れた後、支持部１０５ａ内を流れ、吐出口から吐出される。言い換えれば、吐出チューブＴ３ａは、支持部１０５ａ内に形成された流路（図８の破線）となっている。つまり、流路である吐出チューブＴ３ａは支持部１０５ａを兼ねている。
このように、吐出チューブＴ３ａと、支持部１０５ａとを一体形成することで、部品数を少なくすることができ、コストを低下させることができる。

【0035】

《第２実施形態》
図９及び図１０は、第２実施形態におけるノズル１０３ｂの例を示す図である。図９は、ノズル１０３ｂの側面図であり、図１０はノズル１０３ｂの上面図である。なお、図９及び図１０において、図１と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。さらに、図９及び図１０は、各部が水平に描画されているが、実際には図１のように各部が斜めになるよう設置されている。
図９及び図１０に示すように、第２実施形態では、受信用探触子１０２の両脇にノズル１０３ｂ１（１０３ｂ）及びノズル１０３ｂ２（１０３ｂ）が設置されている。すなわち、ノズル１０３ｂ１及びノズル１０３ｂ２が受信用探触子１０２を左右からはさむように設置されている。つまり、ノズル１０３ｂ１及びノズル１０３ｂ２からは、受信用探触子１０２を左右から挟むように水流が吐出される。ここで、左右とは、図２に示すｘ軸方向である。ノズル１０３ｂ１及びノズル１０３ｂ２へ送られる水Ｗは、ジョイントＪの下流に設けられている三又継手Ｊｂにより、２つの吐出チューブＴ３ｂに分けられる。

【0036】

図１１は、第２実施形態における走査例を示す図である。
図１１において、破線Ｌは超音波探触子１００（受信用探触子１０２）の走査経路を示している。そして、図１１において、黒丸２０１は超音波探触子１００による検査箇所を示し、白丸２０２Ａ，２０２Ｂは水流があたる箇所を示す。ここで白丸２０２Ａは、図１０のノズル１０３ｂ１から吐出された水流があたる箇所であり、白丸２０２Ｂは、ノズル１０３ｂ２から吐出された水流があたる箇所である。

【0037】

図１１に示すように、ノズル１０３ｂ１及びノズル１０３ｂ２は、紙面水平方向への進行方向に対し、検査箇所２０１を挟んで水流があたるよう配置されている。つまり、超音波探触子１００が第１の方向（例えば、ラインＬ１の方向）と、第１の方向とは逆方向の第２の方向（例えば、ラインＬ２の方向）に進行する場合、第１の方向及び第２の方向において超音波探触子１００を挟んで、水Ｗが吐出されるようノズル１０３ｂが設置される。
そして、図１１の紙面左方向へ進むラインＬ１では、ノズル１０３ｂ１による水流（白丸２０２Ａ）が、これから検査される箇所の気泡を前もって除去する。そして、ラインＬ１とは逆方向に超音波探触子１００が進むラインＬ２では、ノズル１０３ｂ２による水流（白丸２０２Ｂ）が、これから検査される箇所の気泡を前もって除去する。

【0038】

このように、図９及び図１０に示す構成によれば、これから検査される箇所の気泡を前もって除去することができる。
なお、図９〜図１１に示す構造ではなく、ノズル１０３を超音波探触子１００の脇に１つ有し、図１１のラインＬ１と、ラインＬ２とではノズル１０３の位置を変えるようにしてもよい。

【0039】

《第３実施形態》
図１２及び図１３は、第３実施形態に係るノズル１０３ｂ，１０３ｃの例を示す図である。なお、図１２及び図１３において、図１と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。さらに、図１２及び図１３は、各部が水平に描画されているが、実際には図１のように各部が斜めになるよう設置されている。
図１２及び図１３に示すように、第３実施形態では、図９及び図１０と同様、受信用探触子１０２の両脇にノズル１０３ｂ１（１０３ｂ）及びノズル１０３ｂ２（１０３ｂ）が設置される。そして、これらのノズル１０３ｂに加えて、ノズル１０３ｃが設置されている。
ここで、ノズル１０３ｂ１，１０３ｂ２，ノズル１０３ｃへ送られる水Ｗ（図１参照）は、ジョイントＪの下流に設けられている四又継手Ｊｃにより、２つの吐出チューブＴ３ｂ及び１つの吐出チューブＴ３ｃに分けられる。
なお、図１２に示されるように、ノズル１０３ｃ及びチューブＴ３ｃは、支持部１０５の上側（検査対象物Ｂ側）に設置されている。また、ノズル１０３ｃは、受信用探触子１０２に対して、紙面右側（ジョイントＪ側）に設けられている。つまり、ノズル１０３ｃは、受信用探触子１０２に対して水平方向、かつ、ジョイントＪ側（つまり、図２のｙ軸負方向）に設けられている。また、ノズル１０３ｃは、ノズル１０２ｂ１，１０２ｂ２に対し、垂直方向上側（つまり、図２のｚ軸正方向）に設けられている。
さらに、ノズル１０３ｃから吐出される水流は、検査箇所（受信用探触子１０２）よりも、若干紙面左側（ジョイントＪとは反対側）に吐出されるよう、調整されている。

【0040】

図１４は、第３実施形態における走査例を示す図である。
図１４において、図１１と同様、破線Ｌは超音波探触子１００（受信用探触子１０２）の走査経路を示している。そして、図１４において、図１１と同様、黒丸２０１は超音波探触子１００による検査箇所を示し、白丸２０２Ａ〜２０２Ｃは水流があたる箇所を示す。ここで白丸２０２Ａは、ノズル１０３ｂ１から吐出された水流があたる箇所であり、白丸２０２Ｂは、ノズル１０３ｂ２から吐出された水流があたる箇所である。そして、白丸２０２Ｃは、ノズル１０３ｃから吐出された水流があたる箇所である。
つまり、超音波探触子１００が、第１の方向（例えば、ラインＬ１の方向）及び第２の方向（例えば、ラインＬ２の方向）とは垂直な方向である第３の方向（ラインＬ１１の方向）に進行する場合、第３の方向における進行方向に対して、超音波探触子１００の前方に水流を吐出するよう、ノズル１０３ｃが、さらに設置される。

【0041】

ラインＬ１及びラインＬ２における気泡の除去は図１１と同様であるため、ここでの説明を省略する。
ラインＬ１及びラインＬ２に対し、垂直方向に超音波探触子１００が移動するラインＬ１１では、ノズル１０３ｃから吐出された水流（白丸２０２Ｃ）が、これから検査される箇所の気泡を前もって除去する。
このように、ノズル１０３ｃは、図１４の紙面垂直方向への進行方向（ラインＬ１１）に対し、超音波探触子１００より先行する箇所にあたるよう設けられる。

【0042】

《第４実施形態》
［反射型超音波検査装置１ｂ］
図１５は、超音波検査装置の一種である反射型超音波検査装置１ｂを用いた超音波検査システム２００ｂの概念図である。また、図１６は、反射型超音波検査装置１ｂの概念図である。図１５では、反射型超音波検査装置１ｂの斜視図を示し、図１６は反射型超音波検査装置１ｂを横方向からみた概念図を示す。なお、図１５及び図１６において、図１及び図２と同様の構成要素に対しては同一の符号を付して、説明を省略する。また、図１６では、図２に示されている水流ポンプ１１、水流コントロールパネル１２、ディスプレイ１３、パルサ３１、レシーバ３２、Ａ／Ｄ変換器４１Ａ、Ｄ／Ａ変換器４１Ｂ、制御装置４２、パソコン４３、ディスプレイ４４が図示省略されている。

【0043】

図１５、図１６に示すような超音波検査システム２００ｂにおける反射型超音波検査装置１ｂは、照射、受信を１つの超音波探触子１００ｂで行っている。つまり、超音波探触子１００ｂから発信された超音波は、検査対象物Ｂで反射される。検査対象物Ｂで反射された超音波（反射波）は超音波探触子１００ｂで受信される。受信された反射波は超音波探触子１００ｂの内部の圧電素子（不図示）で電気信号に変換され、図２に示すレシーバ３２、Ａ／Ｄ変換器４１Ａ、を介してパソコン４３に送られる。パソコン４３により波高分析され透過波の強度に応じたコントラストの画素が図２に示すディスプレイ４４に表示される。

【0044】

また、図１６に示すように、水流を吐出するノズル１０３ｄが、超音波探触子１００ｂの後方に備えられている。ノズル１０３ｄは、ｚ軸スキャナ１１１ｚに取り付けられている支持部１０５ｂに設置されている。なお、図１６の例では、ノズル１０３ｄの先端が超音波探触子１００ｂの後方に備えられているが、超音波探触子１００ｂの前方に備えられていてもよい。ノズル１０３ｄの先端が超音波探触子１００ｂの前方に備えられるようにすることで、図５及び図６に示すような、検査箇所に先立った箇所の気泡除去が可能となる。

【0045】

その他の構成は、図１及び図２に示す透過型超音波検査装置１と同様であるので、ここでの説明を省略する。
図１５及び図１６に示す反射型超音波検査装置１ｂでも、検査対象物Ｂが斜めに設置されるようになっていることで、水流によって飛ばされた気泡は、検査対象物Ｂの近傍に付着することなく水面へと浮上する。

【0046】

なお、第４実施形態において、ノズル１０３ｄが第２実施形態や、第３実施形態のような構成を有してもよい。

【0047】

本実施形態によれば、透過型超音波検査装置１の場合、検査対象物Ｂの裏面（及び表面）に付着した気泡を容易に、かつ、確実に取り除くことが可能となる。反射型超音波検査装置１ｂの場合、検査対象物Ｂ表面に付着した気泡を容易に、かつ、確実に取り除くことが可能となる。このことから気泡の付着が原因による誤判定、再測定をなくすことが可能となり、効率よく正確な検査画像を得ることができる。

【0048】

本発明は前記した実施形態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、前記した実施形態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、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態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。

【0049】

また、前記した各構成、機能は、それらの一部またはすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【符号の説明】

【0050】

１，１ａ 透過型超音波検査装置（超音波検査装置）
１ｂ 反射型超音波検査装置（超音波検査装置）
１１ 水流ポンプ（ポンプ）
４２ 制御装置
１００，１００ｂ 超音波探触子
１０１ 照射用探触子
１０２ 受信用探触子
１０３，１０３ｂ〜１０３ｄ ノズル（吐出部）
１０４ 試料台
１０５，１０５ａ，１０５ｂ 支持部
２００，２００ａ，２００ｂ 超音波検査システム
Ｂ 検査対象物
Ｔ２，Ｔ３，Ｔ３ａ〜Ｔ３ｃ 吐出チューブ（流路）
ＷＴ 水槽

【要約】

【課題】超音波検査装置における気泡除去の確実性を向上させることを課題とする。
【解決手段】超音波の照射及び受信を行う超音波探触子１００と、超音波による検査が行われる検査対象物が載置される試料台１０４と、試料台１０４が浸漬される液体媒質（水Ｗ）が貯留されている水槽ＷＴと、試料台１０４に対して、液体媒質を吐出するノズル１０３と、を有し、超音波探触子１００は、検査範囲を移動し、ノズル１０３は、超音波探触子１００の移動に追従して移動することを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】