JP2643882B2 - 無機基板の焼成状態評価方法およびその装置 - Google Patents
無機基板の焼成状態評価方法およびその装置Info
- Publication number
- JP2643882B2 JP2643882B2 JP6312393A JP31239394A JP2643882B2 JP 2643882 B2 JP2643882 B2 JP 2643882B2 JP 6312393 A JP6312393 A JP 6312393A JP 31239394 A JP31239394 A JP 31239394A JP 2643882 B2 JP2643882 B2 JP 2643882B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- information
- inorganic substrate
- firing
- fired
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 238000010304 firing Methods 0.000 title claims description 53
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 24
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 13
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラスセラミクス多層配
線基板等の無機基板の焼成状態評価方法およびその装置
に関し、特に、位置情報（座標）とその座標での部分面
積を算出するための基礎面積情報を形成した基板を用意
して実験力学的解析法に用いて評価を行う無機基板の焼
成状態評価方法およびその装置に関するものである。
線基板等の無機基板の焼成状態評価方法およびその装置
に関し、特に、位置情報（座標）とその座標での部分面
積を算出するための基礎面積情報を形成した基板を用意
して実験力学的解析法に用いて評価を行う無機基板の焼
成状態評価方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の技術は、実験的な手法と
しては例えば図６に示すＸ線応力測定法・測定装置があ
り、計算力学的手法としては例えば図７に示す有限要素
法があった。Ｘ線応力測定法では、まずステップＳ５０
において、無歪み状態の数ｍｍ角の測定サンプルを準備
し、次いで、ステップＳ５１において、そのサンプルの
表面を研磨等の平滑化処理を施す。
しては例えば図６に示すＸ線応力測定法・測定装置があ
り、計算力学的手法としては例えば図７に示す有限要素
法があった。Ｘ線応力測定法では、まずステップＳ５０
において、無歪み状態の数ｍｍ角の測定サンプルを準備
し、次いで、ステップＳ５１において、そのサンプルの
表面を研磨等の平滑化処理を施す。
【０００３】その上で、ステップＳ５２において、Ｘ線
応力測定装置により無歪み状態でのＸ線回折角や回折強
度を測定する。続いて、ステップＳ５３において、焼成
後のやはり数ｍｍ角の測定サンプルを準備し、ステップ
Ｓ５４で表面平滑化処理を行った後、ステップＳ５５に
おいて、Ｘ線回折角・回折強度を測定する。そして、ス
テップＳ５６において、これらの焼成前・後のＸ線回折
角や回折強度から焼成後に生じた歪み値を算出し、さら
に、ステップＳ５７において、焼成状態が既知の別の基
板に応力を加え、その結果生じた歪みを測定することに
より弾性定数を求め、ステップＳ５８において、この弾
性定数と先の歪み値から応力値を算出する。
応力測定装置により無歪み状態でのＸ線回折角や回折強
度を測定する。続いて、ステップＳ５３において、焼成
後のやはり数ｍｍ角の測定サンプルを準備し、ステップ
Ｓ５４で表面平滑化処理を行った後、ステップＳ５５に
おいて、Ｘ線回折角・回折強度を測定する。そして、ス
テップＳ５６において、これらの焼成前・後のＸ線回折
角や回折強度から焼成後に生じた歪み値を算出し、さら
に、ステップＳ５７において、焼成状態が既知の別の基
板に応力を加え、その結果生じた歪みを測定することに
より弾性定数を求め、ステップＳ５８において、この弾
性定数と先の歪み値から応力値を算出する。
【０００４】あるいは有限要素法を用いる時は、図７に
示すように、ステップＳ６０において、予め焼結過程を
記述する数学モデルを理論的（熱力学的、速度論的）に
定義し、次いで、ステップＳ６１において、この数学モ
デルにて定式化された応力−歪みの構成関係を検証し、
その構成関係に現れるパラメータ（例えば、熱活性化エ
ネルギー、反応速度定数、バインダーの熱分解速度、収
縮率、セラミクス粒子の粒径、焼結収縮速度、拡散係数
など）の同定および定量化を行う。
示すように、ステップＳ６０において、予め焼結過程を
記述する数学モデルを理論的（熱力学的、速度論的）に
定義し、次いで、ステップＳ６１において、この数学モ
デルにて定式化された応力−歪みの構成関係を検証し、
その構成関係に現れるパラメータ（例えば、熱活性化エ
ネルギー、反応速度定数、バインダーの熱分解速度、収
縮率、セラミクス粒子の粒径、焼結収縮速度、拡散係数
など）の同定および定量化を行う。
【０００５】そして、ステップＳ６２において、応力の
温度、歪み速度の変化の影響、さらにセラミクスの高温
塑性現象の特定などの作業を踏まえた後、有限要素への
定式化を行って、有限要素解析が可能な状態にし、次い
で、ステップＳ６３において、有限要素法解析のための
形状データを作成する。しかる後、ステップＳ６４にお
いて、前記各パラメータ、境界条件、焼成プロファイル
条件、すなわち脱脂過程、加熱過程、焼結過程、冷却過
程の温度、圧力条件を設定し、ステップＳ６５におい
て、有限要素解析を行って焼成後の基板の歪み分布、応
力分布を求めていた。
温度、歪み速度の変化の影響、さらにセラミクスの高温
塑性現象の特定などの作業を踏まえた後、有限要素への
定式化を行って、有限要素解析が可能な状態にし、次い
で、ステップＳ６３において、有限要素法解析のための
形状データを作成する。しかる後、ステップＳ６４にお
いて、前記各パラメータ、境界条件、焼成プロファイル
条件、すなわち脱脂過程、加熱過程、焼結過程、冷却過
程の温度、圧力条件を設定し、ステップＳ６５におい
て、有限要素解析を行って焼成後の基板の歪み分布、応
力分布を求めていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術のＸ
線応力測定法・測定装置では、測定領域が数ｍｍ角とな
るため、通常数１０ｍｍ角〜数１００ｍｍ角となるガラ
スセラミクス多層基板の評価では、基板から一部分を切
り出して測定サンプルを製作しなければならないので、
その切り出しの時点で残留応力の解放が行われ、実際の
基板が有する残留応力とは異なった状態を測定すること
になるという問題点があった。
線応力測定法・測定装置では、測定領域が数ｍｍ角とな
るため、通常数１０ｍｍ角〜数１００ｍｍ角となるガラ
スセラミクス多層基板の評価では、基板から一部分を切
り出して測定サンプルを製作しなければならないので、
その切り出しの時点で残留応力の解放が行われ、実際の
基板が有する残留応力とは異なった状態を測定すること
になるという問題点があった。
【０００７】さらに、Ｘ線源を使用する必要があるの
で、Ｘ線取り扱いの資格と知識が必要であり、取り扱い
者のＸ線の被爆量の厳重な管理とＸ線応力測定装置周囲
の環境への配慮などが必要となり、製造現場にてインラ
イン・インプロセス評価といった形で展開することが容
易でないという問題点があった。
で、Ｘ線取り扱いの資格と知識が必要であり、取り扱い
者のＸ線の被爆量の厳重な管理とＸ線応力測定装置周囲
の環境への配慮などが必要となり、製造現場にてインラ
イン・インプロセス評価といった形で展開することが容
易でないという問題点があった。
【０００８】一方、上述の有限要素法による計算力学的
評価に関しては、ガラスセラミクスがグリーンな状態か
ら焼結する過程は、一種の相変化過程であり、その相変
化の素過程を記述する数学モデルが確立されなければ、
焼成状態ならびに焼成後の基板の力学的特性を計算で求
めることができないところ、現在、その数学モデルを決
定する手段・方法論も未だ研究途上にある。
評価に関しては、ガラスセラミクスがグリーンな状態か
ら焼結する過程は、一種の相変化過程であり、その相変
化の素過程を記述する数学モデルが確立されなければ、
焼成状態ならびに焼成後の基板の力学的特性を計算で求
めることができないところ、現在、その数学モデルを決
定する手段・方法論も未だ研究途上にある。
【０００９】仮に、焼結過程の素過程を記述する数学モ
デルが構築された場合、有限要素法が数値シミュレーシ
ョンであるという性質上、そのシミュレーション結果と
複雑な配線構造が有するガラスセラミクス多層基板の実
際の焼成状態とを比較検証することが必要となる。とこ
ろが、その検証手段は、熱活性化過程を示す熱活性化エ
ネルギーや反応速度定数、焼結収縮速度、バインダー熱
分解速度、拡散係数などの同定・定量化、ならびにガラ
スセラミクスの高温塑性現象の特定など、どの一つをと
っても技術的に容易なことではなく、かつ、多大な工数
が必要とされるものばかりである。
デルが構築された場合、有限要素法が数値シミュレーシ
ョンであるという性質上、そのシミュレーション結果と
複雑な配線構造が有するガラスセラミクス多層基板の実
際の焼成状態とを比較検証することが必要となる。とこ
ろが、その検証手段は、熱活性化過程を示す熱活性化エ
ネルギーや反応速度定数、焼結収縮速度、バインダー熱
分解速度、拡散係数などの同定・定量化、ならびにガラ
スセラミクスの高温塑性現象の特定など、どの一つをと
っても技術的に容易なことではなく、かつ、多大な工数
が必要とされるものばかりである。
【００１０】したがって、従来の有限要素法では、ガラ
スセラミックス多層基板のような複雑な系に関しては、
実際の製品形態である積層構造、配線構造、ビア構造や
実際の製造条件、材料特性が焼成状態の変化（例えば、
局所的な形状変化や歪み分布の変化）に及ぼす影響を定
量的に評価することはできなかった。本願発明は、この
ような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は
簡単な手法によりガラスセラミックス多層基板等の無機
基板についてその焼成状態を正確に評価しうる方法およ
び装置を提供することである。
スセラミックス多層基板のような複雑な系に関しては、
実際の製品形態である積層構造、配線構造、ビア構造や
実際の製造条件、材料特性が焼成状態の変化（例えば、
局所的な形状変化や歪み分布の変化）に及ぼす影響を定
量的に評価することはできなかった。本願発明は、この
ような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は
簡単な手法によりガラスセラミックス多層基板等の無機
基板についてその焼成状態を正確に評価しうる方法およ
び装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、（１）未焼成の無機基板上に複数
の読み取り可能な位置情報およびその位置情報に該当す
る場所を含む部分の面積を算出するための基礎データと
なる基礎面積情報を印刷する段階と、（２）前記未焼成
の無機基板上の位置情報および基礎面積情報を読み取り
その情報を格納し、上記位置情報に該当する場所での基
板厚さを計測しその厚み情報を格納する段階と、（３）
焼成途中または焼成後の無機基板上の位置情報および基
礎面積情報を読み取りその情報を格納し、その位置情報
に該当する場所での焼成途中または焼成後の無機基板の
厚さを計測しその厚み情報を格納する段階と、（４）未
焼成および焼成途中または焼成後の無機基板について、
上記面積基礎情報からその位置での面積を算出し算出さ
れた面積とその位置での上記厚み情報とからその位置で
の体積を算出する段階と、（５）未焼成時の体積と焼成
途中または焼成後の体積とを比較することにより焼成途
中の段階または焼成後に基板内に導入された歪みを求め
る段階と、を含む無機基板の焼成状態評価方法、が提供
される。
め、本発明によれば、（１）未焼成の無機基板上に複数
の読み取り可能な位置情報およびその位置情報に該当す
る場所を含む部分の面積を算出するための基礎データと
なる基礎面積情報を印刷する段階と、（２）前記未焼成
の無機基板上の位置情報および基礎面積情報を読み取り
その情報を格納し、上記位置情報に該当する場所での基
板厚さを計測しその厚み情報を格納する段階と、（３）
焼成途中または焼成後の無機基板上の位置情報および基
礎面積情報を読み取りその情報を格納し、その位置情報
に該当する場所での焼成途中または焼成後の無機基板の
厚さを計測しその厚み情報を格納する段階と、（４）未
焼成および焼成途中または焼成後の無機基板について、
上記面積基礎情報からその位置での面積を算出し算出さ
れた面積とその位置での上記厚み情報とからその位置で
の体積を算出する段階と、（５）未焼成時の体積と焼成
途中または焼成後の体積とを比較することにより焼成途
中の段階または焼成後に基板内に導入された歪みを求め
る段階と、を含む無機基板の焼成状態評価方法、が提供
される。
【００１２】また、本発明によれば、（１）未焼成およ
び半焼成または焼成後の無機基板について、基板上に形
成された位置情報および部分面積を算出するための基礎
データとなる基礎面積情報を読み取る読み取り装置と、
（２）未焼成および半焼成または焼成後の無機基板につ
いて、基板の厚さを計測する計測装置と、（３）記憶装
置と、（４）前記読み取り装置および前記計測装置から
えられた位置情報、基礎面積情報および厚み情報を処理
し、その処理結果を前記記憶装置に格納するための手続
きを行う処理・記憶手続き手段と、（５）前記記憶装置
より位置情報、基礎面積情報および厚み情報を読み出
し、未焼成および半焼成または焼成後の無機基板の各部
の体積を算出し、半焼成または焼成後の無機基板の各部
の体積と未焼成無機基板のそれとを比較することにより
半焼成または焼成後の無機基板に導入された歪みを算出
し、算出された歪みデータを前記記憶装置に格納するた
めの手続きを行う解析手続き手段と、を有する無機基板
の焼成状態評価装置、が提供される。
び半焼成または焼成後の無機基板について、基板上に形
成された位置情報および部分面積を算出するための基礎
データとなる基礎面積情報を読み取る読み取り装置と、
（２）未焼成および半焼成または焼成後の無機基板につ
いて、基板の厚さを計測する計測装置と、（３）記憶装
置と、（４）前記読み取り装置および前記計測装置から
えられた位置情報、基礎面積情報および厚み情報を処理
し、その処理結果を前記記憶装置に格納するための手続
きを行う処理・記憶手続き手段と、（５）前記記憶装置
より位置情報、基礎面積情報および厚み情報を読み出
し、未焼成および半焼成または焼成後の無機基板の各部
の体積を算出し、半焼成または焼成後の無機基板の各部
の体積と未焼成無機基板のそれとを比較することにより
半焼成または焼成後の無機基板に導入された歪みを算出
し、算出された歪みデータを前記記憶装置に格納するた
めの手続きを行う解析手続き手段と、を有する無機基板
の焼成状態評価装置、が提供される。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例でのシ
ステム構成図であり、図２は、そのシステムを用いた時
の評価処理手順を示したフロー図である。まず、ステッ
プＳ１０において、焼成前のガラスセラミクス多層基板
１ａを準備し、続いて、ステップＳ１１において、基板
表面にスクリーン印刷法にて任意の格子間隔を持つ正方
格子の格子パターンを印刷する。
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例でのシ
ステム構成図であり、図２は、そのシステムを用いた時
の評価処理手順を示したフロー図である。まず、ステッ
プＳ１０において、焼成前のガラスセラミクス多層基板
１ａを準備し、続いて、ステップＳ１１において、基板
表面にスクリーン印刷法にて任意の格子間隔を持つ正方
格子の格子パターンを印刷する。
【００１４】ステップＳ１２において、イメージスキャ
ナあるいはデジタイザなどのポインティングデバイスか
らなる格子点座標読み取り装置２ｂの座標読み取り用プ
ローブ２ａにて、焼成前の格子点座標を読み取り、ま
た、基板厚さ計測装置３ｂの厚さ計測用プローブ３ａに
て、各格子点に対応する部分の基板厚さを計測する。続
いて、ステップＳ１３において、読み取った座標データ
および計測した厚さデータを座標、厚さデータ処理・記
憶手続き手段が内蔵された解析装置４を通して記憶装置
５に記憶保存する。
ナあるいはデジタイザなどのポインティングデバイスか
らなる格子点座標読み取り装置２ｂの座標読み取り用プ
ローブ２ａにて、焼成前の格子点座標を読み取り、ま
た、基板厚さ計測装置３ｂの厚さ計測用プローブ３ａに
て、各格子点に対応する部分の基板厚さを計測する。続
いて、ステップＳ１３において、読み取った座標データ
および計測した厚さデータを座標、厚さデータ処理・記
憶手続き手段が内蔵された解析装置４を通して記憶装置
５に記憶保存する。
【００１５】次に、ステップＳ１４において、焼成途中
または焼成後のガラスセラミクス多層基板１ｂを準備
し、同様にその格子点座標および格子点に対応する部分
の基板１ｂの厚さを計測し、ステップＳ１５において、
これら座標データおよび厚さデータを解析装置４を通し
て記憶装置５に格納する。
または焼成後のガラスセラミクス多層基板１ｂを準備
し、同様にその格子点座標および格子点に対応する部分
の基板１ｂの厚さを計測し、ステップＳ１５において、
これら座標データおよび厚さデータを解析装置４を通し
て記憶装置５に格納する。
【００１６】次に、ステップＳ１６において、解析装置
４内に内蔵された解析手続き手段により記憶装置５に格
納された焼成前の格子点座標データおよび厚さデータを
取り出し、格子点座標データから各正方格子ごとの面積
を算出し、これを厚さ方向に積分して、各正方格子毎に
体積Ｖｉｊを算出する。次に、ステップＳ１７におい
て、同様に焼成途中または焼成後の格子点座標データお
よび厚さデータを記憶装置５から解析装置４内に取り出
し、各格子点座標データから各正方格子毎に面積を算出
し、これを厚さ方向に積分して各正方格子毎に体積Ｖｉ
ｊ′を算出する。
４内に内蔵された解析手続き手段により記憶装置５に格
納された焼成前の格子点座標データおよび厚さデータを
取り出し、格子点座標データから各正方格子ごとの面積
を算出し、これを厚さ方向に積分して、各正方格子毎に
体積Ｖｉｊを算出する。次に、ステップＳ１７におい
て、同様に焼成途中または焼成後の格子点座標データお
よび厚さデータを記憶装置５から解析装置４内に取り出
し、各格子点座標データから各正方格子毎に面積を算出
し、これを厚さ方向に積分して各正方格子毎に体積Ｖｉ
ｊ′を算出する。
【００１７】続いて、ステップＳ１８において、焼成前
の正方格子に対応する体積値および焼成途中または焼成
後の正方格子の各体積値から各正方格子毎に体積歪みε
Vijを（１）式により算出する。 εVij ＝ｌｎ（Ｖｉｊ′／Ｖｉｊ） ・・・（１）
の正方格子に対応する体積値および焼成途中または焼成
後の正方格子の各体積値から各正方格子毎に体積歪みε
Vijを（１）式により算出する。 εVij ＝ｌｎ（Ｖｉｊ′／Ｖｉｊ） ・・・（１）
【００１８】全正方格子にわたって体積歪みが算出され
れば、それが焼成途中または焼成後の基板１ｂに生じた
体積歪み分布となる。この体積歪み分布のデータを基
に、ステップＳ１９において、基板１ｂ内の任意の２点
間の歪み差Δεおよび２点間の距離に応じた歪み勾配ｇ
ｒａｄを、それぞれ（２）式および（３）式にしたがっ
て算出する。 Δε＝εVij −εVkn ・・・（２） （ｉ，ｊ＝１，２，３，・・・） （ｋ，ｎ＝１，２，３，・・・；但し、｜ｉ−ｋ｜＋｜ｊ−ｎ｜≠０） ｇｒａｄ＝Δε／ｄ ・・・（３） （ｄ：任意の２点間の距離）
れば、それが焼成途中または焼成後の基板１ｂに生じた
体積歪み分布となる。この体積歪み分布のデータを基
に、ステップＳ１９において、基板１ｂ内の任意の２点
間の歪み差Δεおよび２点間の距離に応じた歪み勾配ｇ
ｒａｄを、それぞれ（２）式および（３）式にしたがっ
て算出する。 Δε＝εVij −εVkn ・・・（２） （ｉ，ｊ＝１，２，３，・・・） （ｋ，ｎ＝１，２，３，・・・；但し、｜ｉ−ｋ｜＋｜ｊ−ｎ｜≠０） ｇｒａｄ＝Δε／ｄ ・・・（３） （ｄ：任意の２点間の距離）
【００１９】続いて、ステップＳ２０において、上記歪
み差Δεに焼成途中または焼成後の基板１ｂの弾性定数
を乗じて残留応力を算出する。そして、ステップＳ２１
において、解析装置４は、全ての算出結果を記憶装置５
に記憶保存し、解析結果表示手続き手段が内蔵されたグ
ラフィクス表示装置６はこの算出結果を記憶装置５より
取り出してグラフィック表示する。このようにして表示
することで焼成状態を可視化できこれを定量的に評価す
ることが可能になる。
み差Δεに焼成途中または焼成後の基板１ｂの弾性定数
を乗じて残留応力を算出する。そして、ステップＳ２１
において、解析装置４は、全ての算出結果を記憶装置５
に記憶保存し、解析結果表示手続き手段が内蔵されたグ
ラフィクス表示装置６はこの算出結果を記憶装置５より
取り出してグラフィック表示する。このようにして表示
することで焼成状態を可視化できこれを定量的に評価す
ることが可能になる。
【００２０】上記実施例では、正方格子の格子パターン
をスクリーン印刷しておきこれにより位置情報を得また
これを利用して面積を求めていたが、基板上に形成する
パターンは位置を確定することができまた面積を算出す
る基礎データを得ることができるものであれば正方格子
以外のパターンであってもよい。例えば、長方形の格子
パターンであってもよく、また、円、楕円等の離散パタ
ーンであってもよい。例えば、円形を用いる場合、直交
する２つの直径を計測しこれに基づいて面積を算出し、
また２つの直径の交点から円の位置を確定する。
をスクリーン印刷しておきこれにより位置情報を得また
これを利用して面積を求めていたが、基板上に形成する
パターンは位置を確定することができまた面積を算出す
る基礎データを得ることができるものであれば正方格子
以外のパターンであってもよい。例えば、長方形の格子
パターンであってもよく、また、円、楕円等の離散パタ
ーンであってもよい。例えば、円形を用いる場合、直交
する２つの直径を計測しこれに基づいて面積を算出し、
また２つの直径の交点から円の位置を確定する。
【００２１】［第２の実施例］図３は、本発明の第２の
実施例での評価システムの構成を示す概略ブロック図で
あり、図４、図５は、そのシステムを用いた時の動作・
処理手順を示したフロー図である。
実施例での評価システムの構成を示す概略ブロック図で
あり、図４、図５は、そのシステムを用いた時の動作・
処理手順を示したフロー図である。
【００２２】まず、第１の実施例の場合と同様に、ステ
ップＳ３０において、基板全面に正方格子パターンが印
刷された基板を準備し、ステップＳ３１において、格子
点座標と厚さの計測を行う。さらに、ステップＳ３２に
おいて、解析装置４を通して記憶装置５にデータを記憶
保存し、続いて、ステップＳ３３において、焼成前後の
各正方格子毎の体積Ｖｉｊ、Ｖｉｊ′を算出する。そし
て、ステップＳ３４において、焼成後の対応する正方格
子毎に体積歪みεVij を前出（１）式から算出する。こ
こまでは、第１の実施例の場合と同様である。
ップＳ３０において、基板全面に正方格子パターンが印
刷された基板を準備し、ステップＳ３１において、格子
点座標と厚さの計測を行う。さらに、ステップＳ３２に
おいて、解析装置４を通して記憶装置５にデータを記憶
保存し、続いて、ステップＳ３３において、焼成前後の
各正方格子毎の体積Ｖｉｊ、Ｖｉｊ′を算出する。そし
て、ステップＳ３４において、焼成後の対応する正方格
子毎に体積歪みεVij を前出（１）式から算出する。こ
こまでは、第１の実施例の場合と同様である。
【００２３】次に、ステップＳ３５において、この評価
した基板について電気的特性試験および外観検査を行
い、当該基板が焼成後に電気的接続不良やクラック、反
りなどの構造的不良が発生していない良品であることが
確認されたら、この評価の解析結果を標準結果として記
憶装置５に記憶保存する。
した基板について電気的特性試験および外観検査を行
い、当該基板が焼成後に電気的接続不良やクラック、反
りなどの構造的不良が発生していない良品であることが
確認されたら、この評価の解析結果を標準結果として記
憶装置５に記憶保存する。
【００２４】次に、ステップＳ３６において、標準結果
を得るために用いた基板とは別の、生産ライン上にある
ガラスセラミクス多層基板（焼成前基板１ａ′）に対し
てその任意の一部分、例えば製品機能として格子パター
ンを印刷しても支障のない部分や構造的に欠陥・不良が
発生する恐れの高い部分などに部分的に格子パターンを
印刷する。
を得るために用いた基板とは別の、生産ライン上にある
ガラスセラミクス多層基板（焼成前基板１ａ′）に対し
てその任意の一部分、例えば製品機能として格子パター
ンを印刷しても支障のない部分や構造的に欠陥・不良が
発生する恐れの高い部分などに部分的に格子パターンを
印刷する。
【００２５】次いで、ステップＳ３７において、第１の
実施例の場合と同様に、焼成前基板１ａ′および焼成後
基板１ｂ′について、格子パターンが印刷された各部分
毎に各格子点座標を、座標読み取りプローブ２ａと格子
点座標読み取り装置２ｂにより読み取り、また、その格
子点に対応する部分の基板厚さを、厚さ計測用プローブ
３ａと基板厚さ計測装置３ｂにより計測する。そして、
ステップＳ３８において、格子パターンの印刷された各
部分毎に各正方格子毎の体積を算出し、さらに、ステッ
プＳ３９において、同様に各部分毎の体積歪み分布を
（１）式を用いて算出する。
実施例の場合と同様に、焼成前基板１ａ′および焼成後
基板１ｂ′について、格子パターンが印刷された各部分
毎に各格子点座標を、座標読み取りプローブ２ａと格子
点座標読み取り装置２ｂにより読み取り、また、その格
子点に対応する部分の基板厚さを、厚さ計測用プローブ
３ａと基板厚さ計測装置３ｂにより計測する。そして、
ステップＳ３８において、格子パターンの印刷された各
部分毎に各正方格子毎の体積を算出し、さらに、ステッ
プＳ３９において、同様に各部分毎の体積歪み分布を
（１）式を用いて算出する。
【００２６】ステップＳ４０において、この解析結果を
記憶装置５に記憶保存する。しかる後、ステップＳ４１
において、標準結果との比較照合並びに差異判定手続き
手段が内蔵された比較演算装置７を用いて、焼成後基板
１ｂ′に関して算出された体積歪み分布と、対応する先
の標準結果の体積歪み分布との比較照合を行い、次い
で、ステップＳ４２において、歪み値の差異の大小につ
いて差異判定を実施する。その結果、歪み値の差異が許
容しうるものであれば、ステップＳ４３に移って、比較
した基板１ａ′、１ｂ′を良品として採用し、ステップ
Ｓ４４でグラフィクス表示装置６に良品であったことを
表示させる。次に、ステップＳ４５を経由して、生産ラ
イン上にある次の基板に戻って同様の操作を繰り返す。
記憶装置５に記憶保存する。しかる後、ステップＳ４１
において、標準結果との比較照合並びに差異判定手続き
手段が内蔵された比較演算装置７を用いて、焼成後基板
１ｂ′に関して算出された体積歪み分布と、対応する先
の標準結果の体積歪み分布との比較照合を行い、次い
で、ステップＳ４２において、歪み値の差異の大小につ
いて差異判定を実施する。その結果、歪み値の差異が許
容しうるものであれば、ステップＳ４３に移って、比較
した基板１ａ′、１ｂ′を良品として採用し、ステップ
Ｓ４４でグラフィクス表示装置６に良品であったことを
表示させる。次に、ステップＳ４５を経由して、生産ラ
イン上にある次の基板に戻って同様の操作を繰り返す。
【００２７】ステップＳ４２において、比較した基板１
ａ′１ｂ′の解析結果が標準結果より差異が大きすぎた
場合には、ステップＳ４６に移ってグラフィクス表示装
置６に不良と表示させ、焼成プロセス条件をチェック
（ステップＳ４７）し、また、基板材料等のチェック
（ステップＳ４８）を行い、そのチェック内容を、ステ
ップＳ４９において、設計・製造条件にフィードバック
する。
ａ′１ｂ′の解析結果が標準結果より差異が大きすぎた
場合には、ステップＳ４６に移ってグラフィクス表示装
置６に不良と表示させ、焼成プロセス条件をチェック
（ステップＳ４７）し、また、基板材料等のチェック
（ステップＳ４８）を行い、そのチェック内容を、ステ
ップＳ４９において、設計・製造条件にフィードバック
する。
【００２８】このように第２の実施例では、インライン
・インプロセスでの評価が第１の実施例の場合よりも進
んでおり、かつ解析も体積歪み分布の部分的比較のみで
行えるため、処理速度も速く、さらに良・不良の判定が
自動的に行えるという利点がある。
・インプロセスでの評価が第１の実施例の場合よりも進
んでおり、かつ解析も体積歪み分布の部分的比較のみで
行えるため、処理速度も速く、さらに良・不良の判定が
自動的に行えるという利点がある。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、焼成前
の無機基板に読み取り可能な位置情報、面積情報を印刷
しておき、このデータを読み取るとともに基板厚さを計
測して体積を算出し、そして焼成前の体積を焼成後の体
積と比較することにより歪みを求めるものであるので、
本発明によれば、焼成工程中に基板内に導入された体積
歪みを比較的簡単な方法で精度よく求めることが可能と
なり、さらに、このデータを用いて歪み勾配、残留応力
などの定量的評価を行うことが可能となる。
の無機基板に読み取り可能な位置情報、面積情報を印刷
しておき、このデータを読み取るとともに基板厚さを計
測して体積を算出し、そして焼成前の体積を焼成後の体
積と比較することにより歪みを求めるものであるので、
本発明によれば、焼成工程中に基板内に導入された体積
歪みを比較的簡単な方法で精度よく求めることが可能と
なり、さらに、このデータを用いて歪み勾配、残留応力
などの定量的評価を行うことが可能となる。
【００３０】また、基板をチップに切断する必要がなく
かつＸ線を用いる必要もないので、生産現場への展開が
容易で、インライン・インプロセス評価が可能となり、
焼成プロセス条件や材料組成条件に対して速やかにフィ
ードバックすることが可能となるため、品質の向上を図
り製造の安定性を向上させることができる。また、数１
００ｍｍ角程度の大面積のガラスセラミクス多層基板に
ついてもそのまま評価することが可能となり、また、全
体の焼成状態を把握することができるようになるので、
評価工数を削減しつつ精度の高い評価を行うことができ
るようになる。
かつＸ線を用いる必要もないので、生産現場への展開が
容易で、インライン・インプロセス評価が可能となり、
焼成プロセス条件や材料組成条件に対して速やかにフィ
ードバックすることが可能となるため、品質の向上を図
り製造の安定性を向上させることができる。また、数１
００ｍｍ角程度の大面積のガラスセラミクス多層基板に
ついてもそのまま評価することが可能となり、また、全
体の焼成状態を把握することができるようになるので、
評価工数を削減しつつ精度の高い評価を行うことができ
るようになる。
【図１】 本発明の第１の実施例における評価システム
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】 本発明の第１の実施例における処理手順を示
すフロー図。
すフロー図。
【図３】 本発明の第２の実施例における評価システム
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図４】 本発明の第２の実施例における処理手順を示
すフロー図の前半部分。
すフロー図の前半部分。
【図５】 本発明の第２の実施例における処理手順を示
すフロー図の後半部分。
すフロー図の後半部分。
【図６】 従来技術のＸ線応力測定法の処理手順を示す
フロー図。
フロー図。
【図７】 従来技術の有限要素法の処理手順を示すフロ
ー図。
ー図。
１ａ、１ａ′ 焼成前ガラスセラミクス多層基板 １ｂ、１ｂ′ 焼成後ガラスセラミクス多層基板 ２ａ 座標読み取り用プローブ ２ｂ 格子点座標読み取り装置 ３ａ 厚さ計測用プローブ ３ｂ 基板厚さ計測装置 ４ 解析装置 ５ 記憶装置 ６ グラフィクス表示装置 ７ 比較演算装置
Claims (7)
- 【請求項１】 （１）未焼成の無機基板上に複数の読み
取り可能な位置情報およびその位置情報に該当する場所
を含む部分の面積を算出するための基礎データとなる基
礎面積情報を印刷する段階と、 （２）前記未焼成の無機基板上の位置情報および基礎面
積情報を読み取りその情報を格納し、上記位置情報に該
当する場所での基板厚さを計測しその厚み情報を格納す
る段階と、 （３）焼成途中または焼成後の無機基板上の位置情報お
よび基礎面積情報を読み取りその情報を格納し、その位
置情報に該当する場所での焼成途中または焼成後の無機
基板の厚さを計測しその厚み情報を格納する段階と、 （４）未焼成および焼成途中または焼成後の無機基板に
ついて、上記面積基礎情報からその位置での面積を算出
し算出された面積とその位置での上記厚み情報とからそ
の位置での体積を算出する段階と、 （５）未焼成時の体積と焼成途中または焼成後の体積と
を比較することにより焼成途中の段階または焼成後に基
板内に導入された歪みを求める段階と、を含むことを特
徴とする無機基板の焼成状態評価方法。 - 【請求項２】 前記第（５）の段階の後、各位置での歪
み情報から歪み勾配を求め、求められた歪み情報から残
留応力を算出する段階が付加されることを特徴とする請
求項１記載の無機基板の焼成状態評価方法。 - 【請求項３】 良品の無機基板について、焼成途中の段
階または焼成後に基板内に導入された歪みを求めてお
き、これと被検定基板の焼成途中の段階または焼成後に
基板内に導入された歪みとを比較することにより被検定
基板の良否を判定することを特徴とする請求項１記載の
無機基板の焼成状態評価方法。 - 【請求項４】 （１）未焼成および半焼成または焼成後
の無機基板について、基板上に形成された位置情報およ
び部分面積を算出するための基礎データとなる基礎面積
情報を読み取る読み取り装置と、 （２）未焼成および半焼成または焼成後の無機基板につ
いて、基板の厚さを計測する計測装置と、 （３）記憶装置と、 （４）前記読み取り装置および前記計測装置から得られ
た位置情報、基礎面積情報および厚み情報を処理し、そ
の処理結果を前記記憶装置に格納するための手続きを行
う処理・記憶手続き手段と、 （５）前記記憶装置より位置情報、基礎面積情報および
厚み情報を読み出し、未焼成および半焼成または焼成後
の無機基板の各部の体積を算出し、半焼成または焼成後
の無機基板の各部の体積と未焼成無機基板のそれとを比
較することにより半焼成または焼成後の無機基板に導入
された歪みを算出し、算出された歪みデータを前記記憶
装置に格納するための手続きを行う解析手続き手段と、
を有することを特徴とする無機基板の焼成状態評価装
置。 - 【請求項５】 前記解析手続き手段には、求められた各
部の歪みから歪み勾配を算出し、算出された歪み勾配か
ら残留応力を算出し、これら算出結果の全部またはその
一部を前記記憶装置に格納するための手続きを行う機能
が備えられていることを特徴とする請求項４記載の無機
基板の焼成状態評価装置。 - 【請求項６】 前記記憶装置に格納された良品の基板に
関する歪みと被検定基板の関する歪みとを比較して被検
定基板の良否の判定を行う比較演算装置が備えられてい
ることを特徴とする請求項４記載の無機基板の焼成状態
評価装置。 - 【請求項７】 前記記憶装置に格納された前記解析手続
き手段による解析結果をグラフィク表示するグラフィク
ス表示装置が備えられていることを特徴とする請求項４
記載の無機基板の焼成状態評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6312393A JP2643882B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 無機基板の焼成状態評価方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6312393A JP2643882B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 無機基板の焼成状態評価方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08151274A JPH08151274A (ja) | 1996-06-11 |
| JP2643882B2 true JP2643882B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=18028714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6312393A Expired - Lifetime JP2643882B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 無機基板の焼成状態評価方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643882B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6174402B2 (ja) * | 2013-07-17 | 2017-08-02 | Koa株式会社 | 焼成セッターおよびセラミック積層基板の製造方法 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP6312393A patent/JP2643882B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08151274A (ja) | 1996-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1521056B1 (en) | Method and apparatus for internal feature reconstruction | |
| Sutton et al. | Local crack closure measurements: Development of a measurement system using computer vision and a far-field microscope | |
| CN108132075B (zh) | 高能束增材制造有限元热力耦合模型的校验方法及其数据测量装置 | |
| CN101644565B (zh) | 一种织物尺寸变化和扭曲度的数字化测量系统和方法 | |
| CN101140270A (zh) | 反向热声成像零件检验 | |
| CN108982181B (zh) | 增材材料高通量试样制备方法、表征平台和表征实验方法 | |
| Lazarević et al. | Optical inspection of cutting parts by 3D scanning | |
| KR20010040998A (ko) | 입체 영상에 의한 자동 검사 시스템 및 그 검사 방법 | |
| CN105389791A (zh) | 质量管理装置及质量管理装置的控制方法 | |
| CN118112052A (zh) | 一种基于数值模拟的文化遗产红外热成像缺陷检测方法 | |
| Woodland et al. | Paint speckle application recommendations for digital image correlation analysis of Brazilian tensile strength tests on low-porosity rocks | |
| JP2643882B2 (ja) | 無機基板の焼成状態評価方法およびその装置 | |
| JP2000223385A5 (ja) | ||
| JPS62123301A (ja) | 半導体露光パタンデータ検査方法及び検査装置 | |
| US20210039323A1 (en) | Verification of additive manufacturing processes | |
| KR20150121024A (ko) | X선 비파괴 검사 장치 | |
| Hsieh et al. | Infrared scanning thermography for a quantitative detection of cavities in a plane slab and a rectangular prism | |
| CN113310993B (zh) | 一种透明板材点状缺陷检测系统及方法 | |
| JPH02201110A (ja) | プリント配線回路の検査方法、特にカードの構成部分の検査方法及び該方法を適用する装置 | |
| Haake et al. | Determination of mode I, mode II and mixed mode stress intensity factors using automated polariscopes | |
| Semenski et al. | Experimental caustics analysis in fracture mechanics of anisotropic materials | |
| TWI773431B (zh) | 利用非線性模型預測電路板變形誤差之偏移位置補償系統及其補償方法 | |
| JPH0611321A (ja) | 半田印刷検査方法 | |
| CN206332009U (zh) | 无墨点晶圆外观检查系统 | |
| Kaczmarek et al. | Study of thermomechanical behavior of refractory materials under thermal gradient. Part I–presentation of ATHORNA device and experimental protocol |