特開 2022-123435 接合部評価方法及び接合部評価装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022123435

(43)【公開日】2022-08-24

(54)【発明の名称】接合部評価方法及び接合部評価装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/24 20060101AFI20220817BHJP

【ＦＩ】

G01N27/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021020761

(22)【出願日】2021-02-12

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504409543

【氏名又は名称】国立大学法人秋田大学

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村岡 幹夫

(72)【発明者】

【氏名】神原 信幸

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 清嘉

(72)【発明者】

【氏名】加茂 宗太

(72)【発明者】

【氏名】石川 直元

(72)【発明者】

【氏名】堀苑 英毅

(72)【発明者】

【氏名】高柳 俊幸

【テーマコード（参考）】

2G060

【Ｆターム（参考）】

2G060AA08

2G060AE01

2G060AF03

2G060AF10

2G060AG11

2G060EA04

2G060EA07

2G060EB06

2G060HA02

2G060HC15

2G060HE03

2G060KA14

(57)【要約】

【課題】接合部の形状に差異が生じる場合であっても、接合部の評価を好適に行う。
【解決手段】第１の被接合体と第２の被接合体との接合部における接合状態を計測して評価する接合部評価方法であって、計測条件の基準となる基準計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、基準値として取得するステップと、前記基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、計測値として取得するステップと、前記計測値を前記基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップと、導出した前記計測評価値に基づく評価を実行するステップと、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の被接合体と第２の被接合体との接合部における接合状態を計測して評価する接合部評価方法であって、
計測条件の基準となる基準計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、基準値として取得するステップと、
前記基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、計測値として取得するステップと、
前記計測値を前記基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップと、
導出した前記計測評価値に基づく評価を実行するステップと、を備える接合部評価方法。

【請求項2】

前記接合部は、前記第１の被接合体と前記第２の被接合体とを接着剤を介して接着した接着部である請求項１に記載の接合部評価方法。

【請求項3】

前記接合部は、前記第１の被接合体と前記第２の被接合体とを融着した融着部である請求項１に記載の接合部評価方法。

【請求項4】

前記基準計測状態は、前記接合部において基準となる基準温度を含み、
前記計測値を取得するステップでは、前記接合部を基準温度から温度変化させ、温度変化後となる前記変化後計測状態としての変化後温度における前記接合部のキャパシタンス値を、前記計測値として取得する請求項１から３のいずれか１項に記載の接合部評価方法。

【請求項5】

前記基準温度は、室内温度である請求項４に記載の接合部評価方法。

【請求項6】

前記変化後温度は、前記基準温度に比して高い請求項４または５に記載の接合部評価方法。

【請求項7】

前記接合部のキャパシタンス値は、所定の測定周波数となる交流信号を印加することで取得しており、
前記測定周波数は、１００Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下の帯域となっている請求項１から６のいずれか１項に記載の接合部評価方法。

【請求項8】

前記基準計測状態は、前記接合部のキャパシタンス値の取得時において印加する交流信号の基準となる基準測定周波数を含み、
前記計測値を取得するステップでは、前記基準測定周波数から周波数を変化させ、周波数変化後となる前記変化後計測状態としての変化後周波数における前記接合部のキャパシタンス値を、前記計測値として取得する請求項１から７のいずれか１項に記載の接合部評価方法。

【請求項9】

前記基準測定周波数は、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下であり、
前記変化後周波数は、１０ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下である請求項８に記載の接合部評価方法。

【請求項10】

前記計測値を取得するステップにおいて、前記接合部の基準となる基準温度に基づく前記計測評価値と、前記基準測定周波数に基づく前記計測評価値とを取得する場合、
評価を実行するステップでは、前記基準温度に基づく前記計測評価値と、前記基準測定周波数に基づく前記計測評価値との相関関係を取得し、前記相関関係に基づく評価を実行する請求項８または９に記載の接合部評価方法。

【請求項11】

健全な前記接合部の前記基準値である健全基準値を取得するステップと、
健全な前記接合部の前記計測値である健全計測値を取得するステップと、
前記健全計測値を前記健全基準値でリファレンスした値を健全評価値として導出するステップと、をさらに備え、
評価を実行するステップでは、前記健全評価値と前記計測評価値との差分に基づく評価を実行する請求項１から１０のいずれか１項に記載の接合部評価方法。

【請求項12】

評価を実行するステップでは、前記健全評価値と前記計測評価値との差分が、予め規定された健全となる範囲内である場合、前記接合部が健全であると評価する請求項１１に記載の接合部評価方法。

【請求項13】

第１の被接合体と第２の被接合体との接合部における接合状態を計測して評価する接合部評価装置であって、
前記接合部にキャパシタを形成するために配置される一対の電極と、
前記接合部のキャパシタンス値を計測すると共に、計測した前記キャパシタンス値に基づいて前記接合部の評価を実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
計測条件の基準となる基準計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、基準値として取得するステップと、
前記基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、計測値として取得するステップと、
前記計測値を前記基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップと、
導出した前記計測評価値に基づく評価を実行するステップと、を実行する接合部評価装置。

【請求項14】

前記第１の被接合体と前記第２の被接合体とは、炭素繊維と樹脂とを含む複合材層を積層した積層体であり、
前記一対の電極は、前記接合部の一方側となる前記第１の被接合体の所定の複合材層と、前記接合部の他方側となる前記第２の被接合体の所定の複合材層とからなる請求項１３に記載の接合部評価装置。

【請求項15】

前記一対の電極に交流信号を印加する交流電源部を、さらに備え、
前記交流電源部は、前記交流信号に直流信号を重畳して、前記接合部のキャパシタンス値を取得する請求項１３または１４に記載の接合部評価装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、接合部を評価する接合部評価方法及び接合部評価装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、接合部を評価する接合部評価方法として、ウィークボンド（WeakBond）接着を非破壊的な手法で検査して接合部の接合状態を評価する接合部評価方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この接合部評価方法では、接合部に交流信号を印加し、交流信号の周波数を変化させて測定することにより得られた電流値及び電圧値から、所定の電気特性に関する評価値を導出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－８３３００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の接合部評価方法では、印加する交流信号の周波数が高周波であるため、接合部の形状の差異からくる誤差因子が大きく、例えば、形状誤差として、接合部の厚さが数十μｍ異なったり、形状寸法がｍｍ単位で変化したりするだけで、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）の悪影響により適切な評価値を検出することが困難となる。

【0005】

そこで、本開示は、接合部の形状に差異が生じる場合であっても、接合部の評価を好適に行うことができる接合部評価方法及び接合部評価装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の接合部評価方法は、第１の被接合体と第２の被接合体との接合部における接合状態を計測して評価する接合部評価方法であって、計測条件の基準となる基準計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、基準値として取得するステップと、前記基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、計測値として取得するステップと、前記計測値を前記基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップと、導出した前記計測評価値に基づく評価を実行するステップと、を備える。

【0007】

本開示の接合部評価装置は、第１の被接合体と第２の被接合体との接合部における接合状態を計測して評価する接合部評価装置であって、前記接合部にキャパシタを形成するために配置される一対の電極と、前記接合部のキャパシタンス値を計測すると共に、計測した前記キャパシタンス値に基づいて前記接合部の評価を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、計測条件の基準となる基準計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、基準値として取得するステップと、前記基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、計測値として取得するステップと、前記計測値を前記基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップと、導出した前記計測評価値に基づく評価を実行するステップと、を実行する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、接合部の形状に差異が生じる場合であっても、接合部の評価を好適に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態１に係る接合部評価装置に示す概略構成図である。

【図2】図２は、実施形態１に係る接合部評価方法の一例のフローチャートである。

【図3】図３は、実施形態１に係る接合部評価方法の一例のフローチャートである。

【図4】図４は、健全評価値と計測評価値とに関するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本開示に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

【0011】

［実施形態１］
実施形態１に係る接合部評価方法及び接合部評価装置１は、接合部５の接合状態を計測して評価する手法及び装置となっている。接合部評価方法では、接合直後における接合部５の接合状態を評価したり、経年変化後における接合部５の接合状態を評価したりする。図１は、実施形態１に係る接合部評価装置に示す概略構成図である。図２は、実施形態１に係る接合部評価方法の一例のフローチャートである。図３は、実施形態１に係る接合部評価方法の一例のフローチャートである。図４は、健全評価値と計測評価値とに関するグラフである。先ず、接合部評価方法及び接合部評価装置１の説明に先立ち、接合部５について説明する。

【0012】

（接合部）
接合部５は、第１の被接合体７と第２の被接合体８とを接合した接合体４に形成される部位であり、第１の被接合体７と第２の被接合体８との接合部分における部位となっている。接合部５は、例えば、接着剤９を介して接着した接着部、または溶融させて接合した融着部等がある。実施形態１では、接合部５として、接着部に適用して説明するが、融着部であってもよい。

【0013】

第１の被接合体７及び第２の被接合体８のそれぞれは、複合材となっており、炭素繊維と樹脂とを含む複合材層を積層した積層体となっている。積層体の積層方向は、第１の被接合体７と第２の被接合体８とが対向する対向方向となっている。なお、第１の被接合体７及び第２の被接合体８は、炭素繊維を用いた複合材としたが、特に限定されず、何れの強化繊維を用いてもよい。また、実施形態１では、第１の被接合体７及び第２の被接合体８を複合材同士としたが、金属材同士としてもよいし、複合材と金属材との組み合わせであってもよい。

【0014】

実施形態１において、接合部５が接着部である場合、接合面の汚染等を原因として接着力が低下するウィークボンド（WeakBond）接着が生じる可能性がある。このため、接合部評価装置１を用いた接合部評価方法では、接合部５の接合状態がウィークボンド接着であるか否かを評価している。なお、接合部５が融着部である場合においても、接合部評価装置１を用いた接合部評価方法では、接合部５の接合力が低下する接合状態を評価することが可能となっている。

【0015】

（接合部評価装置）
接合部評価装置１は、図１に示すように、加熱炉１０と、一対の電極１１と、交流電源部１２と、制御部１５と、を備えている。

【0016】

加熱炉１０は、接合体４を内部に収容可能となっており、炉内を所定の温度に加熱することで、接合体４を所定の温度に加熱する。加熱炉１０は、制御部１５に接続されており、制御部１５は、炉内の温度が所定の温度となるように制御している。

【0017】

一対の電極１１は、接合体４の接合部５を、積層方向（対向方向）の両側から挟み込んで配置されることで、キャパシタを形成している。このため、一対の電極１１の間には、接合部５が誘電体として配置される。

【0018】

交流電源部１２は、一対の電極１１間に交流信号を印加する。交流信号は、交流電流または交流電圧である。交流電源部１２は、例えば、ＬＣＲメータである。交流電源部１２は、交流信号の周波数を変化させて、一対の電極１１間へ印加することが可能となっている。交流電源部１２は、制御部１５に接続されており、制御部１５は、所定の周波数となるように、印加する交流信号を制御している。なお、交流電源部１２は、交流信号に直流信号を重畳して、一対の電極１１間に印加してもよい。交流電源部１２は、直流信号を重畳することにより、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）の悪影響を軽減することができるため、一対の電極１１により形成されるキャパシタのキャパシタンス値の計測を精度良く行うことができる。

【0019】

制御部１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路を含んでいる。制御部１５は、接合部５の接合状態を評価する接合部評価処理を実行する。制御部１５は、接合部評価処理において、加熱炉１０及び交流電源部１２を制御することで、加熱炉１０の炉内の温度を変化させたり、交流信号の周波数を変化させたりする。

【0020】

（接合部評価方法）
次に、図２から図４を参照して、接合部評価装置１において実行される接合部評価方法の一例について説明する。

【0021】

接合部評価方法では、健全な接合部５を有する供試体の評価値である健全評価値を事前に取得した後、評価対象となる接合体４の接合部５の評価値である計測評価値を取得し、健全評価値と計測評価値とに基づいて接合部５の接合状態の評価を行っている。このとき、供試体の健全な接合部５の形状と、計測対象となる接合体４の接合部５の形状とは、同一形状となっている。

【0022】

図２を参照して、健全評価値の取得に関する処理フローについて説明する。図２に示すように、接合部評価方法では、先ず、制御部１５が、健全な接合部５の基準値である健全基準値を取得するステップＳ１１を実行する。ここで、基準値とは、計測条件の基準となる基準計測状態における接合部５のキャパシタンス値である。基準計測状態は、接合部５における基準となる基準温度であり、基準温度は、室内温度となっている。室内温度は、１℃から３５℃となっており、基準温度としては、例えば、３０℃である。また、キャパシタンス値の計測時において印加される交流信号の測定周波数は、１００Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下の帯域であればよく、実施形態１では、１００Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の帯域となっており、所定の周波数に固定した状態でキャパシタンス値が計測される。つまり、ステップＳ１１では、加熱炉１０の炉内温度が室内温度となっており、この温度を基準温度として、制御部１５は、所定の周波数となる交流信号を一対の電極１１に印加して、接合部５のキャパシタンス値を、基準値として取得する。

【0023】

続いて、接合部評価方法では、制御部１５が、健全な接合部５の計測値である健全計測値を取得するステップＳ１２を実行する。ここで、計測値とは、基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における接合部５のキャパシタンス値である。変化後計測状態は、接合部５の変化後温度であり、変化後温度は、基準温度に比して高い温度となっている。変化後温度としては、例えば、８０℃以上としている。ステップＳ１２では、健全計測値を所定の温度間隔で取得している。また、キャパシタンス値の計測時において印加される交流信号の測定周波数は、ステップＳ１１と同じ周波数となっている。つまり、ステップＳ１２では、加熱炉１０の炉内温度が変化後温度となっており、制御部１５は、所定の周波数となる交流信号を一対の電極１１に印加して、接合部５のキャパシタンス値を、計測値として取得する。

【0024】

続いて、接合部評価方法では、制御部１５が、健全計測値を健全基準値でリファレンスした値を健全評価値として導出するステップＳ１３を実行する。リファレンスとは、健全計測値を健全基準値で無次元化することである。ここで、キャパシタンス値Ｃは、誘電率εと形状因子ｆ（ｒ）との積となる、「Ｃ＝ε×ｆ（ｒ）」の式として与えられる。形状因子ｆ（ｒ）は、例えば、一対の電極１１が平行板コンデンサとなる場合、平行板面積Ｓを平行板間の距離ｄで除した、「ｆ（ｒ）＝Ｓ／ｄ」の式として与えられる。健全基準値をＣ_０とし、健全基準値における誘電率をε_０とし、健全計測値（健全なキャパシタンス値）をＣとし、健全計測値における誘電率をεとする。健全計測値Ｃを健全基準値Ｃ_０でリファレンス（Ｃ／Ｃ_０）した値である健全評価値は、形状因子ｆ（ｒ）がキャンセルされることで、「Ｃ／Ｃ_０＝ε／ε_０」となる。つまり、ステップＳ１３では、健全評価値として、「ε／ε_０（誘電率比）」が導出される。

【0025】

図４は、温度に応じて変化する誘電率比のグラフとなっており、横軸が温度となっており、縦軸が誘電率比となっている。図４に示す黒三角のマークは、温度に応じて変化する健全評価値である。健全評価値は、図２に示す健全評価値の取得に関する処理フローが実行されることで、温度が３０℃から１５０℃まで変化したときの誘電率比が、１から１．４程度まで漸次増加する値として、制御部１５により取得される。

【0026】

次に、図３を参照して、計測評価値を取得して、計測対象となる接合部５の接合状態を評価する処理フローについて説明する。図３に示すように、接合部評価方法では、先ず、制御部１５が、計測対象となる接合部５の基準値を取得するステップＳ２１を実行する。ステップＳ２１における基準計測状態は、ステップＳ１１と同様である。つまり、ステップＳ２１では、加熱炉１０の炉内温度が室内温度となっており、この温度を基準温度として、制御部１５は、所定の周波数となる交流信号を一対の電極１１に印加して、接合部５のキャパシタンス値を、基準値として取得する。

【0027】

続いて、接合部評価方法では、制御部１５が、計測対象となる接合部５の計測値を取得するステップＳ２２を実行する。ステップＳ２２における変化後計測状態は、ステップＳ１２と同様である。つまり、ステップＳ２２では、加熱炉１０の炉内温度が変化後温度となっており、制御部１５は、所定の周波数となる交流信号を一対の電極１１に印加して、接合部５のキャパシタンス値を、計測値として取得する。

【0028】

続いて、接合部評価方法では、制御部１５が、計測値を基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップＳ２３を実行する。つまり、ステップＳ２３では、計測評価値として、「ε／ε_０（誘電率比）」が導出される。図４に示す黒丸のマークは、温度に応じて変化する計測評価値である。図４に示す計測評価値は、接合部５の接合状態が不良（WeakBond接着）となっている場合の値となっている。計測評価値は、図３に示す計測評価値の取得に関する処理フローが実行されることで、温度が３０°から１５０°まで変化したときの誘電率比が、１から２．３程度まで増加する値として、制御部１５により取得される。

【0029】

この後、接合部評価方法において、制御部１５は、取得した健全評価値と計測評価値との差分を取得するステップＳ２４を実行する。制御部１５は、取得した差分が健全な範囲であるか否かを判定するステップＳ２５を実行する。差分は、大きければ大きいほど、健全性が損なわれるものとなっている。制御部１５は、ステップＳ２５において、差分が健全な範囲であると判定する（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）と、接合部５が健全であると評価して（ステップＳ２６）、接合部５の接合状態を評価する処理フローを終了する。一方で、制御部１５は、ステップＳ２５において、差分が健全な範囲でないと判定する（ステップＳ２５：Ｎｏ）と、接合部５が不良（WeakBond接着）であると評価して（ステップＳ２７）、接合部５の接合状態を評価する処理フローを終了する。

【0030】

なお、実施形態１の接合部評価方法では、図３に示す処理フローのように、健全評価値と計測評価値とを用いて、差分に基づく接合部５の接合状態の健全性に関する評価を行ったが、この構成に特に限定されない。接合部評価方法では、計測評価値のみを用いた接合部５の評価を行ってもよい。

【0031】

また、計測評価値を用いた接合部５の評価として、計測評価値の傾きを考慮した評価を行ってもよい。例えば、健全評価値の傾きと計測評価値の傾きとを比較して、接合部５の接合状態の健全性を評価してもよいし、計測評価値のみの傾きから、接合部５の接合状態の健全性を評価してもよい。

【0032】

また、実施形態１では、接合部５の両側に一対の電極１１を設けたが、この構成に特に限定されない。第１の被接合体７及び第２の被接合体８として、炭素繊維と樹脂とを含む複合材層を積層した積層体を適用し、第１の被接合体７の所定の複合材層を、一対の電極１１の一方側として用い、第２の被接合体８の所定の複合材層を、一対の電極１１の他方側として用いてもよい。

【0033】

［実施形態２］
次に、実施形態２について説明する。なお、実施形態２では、重複した記載を避けるべく、実施形態１と異なる部分について説明し、実施形態１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。

【0034】

実施形態１の接合部評価方法では、基準計測状態として基準温度を用い、変化後計測状態として変化後温度を用いた。実施形態２の接合部評価方法では、実施形態１の基準温度に代えて、基準計測状態として基準測定周波数を用い、実施形態１の変化後温度に代えて、変化後計測状態として変化後周波数を用いている。なお、実施形態２では、加熱炉１０の炉内温度は、所定の温度に固定されている。

【0035】

具体的に、実施形態２の接合部評価方法では、ステップＳ１１及びステップＳ２１において、健全基準値及び基準値を取得する場合、交流電源部１２により一対の電極１１間に印加される交流信号の周波数が基準測定周波数となっている。そして、制御部１５は、基準測定周波数となる交流信号を一対の電極１１に印加して、接合部５のキャパシタンス値を、健全基準値及び基準値としてそれぞれ取得する。

【0036】

また、接合部評価方法では、ステップＳ１２及びステップＳ２２において、健全計測値及び計測値を取得する場合、交流電源部１２により一対の電極１１間に印加される交流信号の周波数が、基準測定周波数よりも高い変化後周波数となっている。そして、制御部１５は、変化後周波数となる交流信号を一対の電極１１に印加して、接合部５のキャパシタンス値を、健全計測値及び計測値としてそれぞれ取得する。ここで、基準測定周波数は、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数であり、変化後周波数は、１０ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の周波数となっている。

【0037】

そして、接合部評価方法では、ステップＳ１３及びステップＳ２３では、健全計測値及び計測値を、健全基準値及び基準値でそれぞれリファレンスした値を、健全評価値及び計測評価値としてそれぞれ導出する。

【0038】

［実施形態３］
次に、実施形態３について説明する。なお、実施形態３では、重複した記載を避けるべく、実施形態１及び２と異なる部分について説明し、実施形態１及び２と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。

【0039】

実施形態１の接合部評価方法では、基準計測状態として基準温度を用い、変化後計測状態として変化後温度を用いた。実施形態３の接合部評価方法では、基準計測状態として基準温度及び基準測定周波数を用い、変化後計測状態として変化後温度及び変化後周波数を用いている。また、実施形態３では、基準温度に基づく計測評価値と、基準測定周波数に基づく計測評価値とを用いて、接合部５の評価を行っている。

【0040】

つまり、実施形態３の接合部評価方法では、ステップＳ２１において、基準温度に基づく基準値を取得すると共に、基準測定周波数に基づく基準値を取得する。続いて、接合部評価方法では、ステップＳ２２において、基準温度に基づく計測値を取得すると共に、基準測定周波数に基づく計測値を取得する。そして、接合部評価方法では、ステップＳ２３において、基準温度に基づく基準値及び計測値から、基準温度に基づく計測評価値を取得し、基準測定周波数に基づく基準値及び計測値から、基準測定周波数に基づく計測評価値を取得する。

【0041】

この後、実施形態３の接合部評価方法では、基準温度に基づく計測評価値と、基準測定周波数に基づく計測評価値との相関関係を取得し、相関関係に基づく評価を実行する。相関関係に基づく評価としては、例えば、健全な接合部５を有する供試体の相関関係を予め取得し、健全な接合部５の相関関係と、計測対象となる接合部５の相関関係とを比較することで、計測対象となる接合部５の接合状態を評価することが可能となる。

【0042】

なお、実施形態３において、接合部５を評価する場合、実施形態１及び実施形態２と同様に、基準温度に基づく健全評価値と、基準測定周波数に基づく健全評価値と、を取得して、それぞれの差分をとり、差分に基づく接合部５の接合状態を評価してもよい。

【0043】

以上のように、実施形態に記載の接合部評価方法及び接合部評価装置１は、例えば、以下のように把握される。

【0044】

第１の態様に係る接合部評価方法は、第１の被接合体７と第２の被接合体８との接合部５における接合状態を計測して評価する接合部評価方法であって、計測条件の基準となる基準計測状態における前記接合部５のキャパシタンス値を、基準値として取得するステップＳ２１と、前記基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における前記接合部のキャパシタンス値を、計測値として取得するステップＳ２２と、前記計測値を前記基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップＳ２３と、導出した前記計測評価値に基づく評価を実行するステップＳ２４～Ｓ２７と、を備える。

【0045】

この構成によれば、計測値を基準値でリファレンスすることで、接合部５の形状による影響をキャンセルした計測評価値を得ることができる。このため、接合部５の形状に差異が生じる場合であっても、計測評価値を用いることで、接合部５の評価を好適に行うことができる。

【0046】

第２の態様として、前記接合部５は、前記第１の被接合体７と前記第２の被接合体８とを接着剤を介して接着した接着部である。

【0047】

この構成によれば、計測評価値を用いて、接着部の評価を好適に行うことができる。

【0048】

第３の態様として、前記接合部５は、前記第１の被接合体７と前記第２の被接合体８とを融着した融着部である。

【0049】

この構成によれば、計測評価値を用いて、融着部の評価を好適に行うことができる。

【0050】

第４の態様として、前記基準計測状態は、前記接合部５において基準となる基準温度を含み、前記計測値を取得するステップＳ２２では、前記接合部５を基準温度から温度変化させ、温度変化後となる前記変化後計測状態としての変化後温度における前記接合部５のキャパシタンス値を、前記計測値として取得する。

【0051】

この構成によれば、温度に応じて変化する計測評価値を取得し、この計測評価値を用いることで、温度依存性を考慮した接合部５の接合状態の評価を行うことができる。

【0052】

第５の態様として、前記基準温度は、室内温度である。

【0053】

この構成によれば、基準温度を室内温度とすることで、キャパシタンス値の計測に係る作業を容易なものとすることができる。

【0054】

第６の態様として、前記変化後温度は、前記基準温度に比して高い。

【0055】

この構成によれば、温度変化に伴う計測評価値の変化を、好適に取得することができる。

【0056】

第７の態様として、前記接合部のキャパシタンス値は、所定の測定周波数となる交流信号を印加することで取得しており、前記測定周波数は、１００Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下の帯域となっている。

【0057】

この構成によれば、接合部を温度変化させる場合、例えば、測定周波数を、１００Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の帯域とすることで、測定周波数の帯域に応じて構成される装置構成を、簡易な構成とすることができるため、装置コストの軽減を図ることができる。

【0058】

第８の態様として、前記基準計測状態は、前記接合部５のキャパシタンス値の取得時において印加する交流信号の基準となる基準測定周波数を含み、前記計測値を取得するステップＳ２２では、前記基準測定周波数から周波数を変化させ、周波数変化後となる前記変化後計測状態としての変化後周波数における前記接合部５のキャパシタンス値を、前記計測値として取得する。

【0059】

この構成によれば、周波数に応じて変化する計測評価値を取得し、この計測評価値を用いることで、周波数依存性を考慮した接合部５の接合状態の評価を行うことができる。

【0060】

第９の態様として、前記基準測定周波数は、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下であり、前記変化後周波数は、１０ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下である。

【0061】

この構成によれば、周波数変化に伴う計測評価値の変化を、好適に取得することができる。

【0062】

第１０の態様として、前記計測値を取得するステップＳ２２において、前記基準温度に基づく前記計測評価値と、前記基準測定周波数に基づく前記計測評価値とを取得する場合、評価を実行するステップでは、前記基準温度に基づく前記計測評価値と、前記基準測定周波数に基づく前記計測評価値との相関関係を取得し、前記相関関係に基づく評価を実行する。

【0063】

この構成によれば、基準温度に基づく計測評価値と、基準測定周波数に基づく計測評価値との相関関係から、接合部５の接合状態を評価することができる。

【0064】

第１１の態様として、健全な前記接合部５の前記基準値である健全基準値を取得するステップＳ１１と、健全な前記接合部５の前記計測値である健全計測値を取得するステップＳ１２と、前記健全計測値を前記健全基準値でリファレンスした値を健全評価値として導出するステップＳ１３と、をさらに備え、評価を実行するステップＳ２４～Ｓ２７では、前記健全評価値と前記計測評価値との差分に基づく評価を実行する。

【0065】

この構成によれば、健全評価値と計測評価値との差分から、接合部５の健全性に関する評価を行うことができるため、精度の良い接合部５の評価を行うことが可能となる。

【0066】

第１２の態様として、評価を実行するステップＳ２４～Ｓ２７では、前記健全評価値と前記計測評価値との差分が、予め規定された健全となる範囲内である場合、前記接合部５が健全であると評価する。

【0067】

この構成によれば、接合部５の健全性に関する評価を容易に判定することができる。

【0068】

第１３の態様に係る接合部評価装置１は、第１の被接合体７と第２の被接合体８との接合部５における接合状態を計測して評価する接合部評価装置１であって、前記接合部５にキャパシタを形成するために配置される一対の電極１１と、前記接合部５のキャパシタンス値を計測すると共に、計測した前記キャパシタンス値に基づいて前記接合部５の評価を実行する制御部１５と、を備え、前記制御部１５は、計測条件の基準となる基準計測状態における前記接合部５のキャパシタンス値を、基準値として取得するステップＳ２１と、前記基準計測状態から計測状態を変化させ、状態変化後となる変化後計測状態における前記接合部５のキャパシタンス値を、計測値として取得するステップＳ２２と、前記計測値を前記基準値でリファレンスした値を計測評価値として導出するステップＳ２３と、導出した前記計測評価値に基づく評価を実行するステップＳ２４～Ｓ２７と、を実行する。

【0069】

この構成によれば、計測値を基準値でリファレンスすることで、接合部５の形状による影響をキャンセルした計測評価値を得ることができる。このため、接合部５の形状に差異が生じる場合であっても、計測評価値を用いることで、接合部５の評価を好適に行うことができる。

【0070】

第１４の態様として、前記第１の被接合体７と前記第２の被接合体８とは、炭素繊維と樹脂とを含む複合材層を積層した積層体であり、前記一対の電極１１は、前記接合部５の一方側となる前記第１の被接合体７の所定の複合材層と、前記接合部５の他方側となる前記第２の被接合体８の所定の複合材層とからなる。

【0071】

この構成によれば、接合部５の所定の複合材層を、一対の電極１１として用いることができるため、装置構成の簡素化を図ることができる。

【0072】

第１５の態様として、前記一対の電極１１に交流信号を印加する交流電源部１２を、さらに備え、前記交流電源部１２は、前記交流信号に直流信号を重畳して、前記接合部５のキャパシタンス値を取得する。

【0073】

この構成によれば、直流信号を重畳することにより、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）の悪影響を軽減することができるため、キャパシタンス値の計測を精度良く行うことができる。

【符号の説明】

【0074】

１ 接合部評価装置
４ 接合体
５ 接合部
７ 第１の被接合体
８ 第２の被接合体
９ 接着剤
１０ 加熱炉
１１ 一対の電極
１２ 交流電源部
１５ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】