特開 2022-53511 配線を有する基板、機器または部品の検査装置、及び当該基板、機器の検査方法

(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】P2022053511

(43)【公開日】2022-04-05

(54)【発明の名称】配線を有する基板、機器または部品の検査装置、及び当該基板、機器の検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 25/72 20060101AFI20220329BHJP

   G01J 5/48 20220101ALI20220329BHJP

   G01N 29/06 20060101ALI20220329BHJP

   G01N 29/07 20060101ALI20220329BHJP

   G01N 29/38 20060101ALI20220329BHJP

【ＦＩ】

G01N25/72 F

G01J5/48 A

G01N29/06

G01N29/07

G01N29/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021151558

(22)【出願日】2021-09-16

(31)【優先権主張番号】P 2020159215

(32)【優先日】2020-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】598014825

【氏名又は名称】株式会社クオルテック

(72)【発明者】

【氏名】寺戸 祐介

(72)【発明者】

【氏名】高原 博司

【テーマコード（参考）】

2G040

2G047

2G066

【Ｆターム（参考）】

2G040AA05

2G040AB12

2G040BA18

2G040BA27

2G040CA02

2G040DA06

2G040DA12

2G040EA02

2G040EC02

2G040HA06

2G040ZA01

2G047AA05

2G047AC10

2G047BA03

2G047BB01

2G047BC02

2G047BC10

2G047BC18

2G047CA01

2G047DB03

2G047DB12

2G047FA01

2G047GA21

2G047GE02

2G047GF06

2G047GG02

2G047GG24

2G047GG30

2G047GH06

2G066AC20

2G066BA14

2G066CA02

2G066CA04

(57)【要約】

【課題】短絡部が高抵抗の場合は、印加した電流による発熱によりホットスポットが発生せず、短絡部を検出できないという課題があった。
【解決手段】
回路基板２１０の配線２０９の端子電極２０８にプローブ２０７を圧接して接続し、配線２０９にロックイン信号２０６を印加する。短絡部２１１が完全短絡の場合、短絡部２１１のホットスポットが発生しないが、ロックイン信号２０６を印加した配線２０９から赤外線が発生し、短絡部２１１を含む観察領域２１６を特定するとともに赤外線画像を取得できる。観察領域２１６は超音波顕微鏡で回路基板２１０の層構成、断面構造を測定して構造画像を取得する。赤外線画像と構造画像を画像処理することにより、短絡部２１１を特定することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の配線が形成された部材の検査装置であって、
前記複数の配線にロックイン信号を印加し、前記配線の赤外線画像を取得する赤外線画像取得手段と、
前記複数の配線に超音波を照射し、超音波画像を取得する超音波画像取得手段と、
前記赤外線画像と超音波画像から、前記複数の配線間の短絡部を検出する検査装置。

【請求項2】

複数の配線が形成された部材の短絡部を検出する検査方法であって、
前記複数の配線にロックイン信号を印加し、前記配線の赤外線画像を取得し、
前記複数の配線に超音波を照射し、超音波画像を取得する超音波画像を取得し、
前記赤外線画像と超音波画像から、前記複数の配線間の短絡部を検出する検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント配線基板、フレキシブル基板、半導体回路チップ等の配線に関し、短絡部、不良箇所、温度変化部等を検出、不良状態の評価、配線、素子の短絡、コンタクトホール等接続部の不良の検査、不良位置の特定を行う検査装置、評価装置及び検査方法、評価方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子製品は、小型化及び体積を減少するために、軽薄短小にする傾向が強い。電子製品に使用するプリント配線基板は、回路、配線が緊密に配置されており、かつスペースの要求によって、プリント配線基板は多層にして構成される。

【0003】

プリント配線基板の回路基板の実装密度が高くなり、配線も細く、かつ配線間隔も短くなっている。そのため、隣接した配線が短絡する、電子部品が接触する、異物により配線等が短絡する等の不良が多く発生する。
以上のことは、プリント配線基板だけでなく、多層のフレキシブル基板、ICなどの半導体チップ、ハイブリッド基板、家電機器（部品）等でも多く発生する。

【0004】

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの薄膜で形成された装置（機器）は、内部に形成された薄膜のコンタクトホールで短絡あるいは断線等の不良部が発生する。また、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）等の部品では、電気回路と微細な機械構造に欠陥が発生することがある。
これらの機器、部品では、高精細、高密度で素子、配線が形成されるため、不良部、欠陥を検出、発見、特定することが困難になっている。
プリント配線基板等を検査し、不良箇所の検出、修正等を行う必要があるが、配線等が高密度になり、不良の検出、不良位置の特定が困難となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１６－５３４３４７号公報

【0006】

特許文献１には、ロックイン温度装置によって、回路基板の配線等の短絡部が発熱し、発熱によるホットスポットの位置で短絡部を特定する方法が記載されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の方法では、短絡部が高抵抗の場合は、印加した電流による発熱によりホットスポットが発生し、短絡部を検出することができる。しかし、短絡部が配線と同様の抵抗値（完全短絡等）であり、印加した電流による発熱が少ないか、発生しない場合、ホットスポットは発生せず、短絡部を検出できないという課題があった。
機器（部品）では不良部は、印加される信号により不良状態が変化する。そのため、不良部分の検出が困難であるという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0008】

回路基板２１０の配線２０９の端子電極２０８等にプローブ２０７等で電気的に接続し、配線２０９にロックイン信号２０６を印加して、短絡部２１１を検出する。短絡部２１１の発熱が小さい等により、短絡部２１１を特定できない場合、複数の端子電極２０８から配線２０９にロックイン信号２０６を印加して、短絡部２１１を含む範囲の観察領域２１６を特定する。また、Ｘ線光２１７による回路基板２１０の配線２０９のパターンを撮影し、短絡部２１１を含む部位（観察領域２１６）を特定する。

【0009】

配線２０９が回路基板２１０等の内層の場合、配線２０９の上に絶縁物が形成されている場合は、内層の上の構成物等にレーザ光２１４を使用して除去し、あるいはレーザ光２１４、赤外線の照射により加熱し、また、配線２０９に電気的接続がとれるようにする。前記配線２０９との接続位置を移動させながら、接続位置と端子位置間の抵抗値、あるいは端子位置を基準とする接続位置の電圧値を測定し、短絡部２１１を含む部位を特定する。次に、短絡部２１１を含む部位を超音波顕微鏡２で観察し、短絡部２１１を特定する。

【0010】

回路基板２１０の配線２０９の端子電極２０８にプローブ２０７を圧接して接続し、配線２０９にロックイン信号２０６を印加する。短絡部２１１が完全短絡の場合、短絡部２１１のホットスポットは発生しないが、ロックイン信号２０６を印加した配線２０９から赤外線が発生し、短絡部２１１を含む観察領域２１６を特定することができる。また、配線２０９、短絡部２１１等の赤外線画像を取得できる。観察領域２１６は超音波顕微鏡２で回路基板２１０の層構成、断面構造を測定して構造画像を取得する。赤外線画像と構造画像を画像処理することにより、短絡部２１１を特定することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、主として短絡部２１１の発熱が小さいか、短絡部２１１を特定できない場合であっても、ロックイン信号２０６等を印加等により、短絡部２１１を含む観察領域２１６を特定し、観察領域２１６を超音波顕微鏡２等で観察あるいは測定することにより短絡部２１１の位置を確実に特定あるいは検出することができる。

【0012】

また、機器（部品）が出力する信号に同期して、機器（部品）の欠陥部・不良部の温度変化を検出するため、欠陥部・不良部位置を確実に特定あるいは検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例における検査装置、評価装置の説明図である。

【図2】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図3】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図4】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図5】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図6】本発明の実施例における検査装置、評価装置の説明図である。

【図7】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図8】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図9】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図10】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図11】本発明の実施例における検査装置、評価装置のブロック図である。

【図12】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図13】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図14】本発明の実施例における検査方法、評価方法のフローチャート図である。

【図15】本発明の実施例における検査方法、評価方法のフローチャート図である。

【図16】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図17】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図18】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図19】本発明の実施例における検査装置、評価装置の説明図である。

【図20】本発明の実施例における検査装置、評価装置の説明図である。

【図21】本発明の実施例における検査装置、評価装置の説明図である。

【図22】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図23】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【図24】本発明の実施例における検査方法、評価方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。なお、説明を容易にするため、あるいは図示を容易にするため、省略あるいは簡略する場合がある。

【0015】

本発明の実施例において、配線が形成された基板として、プリント配線基板等の回路基板２１０を例示して説明をするが、これに限定するものではない。たとえば、単層あるいは多層の配線が形成されたフレキシブル基板、内部に複数の金属層、薄膜、めっき膜、カーボンを有する合金、有機導電膜などからなる配線パターン基板あるいはフィルム、配線、電極が形成されたセラミック基板、金属等に微細な配線パターンが形成された半導体ＩＣ、電子部品の電極等であっても、本発明を適用できる。

【0016】

また、本発明の検査、評価対象は配線基板等に限定されない。たとえば、本発明の実施例に記載するように、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの薄膜が形成された機器（部品）、ＭＥＭＳのように、機械的な可動あるいは変化部を有する機器（部品）の検査、評価方法に適用あるいは応用できる。

【0017】

本発明は、機器（部品）あるいは基板等の短絡部、断線箇所、不良箇所等の検出、不良状態の評価、配線の検査を行う検査装置、検査方法、検出方法、評価方法、測定方法、温度、温度変化割合、加熱度およびこれらの評価装置、測定装置、データの蓄積方法等に関するものである。

【0018】

図１は本発明の検査装置の説明図である。本発明は周期的なロックイン信号２０６に検査対象の配線２０９等に印加し、検査対象の配線２０９等から発生する赤外線２０２を、ロックイン信号２０６に同期して赤外線カメラ２０１で取り込む。
赤外線カメラ２０１で取り込んだ赤外線画像を画像処理あるいは視覚的に判断することにより配線等に発生した短絡部２１１を検出あるいは判断する。

【0019】

ロックイン信号２０６は電流Ｉ信号であり、周期的にオンオフされる。周期はｔｃであり、電流が流れる期間はｔ２である。なお、ロックイン信号２０６は、電圧Ｖ信号であってもよい。

【0020】

本明細書では、ロックイン信号２０６で、短絡部２１１の発熱を制御し、赤外線カメラ２０１等から取得した温度情報から短絡部２１１等を検出する、あるいは検査、あるいは評価する、あるいは欠陥等の状態を判断する、あるいは短絡部２１１を含む特定箇所を評価する装置を、ロックイン温度装置と呼ぶ。あるいは充放電部（温度変化部）３０１を含む特定箇所を評価する装置を、ロックイン温度装置と呼ぶ。

【0021】

また、本明細書では、機器（部品）が出力する同期信号（ロックイン信号）２０６で、短絡部２１１、充放電部（温度変化部）３９１、断線部、切断部の発熱あるいは発熱しない状態を観測あるいは測定し、赤外線カメラ２０１等から取得した温度情報等から短絡部２１１、断線部あるいは充放電部等を検出あるいは特定する、あるいは検査、あるいは評価する、あるいは欠陥等の状態、程度を判断する、あるいは短絡部２１１、充放電部（温度変化部）３０１を含む特定箇所を評価する装置を、ロックイン温度装置、あるいはロックイン温度評価装置と呼ぶ。

【0022】

本発明は、ロックイン温度装置に関するものであり、また、ロックイン温度装置、Ｘ線撮影装置、超音波撮影装置、レーザ加工装置、画素処理装置等から、１つ以上の装置と組み合わせて構成される検査（評価）装置あるいは検査（評価）システムに関するものである。また、これらを用いる、応用する検査方法に関するものである。検査とは検出、評価、測定、観察、分析、解析等の概念、技術的思想を含む。

【0023】

制御装置２０３は制御信号２０５ａを励起信号源２０４に印加する。励起信号源２０４はパルス状の電流Ｉを出力する電源装置、あるいはパルス状の電圧Ｖを出力する電源装置である。
以下、説明を容易にするため、励起信号源２０４はパルス状の電流Ｉを出力するとして説明をする。なお、電圧の場合は、電流Ｉを電流Ｖに置き換えればよい。

【0024】

パルス状の電流Ｉは制御信号２０５ａに同期して、出力され、プローブ２０７に印加される。ロックイン信号２０６の周期Ｔｃは制御信号２０５ａと同一周期であるが、制御信号２０５ａのＨ期間ｔ１に対するロックイン信号２０６のＩ期間のｔ２は可変あるいは調整（位相調整）することができる。位相調整することにより、最も感度が高い温度分布、高い温度精度を取得できる。

【0025】

電流の大きさＩあるいは電圧の大きさ、同期信号の振幅も可変、調整することができる。また、電流Ｉ等はｔ２の期間に定常値であることに限定されず、リニアに変化させることができる。たとえば、電流Ｉを三角波、正弦波、のこぎり波、台形波にすることが例示される。電流波形等にピークを形成することにより、感度が高い温度分布、高い温度精度を取得できる。また、電流波形等の周波数を可変できる。

【0026】

赤外線カメラ２０１はロックイン信号２０６と同期を取り、短絡部２１１、充放電部３０１等で発生する赤外線２０２を計測、評価、測定、検出する。赤外線カメラ２０１は最も感度が高くなるように、ロックイン信号２０６との位相関係を調整する機能を有する。
ロックイン信号２０６の周期は赤外線カメラ２０１が短絡箇所２１１を検出できるように、赤外線２０２の発生量を適切にするように可変する。

【0027】

制御信号２０５ｂにより、赤外線カメラ２０１は赤外線２０２を取り込む。赤外線２０２の取り込み期間は、制御信号２０５ｂのｔ３期間である。ロックイン信号２０６と制御信号２０５ｂの周期はｔｃであるが、ロックイン信号２０６と制御信号２０５ｂの位相関係は可変あるいは調整することができる。

【0028】

赤外線カメラ２０１はロックイン信号（周期的な信号）２０６ａに反応して温度情報を取得し、高い温度感度を実現する。ロックイン信号２０６ａに同期しない定常的な発熱には反応しない。あるいは反応の感度を低下させることができる。

【0029】

赤外線カメラ２０１はロックイン信号２０６ａと同期した制御信号２０５ｂと同期して、赤外線２０２を取り込み、取り込んだデータＤｔを制御装置２０３に転送する。本発明の検査装置は、制御信号２０５ａと制御信号２０５ｂとは位相を調整する機能がある。

【0030】

赤外線カメラ２０１は内部に、赤外線を検出するマトリックス状に配置されたＣＣＤを具備する。ＣＣＤは所定の赤外線２０２の強度で、同一の出力となるように補正がされている。また、必要に応じて、赤外線カメラ２０１は、ＸＹ方法に移動できるように、移動ステージが配置されている。もしくは、回路基板２１０が移動ステージに積載され、位置移動できるように構成されている。

【0031】

プローブ２０７は、配線２０９の端子電極２０８に接触され、プローブ２０７を介して、検査をする配線２０９にロックイン信号２０６が印加される。ロックイン信号２０６はパルス状の電流Ｉであり、ロックイン信号２０６に同期して、赤外線カメラ２０１に配線２０９等が発生する赤外線が２次元的に取り込まれる。

【0032】

プローブ２０７は接続する端子（端子電極２０８ａ、端子電極２０８ｂ、端子電極２０８ｃ、端子電極２０８ｄ）位置を変更し、各プローブ２０７の接続位置で、赤外線２０２が赤外線カメラ２０１に取り込まれる。

【0033】

なお、図１では、２本のプローブ２０７を端子電極２０８に接続した状態を図示しているが、これに限定するものではなく、３本以上のプローブ２０７と３箇所以上の端子電極２０８と電気的に接続し、赤外線カメラ２０１でデータＤｔを取得しても良いことは言うまでもない。３本以上のプローブ２０７のうち、１つのプローブ２０７あるいは複数のプローブを選択し、あるいは切り替えて制御する。また、接続はプローブ２０７に特定されるものではなく、コネクタ、スイッチ、リレー等の電気素子で選択あるいは接続しても良いことは言うまでもない。

【0034】

多層の配線が形成された回路基板２１０では、下層から上層まで異なる深度に配線２０９が埋没している。短絡部２１１で発生する発熱箇所（ホットスポット）の位置特定は、前記ホットスポットを励起するために、回路基板の電気回路（配線等）に多重周波数のロックイン信号２０６を印加する。

【0035】

ロックイン信号２０６を電気回路に印加しながら、配線の上面をロックイン信号２０６に同期して、赤外線カメラ２０１で撮影することで、ホットスポットからの熱の伝搬に相関するＩＲ画像を取得する。ＩＲ画像はデータＤｔより作成する。

【0036】

ＩＲ画像から周期的な間隔で熱応答信号を検出し、前記熱応答信号の周波数に対応して回路基板２１０の上面におけるホットスポット画像の発生、ホットスポット画像の変化を特定することにより、短絡部２１１の検出、検査が行われる。

【0037】

短絡部２１１の検出は、ロックイン信号２０６の電流Ｉの大きさ、周期Ｔｃの変更、電流Ｉを印加している期間ｔ２を変化させて行う。ロックイン信号２０６の同期した制御信号２０５ｂのタイミングで赤外線カメラ２０１は配線２０９から放射される赤外線２０２を測定あるいは取得する。

【0038】

短絡部２１１、充放電部３０１の検出は、ロックイン信号２０６の周波数を可変することができる。周波数を上げれば上げるほど、発熱反応を小さく絞り込むことができる。しかし、周波数を上げれば、時間に対する赤外線放射量は均一（フラット）となるため、発熱現象を検出しにくくなる。赤外線２０２の発生量は低下するが、周波数を低くし、オン時間ｔ２を短くすると、短絡部２１１の位置は特定しやすくなる。周波数、オン時間ｔ２を調整し、赤外線カメラ２０１の赤外線２０２の取り込みタイミングを調整することにより、短絡部２１１を検出する。

【0039】

図２、図３、図４は本発明の短絡部２１１の検出方法の説明図である。図２、図３、図４等において、配線２０９、短絡部２１１、端子電極２０８は説明を容易にするために模式的に図示したものである。配線２０９の両端には端子電極２０８が形成または配置されている。
図２に図示するように、配線２０９ａと配線２０９ｂ間に短絡部２１１が発生しているとする。配線２０９ｃには短絡部２１１の発生はない。

【0040】

端子電極２０８ａと端子電極２０８ｃ等にプローブ２０７を接続し、ロックイン信号２０６を印加することにより、短絡部２１１に電流が流れる。短絡部２１１が高抵抗の短絡部の場合、短絡部２１１が発熱し、発熱で発生した赤外線２０２を赤外線カメラ２０１で取り込み、画像処理することにより短絡部２１１を検出することができる。

【0041】

短絡部２１１が完全短絡で抵抗値がない場合、端子電極２０８ａと端子電極２０８ｃ等にプローブ２０７を接続し、ロックイン信号２０６を印加し、短絡部２１１に電流が流れて発熱しない。この場合、図３に図示するように配線２０９の全体が均一に発熱し、短絡部２１１を検出することができない。短絡部２１１の発熱量と配線２０９の発熱量が近似するからと思われる。
図３は短絡部２１１が低抵抗値の短絡（完全短絡）の場合の配線２０９の発熱状態を模式的に図示している。

【0042】

図３に図示するように、端子電極２０８ａ、端子電極２０８ｂ、端子電極２０８ｃ、端子電極２０８ｄのいずれの端子電極２０８にプローブ２０７を圧接してロックイン信号２０６を印加しても、短絡部２１１が発熱しないため、配線２０９ａ、配線２０９ｂの全体から赤外線２０２が放射されていることが観察されるだけで、短絡部２１１を検出することができない。
ロックイン信号２０６の電流Ｉを大きくしても、配線２０９の全体から赤外線２０２の放射量が大きくなるだけで短絡部２１１を特定することができない。

【0043】

したがって、赤外線カメラ２０１で取り込んだデータＤｔからは配線２０９ｃには短絡部はなく、配線２０９ａと配線２０９ｂの近傍に短絡部２１１等の不良箇所があるということしか検出することができない。

【0044】

図４は、配線２０９ａが表層の配線パターンであり、配線２０９ｂが内層の配線パターンであることを図示している。短絡部２１１は、表層の配線パターン２０９ａと配線２０９ｂが内層の配線パターン間に発生している。

【0045】

図５は、一例としての回路基板２１０の配線２０９のパターン図である。図５（ａ）は回路基板２１０の表面の第１レイヤの配線２０９のパターンであり、図５（ｂ）は回路基板２１０の内層の第２レイヤの配線２０９のパターンである。
配線２０９ａに短絡部２１１ａが発生し、配線２０９ｂに短絡部２１１ｂが発生し、配線２０９ｃに短絡部２１１ｃが発生している。
プローブ２０７を接触させる端子電極として、ｃ１～ｃ３、ｄ１～ｄ３とし、これらにロックイン信号２０６を印加し、短絡部２１１を検出することになる。

【0046】

図５に図示するように、実際の回路基板２１０の配線２０９は細く、比較的抵抗値がある。そのため、短絡部２１１の抵抗値が小さいと、配線２０９からの赤外線を検出されるだけで、短絡部２１１の位置を特定することができない。

【0047】

短絡部２１１が配線２０９と同程度に発熱する場合は、配線２０９にロックイン信号２０６を印加して配線２０９の赤外線画像を取り込み、図５に図示するような、回路基板２１０の配線パターンを入手し、赤外線画像と回路基板２１０の配線パターンを同一の縮尺として、重ね合せることにより、短絡部２１１の箇所を特定することができる。短絡部２１１が配線２０９と同様に赤外線を放射しているからである。

【0048】

図５のように、回路基板２１０の配線２０９のレイアウト図面を得ることができる場合は、前述の方法により、赤外線画像と回路基板２１０の配線レイアウト図面により、短絡部２１１の位置を特定することができる。

【0049】

配線のレイアウト図面の画像と赤外線画像とを、画像処理等で縮尺などを一致させ、差異箇所を画像処理あるいは視覚的に検出する。赤外線画像において、短絡部は図３に図示するように配線２０９と同様な赤外線発生があり、配線のレイアウト図面ではない赤外線発生する短絡部を検出することができる。

【0050】

以上のように、本発明は、配線のレイアウト図面と、赤外線カメラ２０１で取得した赤外線の発生分布とを比較参照することにより、短絡部２１１、充放電部３０１を位置検出あるいは評価あるいは測定することを特徴とする。

【0051】

以上のように、本発明は短絡部２１１が低抵抗値ありは完全短絡の場合であっても、ロックイン信号２０６を使用する本発明の検査装置を使用して短絡部２１１を検出あるいは位置特定をすることができる。
回路基板２１０の配線レイアウト図面が入手できない場合は、図６に図示するＸ線装置を用いて回路基板２１０の配線パターンを取得する。

【0052】

図６は、回路基板２１０の配線２０９を取得するＸ線装置の説明図である。図６に図示するように、回路基板２１０にＸ線光２１７ａを照射して、回路基板２１０の透過Ｘ線を撮像するＸ線撮像装置２１８に配置されたＸ線撮像装置２１８を具備する。

【0053】

回路基板２１０を平坦なＸ線撮像装置２１８のＸ線撮像装置２１８に対して平行に移動させる位置決め装置２１９を具備し、位置決め装置２１９はＸ線撮像装置２１８を所定位置に位置決めを行う。

【0054】

図６において、Ｘ線検査装置は、コーンビーム状のＸ線光２１７を照射するＸ線照射装置２２０を具備する。Ｘ線光２１７は、回路基板２１０を透過してＸ線撮像装置２１８に入射する。Ｘ線光２１７は、Ｘ線撮像装置２１８でＸ線透過画像に変換される。Ｘ線光２１７の強度は可変することができる。また、短絡部２１１を中心として照射するＸ線の範囲を設定することができる。

【0055】

Ｘ線透過画像には、配線２０９、短絡部２１１が撮影されている。ただし、図５のように表層レイヤの配線２０９と内層レイヤの配線２０９とは重ねあわされて撮影されている。短絡部２１１の検出であるから、表層レイヤの配線２０９と内層レイヤの配線２０９とが重ねあわされていても支障はない。
得られたＸ線透過画像と、図１で得られた赤外線画像とで、短絡部２１１の位置を特定することができる。

【0056】

短絡部２１１は半田材料等で形成されている等、配線２０９を形成する材料と異なっている材料の場合が多い。したがって、短絡部２１１は配線２０９部とＸ線透過率が異なる。したがって、Ｘ線透過画像では、短絡部２１１と配線２０９とは画像の濃淡が異なる。ただし、濃淡の度合は差異が少ない場合が多く、短絡部２１１をＸ線透過画像だけで判断することは難しい。

【0057】

Ｘ線透過画像と赤外線画像とを、画像処理等で縮尺などを一致させ、差異箇所を画像処理あるいは視覚的に検出する。赤外線画像において、短絡部は図３に図示するように配線２０９と同様な赤外線発生があり、Ｘ線透過画像ではない赤外線発生する短絡部を検出することができる。

【0058】

以上のように、短絡部２１１が低抵抗値ありは完全短絡の場合、ロックイン信号２０６を使用する本発明の検査装置を使用して短絡部２１１を検出あるいは位置特定をすることができる。

【0059】

以上のように、本発明は、ロックイン信号２０６を用いること、Ｘ線透過画像と赤外線画像とを用いることにより、また、配線バターンのレイアウト図を用いることにより、短絡部２１１の位置を特定することができる。

【0060】

Ｘ線透過画像において、短絡部２１１がアルミニウム、カーボン等、原子量が小さいものはＸ線透過画像として撮像されない。その時は、短絡部２１１が特定することが困難である場合がある。特に、図４に図示するように、配線２０９ｂが内層に形成されている場合、配線２０９ｂは検出しにくく、短絡部２１１は視覚的に見えない。

【0061】

本発明は、図１で説明したように、短絡部２１１が完全短絡であっても、端子電極２０８にロックイン信号２０６を印加することにより、図３に図示するように、配線２０９ａ、配線２０９ｂ部に短絡部２１１が発生検出していることを検出できる。しかし、図５に図示するように、配線２０９は長く、図３のように短絡部２１１を含むと判断された面積は広い。したがって、短絡部２１１の位置を特定することは困難であることがある。

【0062】

本発明の短絡部２１１の検査方法では、図７、図８で図示するように、レーザ装置２１２等により配線２０９ｂ上に加工をし、短絡部２１１を含む面積を絞り込み、図１２等で説明する超音波顕微鏡で短絡部２１１と特定する。

【0063】

図７、図８は配線２０９の上層をレーザ装置２１２で加工する説明図である。図８はレーザ装置２１２でレーザ加工部２１５を形成し、レーザ加工部２１５のｐ点にプローブ２０７を圧接することを説明する本発明の検査方法の説明図である。

【0064】

配線２０９ｂの上層の加工は、フェムト秒レーザ加工装置２１２が発生するレーザ光２１４で行う。加工状態は、フェムト秒レーザ光２１４のレーザ強度、照射するレーザパルスの移動速度を変更あるいは設定することにより容易に実現できる。

【0065】

フェムト秒レーザ加工装置２１２は、一般にパルス幅が、サブピコ秒から数十フェムト秒のフェムト秒レーザ光２１４を発生する。サブピコ秒から数十フェムト秒の超短パルスのレーザ光２１４を材料に照射した場合、材料の熱拡散時間に比べてパルス幅が十分に短いため、光エネルギーを有効に照射部に投入できる。

【0066】

その結果、照射周辺部への熱影響を局限化することが可能で、高精度な微細加工が実現できる。また、レーザ光の電場強度が非常に高いので、ビームが集光されたところにのみ、空間選択的に多光子吸収、多光子イオン化等の非線形作用を誘起することができる。

【0067】

短絡部、欠陥部などは、他の正常部に比較して、レーザ光の吸収率が異なる場合が多い。したがって、短絡部、欠陥部と推定される箇所あるいはその近傍等にレーザ光を照射することにより、短絡部、欠陥部が正常部に比較して異なる温度あるいは温度分布となる。この温度あるいは温度分布を赤外線カメラ２０１で温度情報を取得する。

【0068】

以上の事項は、レーザ光に限定されるものではない。短絡部、欠陥部を探す場合は、比較的広範囲に赤外光を照射し、配線等を加熱し、同時にロックイン信号２０６を印加あるいは機器（部品）からの出力信号に同期して、赤外線カメラ２０１で温度情報を取得する。
以下、説明を容易にするため、加熱手段、あるいは加工手段は、レーザ光として実施例を説明する。

【0069】

本発明において、フェムト秒グリーンレーザは、第二高調波であるため、比較的高出力を取り出すことができ、配線２０９の上層を構成する材料に対しても、照射したレーザ光の吸収が良好である。

【0070】

フェムト秒グリーンレーザが出射する光の波長は５００ｎｍ～５４０ｎｍであるのが好ましい。パルス幅は、１フェムト秒～１０００フェムト秒であるのが好ましい。

【0071】

ピコ秒レーザを用いる場合、ピコ秒レーザが出射する光の波長は５００ｎｍ～５４０ｎｍであるのが好ましい。パルス幅は、１ピコ秒～１０ピコ秒であるのが好ましい。

【0072】

図１０（ａ）は観察部２１６の平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のおける断面図である。図１０（ｂ）に図示するように、表層の配線２０９ａと内層の配線２０９ｂ間に短絡部２１１が発生している。

【0073】

図８に図示するように、端子電極２０８ｂのプローブ２０７ａを圧接し（電気的に接続し）、端子電極２０８ｂのプローブ２０７ａを圧接する（電気的に接続する）。プローブ２０７ｂとプローブ２０７ａ間にロックイン信号２０６を印加し、赤外線カメラ２０１で配線２０９ａ、配線２０９ｂから放射される赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得する。

【0074】

なお、図８では、レーザ加工部２１５ａ、レーザ加工部２１５ｂ、レーザ加工部２１５ｃ、レーザ加工部２１５ｄ、レーザ加工部２１５ｅの順番に、レーザ光２１４を照射して加工するように図示しているが、これに限定するものではなく、レーザ加工部２１５の順序はいずれでもよい。

【0075】

本明細書、図面では説明等を容易にするため、レーザ加工部２１５ａ、レーザ加工部２１５ｂ、レーザ加工部２１５ｃ、レーザ加工部２１５ｄ、レーザ加工部２１５ｅの順番に加工するとして説明をする。また、複数のレーザ加工部２１５は、抵抗値を測定することなく、連続して形成してもよい。その後、各レーザ加工部２１５での抵抗値を測定する。

【0076】

図７．図８に図示するように、レーザ加工部２１５ａにレーザ光２１４を照射し、内層の配線２０９ｂを露出させる。次に、ｐ１位置にプローブ２０７ｃを圧接する。

【0077】

プローブ２０７ｃとプローブ２０７ａ間にロックイン信号２０６を印加し、赤外線カメラ２０１で配線２０９ａ、配線２０９ｂから放射される赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得する。
プローブ２０７ａとプローブ２０７ｃ間の抵抗値を抵抗測定装置２２１で測定する。測定した抵抗値は、図９に示すグラフにｐ１としてプロットする。
次に、レーザ加工部２１５ｂにレーザ光２１４を照射し、内層の配線２０９ｂを露出させる。次に、ｐ２位置にプローブ２０７ｃを圧接する。

【0078】

プローブ２０７ｃとプローブ２０７ａ間にロックイン信号２０６を印加し、赤外線カメラ２０１で配線２０９ａ、配線２０９ｂから放射される赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得する。
プローブ２０７ａとプローブ２０７ｃ間の抵抗値を測定する。測定した抵抗値は、図９に示すグラフにｐ２としてプロットする。
次に、レーザ加工部２１５ｃにレーザ光２１４を照射し、内層の配線２０９ｂを露出させる。次に、ｐ２位置にプローブ２０７ｃを圧接する。

【0079】

プローブ２０７ｃとプローブ２０７ａ間にロックイン信号２０６を印加し、赤外線カメラ２０１で配線２０９ａ、配線２０９ｂから放射される赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得する。
プローブ２０７ａとプローブ２０７ｃ間の抵抗値を測定する。測定した抵抗値は、図９に示すグラフにｐ３としてプロットする。
次に、レーザ加工部２１５ｄにレーザ光２１４を照射し、内層の配線２０９ｂを露出させる。次に、ｐ２位置にプローブ２０７ｃを圧接する。

【0080】

プローブ２０７ｃとプローブ２０７ａ間にロックイン信号２０６を印加し、赤外線カメラ２０１で配線２０９ａ、配線２０９ｂから放射される赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得する。
プローブ２０７ａとプローブ２０７ｃ間の抵抗値を抵抗測定装置２２１で測定する。測定した抵抗値は、図９に示すグラフにｐ４としてプロットする。
次に、レーザ加工部２１５ｅにレーザ光２１４を照射し、内層の配線２０９ｂを露出させる。次に、ｐ２位置にプローブ２０７ｃを圧接する。

【0081】

プローブ２０７ｃとプローブ２０７ａ間にロックイン信号２０６を印加し、赤外線カメラ２０１で配線２０９ａ、配線２０９ｂから放射される赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得する。
プローブ２０７ａとプローブ２０７ｃ間の抵抗値を測定する。測定した抵抗値は、図９に示すグラフにｐ５としてプロットする。

【0082】

図９のグラフにおいて、ｐ１点からｐ４点は抵抗値が低下しているが、ｐ４点からｐ５点では抵抗値が増加している。したがって、ｐ４点とｐ５点間で短絡部２１１がある可能性が高いことを検出できる。

【0083】

以上のように、本発明は、レーザ装置、抵抗あるいは電圧の測定装置２２１、ロックイン信号２０６発生装置を使用することにより、短絡部２１１を順次、位置特定をする。

【0084】

以上の実施例では、レーザ加工部２１５ａにレーザ光２１４を照射し、内層の配線２０９ｂを露出させる。次に、ｐ１位置にプローブ２０７ｃを圧接して、抵抗値等を測定するとしたが、本発明はこれに限定するものではない。

【0085】

短絡箇所２１１等のレーザ加工部２１５ａに、レーザ光２１４を照射することにより、短絡箇所２１１あるいは配線等が加熱され、抵抗値が増加する。抵抗値の増加により、プローブ２０７に流れる電流が変化する。電流の変化により不良箇所あるいは観察箇所の温度変化を、赤外線カメラ２０１で赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得してもよい。

【0086】

近年、配線２０９は複雑に形成され、また、回路基板２１０には回路基板（図示せず）等が実装されているため、抵抗値の測定だけでは、短絡部２１１の位置を特定することができない。また、短絡部２１１が完全短絡あるいは低抵抗値で短絡している場合は、ロックイン信号２０６を印加し、赤外線観察しても短絡部２１１の位置を特定することができない。
ｐ３からｐ４での抵抗値の変化量と、ｐ４からｐ５での抵抗値の変化量の割合が小さくなることでも、短絡部２１１の位置を推定できる。

【0087】

赤外線、レーザ光を照射し、抵抗値変化を発生させて、抵抗値あるいは抵抗値変化を赤外線カメラ２０１で赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得することにより、短絡部２１１の位置を推定、特定してもよい。

【0088】

図８で、図７で説明したように、レーザ光２１４で配線２０９ｂ上の回路基板２１０の材料を除去するとしたが、配線２０９ｂが表層に形成されている場合は、レーザ光２１４の加工は不要であることは言うまでもない。

【0089】

図８で説明したように、レーザ光２１４でレーザ加工部２１５を形成し、レーザ加工部２１５のｐ点での抵抗値を測定することにより、概略の短絡部２１１の位置を特定できる。概略の位置を、図８において、観察領域２１６で示す。
次に、観察領域２１６を、本発明の検査装置である超音波観察装置で観察する。図１１は超音波観察装置のブロック図である。
図１１は構造解析装置１、超音波顕微鏡２、及び回路基板２１０の構成を示すブロック図である。
構造解析装置１は、装置全体を制御する制御部１１、主記憶部１２、通信部１３、操作部１４、表示パネル１５、補助記憶部１６を備える。

【0090】

構造解析装置１は、例えばデスクトップ型コンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット等で構成することができる。以上の事項は、図１の制御装置２０３についても同様である。

【0091】

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成することができる。制御部１１はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含んで構成してもよい。

【0092】

主記憶部１２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部１１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。

【0093】

通信部１３は、ネットワーク１７０を介して、構造解析装置１との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。操作部１４は、例えばハードウェアキーボード、マウス、タッチパネル等で構成される。

【0094】

表示パネル１５は、液晶パネルまたは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル等で構成することができる。制御部１１は、表示パネル１５に所要の情報を表示するための制御を行う。

【0095】

補助記憶部１６は、大容量メモリ、ハードディスク等であり、制御部１１が処理を実行するために必要なプログラム、並びに波形解析プログラム１７１、三次元座標データ生成プログラム１６１、音速算出プログラム１６２を記憶している。

【0096】

補助記憶部１６に記憶される、波形解析プログラム１７１、三次元座標データ生成プログラム１６１、音速算出プログラム１６２は、各プログラムを読み取り可能に記録した記録媒体１６９により提供されてもよい。記録媒体１６９は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）カード、マイクロＳＤカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の可搬型のメモリである。

【0097】

記録媒体１６９に記録される各プログラムは通信部１３を介した通信により提供される。また、図に示していない読取装置を用いて記録媒体１６９から読み取られ、補助記憶部１６にインストールされてもよい。

【0098】

補助記憶部１６は、スキャンデータ（１）データベース（ＤＢ）１６３、材料または組成データベース（ＤＢ）１６４、スキャンデータ（２）データベース（ＤＢ）１６５、伝播時間データベース（ＤＢ）１６６、音速データベース（ＤＢ）１６７、及び三次元座標データデータベース（ＤＢ）１６８を記憶している。スキャンデータは縦軸に振幅、横軸に伝播時間を取った超音波波形データである。

【0099】

トランスデューサ２１は、回路基板２１０は配置された平面に対して、２次元方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動する機能、任意に設定した距離を移動して回路基板２１０上に位置決めをする機能、層材料、界面等に超音波を照射するため、回路基板２１０が配置された平面に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動あるいは位置決めする機能、界面等に超音波を送信する機能、界面等で反射した超音波を受信する機能、受信した超音波を電気信号に変換あるいは表示する機能を有する。

【0100】

スキャンデータ（１）ＤＢ１６３は、超音波顕微鏡２のトランスデューサ２１が回路基板２１０のＸＹ平面を走査し、各点において取得したスキャンデータ（１）を記憶している。トランスデューサ２１は、ＸＹ平面（２次元方向）を移動して超音波を回路基板２１０に照射し、また、ＸＹ平面に垂直な方向（Ｚ方向）に位置調整機能を有し、反射された超音波を電気信号に変換する。超音波の照射範囲が、観察領域２１６とする。

【0101】

スキャンデータ（１）は、回路基板２１０のＸＹ平面において、所定測定間隔（距離）ごとに取得される。なお、所定測定間隔は回路基板２１０の形状あるいは界面状態に応じて、変更される。たとえば、界面状態の変化が大きい位置では所定測定間隔は短距離に設定あるいは変更される。
材料または組成ＤＢ１６４は、回路基板２１０の各層を構成する材料の外形寸法(厚み)及び密度等を記憶している。

【0102】

スキャンデータ（２）ＤＢ１６５は、各層の音速を算出するために、超音波顕微鏡２のトランスデューサ２１が回路基板２１０を構成する各材料サンプルのＸＹ平面を走査し、各点において取得したスキャンデータ（２）を記憶している。
伝播時間ＤＢ１６６は、後述する方法により算出した界面までの伝播時間を記憶している。

【0103】

音速ＤＢ１６７は、スキャンデータ（２）ＤＢ１６５に記憶されたスキャンデータ（２）から算出した伝播時間、及び材料または組成ＤＢ１６４に記憶された各層の材料の外形寸法（厚み）に基づいて算出した音速が記憶されている。
三次元座標データＤＢ１６８には、三次元座標データ生成プログラム１６１により生成した回路基板２１０の三次元座標データが記憶されている。

【0104】

回路基板２１０は、例えば、図１１に図示するように第１層３１、第２層３２、第３層３３、第４層３４、及び第５層３５の多層構造になっている回路基板である。

【0105】

理解を容易にするために回路基板２１０を例示して説明するが、これに限定するものではない。本発明の技術的思想は、半導体素子、薄膜デバイスあるいは厚膜デバイス、電子機器等にも適用することができる。

【0106】

本発明は、複数の材料または複数の組成が異なる層を有する構造物において、異なる材料または異なる組成が接する界面を有するものであれば、前記材料の膜厚、または組成を構成する厚み、またはそれらの三次元的な反り量や歪み量等を良好に測長することができる。従って、本発明の技術的思想、方法は、複数の材料から構成される物体、複数の組成からなる生物の構造解析に適用することができることは言うまでもない。

【0107】

超音波を使用すれば、Ｘ線が透過するアルミニウム、カーボン等の短絡部２１１であっても検出することができる。なお、Ｘ線撮影装置と組み合わせることにより、より短絡部２１１の位置特定ができることは言うまでもない。

【0108】

超音波顕微鏡２は、一定周波数の電気信号の送信波２３をパルス発生器（図示せず）によりパルス状に整形後、トランスデューサ２１によって電気信号から機械振動（超音波）に変換する。

【0109】

トランスデューサ２１は回路基板２１０のＸＹ平面（観察領域２１６）上を走査する。発生させた超音波を音響レンズ（図示せず）によって、回路基板２１０の深さ方向（Ｚ方向）の界面に焦点を合わせて送信波２３を照射し、受信波２４を電気的な受信信号に変換する。

【0110】

ゲート（図示せず）は、回路基板２１０の反射信号から検出する反射波を、所定時刻から所定時間、あるいは一定の時間の間で取り出す。ゲートに入力される反射波が所定閾値または最大になるように、音響レンズの焦点位置を界面に合わせる。また、ゲートが受信する信号強度が一定になるようにゲインを調整し、各界面における伝播時間を算出する。

【0111】

図１２を用いて、回路基板２１０の各層の厚み及び各界面の反り量や歪み量等を計算する方法を示す。図１２は、第１層３１が銅箔などの”金属”、第２層３２がガラスエポキシ材料等の”樹脂”、第３層３３が銅箔などの”金属”である場合を例示している。

【0112】

トランスデューサ２１から、例えば金属からなる第１層３１の入側の界面（表面）３１ａに向けて発振された超音波の送信波２３（Ｕ１）は、界面３１ａで反射し、受信波２４（Ｒ１）が受信される。界面３１ａにおける反射波形に基づいて、トランスデューサ２１から界面までの伝播時間ｔ１が算出される。

【0113】

トランスデューサ２１から、第１層３１と例えば樹脂からなる第２層３２との界面３２ａに向けて発振された超音波の送信波２３（Ｕ２）は該界面で反射し、受信波２４（Ｒ２）が受信される。界面３１ａ及び３２ａにおける反射波形に基づいて、第１層３１を伝播する伝播時間ｔ２が算出される。

【0114】

トランスデューサ２１から、第２層３２と、例えば、金属からなる第３層３３との界面３３ａに向けて発振された超音波の送信波２３（Ｕ３）は、界面３３ａで反射し、受信波２４（Ｒ３）が受信される。界面３２ａ及び３３ａにおける反射波形に基づいて、第２層３２を伝播する伝播時間ｔ３が算出される。

【0115】

算出された伝播時間ｔ１、ｔ２、ｔ３におけるそれぞれの音速に基づいて、トランスデューサ２１から界面３１ａまでの距離、界面３１aから界面３２ａまでの距離、界面３２aから界面３３ａまでの距離を算出でき、その距離を深さ方向（Ｚ方向）に加算することで、回路基板２１０が有する界面３１ａ、界面３２ａ、界面３３ａの変位を三次元座標データとして生成し、材料または組成ＤＢ１６４等のデータを用いることにより回路基板２１０の各層の厚み、短絡部２１１及び各界面の反り量や歪み量等を計算することができる。

【0116】

図１３を用いて、各層を伝播する時間を精度良く測定する方法を示す。図１３（ａ１）では、界面３１aにトランスデューサ２１の焦点を合わせているため、図１３（ａ２）のスキャンデータについて、手前の波形のピーク強度は強くなるが、奥の波形のピーク強度は弱くなっている。

【0117】

図１３（ｂ１）では、界面３１aと界面３２aの中間にトランスデューサ２１の焦点を合わせているため、図１３（ｂ２）のスキャンデータについて、奥の波形のピーク強度は、（ａ２）に比べて強くなっている。

【0118】

図１３（ｃ１）では、界面３２aにトランスデューサ２１の焦点を合わせているため、図１３（ｃ２）のスキャンデータについて、奥の波形のピーク強度は、図１３（ｂ２）に比べて強くなっている。

【0119】

以上より、界面３１aにおける反射波の伝播時間を計測したい場合は、図１３（ａ１）のように界面３１aにトランスデューサ２１の焦点を合わせて計測することにより、波形ピークを精度良く捉えることができる。

【0120】

一方で、界面３２aにおける反射波の伝播時間を計測したい場合は、図１３（ｃ１）のように界面３２aにトランスデューサ２１の焦点を合わせて計測することにより、波形ピークを精度良く捉えることができる。

【0121】

最もピーク強度が高くなる焦点位置を探索的に走査させる方法については、図１８のような山登り法で実施している。山登り法とは、「現在の解の近傍の内で最も成績の良い解」を近傍解として選び、「現在の解より近傍解の成績の方が良い場合」に近傍解と現在の解を入れ換える局所探索法の方法である。極値を見つけ出すことがゴールであり、極値を見つけ出したら探索が終了となる。
焦点位置を変化させることにより、図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に図示するように、界面位置におけるピーク波形が変化する。

【0122】

図１８（ａ）の矢印Aの位置から開始すると、ピーク強度は、図１８（ｂ）矢印B、図１８（ｃ）矢印C、図１８（ｄ）矢印Ｄと変化する。図１８（ａ）の矢印Aの位置から、よりピーク強度が高くなる方に焦点位置をずらしていくが、図１８（ｂ）矢印Ｂの位置を通り越し、図１８（ｃ）矢印Ｃの位置まで行くと、ピーク強度が低くなる。この時点で、ピーク強度を高くするためには、図１８（d）矢印Ｄのようになるまで焦点位置を戻す必要がある。

【0123】

このような処理を何度も繰り返すことで、最もピーク強度が高くなる焦点位置を探索することが出来る。この手法は、人手によりピーク強度が高くなる位置を探すこともできるが、コンピュータプログラムにより、より効率的に探索することが可能となる。

【0124】

このように、計測したい対象（界面３１a、界面３２a、界面３３a）によって、スキャンデータのピーク強度を観測しながら、最もピーク強度が高くなる焦点位置を探索的に走査させ、その焦点位置での波形ピークを検出することで、各層を伝播する時間を精度良く測定することができる。

【0125】

なお、ピーク位置の検出は、最大値あるいは最小値のみに限定するものではない。たとえば、最大値に対して－５％以内あるいは定量的な所定値の範囲内になったとき、ピーク位置を検出したとして処理してもよい。また、最小値に対して＋５％以内あるいは定量的な所定値の範囲内になったとき、ピーク位置を検出したとして処理してもよい。
トランスデューサ２１は、各材料サンプル３上のＸ方向、Ｙ方向に順次移動し、各位置の波形を検出する。

【0126】

計測したい対象(界面３１a、界面３２a、界面３３a)によって、トランスデューサ２１の焦点を変化させ、そのスキャンデータから波形ピークあるいは受信信号の所定閾値以上若しくは所定閾値以下かを検出することで、各層を伝播する時間を精度良く測定することができる。

【0127】

トランスデューサ２１の焦点位置を変化させ、スキャンデータを取得することにより、波形ピーク、あるいは所定閾値以上若しくは所定閾値以下、あるいは波形の変化速度に関する情報を得ることにより、各層を伝播する時間を精度良く測定することができる。

【0128】

トランスデューサ２１が送信する超音波の送信波の位相を調整あるいは変化させ、受信波のスキャンデータを取得することにより、波形ピーク、あるいは所定閾値以上若しくは所定閾値以下、あるいは波形の変化速度に関する情報を得て、各層を伝播する時間を精度良く測定することができる。

【0129】

計測したい対象(界面３１a、界面３２a、界面３３a)によって、トランスデューサ２１の焦点位置を変化させる。また、トランスデューサ２１が送信する超音波の送信波の位相を調整あるいは変化させることで、それぞれの波形ピーク、あるいは所定閾値以上若しくは所定閾値以下、あるいは波形の変化速度に関する情報を得ることができる。例えば、界面３２aに合わせた場合、界面３２aに加えて界面３３aの波形ピーク等の情報も得られ、それらにより各層を伝播する時間を精度良く測定することもできる。

【0130】

図１９（ａ）に図示するように、観察領域２１６において、回路基板２１０が界面（３１ａ、３２ａ、３３ａ）を有しているとする。トランスデューサ２１は、Ｘ方向に所定距離ｄｘ、Ｙ方向に所定距離ｄｙで順次、測定位置１８１に移動する。測定位置１８１で焦点位置を合わせる。移動した測定位置１８１で超音波を出射し、界面での超音波の反射波を受信する。焦点位置をＺ軸方向に移動あるいは変化させることにより、界面３１ａ、界面３２ａ、界面３３ａの位置を求める。求められた界面位置はデータベースに蓄積される。

【0131】

図１９（ｂ）に図示するように、回路基板２１０が、第１層３１、第２層３２、第３層３３の３つの材料あるいは構成体で形成されている場合、図１９（ｂ）のＡ位置では、第３層３３だけが存在する。図１９（ｂ）のＢ位置では、第１層３１、第３層３３が存在する。図１９（ｂ）のＣ位置では、第１層３１、第２層３２、第３層３３が存在する。
トランスデューサ２１を所定距離ｄｘ、ｄｙで移動させて、位置決めし、焦点位置を変化させて界面位置を、順次、測定位置１８１での界面位置を求めていく。

【0132】

図１９（ｂ）において、Ａを含む領域では、水面から第３層３１までの伝播時間ｔ１、第３層３３の伝播時間ｔ２を測定する。Ａを含む領域での第３層３３の凹凸、反り、歪みが算出される。

【0133】

図１９（ｂ）において、Ｂを含む領域では、水面から第１層３１までの伝播時間ｔ３、第１層の伝播時間ｔ４、第１層３１から第３層３３間の伝播時間ｔ５、第３層の伝播時間ｔ６を測定する。Ｂを含む領域での第１層３１の凹凸、反り、歪みが、第３層３３の凹凸、反り、歪みが算出される。また、Ａを含む領域の第３層の厚みと、Ｂを含む領域の第３層の厚みの差が定量的に測定される。

【0134】

図１９（ｂ）において、Ｃを含む領域では、水面から第１層３１までの伝播時間ｔ７、第１層の伝播時間ｔ８、第２層３２の伝播時間ｔ９、第３層の伝播時間ｔ１０を測定する。Ｃを含む領域での第１層３１の凹凸、反り、歪みが、第２層３２の凹凸、反り、歪みが、第３層３３の凹凸、反り、歪みが算出される。また、Ｂを含む領域の第１層の厚みと、Ｃを含む領域の第１層の厚みの差が定量的に測定される。また、Ｂを含む領域の第３層の厚みと、Ｃを含む領域の第３層の厚みの差が定量的に測定される。

【0135】

図１４は、制御部１１による、材料を伝播するときの音速を算出する処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、音速算出プログラム１６２を読み出して音速の算出処理を実行する。

【0136】

制御部１１は、超音波顕微鏡２のトランスデューサ２１を、回路基板２１０を構成する各材料サンプルに対してＸＹ平面上で走査させ、図１３で示した測定方法を用いて、スキャンデータを取得する（Ｓ１）。スキャンデータを取得するＸＹ平面上の点は、回路基板２１０のスキャンデータを取得するＸＹ平面上の点と同数である。
しかし、これには限定されない。たとえば、取得したスキャンデータの変化が大きい場合は、単位距離当たりの測定点を増加させる。

【0137】

制御部１１は、前記で得られたスキャンデータをスキャンデータ（２）ＤＢ１６５に記憶する（Ｓ２）。 制御部１１は、スキャンデータの材料出側の界面における反射波形のピークに到達した時間と、材料入側の界面における反射波形のピークに到達した時間との差により、材料を伝播する伝播時間を求める（Ｓ３）。

【0138】

あるいは受信した受信波２４に関して、所定の閾値を設定し、所定の閾値以上あるいは所定の閾値以下となる範囲、変化割合等から、材料を伝播する伝播時間を求める。
制御部１１は、伝播時間を伝播時間ＤＢ１６６に記憶する（Ｓ４）。
制御部１１は、材料または組成ＤＢ１６４から材料の外形寸法(厚み)を取得する（Ｓ５）。
制御部１１は、伝播時間、及び前記厚みに基づいて材料の音速を算出する（Ｓ６）。
伝播時間をｔ、厚みをＬとしたとき、音速は、下記の式により算出される。
音速＝Ｌ／ｔ。
制御部１１は、音速を音速ＤＢ１６７に記憶する（Ｓ７）。

【0139】

図１５は、制御部１１による、三次元座標データ生成処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、波形解析プログラム１７１、三次元座標データ生成プログラム１６１を読み出して三次元座標データ生成の処理を実行する。

【0140】

制御部１１は、超音波顕微鏡２のトランスデューサ２１を回路基板２１０のＸＹ平面上で走査させ、図１３で示した測定方法を用いて、ＸＹ平面上の各点におけるスキャンデータを層毎に取得する（Ｓ１１）。
制御部１１は、前記で得られたスキャンデータをスキャンデータ（１）ＤＢ１６３に記憶する（Ｓ１２）。

【0141】

制御部１１は、材料の界面における反射波形のピークを検出する範囲を決定する（Ｓ１３）。ピークを検出する範囲の初期の設定範囲は、測定する対象に関する、材料または組成ＤＢ１６４から得られる材料の外形寸法(厚み)と音速ＤＢ１６７から得られる音速を用いて、あらかじめ計算された範囲で実施する。
制御部１１は、下層の音響インピーダンスＺ２が上層の音響インピーダンスＺ１より大きいか否かを判定する（Ｓ１４）。
音響インピーダンスは、超音波の通りにくさを示し、次式で算出される。
Ｚ（音響インピーダンス）＝ｐ（物質の密度）×ｃ（物質固有の音速）。

【0142】

物質は複数の物質が混合されている場合があり、また、複数の金属などが合金化されている場合がある。また、物質には物質内に微小な空隙があるものがある。また、物質とは複数の材料が粗密に組み合わされ、合成され、混濁している場合がある。また、物質には光波長以下の薄い薄膜が多層に形成されて構成されている場合がある。

【0143】

従って、物質とはこれらの多種多様な材料、構成、組成を有するものを意味し、また、物質の密度とはこれらの物質の総合的な、あるいは微視的な密度をも意味する。また、物質固有の音速とはこれらの物質の総合的な、あるいは微視的な音速をも意味する。

【0144】

音響インピーダンスは、狭義には物質の密度×物質固有の音速である。しかし、音響インピーダンスに一定の比率あるいは定数が加算、減算あるいは乗算、除算したものをも含む。

【0145】

また、音響インピーダンスに、たとえば温度などに依存して変化する係数が一定の比率あるいは定数で、加算、減算あるいは乗算、除算したものをも含むものでも良いことは言うまでもない。

【0146】

制御部１１は、Ｚ２＞Ｚ１であると判定した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、反射波形はポジティブ波形となるため、上記検出範囲内での反射波形の局所的最大値を算出する（Ｓ１５）。
制御部１１は、反射波形の局所的最大値までの伝播時間を算出する（Ｓ１５）。

【0147】

制御部１１は、Ｚ２＞Ｚ１でないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、反射波形はネガティブ波形となるため、上記検出範囲内での反射波形の局所的最小値を算出する（Ｓ１７）。
制御部１１は、反射波形の局所的最小値までの伝播時間を算出する（Ｓ１８）。

【0148】

図１２に示すように、界面が第１層３１の界面３１ａである場合、伝播時間としてｔ１を算出する。界面が第１層３１と第２層３２との間の３２ａである場合、ｔ２を算出する。界面が第２層３２と第３層３３との間の３３aである場合、t３を算出する。

【0149】

Ｓ１９において、制御部１１は、算出した伝播時間に基づいて、トランスデューサ２１の下面（基準点）から各界面までの距離（界面位置）を算出する。制御部１１は、各界面へ超音波が伝播するときのそれぞれの音速を音速ＤＢ１６７から取得し（Ｓ７より）、各界面間を伝播するときの伝播時間に、各層を構成する材料に対応する音速を乗じて距離を算出する。
制御部１１は、算出した界面位置に基づいて、三次元座標データを生成する（Ｓ２０）。
制御部１１は、三次元座標データを三次元座標データＤＢ１６８に記憶する（Ｓ２１）。
重ね合わせた材料の上層の音響インピーダンスＺ１と下層の音響インピーダンスＺ２とした時、界面での音波の振幅反射率は
（Ｚ２－Ｚ１）／（Ｚ２＋Ｚ１）。

【0150】

と計算される。すなわち、両材料の音響インピーダンスＺ１、Ｚ２が等しければ、反射が発生しない。よって、図１６に示すように、（ｂ１）の場合はLarge Positive、（ｂ２）の場合はPositive、（ｂ３）の場合はNo Signal、（ｂ４）の場合はNegative、（ｂ５）の場合はLarge Negativeの波形となる。

【0151】

実施の形態においては、送信波２３を構造物３に送信し、受信波２４を測定あるいは解析する。測定あるいは解析は、送信波の送信した時刻から受信波を受信した時刻、受信波を受信した第１の時刻から所定の第２の時刻(ゲート時間)内の受信波の振幅の大きさ、振幅の変化割合、受信波の極性（ポジティブ、ネガティブ）等を用いて演算あるいは計算する。

【0152】

また、測定あるいは解析は、送信波の送信した時刻から所定時間経過後の第１の時刻から、所定時間内の時間(ゲート時間) の受信波の振幅の大きさ、振幅の変化割合、受信波の極性（ポジティブ、ネガティブ）等を用いて演算あるいは計算する。
演算あるいは計算には、構造物を構成する材料等の寸法、密度などのＤＢのデータを使用して実施する。

【0153】

例えば、図１７の（ａ１）及び（ａ２）に示すように、第１層３１が樹脂、第２層が金属からなる場合、界面３１ａ及び３２ａにおける波形はポジティブ波形、界面３３ａにおける波形はネガティブ波形である。

【0154】

なお、界面３１ａ、界面３３ａは水と接している。界面３１ａにおいて、樹脂の音響インピーダンスをＺ２、水の音響インピーダンスＺ１をとした場合、Ｚ２＞Ｚ１の関係があるが、一般的にＺ２とＺ１の差は小さい。従って、ポジティブ波形となるが、ピークは小さい。

【0155】

界面３２ａにおいて、樹脂の音響インピーダンスをＺ１、金属の音響インピーダンスＺ２をとした場合、Ｚ２＞Ｚ１の関係があり、Ｚ２とＺ１の差は大きい。従って、ピークの大きいポジティブ波形となる。

【0156】

界面３３ａにおいて、金属の音響インピーダンスをＺ２、水の音響インピーダンスＺ１をとした場合、Ｚ２＜Ｚ１の関係があり、Ｚ２とＺ１の差は大きい。従って、ピークの大きいネガティブ波形となる。

【0157】

トランスデューサ２１から界面３１ａ及び３２ａそれぞれにおける波形の局所的最大値までの伝播時間の差がｔ２である。界面３２ａにおける波形の局所的最大値、及び界面３３ａにおける波形の局所的最小値までの伝播時間の差がｔ３である。

【0158】

図１７の（ｂ１）及び（ｂ２）に示すように、第１層３１が樹脂、第２層３２が金属、第３層３３が樹脂からなる場合、界面３１ａ及び３２ａにおける波形はポジティブ波形、界面３３ａ及び３４ａにおける波形はネガティブ波形である。

【0159】

なお、界面３１ａ、界面３４ａは水と接している。界面３１ａにおいて、樹脂の音響インピーダンスをＺ２、水の音響インピーダンスＺ１をとした場合、Ｚ２＞Ｚ１の関係があるが、一般的にＺ２とＺ１の差は小さい。従って、ポジティブ波形となるが、ピークは小さい。

【0160】

界面３２ａにおいて、樹脂の音響インピーダンスをＺ１、金属の音響インピーダンスＺ２をとした場合、Ｚ２＞Ｚ１の関係があり、Ｚ２とＺ１と差はあるが、大きな差はない。従って、ピークは、界面３１ａより多少大きいポジティブ波形となる。

【0161】

界面３３ａにおいて、金属の音響インピーダンスをＺ１、樹脂の音響インピーダンスＺ２をとした場合、Ｚ２＜Ｚ１の関係があり、Ｚ２とＺ１と差が大きい。従って、ピークは、大きいポネガティブ波形となる。

【0162】

界面３４ａにおいて、樹脂の音響インピーダンスをＺ１、水の音響インピーダンスをＺ２とした場合、Ｚ２＜Ｚ１の関係があり、Ｚ２とＺ１の差は比較的大きい。従って、比較的ピークの大きいネガティブ波形となる。

【0163】

界面３１ａ及び界面３２ａそれぞれにおける波形の局所的最大値までの伝播時間の差がｔ２である。界面３２ａにおける波形の局所的最大値、及び界面３３ａにおける波形の局所的最小値までの伝播時間の差がｔ３である。界面３３ａ及び３４ａそれぞれにおける波形の局所的最小値までの伝播時間の差がｔ４である。

【0164】

図１７の（ｃ１）の実施例は、樹脂と金属の中央部にボイド（空間）が発生している状態を示している。図１７（ｃ１）及び（ｃ２）に示すように、第１層３１が樹脂、第２層３２が金属からなる場合、界面３１ａは、水と樹脂との界面であるから、界面３１ａにおける波形はポジティブ波形となる。界面３２ｂは、樹脂３１とボイド（空間）の界面である。樹脂の音響インピーダンスＺ２と空間（ボイド）の音響インピーダンスＺ１の差（Ｚ２－Ｚ１）が大きい。従って、界面３２ｂでは、大きなネガティブ波形が検出される。界面３１ａにおける波形の局所的最大値、及び界面３２ａにおける波形の局所的最小値までの伝播時間の差がｔ２である。界面３２ｂにおいてボイド、短絡部等が生じていることが、検出される波形により容易に検知することができる。

【0165】

以上のように、観察領域２内を図１９に示すように、超音波顕微鏡２で回路基板２１０の表層、内層を観察、測定することにより、配線２０９、短絡部２１１を含む構造、構成を取得することができる。

【0166】

超音波顕微鏡２による測定は測定ポイントが多い場合、長時間を有することが多いが、図８に図示するように、観察領域２１６と特定しているため、測定ポイントは少なく、また、概略の短絡部２１１の位置を特定しているため、短絡部２１１と推測される箇所の刻みを小さくして精度よく測定することができ、短絡部２１１であると思われる位置を特定できる。

【0167】

本発明は、超音波顕微鏡２の観察画像と、ロックイン信号２０６による赤外線画像を組み合わせることにより、短絡部２１１が完全短絡していても、短絡部２１１の位置を特定することができる。

【0168】

また、本発明は、超音波顕微鏡２の観察画像、ロックイン信号２０６による赤外線画像、Ｘ線撮像装置によるＸ線撮影画像、パターンのレイアウト図、図７で説明したレーザ装置加工、図８で説明した抵抗値あるいは電圧値の測定、視覚的な配線２０９の観察のうち、少なくとも１つ以上あるいは複数の組合せにより短絡部２１１の位置特定、検出、評価あるいは検査をすることができる。

【0169】

以上の実施例は、主として回路基板２１０の配線２０９の端子電極２０８等にプローブ２０７等で電気的に接続し、配線２０９にロックイン信号２０６を印加して、短絡部２１１を検出する方式であった。本発明はこれに限定されない。

【0170】

図２０は、機器（部品）が出力する同期信号を、同期信号検出器３１３に取り込み、この同期信号に同期して、制御機器２０３が赤外線カメラ２０１で、対象物から放射される赤外線を取り込み、対象物の温度変化等を検出する方法の説明図である。

【0171】

図２０は、機器（部品）３０５から、ロックイン信号が出力される例である。説明を容易にするため、図２０では、機器（部品）３０５の一例として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）として説明する。

【0172】

図２２に図示するように、ＬＣＤ３０５は、表示領域３０６を有し、また、ゲートドライバ回路３０７、ソースドライバ回路３０８を有している。同期信号として、ゲートドライバ回路３０７のスタートパルス（垂直走査信号のスタート信号ＳＴＶ）が例示される。スタートパルスは、ソースドライバ回路３０８から信号出力（または入力）端子３０３ａに出力され、ゲートドライバ回路３０７に印加される。一方、グランド（ＧＮＤ）は、グランド（ＧＮＤ）端子３０３ｂに所定電圧が出力される。
信号出力端子３０３ａにプローブ２０７ａが圧接され（接続され）、グランド端子３０３ｂにプローブ２０７ｂが圧接される（接続される）。

【0173】

プローブ２０７に出力された同期信号ＳＴＶは、ロックイン信号２０６として、この同期信号ＳＴＶに同期して、赤外線カメラ２０１は充放電部（温度変化部）３０１から放射される赤外線あるいは温度変化を取り込む。

【0174】

図２２に図示するＬＣＤでは、ゲートドライバ回路３０７の出力端子に、コンタクトホール３１１を介して、ゲート信号線３０９が接続されている。コンタクトホールが製造時に接続不良を発生すると、ゲート信号線３０９には電圧が印加されない。ゲート信号線３０９には、見かけ上寄生容量が発生している。ゲート信号線３０９にはオン電圧（ＶＧＨ）とオフ電圧（ＶＧＬ）が周期的に印加される。

【0175】

ゲート信号線３０９に印加されるゲート電圧（ＶＧＨ、ＶＧＬ）により、コンタクトホール３１１には充放電電流が流れる。コンタクトホール３１１は比較的抵抗値が高いため、コンタクトホール３１１に電流が流れることにより、コンタクトホールは発熱する。ゲート信号線３０９には、順番にオン電圧が印加される。オン電圧の印加時に、ゲート信号線３０９の電位はオフ電圧（ＶＧＬ）から、オン電圧（ＶＧＨ）に変化し、該当コンタクトホール３１１に充放電電流が流れる。コンタクトホール３１１が接続されていないと、充放電電流は流れず、コンタクトホール３１１は発熱しない。

【0176】

ゲート信号線３０９はＳＴＶ信号に同期して、オンオフ電圧が印加されるため、ＳＴＶ信号に同期して、コンタクトホール３１１の発熱状態を観察すれば、コンタクトホール３１１の接続状態の正常、異常を検出できる。

【0177】

たとえば、コンタクトホール３１１ａが正常接続されており、コンタクトホール３１１ａが接続されている場合、コンタクトホール３１１ａが発熱し、温度状態を検出することにより、正常と判断できる。コンタクトホール３１１ｂが接続されていない場合、コンタクトホール３１１ａは発熱せず、異常と判断できる。

【0178】

なお、図２０、図２２の実施例では、コンタクトホールの温度変化等を観察するとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、異なる金属膜が接する箇所、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの素子、複数の信号線が絶縁膜を介して交差する箇所など、多様な部位、箇所に適用することができる。

【0179】

以上のように、同期信号ＳＴＶに同期して、赤外線カメラ２０１で取り込んだ赤外線画像を画像処理あるいは視覚的に判断することによりコンタクトホール３１１等に発生した接続不良を検出あるいは判断する。

【0180】

図２２に図示するＬＣＤでは、ソースドライバ回路３０８の出力端子に、コンタクトホール３１２を介して、ソース信号線３１０が接続されている。コンタクトホール３１２が製造時に接続不良を発生すると、ソース信号線３１０には電圧（信号）が印加あるいは供給されない。ソース信号線３１０には、付加容量、あるいはＴＦＴ等の素子が形成されている。ソース信号線３１０にはゲート信号線３０９の選択（ＶＧＨ電圧が印加される）に同期（垂直同期信号ＶＳ）して、映像信号が印加あるいは変化する。

【0181】

ソース信号線３１０に印加される映像信号により、コンタクトホール３１２には充放電電流が流れる。コンタクトホール３１２は比較的抵抗値が高いため、コンタクトホール３１２に電流が流れることにより、コンタクトホール３１２はわずかに発熱する。コンタクトホール３１２で断線などが発生していると、映像信号による充放電電流は流れず、コンタクトホール３１２は発熱しない。

【0182】

ゲート信号線３０９選択に同期（同期信号ＶＳ）して、コンタクトホール３１２の発熱状態あるいは温度を観察すれば、コンタクトホール３１２の接続状態の正常、異常を検出できる。

【0183】

たとえば、コンタクトホール３１２ａが正常接続されている場合、コンタクトホール３１２ａが発熱し、温度状態あるいは温度もしくはその両方を検出することにより、正常と判断できる。コンタクトホール３１２ｂが接続されていない場合、コンタクトホール３１２ａは発熱せず、異常と判断できる。

【0184】

各ゲート信号線３０９は、同期信号ＶＳの立ち上がりから所定時間経過後に、オン電圧が印加される。したがって、同期信号から、ゲート信号線３０９の選択時間に一致させて、温度情報等を取得する。

【0185】

以上のように、垂直同期信号ＶＳに同期して、赤外線カメラ２０１で取り込んだ赤外線画像を画像処理あるいは視覚的に判断することによりコンタクトホール３１２等に発生した接続不良を検出あるいは判断する。垂直同期信号ＶＳ等は、信号出力端子３０３に出力される。

【0186】

なお、以上の実施例では、信号出力端子３０３に出力される同期信号等を取得し、同期信号検出器３１３で検出して、赤外線カメラ２０１等を制御するとした。しかし、本発明はこれに限定するものではない。

【0187】

信号端子３０３を信号入力端子とし、同期信号検出器３１３が同期信号を発生し、発生した同期信号で、機器（部品）を制御するとともに、赤外線カメラ２０１等を制御してもよい。ロックイン信号２０６は同期信号であり、周期的に変化する。周期はｔｃである。

【0188】

本明細書では、ロックイン信号２０６で、赤外線カメラ２０１等で観察箇所の温度情報を検出あるいは取得する。あるいは検査、あるいは評価する、あるいは欠陥等の状態を判断する、あるいは観察箇所を含む特定箇所を評価する。

【0189】

また、機器（部品）が出力する同期信号（ロックイン信号）２０６で、コンタクトホール等の断線部、切断部の発熱あるいは発熱しない状態を観測あるいは測定し、赤外線カメラ２０１等から取得した温度情報等から検査、あるいは評価する。

【0190】

本発明は、ロックイン温度装置に関するものであり、また、ロックイン温度装置、Ｘ線撮影装置、超音波撮影装置、レーザ加工装置、位置決め装置２１９、画素処理装置等から、１つ以上の装置と組み合わせて構成される検査（評価）装置あるいは検査（評価）システムに関するものである。
また、これらを用いる、応用する検査方法に関するものである。検査とは検出、評価、測定、観察、分析、解析等の概念、技術的思想を含む。

【0191】

制御装置２０３は同期信号２０６を制御信号２０５ａとして同期信号検出器３１３に供給する。同期信号検出器３１３が検出した同期信号を制御装置２０３に供給する。

【0192】

また、同期信号検出器３１３は信号発生源として、同期信号を機器（部品）に供給する。同時に、同期信号を制御信号２０５として、制御装置２０３として印加する。

【0193】

同期信号等は、プローブ２０７を介して信号入力（出力）端子３０３に供給あるいは取得する。同期信号等は、調整（位相調整）することができる。位相調整することにより、最も感度が高い温度分布、高い温度精度を取得できる。

【0194】

赤外線カメラ２０１は制御信号２０５と同期を取り（位相を調整してタイミングを調整し）、温度測定部３１１あるい短絡部２１１等で発生する赤外線２０２を計測、評価、測定、検出する。赤外線カメラ２０１は最も感度が高くなるように、制御信号２０５との位相関係を調整する機能を有する。
ロックイン信号２０６の周期は赤外線カメラ２０１が短絡箇所２１１を検出できるように、赤外線２０２の発生量を適切にするように可変する。

【0195】

制御信号２０５ｂにより、赤外線カメラ２０１は赤外線２０２を取り込む。赤外線２０２の取り込み期間は、制御信号２０５ｂのｔ３期間である。ｔ３期間は可変できる。同期信号２０６と制御信号２０５ｂの周期はｔｃであるが、ロックイン信号２０６と制御信号２０５ｂの位相関係は可変あるいは調整することができる。

【0196】

赤外線カメラ２０１は制御信号（周期的な信号）２０６に反応して温度情報を取得し、高い温度感度を実現する。ロックイン信号２０６ａに同期しない定常的な発熱には反応しない。あるいは反応の感度を低下させることができる。

【0197】

赤外線カメラ２０１は同期信号２０６と同期し、赤外線２０２を取り込み、取り込んだデータＤｔを制御装置２０３に転送する。本発明の検査装置は、制御信号２０５ａと制御信号２０５ｂとは位相を調整する機能がある。

【0198】

赤外線カメラ２０１は、ＸＹ（Ｚ）方法に移動できるように、移動ステージ（図示せず）が配置されている。もしくは、機器（部品）３０５は位置決め装置２１９に積載され、位置移動できるように構成されている。

【0199】

図２０では、２本のプローブ２０７を信号端子３０３に接続した状態を図示しているが、これに限定するものではなく、３本以上のプローブ２０７と３箇所以上の信号端子３０３と電気的に接続し、赤外線カメラ２０１でデータＤｔを取得しても良いことは言うまでもない。信号端子３０３にプローブ２０７の接続なしに、コネクタ等を介して接続してもよい。また、リレー、スイッチ等を介して電気的に接続してもよい。

【0200】

ＩＲ画像から周期的な間隔で熱応答信号を検出し、前記熱応答信号の周波数に対応して機器（部品）３０５のコンタクトホール等の観察箇所におけるホットスポット画像の発生、ホットスポット画像の変化を特定することにより、観察箇所（充放電部、温度変化部）３０１の検出、検査が行われる。

【0201】

図２０の実施例では、図２２に示すＬＣＤを例示して説明したが、本発明はこれに限定するものではない。機器（部品）において、同期信号に同期して、信号線あるいは配線などに電圧あるいは電流信号を供給あるいは停止する物等であれば、いずれにも本発明を適用できることは言うまでもない。

【0202】

図２１は、本発明の他の実施例における説明図である。検査、評価対象はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）が例示される。ＭＥＭＳは、電気回路と微細な機械構造を、一つの半導体基板上に集積させたデバイス（部品）であり、半導体製造技術やレーザ加工技術等、各種の微細加工技術を応用し、微小な電気要素と機械要素を一つの基板上に組み込んだセンサー、アクチュエーターなどのデバイスやシステムである。

【0203】

そのため、ＬＳＩ（大規模集積回路）が、半導体基板上で電気信号のみを処理するのに対して、ＭＥＭＳは、材料の機械的特性を利用した上下や左右に動く可動部を活用する。

【0204】

図２３は、ＭＥＭＳの一例としての振動型ジャイロスコープ（vibrating structure gyroscope : ＶＧＳ、振動ジャイロ）である。振動あるいは移動による角速度を検出するジャイロスコープである。

【0205】

振動する物体が回転している場合、その回転軸に垂直な平面上で振動に対して垂直な力が発生することが物理的な基本原理となっている。振動子が回転している時に発生する力は、コリオリの力の運動方程式に起因するため、工学文献ではコリオリ振動ジャイロ(coriolis vibratory gyro : CVG)とも呼ばれる。

【0206】

振動型ジャイロスコープは、従来の回転型ジャイロスコープに比べ、同程度の精度をより単純により安価に実現可能である。この原理を使って小型化されたデバイスとして、比較的安価なタイプの姿勢指示器がある。
速度ｖで動作するプルーフマスに、角速度Ωの回転を与えると、コリオリの効果によって加速度が発生する。プルーフマス面上の位置でのプルーフマス面上の速度ｘｐである。ｍはプルーフマスの質量、ｋｐ（ｐはｘ、ｙ等）はプルーフマス面外で定義したバネ定数、Ωはプルーフマス面上の角速度ベクトル（回転により発生したプルーフマスの動きに対して垂直を示す。
ＭＥＭＳである振動型ジャイロスコープがＸ、Ｙ方向に移動すると、プルーフマス面外で定義したバネ定数ｋｐ（等価的にバネと表せるものとし、説明を容易にするため、バネｋ（ｋｙ、ｋｘと呼ぶ））が変化し、温度の変化が変化する。バネｋが不良の場合、温度が変化しない。

【0207】

したがって、バネｋｐの温度を測定あるいは観察することにより、振動型ジャイロスコープ等のＭＥＭＳ（部品である）の正常、不良を判定あるいは評価できる。
図２１は、振動型ジャイロスコープ等のＭＥＭＳを検査、評価する検査装置（評価装置）の説明図である。

【0208】

ＭＥＭＳ３０５は、位置決め装置２１９に積載されている。ＭＥＭＳ２１９の信号線端子（グランド端子）３０３には、プローブ２０７またはコネクタ（図示せず）を介して信号を入出力できるように構成されている。信号の印加（入力）、出力、同期信号検出器３１３、ロックイン信号に関しては図２０等で説明しているため省略をする。

【0209】

図２４に図示するように、位置決め装置２１９はＡ位置とＢ位置を移動し、図２１に図示するように、位置決め装置２１９は、Ａ位置とＢ位置間を往復移動する。Ａ位置からＢ位置に移動し、次にＢ位置からＡ位置に移動する。Ｂ位置では赤外線カメラ２０１が配置されている。Ｂ位置でバネｋｐの温度あるいは温度情報を取得する。

【0210】

Ａ位置からＢ位置に移動し、Ｂ位置からＡ位置に方向転換して移動を行うため、Ｂ位置で停止状態となる。Ｂ位置では、振動型ジャイロスコープのバネｋｐの等価抵抗値が変化するため、バネｋｐが発熱する。振動型ジャイロスコープのバネｋｐが不良の場合、等価抵抗値は変化せず、バネｋｐの温度変化が発生しない。時間（時刻）ｔ２、時間（時刻）ｔ４で、ＭＥＭＳ３０５は、Ｂ位置で停止する。
Ｂ位置で停止したＭＥＭＳ３０５のバネｋｐが変化し、温度変化が発生し、温度変化を赤外線カメラ２０１で測定あるいは検出する。

【0211】

ＭＥＭＳ３０５の信号端子３０３は同期信号等が出力されるか、または同期信号等が入力されて、ＭＥＭＳ３０５は同期信号等に同期して、制御される、あるいは動作する。なお、温度検出、温度取得方法等に関しては、他の実施例で説明しているため説明を省略する。

【0212】

なお、図２２、図２３の実施例では、バネｋｐとしたが、これに限定するものではなく、ＭＥＭＳの機械的可動部が、移動等により変化させるものであれば、いずれの構成、機器、部品であってもよい。

【0213】

なお、Ａ位置とＢ位置の往復移動に限定されるものではなく、一方向あるいは円形などに移動し、その所定位置で停止と移動開始を実施するものであれば、いずれの構成でも良いことは言うまでもない。

【0214】

本明細書に記載事項は、本明細書に記載の実施例と相互に組み合わせることができることは言うまでもない。たとえば、図６等で説明したＸ線検査装置あるいはＸ線検査装置の制御方法、図１１の超音波顕微鏡と組み合わせ、図２１の位置決め装置等との組み合わせることができることは言うまでもない。

【0215】

また、図７、図８で説明したように、レーザ加工部２１５ａにレーザ光２１４を照射し、内層の配線２０９ｂを加工し、赤外線カメラ２０１で配線２０９ａ、配線２０９ｂから放射される赤外線２０２を測定する方式と組み合わせできることは言うまでもない。
図１１等で説明した構造解析装置１、超音波顕微鏡２の構成あるいは方法と組み合わせることができることは言うまでもない。

【0216】

また、図８～図１０に図示して説明したように、レーザ光、赤外線を照射し、赤外線カメラ２０１で、放射される赤外線２０２を測定し、赤外線画像を取得する方法と組み合わせても良いことはいうまでもない。
また、これらの装置あるいは方法を、複数あるいはすべてを組み合わせできることも言うまでもない。

【0217】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本明細書及び図面に記載した事項あるいは内容は、相互に組み合わせることができることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0218】

１ 構造解析装置
２ 超音波顕微鏡
１１ 制御部
１２ 主記憶部
１３ 通信部
１４ 操作部
１５ 表示パネル
１６ 補助記憶部
２１ トランスデューサ
２３ 送信波
２４ 受信波
３１ 第１層
３２ 第２層
３３ 第３層
３４ 第４層
３５ 第５層
３１ａ 界面
３２ａ 界面
３３ａ 界面
３４ａ 界面
１６１ 三次元座標データ生成プログラム
１６２ 音速算出プログラム
１６３ スキャンデータ（１）ＤＢ
１６４ 材料または組成ＤＢ
１６５ スキャンデータ（２）ＤＢ
１６６ 伝播時間ＤＢ
１６７ 音速ＤＢ
１６８ 三次元座標データＤＢ
１７１ 波形解析プロブラム
１６９ 記録媒体
１７０ ネットワーク
１８１ 測定位置
２０１ 赤外線カメラ
２０２ 赤外線
２０３ 制御装置
２０４ 励起信号源
２０５ 制御信号
２０６ ロックイン信号
２０７ プローブ
２０８ 端子電極
２０９ 配線
２１０ 回路基板
２１１ 短絡部
２１２ レーザ装置
２１４ レーザ光
２１５ レーザ加工部
２１６ 観察部領域
２１７ Ｘ線光
２１８ Ｘ線撮像装置
２１９ 位置決め装置（位置移動装置）
２２０ Ｘ線照射装置
２２１ 抵抗測定装置
３０１ 充放電部（温度変化部）
３０３ 信号端子（信号電極端子）
３０４ グランド（ＧＮＤ）端子（グランド電極端子）
３０５ 機器（部品）
３０６ 表示領域
３０７ ゲートドライバ回路
３０８ ソースドライバ回路
３０９ ゲート信号線
３１０ ソース信号線
３１１ コンタクトホール
３１２ コンタクトホール
３１３ 同期信号検出器

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】