光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置的制造方法
【专利说明】光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置
[0001]在此援用2014年6月5日在日本提交的申请号为2014-116848的日本申请所公开的包括说明书、附图以及摘要的全部内容。
技术领域
[0002]本发明涉及对不是通过熔接而是通过压焊而被结合的2个工件的压焊部处的压焊状态进行判定的光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置。
【背景技术】
[0003]近年，开发出了与汽车、家电产品等的用途对应的大小不同的控制单元。在该控制单元内使用各种电子电路基板，在该电子电路基板组装有各种接点等。例如如图1所示，存在如下情况:在基板90形成有具有铜箔、镀锡等的内壁91B的通孔91，在该通孔91中，被压入作为接点的压配销92。在该情况下，通孔91的内壁91B(压焊部)是铜箔、镀锡等导电部件，压配销92的弹性变形部92B(压焊部)也是导电部件。而且，压配销92的弹性变形部92B的外径被设定为比内壁91B的内径稍大。对于压配销92的弹性变形部92B而言，若被插入通孔91则发生变形从而外径缩径，通过弹性的复原力而相对于通孔91的内壁91B成为压焊状态。该压焊状态下的压焊部的接触面积和接触压力影响该压焊部处的导电率。在例如压配销92的弹性变形部92B成为异常的变形状态从而与通孔91的内壁91B的接触面积极小的情况或接触压力极低的情况下，存在导电率下降从而无法确保所希望的导电率的导通不良的情况。另外，在将压配销92插入通孔91时，也存在通孔91的内壁91B被削刮从而无法确保所希望的导电率的情况。于是，公开了对插入通孔91内的压配销92的插入状态和压焊状态进行检查的各种方法以及各种装置。
[0004]例如在日本专利第5175681号公报中，记载了一种压配销的插入状态检查装置，在该装置中，在压配销的一部分且插入至基板的插入孔时从基板突出的位置形成作为贯穿孔的检查孔，在向基板的插入孔插入压配销前和在向基板的插入孔插入了压配销后，检测检查孔的位置来判定插入状态的良好与否。另外，在进行检测时，从发光部对压配销照射光，对透过图像或反射图像进行摄像，从而根据插入前摄像得到的图像中的检查孔的位置和插入后摄像得到的图像中的检查孔的位置来检查压配销的插入状态。
[0005]另外，在日本特开2010-86868号公报中，记载了一种压配销的接合状态检查装置，在该装置中，将对插入至基板的插入孔中的压配销的前端抵接超声波振荡器的振子，并接收来自该压配销的前端的反射波的反射波接收器、和接收来自与在相对于插入孔位于与压配销的前端相反侧且压焊有压配销的插入孔连接的导电体(被插入压配销的通孔的焊盘)的传播波的传播波接收器进行连接。另外，在检查中，通过进行处于良好的接合状态的压配销的情况下的基准反射波波形和基准传播波波形的至少一方的比较，来判定良好与否。
[0006]在日本专利第5175681号公报所记载的发明中，虽然能够通过图像判定向基板的插入孔插入的压配销的插入状态，但无法检查压配销与插入孔的压焊状态，因此存在无法进行作为本来的目的的电导通状态的检查的可能性。即使压配销被插入至正确的位置，由于压配销的压焊部处的变形状态、基板的插通孔的内壁的削刮状态等，有可能电导通状态不是所希望的导通状态。
[0007]另外，在日本特开2010-86868号公报所记载的发明中，虽然能够检查压配销与插入孔的压焊状态，但是为了检查，必须在压配销的前端、压配销的附近，将超声波振荡器的振子、接收传播波的销等以所希望的状态固定于所希望的位置，因此检查并不容易。
【发明内容】
[0008]本发明的目的之一在于，提供一种能够更容易、更短时间、更适当地检查压焊部处的压焊状态的光学非破坏检查方法以及光学非破坏检查装置。
[0009]本发明的一个方式的光学非破坏检查方法判定压焊部处的压焊状态，上述压焊部是不通过熔接而是通过压焊而被结合的2个工件的压焊部，并且上述压焊部是一方工件的上述压焊部和另一方工件的上述压焊部相互由导电部件构成的压焊部。
[0010]在上述光学非破坏检查方法中，在是上述压焊部的附近的一方工件的表面且是包括上述压焊部的导电部件的表面设定测量部位，利用射出规定激光波长的加热用激光的加热用激光光源、能够检测热线的至少I个热线检测器、和控制上述加热用激光光源并且导入来自上述热线检测器的检测信号的控制器。上述光学非破坏检查方法包括:加热步骤，在该加热步骤中，由上述控制器对上述加热用激光光源进行控制，对上述测量部位照射被调整为不破坏上述工件地进行加热的热量后的上述加热用激光，从而对上述测量部位进行加热；温度上升特性取得步骤，在该温度上升特性取得步骤中，一边进行上述加热步骤中的加热，一边通过上述控制器利用上述热线检测器对从上述测量部位放射的热线进行检测来求出上述测量部位的温度，并得到与加热时间对应的上述测量部位的温度上升状态亦即温度上升特性；和判定步骤，在该判定步骤中，基于受到热传导量的影响的加热点亦即上述测量部位的上述温度上升特性，通过上述控制器判定上述2个工件的上述压焊部处的包括接触面积以及接触压力的压焊状态的良好与否。
[0011]根据上述方式，例如2个工件是压配销和通孔，在向通孔插通压配销，并且对通孔的内壁(导电部件)不是通过熔接而是通过压焊结合有压配销(导电部件)的状态下，在压配销的前端设定测量部位，对该测量部位照射加热用激光，并求出温度上升特性，由此能够适当地判定压焊部处的接触面积以及接触压力的异常的有无。另外，由于能够对2个工件以非接触的方式得到温度上升特性，因此能够更加容易地进行判定。另外，通过使用适当的输出的加热用激光，能够以非常短的时间得到所希望的温度上升特性。即，能够更容易、更短时间、更适当地检查是否是所希望的电导通状态(压焊状态)。
[0012]在上述方式的光学非破坏检查方法中，也可以:在上述2个工件的上述压焊部中的至少一方，电镀有熔点比上述2个工件的上述压焊部的导电部件的各自的熔点低的合金或金属；在上述加热步骤中，由上述控制器对上述加热用激光光源进行控制，将被调整为是不破坏上述工件地进行加热的热量且是小于上述电镀的熔点的热量后的输出的上述加热用激光向上述测量部位照射；还包括恪接步骤，在该恪接步骤中，当在上述判定步骤中判定为是良品时，通过上述控制器使上述加热用激光光源的输出上升至被调整为是不破坏上述工件地进行加热的热量且是上述电镀的熔点以上的热量后的输出亦即新的加热用激光，然后以规定时间向上述测量部位照射新的加热用激光，由此使上述电镀熔融来在上述压焊部处使上述2个工件熔接。
[0013]根据上述方式，在确认了不是通过熔接而是通过压焊而被结合的2个工件是所希望的压焊状态之后，能够通过熔接步骤适当地且容易地对压焊部进行熔接。另外，对基于电镀削刮部、锡等的细微晶须进行熔融，能够得到可靠性更高的压焊状态(电导通状态)。
[0014]在上述方式的光学非破坏检查方法中，也可以构成为，在上述2个工件的上述压焊部中的至少一方，电镀有熔点比上述2个工件的上述压焊部的导电部件的各自的熔点低的合金或金属，在上述加热步骤中，由上述控制器对上述加热用激光光源进行控制，将被调整为是不破坏上述工件地进行加热的热量且是上述电镀的熔点以上的热量后的输出的上述加热用激光向上述测量部位照射。
[0015]根据上述方式，由于能够同时进行加热步骤和熔接步骤，因此能够以更短时间进行压焊状态的检查。
[0016]在上述方式的光学非破坏检查方法中，也可以构成为，在上述判定步骤中，利用上述控制器，在从向上述测量部位照射上述加热用激光的开始时刻起至成为在上述温度上升特性中与时间的经过相对的温度的上升状态为规定上升状态以下的热平衡状态为止的时间未收敛于预先设定的第I基准阈值和第2基准阈值之间的情况下，判定为是上述接触面积超出了所希望大小的面积的范围的不良品或者是上述接触压力超出了所希望的压力的范围的不良品。
[0017]根据上述方式，通过基于至成为温度上升特性中的热平衡状态为止的时间进行判定，能够适当地判定接触面积或接触压力超出了所希望的面积的范围或所希望的压力的范围的情况。
[0018]作为本发明的另一方式的光学非破坏检查装置，用于执行上述方式的光学非破坏检查方法，上述光学非破坏检查装置具备:上述加热用激光光源；聚光准直器，其使沿光轴从一侧入射的平行光朝向设定为焦点位置的上述测量部位聚光并从另一侧射出，并且使从上述