TW202514109A - 超聲波檢測裝置及用該裝置的方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及超聲波檢測裝置，包括：檢測模組，其包括多個探頭(Probe)，以被檢測體為對象進行超聲波掃描；處理模組，其發送超聲波發生信號，使所述多個探頭產生超聲波信號，基於所述探頭探測到的超聲波反射信號，生成對所述被檢測體檢測面的圖片；控制模組，其控制所述檢測模組的超聲波掃描動作，控制所述處理模組的信號處理；所述控制模組通過調整所述多個探頭各自與被檢測體之間的距離，從而控制所述探頭的聚焦位置。

Description

超聲波檢測裝置及用該裝置的方法

本發明涉及超聲波檢測裝置及用該裝置的方法。

利用具有超聲波(ultrasonic wave)區域頻率的信號獲取檢測對象內部圖像的技術，在以體內器官或懷孕期間胎兒為對象的醫療領域或者不改變製造結果物形態的條件下，檢測內部缺陷的無損檢驗(Nondestructive Testing，NDT)等領域的應用比較廣泛。

作為例子，對於有複雜電路圖形的半導體元器件，也可以進行超聲波檢測方式的不良檢測。以往是，只能從成品半導體元器件中篩選一部分以計算不良率等用途才能進行超聲波檢測。

但，關於近來發展中的無人駕駛技術，為了防止因元器件不合格而發生的車輛事故，正在逐漸加強對無人駕駛車輛用半導體的不良檢測標準。

因此，在無人駕駛等需要極高水準製造品質的領域，為了能夠提前檢測出半導體元器件的潛在不良因素，需要開發出具有檢測精密度高的同時，可以減少檢測所需時間的通過改進的超聲波檢測裝置，以便對半導體元件進行全數檢測而非篩選檢測。

對此，韓國註冊專利第10-2125751號(以下簡稱“在先技術文獻”)公開了一種能夠將工件的多個接合面同時成像化的超聲波圖像裝置及超聲波圖像裝置的圖片生成方法。

所述在先技術文獻僅公開了一種使用單個探頭對多個接合 表面進行超聲檢測的方法，但是僅公開了基本上對平坦的接合表面進行超聲波檢測的方法，而未公開對不平坦的彎曲型接合面進行超聲波檢測的方法。

各種樣品在製造過程中，由於物質間熱膨脹係數的差異等多種原因，可能會出現彎曲，或者成為不平整或不平衡的狀態。如果對這些樣品進行超聲波檢測，因存在彎曲型的檢測面而導致無法進行準確的超聲波檢測。

進一步，如圖1所示，在基準位置通過A-掃描聚焦探頭11焦點後，對彎曲型樣品1的檢測面3進行超聲波掃描時，所述探頭11高度被固定住，並且由於所述彎曲型樣品1的檢測面3是彎曲形的，因此在掃描過程中會出現焦點深度不一致的檢測位置，結果發生無法準確進行超聲波檢測的缺點。

根據在先技術文獻，是利用一個探頭對多個接合面進行超聲波檢測，而且聚焦相鄰的多個接合面的中間地點的同時對多個接合面進行超聲波檢測，因此無法保障超聲波檢測對各接合面的精密度，而且由於只用一探頭，因此在超聲波檢測的快速性上仍然存在局限性。

韓國註冊專利第10-2125751號(公告日期：2020年6月23日，發明名稱：超聲波圖像裝置及超聲波圖像裝置的圖片生成方法)

本發明是為解決如上所述的以往技術上存在的問題而創造，根據本發明一實施例的要解決的技術問題如下。

第一、本發明的目的在於，提供一種對於彎曲型樣品等具有不平整或者不平衡的檢測面的樣品也可以進行迅速及精密度高度的超聲波檢測的超聲波檢測裝置。

第二、本發明的目的在於，提供一種對於彎曲程度不均勻的樣品以最佳的掃描圖形保障精密度的狀態迅速進行超聲波檢測的對彎曲型樣品的超聲波檢查裝置。

第三、本發明的目的在於，提供一種可以提高對具有多個接 合面的被檢測體的超聲波檢測的快速性及精密度的超聲波檢測裝置。

第四、本發明的目的在於，提供一種對安置於檢測台的多個被檢測體可以同時進行超聲波檢測，以大幅節省對多個被檢測體進行超聲波檢測所需的時間、精力以及費用，進而提高超聲波檢測效率的可以大量進行檢測的超聲波檢測裝置。而且其目的在於，提供一種可以提高對具有多個接合面的被檢測體的超聲波檢測的快速性及精密度並可大量進行檢測的超聲波檢測裝置。

本發明作為為解決如上所述的問題而提出的超聲波檢測裝置，包括：檢測模組，其包括多個探頭，以被檢測體為對象進行超聲波掃描；處理模組，其發送超聲波發生信號，使所述多個探頭產生超聲波信號，基於所述探頭探測到的超聲波反射信號，生成對所述被檢測體檢測面的圖片；控制模組，其控制所述檢測模組的超聲波掃描動作，控制所述處理模組的信號處理；所述控制模組通過調整所述多個探頭各自與被檢測體之間的距離，從而控制所述探頭的聚焦位置。

優選地，所述多個探頭區分為：第一探頭，其為計算對所述被檢測體檢測面的位移資訊而進行超聲波掃描；第二探頭，其為對檢測面的超聲波檢測而進行超聲波掃描；所述處理模組包括：位移資訊計算部，其對所述第二探頭探測到的超聲波反射信號進行閘門處理，進而輸出對所述檢測面的超聲波反射信號的位移，基於所述位移，生成對所述檢測面的圖片，利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號，對所述檢測面的基準位置計算相當於高度方向的位移值的位移資訊；基於由所述位移資訊計算部算出的所述位移資訊，控制所述第二探頭的高度發生變化的同時進行超聲波掃描。

優選地，所述第一和第二探頭各自結合於裝配夾具上，並且以沿著預先設定的掃描線佈置成一列的第一方向佈置形態；或者沿著至少兩個以上的掃描線的排列方向被一個一個佈置而對不同的掃描線同時進行超聲波掃描的第二方向佈置形態結合於所述裝配夾具上。

優選地，所述第一和第二探頭為所述第一方向佈置形態時， 所述處理模組對於第k掃描線，控制基於利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號計算出的位移資訊，隨著所述第二探頭的高度變化，對第k+1掃描線進行超聲波掃描。

優選地，所述處理模組是，在對於所述第k+1掃描線，隨著所述第二探頭的高度變化進行超聲波掃描時，控制所述第一探頭對所述第k+1掃描線進行超聲波掃描以計算位移資訊；所述位移資訊計算部是，利用對所述第k+1掃描線探測的超聲波反射信號，計算出對所述第k+1掃描線的位移資訊。

優選地，所述第一和第二探頭為所述第二方向佈置形態時，所述處理模組對於第k掃描線，控制基於利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號計算的位移資訊，隨著所述第二探頭的高度變化，對所述第k掃描線進行超聲波掃描。

優選地，所述處理模組是，在對於所述第k掃描線，隨著所述第二探頭的高度變化進行超聲波掃描時，控制所述第一探頭對第k+1掃描線進行超聲波掃描以計算位移資訊，並利用所述位移資訊計算部對所述第k+1掃描線探測的超聲波反射信號計算位移資訊。

優選地，所述裝配夾具組成為可向所述第一方向或者第二方向移動；所述處理模組包括：曲率資訊運算部，在所述裝配夾具移動時，基於通過所述第一探頭獲得的位移資訊運算曲率資訊；所述曲率資訊運算部是，在所述檢測面的預先設定的每單元區間運算單元曲率資訊，並對第一至第n區間的累積曲率資訊和第n+1區間的單元曲率資訊進行比較，所述第n+1區間的單元曲率資訊與所述累積曲率資訊相比超過預先設定的範圍時，判斷所述第n+1區間為異常區間。

優選地，所述曲率資訊運算部是，第一次判斷所述第n+1區間為異常區間時，控制第二次通過所述裝配夾具，使所述第一探頭回到所述第n+1區間的起點，從而重新計算對所述第n+1區間的單元曲率資訊。

優選地，所述曲率資訊運算部是，利用所述第一至第n區間的各個單元曲率資訊的平均值運算所述累積曲率資訊；所述預先設定範圍 是，基於所述第一至第n區間的各單元曲率資訊的標準差運算，因此隨著超聲波掃描的進行成為可變的範圍。

優選地，所述處理模組還包括：掃描圖形設置部，管理與對所述第一和第二探頭的各掃描線的多個掃描點之間間隔資訊相應的掃描圖形；所述掃描圖形設置部是，使所述各掃描線的多個掃描點以同一間隔佈置或者不同間隔佈置。

優選地，所述第一和第二探頭為所述第一方向佈置形態時，第k掃描線和第k+1掃描線的各個掃描點相互以同樣的間隔分開，所述第k掃描線和所述第k+1掃描線以相同的掃描圖形形成。

優選地，所述第一和第二探頭為所述第二方向佈置形態時，第k掃描線和第k+1掃描線的各個掃描點相互以同樣的間隔分開，或者以不同的間隔分開，所述第k掃描線和所述第k+1掃描線以同樣的掃描圖形形成。

優選地，所述處理模組還包括高度調整部，計算對各探頭的高度調整值提供給所述控制模組，以對所述各探頭對應的各接合面實施聚焦；所述高度調整部可以將對各探頭對應的各接合面的超聲波反射信號的位移最大的各探頭的高度對應資訊作為高度調整值。

所述高度調整部是，通過對各接合面的超聲波反射信號的時間差，計算出所述被檢測體的各層厚度，進而分別算出所述特定接合面與各個其他多個接合面之間的間隔距離之後，將算出的各間隔距離作為對各個其他探頭的高度調整值提供給所述控制模組。

優選地，所述高度調整部是，從與所述特定接合面處於靠近位置的其他接合面到處於較遠位置的其他接合面，按順序依次計算與各個其他接合面對應的各個其他探頭的高度調整值而提供給所述控制模組；對於特定其他探頭的高度調整值是，通過計算對應的其他特定接合面與之前完成高度調整值計算的之前探頭對應的之前接合面之間的間隔距離而確定。

優選地，所述間隔距離是，通過完成高度調整值計算的之前 探頭的超聲波反射信號，計算出位於所述其他特定接合面和所述之前接合面之間的被檢測體的層厚度而確定。

優選地，所述多個探頭分為進行用於計算對所述被檢測體的檢測面的位移資訊的超聲波掃描的第一探頭和進行用於對檢測面的超聲波檢測的超聲波掃描的第二探頭；所述處理模組還包括區域分割部，基於利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號計算出的位移資訊，通過所述高度調整部算出被檢測體的層厚度，進而運算層形態資訊，對所述被檢測體的平面計算出具有同一層形態資訊的區域，從而將所述被檢測體的區域區分成第一至第m區域。

優選地，所述處理模組還包括區域判斷部，對於由所述區域分割部區分的所述第一至第m區域，以預先設定的方式判斷是否通過所述第二探頭進行超聲波檢測，從而設定超聲波進行區域和超聲波省略區域。

優選地，通過所述區域分割部區分的第k區域(在此，k是m以下的自然數)是以平面為基準連續的區域；所述區域判斷部是，所述第k區域被設定為超聲波省略區域時，對於所述第一至第m區域中與所述第k區域具有同樣的層佈置形態的區域，省略通過所述第二探頭的超聲波檢測。

優選地，還包括：檢測台，其具備多個安置部，用於分別安置各被檢測體；所述檢測台包括相互分開佈置的多個安置區域，所述各安置區域中至少有兩個以上的安置部被佈置成一列形成；所述多個探頭是，至少分類成兩個以上的探頭組，且各探頭組至少由一個探頭組成；所述各探頭組是，一個個與所述安置區域對應地佈置並結合於裝配夾具上，對安置在對應的安置區域的多個被檢測體進行超聲波掃描，組成所述探頭組的個別探頭是通過調整連接部連接於所述裝配夾具上，從而調整所述探頭的水平方向上的位置。

根據具有如上所述的問題及解決方案的本發明的超聲波檢測裝置，其有益效果如下：

第一、本發明具備對樣品檢測面進行超聲波掃描以計算位移 資訊的第一探頭和對樣品的檢測面進行超聲波掃描以進行超聲波檢測的第二探頭，基於利用第一探頭探測的超聲波反射信號計算出的位移資訊，隨著所述第二探頭的高度變化進行超聲波掃描，因此對彎曲形樣品等檢測面不平整或不平衡的樣品也可以進行快速且精密度高的超聲波檢測。

第二、本發明是由於被配置為可以相同或不同地設置與第一探頭和第二探頭的每個掃描線的掃描點之間間隔資訊對應的掃描圖形，因此具有以最佳掃描圖形並在確保精密度的狀態下可以對彎曲程度不均勻的樣品快速進行超聲波檢測的效果。

第三、本發明具備與需進行超聲波檢測的被檢測體的多個接合面分別一一對應的多個探頭，通過對每個探頭進行高度調整來對每個探頭對應的各接合面進行聚焦後，可以同時對各接合面進行超聲波檢測，因此可以提高對具備多個接合面的被檢測體的超聲波檢測的快速性及精密度。

第四、本發明將檢測台配置成至少兩個以上的安置部佈置成一列形成的安置區域相互被隔開佈置，多個探頭被配置為分為由至少一個探頭組成的多個探頭組，所述各探頭組與所述安置區域被一個個對應地佈置，從而可以對安置在對應安置區域中的多個被檢測體進行超聲波掃描，因此對安置在檢測台上的多個被檢測體可以同時進行超聲波檢查，從而大幅節省對多個被檢測體進行超聲波檢測的時間、精力及費用，進一步產生可提高超聲波檢測效率的優點。

並且根據本發明，組成探頭組的多個探頭與以多個層形成的被檢測體的多個接合面分別對應進行超聲波檢測，對組成探頭組的各探頭進行高度調整，進而對各探頭對應的各接合面實施聚焦以後，可以對各接合面同時進行超聲波檢測，因此可以提高對具有多個接合面的被檢測體的超聲波檢測的快速性及精密度。

1:樣品

1a:被檢測體

10:檢測模組

100:超聲波檢測裝置

11:探頭

11a:第一探頭

11b:第二探頭

11c:第三探頭

11d:第四探頭

11e:第五探頭

11f:第六探頭

12:調整連接部

12a:第一調整連接部

12b:第二調整連接部

12c:第三調整連接部

12d:第四調整連接部

12e:第五調整連接部

12f:第六調整連接部

13:裝配夾具

15:移動組件

17a:第一探頭組

17b:第二探頭組

17c:第三探頭組

20:位移資訊計算部

21:高度調整部

25:掃描圖形設置部

3:檢測面

30:處理模組

31:振盪器

32:定時部

33:信號輸入部

341:曲率資訊運算部

342:區域分割部

343:區域判斷部

35:信號處理部

36:圖片生成部

37:顯示部

38:掃描控制部

3a:第一層

3b:第二層

3c:第三層

3d:第四層

3e:第五層

5:接合面

50:控制模組

5a:第一接合面

5b:第二接合面

5c:第三接合面

5d:第四接合面

7:上部面

70:檢測台

71:安置部

71a:第一安置部

71b:第二安置部

71c:第三安置部

71d:第四安置部

72:吸附孔

73:安置區域

73a:第一安置區域

73b:第二安置區域

73c:第三安置區域

73d:第四安置區域

9:下部面

d1,d2:厚度

h1:高度位移值

h2:高度調整值

L1,L2:間隔距離

s10,s30,s50,s70:步驟

t1:時間差

X,Y,Z:軸(方向)

圖1是用於說明以往的檢測方法上存在的問題的簡略圖；

圖2是本發明實施例的超聲波檢測裝置的配置圖；

圖3是用於說明適用於本發明實施例的超聲波檢測裝置的第一探頭及第二探頭佈置的簡略平面圖；

圖4是用於說明本發明實施例的超聲波檢測裝置的動作的簡略圖；

圖5是用於說明組成本發明實施例的超聲波檢測裝置的第一探頭的動作的簡略圖；

圖6是用於說明組成本發明實施例的超聲波檢測裝置的第二探頭的動作的簡略圖；

圖7是用於說明本發明實施例的超聲波檢測裝置的另一形態動作的簡略圖；

圖8是顯示適用於本發明實施例的超聲波檢測裝置上的多種掃描圖形的示例圖；

圖9是作為本發明實施例的超聲波檢測裝置，用於檢測以多個層形成的被檢測體的超聲波檢測裝置的配置圖；

圖10是通過本發明實施例的超聲波檢測裝置接受超聲波檢測的被檢測體的示例圖；

圖11是用於說明通過本發明實施例的超聲波檢測裝置對第一形態的被檢測體進行超聲波掃描的檢測模組動作的簡略圖；

圖12是用於說明通過本發明實施例的超聲波檢測裝置對第二形態的被檢測體進行超聲波掃描的檢測模組動作的簡略圖；

圖13是用於說明適用於本發明實施例的超聲波檢測裝置上的超聲波信號及超聲波反射信號處理的簡略圖；

圖14是用於說明通過本發明實施例的超聲波檢測裝置的超聲波檢測方法的流程圖；

圖15是組成本發明實施例的超聲波檢測裝置的檢測台的配置圖；

圖16是本發明實施例的超聲波檢測裝置的佈置示例圖；

圖17是用於說明通過本發明實施例的超聲波檢測裝置的檢測方法的簡略圖；

圖18是用於說明利用本發明實施例的超聲波檢測裝置的區域分割部 及區域判斷部的過程的模式圖；

圖19是用於說明本發明實施例的超聲波檢測裝置的曲率資訊運算部的利用過程的模式圖。

下面結合圖式對具有如上所述的問題、解決方案及有益效果的本發明的超聲波裝置的優選實施例詳細進行描述。

本發明可以進行多種變換，並可具有多種實施例，因此在圖中示出多個特定實施例，並在詳細內容中詳細進行說明。本發明的有益效果和特徵，以及相關的實現方法是，參考圖式和後面詳細敘述的多個實施例會變得清晰。但，本發明可通過多種形態實現，並不僅限於以下公開的多個實施例。

下面將結合圖式詳細說明本發明的多個實施例，結合圖式進行說明時，對相同或對應的構成要素賦予相同的圖面符號，並省略對此的重複說明。

以下實施例中使用的“包括”或者“具有”等用語是用以指定說明書中描述的特徵或者存在構成要素，並不預先排除一個以上的其他特徵或構成要素被附加的可能性。

在圖中，為了說明上的便利，多個構成要素的大小可能會被誇大或縮小。例如，圖中出現的各構造的大小及厚度是為便於說明而任意表示，因此本發明並不一定限於所圖示的內容。

某些實施例可以不同地實現時，特定的動作順序也可以與描述的順序不同地進行。例如，連續描述的兩個動作實際上可以同時進行，也可以與描述的順序相反的順序進行。

如圖2至圖6所圖示，本發明實施例的超聲波檢測裝置100是，其組成包括：第一探頭11a，其對樣品1的檢測面3進行超聲波掃描，以計算位移資訊；檢測模組10，其具備第二探頭11b，對樣品1的檢測面3進行用於超聲波檢測的超聲波掃描；處理模組30，其發送超聲波發生信號，使得所述第一探頭11a和第二探頭11b分別產生超聲波信號，對所述 第二探頭11b探測到的超聲波反射信號進行閘門處理，輸出對所述檢測面3的超聲波反射信號的位移，基於該超聲波反射信號的位移生成對檢測面3的圖片；位移資訊計算部20，其利用由所述第一探頭11a探測的超聲波反射信號計算出相對於所述檢測面3的基準位置的高度方向的位移值相應的位移資訊；控制模組50，其控制所述檢測模組10的超聲波掃描的動作，控制所述處理模組30的信號處理，基於所述計算出的位移資訊隨著所述第二探頭11b的高度變化控制進行超聲波掃描。

所述檢測模組10具備對樣品1的檢測面3分別進行超聲波掃描的多個探頭即第一探頭11a和第二探頭11b。適用於本發明的第一探頭11a隨著所述控制模組50的控制進行超聲波掃描，以計算出對所述樣品1的檢測面3的位移資訊，所述第二探頭11b是隨著所述控制模組50的控制對所述樣品1的檢測面3進行超聲波掃描，以進行超聲波檢測。

適用於本發明的樣品1是指具有屈曲形狀、彎曲形狀、不平整或不平衡的樣品(以下簡稱“彎曲形樣品”)，最終適用於本發明的彎曲形的樣品1包括屈曲形、彎曲形、不平整或不平衡的檢測面3。但明確指出本發明並非是只能適用於這種彎曲形樣品的技術，其可以適用於所有形態的樣品。

本發明的檢測模組10還包括裝配夾具13組成。所述裝配夾具13是，為了對樣品1的超聲波掃描，具有將所述第一探頭11a和第二探頭11b固定到掃描位置上側的功能。進一步，所述第一探頭11a和第二探頭11b是裝配於裝配夾具13的下部被連接。

但本發明的所述第一探頭11a和第二探頭11b分別被裝配成可調整高度。為此，本發明的檢測模組10還具備第一調整連接部12a和第二調整連接部12b。所述第一調整連接部12a是，將所述第一探頭11a在所述裝配夾具13上裝配連接，並連接成可調整高度，所述第二調整連接部12b是將所述第二探頭11b在所述裝配夾具13上裝配連接，並連接成可調整高度。因此，各探頭11a、11b可通過對應的調整連接部12a、12b調整高度。

所述第一調整連接部12a和第二調整連接部12b是可以分別根據所述控制模組50的控制調整對應的探頭11a、11b的高度。進一步，在本發明中，所述控制模組50控制第二調整連接部12b，使得所述第二探頭11b的高度變化的同時對彎曲形樣品1的檢測面3進行超聲波掃描。

本發明的檢測模組10還包括移動組件15組成，用於移動所述裝配夾具13，使所述第一探頭11a及第二探頭11b同時移動。所述移動組件15可以根據所述控制模組50的控制，使所述裝配夾具13在±X方向、±Y方向及±Z方向上移動。結果是，在所述裝配夾具13上被可調整高度地裝配連接的所述第一探頭11a和第二探頭11b仍可同時在±X方向、±Y方向及±Z方向上移動。

如上所述組成的檢測模組10通過所述處理模組30的支援產生超聲波信號，並進行超聲波掃描，對檢測面3的超聲波反射信號得以處理而計算出位移資訊，並通過分析用於超聲波檢測。

處理模組30發送超聲波發生信號，使得所述第一探頭11a和第二探頭11b分別產生超聲波信號，對所述第二探頭11b探測到的超聲波反射信號進行閘門處理，進而輸出對所述檢測面3的超聲波反射信號的位移，基於該超聲波反射信號的位移，實施生成對檢測面3的圖片的動作。

處理模組30可以使所述第一探頭11a探測到的超聲波反射信號被接收並傳輸到所述位移資訊計算部20，進而計算出位移資訊。當然所述第一探頭11a探測的超聲波反射信號是隨著所述控制模組50的控制被傳輸到所述位移資訊計算部20，進而使對檢測面3的位移資訊得以計算。

為實施如上所述的動作，所述處理模組30具備控制所述第一探頭11a和第二探頭11b的掃描位置的掃描控制部38，具備發送超聲波發生信號的定時部32和振盪器31，具備從由所述第二探頭11b傳送的超聲波發射信號生成超聲波圖片的信號輸入部33和信號處理部35和圖片生成部36，並具備顯示超聲波圖片的顯示部37。

所述信號輸入部33具備將由第二探頭11b接收的超聲波反 射信號放大的放大器和將該超聲波反射信號由類比轉換成數位的A/D轉換器。所述信號處理部35對該超聲波反射信號進行閘門處理，進而檢測出位移。

所述掃描控制部38通過所述控制模組50的控制控制超聲波掃描。所述控制模組50控制所述移動組件15，通過X軸驅動和Y軸驅動，控制所述第一探頭11a和第二探頭11b的水平方向的掃描位置，給所述掃描控制部38發送所述第一探頭11a和第二探頭11b的當前掃描圖形資訊。然後所述定時部32可以引用所述掃描控制部38接收的掃描圖形資訊。有關掃描圖形的資訊是在後面敘述。

所述定時部32基於從所述掃描控制部38取得的所述第一探頭11a和第二探頭11b的掃描圖形資訊，給所述振盪器31發送超聲波的收發定時信號(資訊)。所述振盪器31基於所述定時部32輸出的定時信號，給所述第一探頭11a和第二探頭11b的各自壓電元件輸出超聲波發生信號。

第一探頭11a和第二探頭11b上具備的壓電元件是，壓電膜的兩面分別設有電極。所述壓電元件是電壓輸入到兩電極之間，進而從該壓電膜發送超聲波信號。而且壓電元件將該壓電膜接收的回波(反射波)轉換成兩電極之間的發生的電壓即超聲波反射信號。

所述信號輸入部33將所述第二探頭11b的超聲波反射信號放大轉換成數位信號。所述信號處理部35對數位的超聲波反射信號實施信號處理。所述信號處理部35通過由所述定時部32輸出的閘門脈衝，只截取所述第二探頭11b的超聲波反射信號的既定期間而取得位移資訊，並將該位移資訊輸出到所述圖片生成部36。所述圖片生成部36基於信號處理部35輸出的位移信號生成超聲波圖片。此外，所述顯示部37使所述超聲波圖片顯示並得以分析。

如上所述的處理模組30也是如上所述的檢測模組10，隨著所述控制模組50的控制整體動作。進一步，所述控制模組50控制所述檢測模組10的超聲波掃描動作，實施控制所述處理模組30的信號處理的動 作。

進一步，所述控制模組50控制所述移動組件15，使裝配所述第一探頭11a和第二探頭11b的所述裝配夾具13以X軸、Y軸、Z軸動作。進一步，所述控制模組50控制所述移動組件15，使所述裝配夾具13在以X軸及Y軸移動，對樣品1的超聲波檢測面積可以沿著多個掃描線(第一掃描線~第N掃描線)實施超聲波掃描，並控制所述移動組件15，使所述裝配夾具13以Z軸移動，使得裝配在所述裝配夾具13上的第一探頭11a和第二探頭11b的高度整體得到調整。

一方面，所述控制模組50控制將各探頭11a、11b可調節高度地連接到所述裝配夾具13上的各調整連接部12a、12b，使得對應的第一探頭11a和第二探頭11b的高度得以調整。進一步，第二探頭11b是隨著所述控制模組50控制所述第二調整連接部12b，基於通過第一探頭11的超聲波反射信號計算的對檢測面3的掃描線的位移資訊，隨著高度的變化進行超聲波掃描。對此在後面進行敘述。

用於本發明的第二探頭11b是沿著檢測面3的掃描線進行超聲波掃描，而且高度與檢測面3的彎曲形態對應地發生變化的同時進行超聲波掃描。所述第二探頭11b的高度變化是基於通過所述第一探頭11a的超聲波反射信號計算的位移資訊受到控制。

為此，本發明的超聲波檢測裝置100是包括利用第一探頭11a探測到的超聲波反射信號，針對所述檢測面3的基準位置計算與高度方向的位移值相應的位移資訊的位移資訊計算部20組成，所述控制模組50是基於所述計算的位移資訊，隨著所述第二探頭11b的高度變化，進行超聲波掃描。

從所述位移資訊計算部20接收位移資訊的所述控制模組50是基於所述位移資訊控制第二調整連接部12b，在超聲波掃描過程中使所述第二探頭11b的高度發生變化。

所述位移資訊計算部20可以被佈置成其它的構成要素，也可以設置成所述處理模組30的構成要素，也可以設置於所述處理模組30 的信號輸入部33內，也可以設置為所述控制模組50的構成要素。進一步，本發明的所述位移資訊計算部20是作為超聲波檢測裝置100的構成要素被包括，利用所述第一探頭11a探測的超聲波反射信號實施相對於所述檢測面3的基準位置的高度方向的位移值相應的位移資訊的計算動作。

所述位移資訊計算部20是隨著所述控制模組50的控制利用所述第一探頭11a探測的超聲波反射信號，實施相對於所述檢測面3基準位置的高度方向的位移值相應的位移資訊的計算動作，並實施將計算出的位移資訊提供給所述控制模組50的動作。然後，所述控制模組50控制所述第二調整連接部12b，使第二探頭11b的高度在超聲波掃描過程中發生變化。

所述位移資訊計算部20是利用所述第一探頭11a探測到的超聲波反射信號，實施相對於所述檢測面3基準位置的高度方向的位移值相應的位移資訊的計算動作。

具體地，如圖5所圖示，所述第一探頭11a以高度固定的狀態，對樣品1的檢測面3的特定掃描線沿著掃描方向移動同時進行超聲波掃描。所述第一探頭11a沿著所述檢測面3的掃描線進行超聲波掃描，並接收從掃描線的檢測面3反射的超聲波反射信號並傳輸給所述位移資訊計算部20。

隨著所述第一探頭11a在掃描線的多個掃描點上連續進行超聲波掃描，從檢測面3反射的超聲波反射信號也多個掃描點對應而被接收，但由於所述檢測面3為彎曲形，因此從各掃描點的超聲波反射信號到達時間不同。

所述位移資訊計算部20是可以通過[L=(△t*V)/2]計算出各掃描點中第一探頭11a與檢測面3之間的間隔距離L。在此，△t是從超聲波振盪後直至接收所需的時間，V是超聲波速度(在水中約1480m/秒)。

所述檢測面3的基準位置是指檢測面3在掃描起始點(例如，圖5中從第一探頭11a具有L1間隔距離的檢測面位置)中的位置。所述 位移資訊計算部20可以計算出掃描起始點的下一個掃描點上的第一探頭11a和檢測面3之間的間隔距離L2，該掃描點上的位移資訊是可以將相對於基準位置的高度方向的位移值，即L2-L1(相當於兩個掃描點上的檢測面的高度差)的值作為位移資訊計算。

通過如上所述的過程，所述位移資訊計算部20可以沿著檢測面3的掃描線計算出位移資訊，將該算出的位移資訊提供給所述控制模組50。然後所述控制模組50基於所述位移資訊控制超聲波掃描隨著所述第二探頭11b高度的變化進行。

具體地，所述控制模組50與所述位移資訊對應並控制所述第二調整連接部12b，使得所述第二探頭11b的高度在所述第二探頭11b的超聲波掃描過程中得以校正。結果是，如圖6所圖示，所述第二探頭11b在超聲波掃描過程中，高度與通過所述位移資訊計算部20中算出的位移資訊匹配的所述掃描線的檢測面的彎曲形狀對應發生變化，從而進行超聲波掃描。

所述超聲波掃描過程中，所述第二探頭11b和所述檢測面3之間的間隔距離L1在所有掃描點上一致。結果是，在所述基準位置上，實施對所述第二探頭11b的聚焦以後進行超聲波掃描，即可在所有掃描點上以聚焦的狀態進行超聲波掃描，進而實施精密度高的超聲波檢測。

一方面，如圖3所圖示，適用於本發明的第一探頭11a和第二探頭11b是裝配於裝配夾具13在連接，並且以沿著相同的掃描線佈置成一列的縱向佈置形態(圖3的a)或者沿著相鄰的掃描線一個一個佈置的橫向佈置形態(圖3的b)被裝配連接。

圖3的a顯示了所述第一探頭11a和第二探頭11b在沿著特定掃描線，例如沿著第k掃描線進行超聲波掃描時沿著第k掃描線佈置成一列的形式，即以縱向佈置的形態裝配並連接於裝配夾具13上的示例，圖3的b顯示了所述第一探頭11a和第二探頭11b分別穿過不同的相鄰掃描線，例如在第k掃描線和第k+1掃描線上各自一個個穿過佈置的形態，即以橫穿掃描線的橫向佈置形態裝配連接於裝配夾具13上的示例。

如圖3的a所圖示，所述第一探頭11a和第二探頭11b以縱向佈置形態裝配並連接於裝配夾具13的狀態下，所述控制模組50基於利用對特定掃描線，例如第k掃描線由所述第一探頭11a探測的超聲波反射信號計算的位移資訊，隨著所述第二探頭11b的高度變化，使對與特定掃描線的下一個掃描線相應的第k+1掃描線的超聲波掃描得以進行。

進一步，所述控制模組50控制通過所述第一探頭11a對特定掃描線進行超聲波掃描，使從檢測面3反射回來的超聲波反射信號在位移資訊計算部20中被分析，進而計算出相對於特定掃描線的位移資訊後，對應該計算出的位移資訊，控制所述第二探頭11b對所述特定掃描線的其他掃描線進行超聲波掃描時高度可以變化。

結果是，第二探頭11b對既定的掃描線進行用於超聲波檢測的掃描時，高度與之前掃描線的檢測面3的彎曲形狀對應，發生變化的同時進行超聲波掃描。因此，圖3的a的佈置形態具有的局限性在於，只有在相鄰掃描線的間隔較近或相鄰掃描線的檢測面3形狀幾乎相同的情況下才能確保超聲波檢測的準確度。

一方面，在此狀況下，所述控制模組50在控制第二探頭11b的高度可以變化的同時對第k+1掃描線進行超聲波掃描時，控制第一探頭11a對所述第k+1掃描線進行超聲波掃描以計算位移資訊，並控制位移資訊計算部20利用對所述第k+1掃描線探測的超聲波反射信號計算位移資訊。

結果是，所述控制模組50在回饋通過所述位移資訊計算部20計算出的對所述第k+1掃描線的位移資訊，由第二探頭11b對第k+2進行超聲波掃描時，可以控制所述第二調整連接部12b，以對應對所述第k+1掃描線的位移資訊，高度發生變化的同時進行超聲波掃描。如果這種過程反復進行，對於所述檢測面3的所有掃描線，由第二探頭11b對應之前掃描線的檢測面3的形狀，高度發生變化的同時進行超聲波檢測，最終實施確保準確性的超聲波檢測。

如圖3的b所圖示，所述第一探頭11a和第二探頭11b以橫 向佈置形態裝配於所述裝配夾具13連接的狀態下，所述控制模組50控制基於利用所述第一探頭11a對特定掃描線，例如第k掃描線探測的超聲波反射信號計算的位移資訊，使所述第二探頭11b的高度發生變化的同時，對與位移資訊計算對象的掃描線相應的第k掃描線進行超聲波掃描。

進一步，所述控制模組50通過控制使所述第一探頭11a對特定掃描線進行超聲波掃描後，從檢測面3上反射回來的超聲波反射信號在位移資訊計算部20得到分析，進而算出對特定掃描線的位移資訊後，對應該計算出的位移資訊，控制所述第二探頭11b對所述同一特定掃描線進行超聲波掃描時高度可以發生變化。

結果，所述第二探頭11b對特定掃描線進行超聲波檢測所需的掃描時，與特定掃描線檢測面3的彎曲形狀對應地高度可發生變化的同時進行超聲波掃描。因此與圖3的a佈置形態相比，圖3的b佈置形態可以進一步提高超聲波檢測的準確度。

一方面，所述控制模組50控制所述第二探頭11b的高度可變的同時對第k掃描線進行超聲波掃描時，使所述第一探頭11a對所述第k+1掃描線進行計算位移資訊所需的超聲波掃描，使位移資訊計算部20利用對所述第k+1掃描線探測的超聲波反射信號計算出位移資訊。

結果，所述控制模組50是，在通過所述位移資訊計算部20計算出的所述第k+1掃描線的位移資訊，由所述第二探頭11b對相當於同一掃描線的第k+1掃描線進行超聲波掃描時，控制所述第二調整連接部12b，以便與所述第k+1掃描線的位移資訊對應，高度發生變化的同時進行超聲波掃描。這些過程反復進行時，第二探頭11b對所述檢測面3的所有掃描線，高度與相應掃描線的檢測面3形狀對應地發生變化的同時進行超聲波檢測，其結果，準確度進一步提高，並以確保的狀態下進行超聲波檢測。

一方面，如圖7所圖示，根據本發明的所述控制模組50控制所述第一探頭11a對多個掃描線連續進行用於計算位移資訊的超聲波掃描，並隨著所述第二探頭11b的高度發生變化，對於多個掃描線，可以連 續對樣品的檢測面進行超聲波掃描，以進行超聲波檢測。

例如，所述控制模組50將第一掃描線和第二掃描線經過分組定義為第一組掃描線，將第三掃描線和第四掃描線經過分組定義為第二組掃描線，將第五掃描線和第六掃描線經過分組定義為第三組掃描線等，控制對各組掃描線可以進行通過第一探頭11a的超聲波掃描動作以及通過第二探頭11b的超聲波掃描動作。如上所述的情況是，優選地，在各多個掃描線非常相近地形成，或者彎曲程度較小，基本處於水平的狀態下適合進行。

根據以上說明的本發明一實施例的超聲波檢測裝置，具備對樣品檢測面進行用於計算位移資訊計算的超聲波掃描的第一探頭和對樣品的檢測面進行用於超聲波檢測的超聲波掃描的第二探頭，所述第二探頭基於利用由第一探頭探測的超聲波反射信號計算出的位移資訊，高度發生變化的同時進行超聲波掃描，因此對彎曲形樣品等具有不平整或者不平衡的檢測面的樣品，也具有可以進行迅速、精密度高的超聲檢測的優勢。

圖8是顯示本發明實施例的用於超聲波檢測裝置的多種掃描圖形的示例圖。根據圖8和圖9進行說明。本發明的超聲波檢測裝置100的組成包括掃描圖形設置部25，用於存儲和管理與對所述第一探頭11a和所述第二探頭11b的各掃描線的多個掃描點之間間隔資訊相應的掃描圖形。

所述掃描圖形是可以由管理員改變，可以對應彎曲程度不同的各樣品可變地應用。因此，所述掃描圖形設置部25可以由管理員根據需求變成不同的掃描圖形並存儲管理。

所述第一探頭11a和所述第二探頭11b是在對樣品進行超聲波掃描的過程中，沿著多個掃描線(第一掃描線~第N掃描線)移動的同時進行超聲波掃描，並根據所述控制模組50的控制對與所述掃描圖形設置部25存儲管理的掃描圖形對應的每個掃描點都進行超聲波掃描。

所述掃描圖形是可以由管理員根據樣品1的彎曲形態、每個部位的彎曲程度等改變並設置。具體地，如圖8所圖示，形成所述掃描圖 形的所述各掃描線中的多個掃描點(顯示為點)可以相同的間隔隔開(圖8的a中的示例)，也可以以不同的間隔隔開(圖8的b中的示例)。另外，所述各掃描線如圖8的a和圖8的b所示，可以具有不同的掃描圖形，或者如圖8的c所圖示，也可以具有不同的掃描圖形。

進一步，適用於本發明的掃描圖形是，如圖8的a所圖示，多個掃描線的掃描圖形相同的同時，各掃描線中的多個掃描點的間隔相同，或者如圖8的b中所圖示，多個掃描線的掃描圖形相同的同時，各掃描線中的多個掃描點的間隔不同，或者如圖8的c中所圖示，多個掃描線的掃描圖形不同的同時，各掃描線中的多個掃描點的間隔可以不同地形成。

如上所述的掃描圖形是在所述掃描圖形設置部25中存儲和管理，並且所述掃描圖形設置部25根據所述控制模組50的控制，給所述掃描控制部38發送對所述第一探頭11a和第二探頭11b的掃描圖形資訊。隨之，所述定時部32可以引用由所述掃描控制部38接收的掃描圖形資訊。

下面，結合圖9至圖14說明使用本發明實施例的超聲波檢測裝置對由多個層形成的被檢測體的超聲波掃描。圖9是本發明的另一實施例的超聲波檢測裝置，是用於檢測由多個層形成的被檢測體的超聲波檢測裝置的配置圖，下面以圖9為準進行說明。

如圖9至圖14所圖示，本發明實施例的超聲波檢測裝置100是其組成包括：檢測模組10，其具備多個探頭11，與以多個層形成的被檢測體1a的多個接合面5分別對應進行超聲波掃描；處理模組30，其發送超聲波發生信號，使所述多個探頭11分別產生超聲波信號，對所述多個探頭11分別探測的超聲波反射信號進行閘門處理，進而輸出對所述多個接合面5的各超聲波反射信號的位移，基於所述各超聲波反射信號的位移，生成對各接合面5的圖片；控制模組50，其控制所述檢測模組10的超聲波掃描的動作，並控制所述處理模組30的信號處理。

所述檢測模組10具備多個探頭11，分別與由多個層形成的被檢測體1a的多個接合面5對應進行超聲波掃描。進一步，本發明的檢測模組10如圖9所圖示，具備第一探頭~第k探頭11，這些分別依次對應 各個被檢測體1a的第一接合面~第k接合面5，從而進行超聲波掃描(見圖10)。

適用於本發明的被檢測體1a是如圖10的a所圖示，可以由第一層3a、第二層3b和第三層3c依次層壓接合形成，並且所述第一層3a與第二層3b的邊界面上形成第一接合面5a，第二層3b與第三層3c的邊界面上形成第二接合面5b。此外，所述被檢測體1a具備對應於最上層即第一層3a的上面的上部面7和對應於最下層即第三層3c的下面的下部面9。

如上所述的被檢測體1a可以是相當於功率半導體模組基板的直接銅鍵合(Direct Copper Bonding，DCB)基板。在此狀態下，所述第二層3b可以是陶瓷基板(例如，Al2O3、AlN、Si3N4、ZDA(氧化鋯摻雜氧化鋁，zirconia-doped alumina))，所述第一層3a和第三層3c可以分別是陶瓷基板的上部金屬層(例如，Cu或者Al)和下部金屬層(例如，Cu或者Al)。

為了對相當於圖10的a所示的直接銅鍵合(Direct Copper Bonding，DCB)基板的被檢測體1a進行超聲波檢測，所述檢測模組10如圖11所示，可以具備對應於所述第一接合面5a進行超聲波掃描的第一探頭11a和對應所述第二接合面5b進行超聲波掃描的第二探頭11b。進一步，在此狀態下，所述檢測模組10可以具備兩個探頭11a、11b，對於對應的各接合面5a、5b進行超聲波掃描。

本發明使用的被檢測體1a是如圖10的b所示，可以由第一層3a、第二層3b、第三層3c、第四層3d、第五層3e依次層疊並接合形成，所述第一層3a及第二層3b的邊界面上形成第一接合面5a，所述第二層的3b及第三層的邊界面上形成第二接合面5b，所述第三層3c及第四層3d的邊界面處形成第三接合面5c，第四層3d及第五層3e的邊界面處形成第四接合面5d。此外，所述被檢測體1a包括最上層即相當於第一層3a上面的上部面7和最下層即相當於第五層3e的下面的下部面9。

如上所述的被檢測體1a可以是相當於高電壓(High Voltage) 功率半導體模組基板的活性金屬硬銲(Active Metal Brazing，AMB)基板。在此狀態下，所述第三層3c可以是陶瓷基板(例如，Al2O3、AlN、Si3N4、氧化鋯摻雜氧化鋁(Zirconia-Doped Alumina，ZDA))，所述第一層3a和第五層3e可以分別是陶瓷基板的上部金屬層(例如，Cu或者Al)和下部金屬層(例如，Cu或者Al)，並且所述第二層3b和第四層3d可以是金屬釺焊層。

為了對相當於圖10的b所示的活性金屬硬銲(Active Metal Brazing，AMB)基板的被檢測體1a進行超聲波檢測，所述檢測模組10如圖12所圖示，可以具備對應所述第一接合面5a進行超聲波掃描的第一探頭11a；對應所述第二接合面5b進行超聲波掃描的第二探頭11b；對應所述第三接合面5c進行超聲波掃描的第三探頭11c；對應所述第四接合面5d進行超聲波掃描的第四探頭11d。進一步，在此狀態下，所述檢測模組10可以具備四個探頭11a至11d，對於對應的各接合面5a至5d進行超聲波掃描。

本發明的檢測模組10還包括裝配夾具13組成。所述裝配夾具13執行將多個探頭11固定在固定檢測位置上側的功能，以對被檢測體1a進行超聲波檢測。如圖11和圖12所示，多個探頭11裝配於裝配夾具13的下部。

但是，本發明的多個探頭11中的每一個被裝配成能夠調節高度，以聚焦於對應的接合面5。為此，本發明的檢測模組10還具備多個調整連接部12。各調整連接部12將對應的探頭11裝配到所述裝配夾具13上連接，並連接成可調節的高度。因此，各探頭11可以通過對應的調整連接部12調節高度。

所述調整連接部可以分別與第一探頭至第k探頭11對應，由第一調整連接部分至第k調整連接部12組成，各調整連接部可以隨著所述控制模組50的控制調整對應的探頭11的高度。

進一步，所述控制模組50控制所述移動組件15，使得裝配有所述多個探頭11的所述裝配夾具13可以通過X軸、Y軸和Z軸動作。 進一步，所述控制模組50控制所述移動組件15，使所述裝配夾具13向X軸和Y軸移動，從而可以對被檢測體1a的超聲波檢測面積進行超聲波掃描，並控制所述移動組件15，使所述裝配夾具13在向Z軸移動，從而可以整體調整裝配在所述裝配夾具13上的多個探頭11的高度。

一方面，所述控制模組50控制將各探頭11可調整高度地連接到所述裝配夾具13上的各調整連接部12，使得對應的各探頭11的高度得以調整。隨之各探頭11可以聚焦於接合面5。對此在後面敘述。

本發明的超聲波檢測裝置100包括多個探頭11，以分別對應由多個層形成的被檢測體1a的多個接合面5進行超聲波掃描。因此在進行超聲波掃描之前所述各探頭11需實施於對應的接合面5的聚焦。

本發明使用的多個探頭11將同一頻率的超聲波信號掃描到對應的接合面5，相當於各探頭11超聲波信號的回波信號的各超聲波反射信號是在處理模組30被閘門處理，使得對該接合面5的超聲波反射信號的位移輸出。

本發明為了提高對各接合面5的超聲波檢測的準確度和精密度，使各探頭5聚焦於對應的各接合面5。為此，使所述探頭11可以調整高度，以能夠聚焦於對應的接合面5。

為此，本發明的超聲波檢測裝置100還包括計算出對各探頭11的高度調整值並提供給所述控制模組50的高度調整部21，從而使所述各探頭11能夠對於對應的各接合面5實施聚焦。

從所述高度調整部21接收高度調整值的所述控制模組50控制所述移動組件15，進而調整裝配在所述裝配夾具13上的探頭11的高度，或者控制各調整連接部12，進而調整各探頭11的高度。

所述高度調整部21可以由其它組成要素佈置，也可以設置成所述處理模組30的組成要素，也可以設置在所述處理模組30的信號輸入部33內，也可以設置成所述控制模組50的組成要素。進一步，本發明的所述高度調整部21作為超聲波檢測裝置100的組成要素被包括，對每個探頭11執行計算高度調整值的動作，從而使各探頭11能夠聚焦於對應 的各接合面。

所述高度調整部21隨著所述控制模組50的控制，執行計算各探頭11高度調整值的動作，使各探頭11能夠聚焦於對應的各接合面5上，並執行將計算出的高度調整值提供給所述控制模組50的動作。然後，所述控制模組50控制所述移動組件15，進一步，控制所述調整連接部12，使得對應的探頭11的高度得以調整。

所述高度調整部21是隨著所述控制模組50的控制，通過多種高度調整值計算方法計算出對各探頭11的高度調整值後提供給所述控制模組50。下面具體敘述所述高度調整部21的多種高度調整值計算方法。

所述高度調整部21可以通過第一高度調整值計算方法計算高度調整值後提供給所述控制模組50。進一步，所述高度調整部21可以執行將各探頭11的對應的各接合面5的超聲波反射信號的位移最大的各探頭11的高度對應資訊作為高度調整值，提供給所述控制模組50的動作。

在此，所述高度對應資訊相當於由所述控制模組50提供的執行聚焦對象探頭11的高度值或者對應該高度值的高度值識別資訊或者所述執行聚焦對象探頭11的識別資訊。

應用所述第一高度調整值計算方法時，所述控制模組50使對應於各接合面5的各探頭11依次執行A-掃描，使得所述高度調整部21可以確定使對應於各探頭11的各接合面5的超聲波反射信號的位移為最大的高度對應資訊。

所述A-掃描是將對於被檢測體1a的垂直方向上某一點接收到的超聲波反射信號的大小(振幅)相對於時間來表達，從而判斷該被檢測體的缺陷。具體地，如圖13所圖示，可以使用各探頭11顯示時間側的回波信號即超聲波反射信號的波形，並且使該圖表的垂直側顯示信號的強度(振幅)，水平側顯示時間。進一步，是在特定的基準點隨時間的經過確認振幅變化的方式。在此，可以通過在精細地移動各探頭11的Z軸高度的同時確保對於對應接合面5的最大振幅的方式實現超聲波聚焦。

所述A-掃描對通過各探頭11的被檢測體1a在垂直方向上 照射超聲波信號。在此，配置成可調節在被檢測體1a的對應接合面5上具有最大振幅的聚焦距離。之後，在對應的接合面5的超聲波反射信號前後設置閘門。閘門是為了將檢測區域限定在一定區間內使用。在此，所述控制模組50可以控制與執行A-掃描的探頭11對應的調整連接部12，進而通過Z軸移動來調節聚焦距離。

下面結合圖11進一步詳細說明所述第一高度調整值的計算方法。

所述控制模組50控制與第一接合面5a對應的第一探頭11a可以在改變高度的同時執行A-掃描。進一步，所述控制模組50控制與第一探頭11a對應的第一調整連接部12a，以控制所述第一探頭11a的高度可變，並控制所述第一探頭11a在每變化的高度皆可掃描超聲波信號。

在所述各可變的高度中的超聲波信號的各回波信號即各超聲波反射信號是由所述第一探頭11a接收後依次傳輸至所述高度調整部21。所述高度調整部21形成如圖13中圖示的A-掃描波形，通過對此的分析，可以決定對應的第一接合面5a中具有最大振幅(位移)的相應超聲波反射信號，從而可以決定接收該超聲波反射信號的第一探頭11a的可變高度。

所述控制模組50控制第一探頭11a以特定可變高度掃描超聲波信號時，將所述特定可變高度傳輸到所述高度調節部21。然後，所述高度調節部21可以將A-掃描波形分析結果與所述第一探頭11a的各可變高度對應地匹配存儲。由此，所述高度調整部21可以根據A-掃描波形分析結果確定接收在第一接合面5a中具有最大振幅(位移)的相應超聲波反射信號的第一探頭11a的可變高度。

所述高度調整部21將所述第一探頭11a的可變度高度作為高度調整值傳輸至所述控制模組50。隨之，所述控制模組50控制所述第一調整連接部12a，使得所述第一探頭11a被調整至所述可變度高度。然後，所述第一調整連接部12a將所述第一探頭11a調整為所述可變高度。結果，所述第一探頭11a完成聚焦於對應的第一接合面5a，然後通過超聲 波掃描提高超聲波檢測的精密度。

隨著所述控制模組50的控制和所述高度調整部21的動作，所述第一探頭11a對所述第一接合面5a的聚焦完成後，通過與所述相同的控制及動作，使所述第二探頭11b對所述第二接合面5b的聚焦得以實施。

如果所述被檢測體1a如圖12所圖示，對於四個接合面5a~5d具有對應的四個探頭11，則可以同一應用所述控制模組50的控制和所述高度調整部21的動作，從而使所述第三探頭11c對第三接合面5c的聚焦和所述第四探頭11d對第四接合面5d的聚焦得以實施。

一方面，所述高度調整部21是，與所述第一高度調整值計算方法不同，通過第二高度調整值計算方法計算出高度調整值後，提供給所述控制模組50。進一步，所述高度調整部21將與特定探頭11對應的特定接合面5的超聲波反射信號的位移最大的特定探頭11的高度對應資訊作為對特定探頭11的高度調整值，提供給所述控制模組50(下稱“基於A-掃描的聚焦動作”)，然後實施通過對各接合面5的超聲波反射信號的時間差計算出所述被檢測體1a的各層的厚度，並分別計算出所述特定接合面5和各個不同接合面5之間的間隔距離後，執行將計算出的各間隔距離作為對各個不同探頭11的高度調整值，提供給所述控制模組50的動作(下稱“基於間隔距離的聚焦動作”)。

下面結合圖11詳細說明第二高度調整值的計算方法。

首先對相當於特定探頭的第一探頭11a實施“基於A-掃描的聚焦動作”。進一步，將相當於特定探頭的第一探頭11a對應的特定接合面即第一接合面5a的超聲波反射信號的位移最大的特定探頭，即第一探頭11a的高度對應資訊作為特定探頭即第一探頭11a的高度調整值提供給所述控制模組50。如上所述的“基於A-掃描的聚焦動作”遵循所述第一高度調整值計算方法中說明的根據控制模組50和高度調整部21的控制及動作，通過A-掃描計算高度調整值的動作。

隨著所述“基於A-掃描的聚焦動作”調整第一探頭11a的 高度後，所述高度調整部21根據“基於間隔距離的聚焦動作”計算出與另一探頭相應的第二探頭11b的高度調整值後提供給所述控制模組50。

具體地，所述高度調節部21利用通過“基於A-掃描的聚焦動作”確定所述第一探頭11a的高度調整值時使用的超聲波反射信號計算出被檢測體1a的各層尤其是第二層3b的厚度，進而計算與第二探頭11b對應的第二接合面5b和特定接合面即第一接合面5a之間的間隔距離。在此，與所述第二探頭11b對應的第二接合面5b和所述特定接合面即第一接合面5a之間的間隔距離是最終相當於所述第二層3b的厚度。

所述高度調整部21可以通過所述特定接合面，即第一接合面5a和對應於所述第二探頭11b的所述第二接合面5b的超聲波反射信號的時間差計算出所述第二層3b的厚度d1。進一步，所述高度調整部21可以通過圖5中圖示的超聲波反射信號波形計算出對第一接合面5a和第二接合面5b的超聲波反射信號的時間差t1。

所述高度調整部21通過利用所述計算出的第一接合面5a和所述第二接合面5b的超聲波反射信號的時間差t1的多種間隔距離計算方式，可以計算出所述第二層3b的厚度，即所述第一接合面5a和所述第二接合面5b之間的間隔距離。例如，由於所述高度調整部21預先存儲和管理構成所述被檢測體1a各層的介質和對於所述各介質的超聲波速度，因此所述第二層3b的厚度，即所述第一接合面5a和所述第二接合面5b之間的間隔距離是可以通過(對所述第二層3b的介質的超聲波速度)*(t1/2)算出。

所述高度調整部21將所述計算出的所述第二層3b的厚度，即所述第一接合面5a和所述第二接合面5b之間的間隔距離作為其他探頭，即第二探頭11b的高度調整值，提供給所述控制模組50。然後，所述控制模組50將所述收到的高度調整值確定為對所述第一探頭11a的所述第二探頭11b的高度位移值h1，並控制所述第二調整連接部12b，使所述第二探頭11b對所述第一探頭11a具有所述高度位移值h1程度的高度差移動。隨著這種“基於間隔距離的聚焦動作”，所述第二探頭11b聚焦於 對應的第二接合面5b上，從而可以提高超聲波檢測的精密度。

所述高度調整部21是在執行所述“基於間隔距離的聚焦動作”的過程中為確定計算各層厚度所需的時間差，對超聲波反射信號進行使用和分析，此時使用和分析的超聲波反射信號優選的是，對隨著“基於A-掃描的聚焦動作”完成聚焦的探頭即第一探頭11a的超聲波信號的回波信號，即超聲波反射信號。由於對所述第一探頭的聚焦完成，因此對所述第一接合面5a的超聲波反射信號的振幅最大，結果超聲波反射信號對相鄰的其他接合面，即第二接合面5b的振幅也足夠大，因此可以預先防止因反射信號的缺失或極小而無法確定時間差的現象。

將上述的第二高度調整值計算方法應用到圖12中圖示的被檢測體時，所述高度調整部21在所述“基於間隔距離的聚焦動作”過程中，確定第二接合面5b和第三接合面5c之間以及第三接合面5c和第四接合面5d之間的超聲波反射信號的時間差，並計算被檢測體1a的第三層3c的厚度d2和第四層3d的厚度(未圖示)。所述高度調整部21可以通過各層的厚度計算出所述第一接合面5a和所述第三接合面5c之間的間隔距離及所述第一接合面5a和所述第四接合面5d之間的間隔距離，將該計算出的各間隔距離分別作為第三探頭11c的高度調整值h2和第四探頭11d的高度調整值，即作為對所述第一探頭11a的高度位移值提供給所述控制模組50。

然後所述控制模組50控制所述對應的第三調整連接部和第四調整連接部，使所述第三探頭和第四探頭分別與所述第一探頭相隔所述確定的各高度位移值程度。結果，所述第三探頭11c聚焦於對應的第三接合部5c，所述第四探頭11d聚焦於對應的第四接合部5d，從而可以提高超聲波檢測的精密度。

一方面，所述高度調整部21可以根據與所述第一高度調整值計算方法及所述第二高度調整值計算方法不同的第三高度調整值計算方法計算高度調整值後，提供給所述控制模組50。進一步，所述高度調整部21將與特定探頭11對應的特定接合面5的超聲波反射信號的位移最大 的特定探頭11的高度對應資訊作為特定探頭11的高度調整值，提供給所述控制模組50(“基於A-掃描的聚焦動作”)，然後，從與所述特定接合面5靠近的其他接合面5到遠離的其他接合面5，按順序依次計算對應於各個其他接合面5的各個其他探頭11的高度調整值後，提供給所述控制模組50，對於特定其他探頭11的高度調整值是通過計算對應的其他特定接合面5與之前完成高度調整值計算的之前探頭11對應的之前接合面5之間的距離來確定(下稱“基於依次調整的聚焦動作”)。

下面重新結合圖12詳細說明第三高度調整值的計算方法。

首先對於相當於特定探頭的第一探頭11a實施“基於A-掃描的聚焦動作”。進一步，將相當於特定探頭的第一探頭11a對應的特定接合面即第一接合面5a的超聲波反射信號的位移最大的特定探頭，即第一探頭11a的高度對應資訊作為特定探頭即第一探頭11a的高度調整值提供給所述控制模組50。如上所述的“基於A-掃描的聚焦動作”遵循上述的第一高度調整值計算方法及第二高度調整值計算方法中說明的根據控制模組50和高度調整部21的控制及動作，通過A-掃描計算高度調整值的動作。

隨著所述“基於A-掃描的聚焦動作”調整第一探頭11a的高度後，所述高度調整部21根據所述“基於依次調整的聚焦動作”計算出與其他探頭相應的第二探頭11b至第四探頭4d的高度調整值後提供給所述控制模組50。

具體地，所述高度調整部21從與相當於特定接合面的所述第一接合面5a靠近的相當於其他接合面的第二接合面5b到遠離的相當於其他接合面的第四接合面5d，按順序依次計算對應於各個其他接合面5b、5c、5d的各個其他探頭11b、11c、11d的高度調整值後，提供給所述控制模組50，

所述高度調整部21首先計算出與所述第一接合面5a最接近的相當於其他接合面的第二接合面5b對應的特定其他探頭即第二探頭11b的高度調整值。與特定其他探頭相應的所述第二探頭11b的高度調整 值是通過計算對應的其他特定接合面即第二接合面5b與之前完成高度調整值計算的之前探頭，即與第一探頭11a相應的之前接合面即第一接合面5a之間的間隔距離來確定。

完成所述第二探頭11b的高度調整值以後，所述高度調整部21計算與從所述第一接合面5a到所述第二接合面5b之後靠近的相當於其他接合面的第三接合面5c對應的特定其他探頭即第三探頭11c的高度調整值。在此，相當於特定其他探頭的所述第三探頭11c的高度調整值是通過計算對應的其他特定接合面即第三接合面5c與之前完成高度調整值計算的之前探頭，即與第二探頭11b對應的之前接合面即第二接合面5b之間的間隔距離來確定。

對所述第三探頭11c的高度調整值完成以後，所述高度調整部21計算距離與所述第一接合面5a最遠的其他接合面相應的第四接合面4d對應的特定其他探頭即第四探頭11d的高度調整值。在此，相當於特定其他探頭的所述第四探頭11d的高度調整值是通過計算對應的其他特定接合面，即第四接合面5d與之前完成高度調整值計算的之前探頭，即第三探頭11c對應的之前接合面即第三接合面5c之間的間隔距離來確定。

如上所述的根據第三高度調整值計算方法對各個探頭的高度調整值的計算方法是，隨著所述控制模組50的控制，優先實施對所述第一探頭11a的聚焦，然後對其他探頭實施聚焦的情況。

根據情況，所述控制模組50可以通過控制，優先實施對第二探頭11b的聚焦，然後實施對其他多個探頭的聚焦。在此狀態下，所述高度調整部21隨著所述“基於A-掃描的聚焦動作”實施對第二探頭11b的聚焦，然後對第二探頭11b的高度得以調整以後，所述高度調整部21根據“基於依次調整的聚焦動作”，計算相當於其他探頭的第一探頭11a、第三探頭11c及第四探頭4d的高度調整值提供給所述控制模組50。進一步具體地，所述高度調整部21是根據所述“基於依次調整的聚焦動作”同時計算出與所述第二接合面5b較接近的相當於另一接合面的第一接合面5a和第三接合面5c各自對應的第一探頭11a和第三探頭11c的高度調 整值，然後計算出與第四接合面5d對應的第四探頭11d的高度調整值。

在此，所述第一探頭11a和第三探頭11c的高度調整值是通過計算分別對應的相當於其他特定接合面的第一接合面5a和第三接合面5c各自與之前完成高度調整值計算的相當於之前探頭的第二探頭11b對應的相當於之前接合面的第二接合面5b之間的間隔距離來確定，所述第四探頭11d的高度調整值是通過計算對應的相當於其他特定接合面的第四接合面5d與之前完成高度調整值計算的相當於之前探頭的第三探頭11c對應的相當於之前接合面的第三接合面5c之間的距離來確定。

與所述特定其他探頭11對應的其他特定接合面5與之前完成高度調整值計算的之前探頭11對應的之前接合面5之間的間隔距離是通過完成高度調整值計算的之前探頭11的超聲波反射信號，計算出位於所述其他特定接合面5和所述之前接合面5之間的被檢測體1a的層的厚度來確定。

例如，相當於特定其他探頭的第二探頭11b對應的其他特定接合面，即第二接合面5b與之前完成高度調整值計算的相當於之前探頭的第一探頭11a對應的之前接合面，即第一接合面5a之間的間隔距離是通過完成高度調整值計算的相當於之前探頭的第一探頭11a的超聲波反射信號，計算出位於所述其他特定接合面即第二接合面5b與所述之前接合面即第一接合面5a之間的相當於被檢測體1a的層的第二層3b的厚度來確定。

並且相當於特定其他探頭的第三探頭11c對應的其他特定接合面即第三接合面5c與之前完成高度調整值計算的相當於之前探頭的第二探頭11b對應的之前接合面即第二接合面5b之間的間隔距離是，通過相當於完成高度調整值計算的之前探頭的第二探頭11b的超聲波反射信號計算出位於所述其他特定接合面即第三接合面5c與所述之前接合面即第二接合面5b之間的相當於被檢測體1a的層的第三層3c的厚度來確定。

一方面，所述高度調整部21將各探頭的高度調整值全部算出以後，一次性提供給所述控制模組50，或者每算出一次各探頭的高度調 整值時傳輸給所述控制模組50。

但是，如上所述，對應所述特定其他探頭的其他特定接合面與之前完成高度調整值計算的之前探頭對應的之前接合面之間的間隔距離是，通過完成高度調整值計算的之前探頭的超聲波反射信號計算出位於所述其他特定接合面與所述之前接合面之間的被檢測體的層的厚度來確定，因此完成高度調整值的之前探頭的超聲波反射信號得以使用和分析。隨之，優選地，所述高度調整部21是每算出一次各探頭的高度調整值時，傳輸給所述控制模組50而完成對該探頭的高度調整，並且該完成高度調整的探頭的超聲波信號的回波信號即超聲波反射信號為計算下一探頭的高度調整值的計算而被使用和分析。

下面結合圖14簡單略說明利用以上說明的超聲波檢測裝置100對被檢測體1a的各接合面5實施超聲波檢測的方法。

首先，實施對被檢測體1a的各接合面對應的各探頭的聚焦執行步驟s10。該對各探頭的聚焦實施方法是可以通過多種高度調整值計算方法和控制模組50的控制執行。

所述聚焦執行步驟s10完成以後，實施對各接合面的超聲波反射信號設置閘門並設置被檢測體1a的掃描面積的步驟s30。具體地，利用通過根據完成高度調整的各探頭的超聲波信號的A-掃描獲得的掃描資訊，設置對各探頭的超聲波反射信號的閘門，並設置對被檢測體1a的X軸和Y軸掃描面積。是通過對各接合面或內面的反射信號設置具有最高振幅的相同設定頻率和探頭並設置對各探頭的超聲波反射信號的閘門而準備C-掃描模式的步驟。

所述步驟s30完成以後，執行將對應於各接合面的所有探頭同時移動而執行超聲波掃描的步驟s50。該步驟s50是對上一步驟s30中設置的掃描面積執行C-掃描的步驟，並且將裝配夾具13向±X和±Y方向驅動，使多個探頭同時移動，進而執行超聲波檢測，從而獲得對多個探頭的各掃描資訊的步驟。

進一步，對被檢測整體區域(或者表示在安置區域被安置成 一列的被檢測體整體區域，同見圖16和圖17)執行超聲波檢測，可以通過各個探頭獲得各掃描資訊。各個探頭的對象掃描區域可能不同，若存在相互重複的區域，可以通過預先設定的方式忽略某一個方式。

所述步驟s50完成以後，實施在設置的各閘門中檢測對應的各接合面的超聲波反射信號位移的步驟s70。具體地，在閘門處理探頭的超聲波反射信號，從而檢測出各接合面的超聲波反射信號的位移。

所述步驟s70完成以後，隨著對設置的掃描面積的超聲波掃描完成，實施對各接合面的圖片生成並進行分析的動作。在該步驟中，可以將各接合面的圖片合成為一個掃描圖像。

根據以上說明的本發明即超聲波檢測裝置，作為超聲波檢測裝置，具備與需進行超聲波檢測的被檢測體的多個接合面分別對應的多個探頭，實施對各探頭的高度調整，對各探頭對應的各接合面的聚焦完成以後，對各接合面可以同時進行超聲波檢測，因此其優點在於，可以提高對具備多個接合面的被檢測體的超聲波檢測的快速性及精密度。

如圖15至圖17所圖示，本發明實施例的超聲波檢測裝置100是作為超聲波檢測裝置，其組成包括：檢測台70，其具備多個安置部71，用於將被檢測體1a的分別安置；檢測模組10，其具備多個探頭11，對安置於所述檢測台70的被檢測體1a的接合面進行超聲波檢測；處理模組30，其發送超聲波發生信號，使得所述多個探頭11各自產生超聲波信號，對所述多個探頭11各自探測的超聲波反射信號進行閘門處理，輸出對所述接合面5的超聲波反射信號的位移，基於所述超聲波反射信號的位移，生成對接合面的圖片；控制模組50，其控制所述檢測模組10的超聲波掃描的動作，並控制所述處理模組30的信號處理。

所述檢測台70是如圖15所圖示，具備多個安置部71，使得被檢測體1a分別被安置，並包括被相互隔開佈置的多個安置區域73(73a、73b、73c、73d)，在所述各安置區域73(73a、73b、73c、73d)中至少有兩個以上的安置部71(71a、71b、71c、71d)被佈置成一列。

圖16顯示所述安置區域73共由四個安置區域組成的示例， 即相互連續隔開佈置的第一安置區域73a、第二安置區域73b、第三安置區域73c和第四安置區域73d，但並不限於此，也可以由更多或更少的安置區域組成。

在圖16中顯示了佈置於所述各安置區域73形成的多個安置部71由佈置成一列的第一安置部71a、第二安置部71b、第三安置部71c和第四安置部71d共四個安置部組成的示例，但不限於此，也可以由更多或更少的安置部組成。

優選地，在所述各安置部71(71a、71b、71c、71d)上形成吸附孔72，用於真空吸附安置的被檢測體1a。並且優選地，在所述各安置部71(71a、71b、71c、71d)上形成對準位置或對準線，使需安置的被檢測體1a以對準狀態被安置。

並且在所述各安置區域73(73a、73b、73c、73d)中佈置形成的各安置部71(71a、71b、71c、71d)是為了對應各種尺寸的被檢測體1a，優選地，安置區域能夠可變地組成。進一步，所述多個安置部71(71a、71b、71c、71d)被佈置形成的各安置區域73(73a、73b、73c、73d)是優選地組成為區域在寬度方向(每個安置區域被分開佈置的方向)和/或長度方向(多個安置部排成一列的方向)上可以變化。

安置於所述檢測台70上的多個被檢測體1a是通過具備多個探頭11的檢測模組10的動作被超聲波掃描而檢測。進一步，所述檢測模組10具備安置於所述檢測台70的多個被檢測體的超聲波檢測部位，具體地，對接合面實施超聲波掃描的多個探頭11。

如圖17所圖示，所述多個探頭11(11a、11b、11c、11d、11e、11f)被分類為多個探頭組17a、17b、17c，所述各探頭組17a、17b、17c)由至少一個探頭11組成。

圖17中顯示所述多個探頭11(11a、11b、11c、11d、11e、11f)以包括第一探頭組17a、第二探頭組17b和第三探頭組17c在內的三個探頭組組成的示例，但並不限於此，也可以由更多或更少的探頭組組成。

並且在圖17中顯示了所述第一探頭組17a由相鄰佈置的第 一探頭11a和第二探頭11b組成，所述第二探頭組17b由相鄰的第三探頭11c和第四探頭11d組成，所述第三探頭組17c由相鄰佈置的第五探頭11e和第六探頭11f組成的示例，但並不限於此，也可以由更多或更少的探頭組組成。進一步，組成各探頭組的探頭的數量可以變化，各探頭組之間探頭數量也可以同樣或不同地組成。

所述各探頭組17a、17b、17c是根據所述控制模組50的控制，一個個對應佈置於所述安置區域73(73a、73b、73c)，對安置於對應的安置區域73(73a、73b、73c)上的多個被檢測體1a進行超聲波掃描。

結合圖17進一步詳細說明，第一探頭組17a根據所述控制模組50的控制，對由相鄰佈置的第一探頭11a和第二探頭11b組成，並在第一安置區域73a上佈置成一列形成的多個安置部71上安置的多個被檢測體1a進行超聲波掃描，第二探頭組17b根據所述控制模組50的控制，對由相鄰佈置的第三探頭11c和第四探頭11d組成，並在第二安置區域73b上佈置成一列形成的多個安置部71上安置的多個被檢測體1a進行超聲波掃描，第三探頭組17c根據所述控制模組50的控制，對由相鄰佈置的第五探頭11e和第六探頭11f組成，並在第三安置區域73c上佈置成一列形成的多個安置部71上安置的多個被檢測體1a進行超聲波掃描。

如圖16所圖示，所述多個探頭組是沿著通過x-y軸移動的移動路徑，同時對於在各自對應的安置區域73上佈置成一列形成的多個安置部71上安置的多個被檢測體1a進行超聲波掃描，因此發揮隨著一次的超聲波掃描動作，可以對大量的被檢測體進行超聲波檢測的優點。

所述多個探頭組也可以組成為，在相互分離而單獨對應的安置區域73上側沿著移動路徑同時移動的同時進行超聲波掃描，並且也可以組成為，裝配於一個裝配夾具13上連接而同時一起移動的同時進行超聲波掃描。

但，為了多個探頭組的移動所需的結構簡化及控制動作的簡單化，進一步優選地，採用多個探頭組以裝配於一個裝配夾具13上連接的狀態同時移動的結構。

因此，本發明的所述多個探頭組如圖16所圖示，裝配於組成檢測模組10的裝配夾具13上，隨著所述控制模組50的控制同時移動同時對各對應的安置區域73上安置的多個被檢測體1a進行超聲波掃描。

組成所述構成上述探頭組17a、17b、17c的探頭11的數量是可能會發生變化。進一步，可以通過改變組成對應於特定安置區域73的探頭組17a、17b、17c的探頭11的數量來進行超聲波掃描。為此，優選地，組成各探頭組的多個探頭11在水平方向上的位置是可變的。例如，在圖16中，第三探頭11c包含在第二探頭組17b中的狀態下，若要包括在第一探頭組17a中，則所述第三探頭11c需要水平移動以佈置於第一安置區域73a的上側，在此過程中，所述第二探頭11b也可能需要在水平方向上移動以更靠近第一探頭組11a。

如上所述，組成所述各探頭組的各探頭11不是直接固定連接到所述裝配夾具13上，而是通過組成檢測模組10的調整連接部12安裝於所述裝配夾具13上連接，以便在水平方向上移動位置。進一步，組成所述探頭組的各探頭11是通過調整連接部12裝配於所述裝配夾具13上連接，並連接成可以通過所述調整連接部12使水平方向的位置得以調整。所述各調整連接部12是將對應的探頭11裝配到所述裝配夾具13上連接，而且只要對應的探頭11在水平方向可以移動位置，則可以多個結構組成。

在圖16中顯示了第一探頭11a通過第一調整連接部12a，第二探頭11b通過第二調整連接部12b，第三探頭11c通過第三調整連接部12c，第四探頭11d通過第四調整連接部12d，第五探頭11e通過第五調整連接部12e，第六探頭11f通過第六調整連接部12f在所述裝配夾具13上被裝配連接成可在水平方向上調整位置的示例。但雖然在後面敘述，所述各調整連接部12使對應的探頭11在高度方向上也可以移動位置。

如上所述，所述各探頭11是可以通過所述裝配夾具13上對應的調整連接部12在水平方向上移動位置，因此可以根據組成對應於各安置區域73的各探頭組的探頭11數量，根據需求不同地進行變更。

為了能夠對組成所述檢測模組10的多個探頭11進行超聲波掃描，並隨著超聲波掃描得出被檢測體1a的超聲波檢測部位即接合面的超聲波檢測結果，採用了處理模組30。

雖然在後面敘述，所述處理模組30發送超聲波發生信號，使所述多個探頭11各自產生超聲波信號，對所述多個探頭11各自探測的超聲波反射信號進行閘門處理，進而輸出對所述接合面5的超聲波反射信號的位移，基於所述超聲波反射信號的位移，實施生成接合面圖片的動作。

並且雖然在後面敘述，但所述檢測模組10的超聲波掃描的動作和所述處理模組30的信號處理是隨著控制模組50的控制進行，被檢測體1a是可以具備多個接合面。因此，所述控制模組50通過控制所述檢測模組10和所述處理模組30，對所述多個接合面5進行超聲波掃描，並生成超聲波檢測結果。

例如，所述控制模組50是，使對應於各安置區域73的各探頭組通過該探頭11的水平位置的移動，以多個探頭11組成，並控制對安置於各安置區域73的被檢測體1a的多個接合面5的全部，可以一次進行超聲波掃描，根據情況，還可以通過圖17中圖示的被檢測體1a的倒置動作，控制經過兩次進行超聲波掃描。

後者的狀態相當於將靠近被檢測體1a上部面的接合面5和靠近下部面的接合面5分開進行超聲波掃描的方法。為此，本發明的超聲波檢測裝置100優選地，還包括倒置模組(無圖示)組成，以使安置於所述各安置區域73的多個被檢測體1a可以倒置。

圖17的a是使各被檢測體1a在第一安置區域73a和第二安置區域73b上被安置成可看到上部面的狀態下，通過各個對應的第一探頭組17a和第二探頭組17b對靠近上部面的接合面5進行超聲波掃描，然後通過所述倒置模組，使所述被檢測體1a在第一安置區域73a和第二安置區域73b被安置成可看到下部面的狀態下，通過各個對應的第一探頭組17a和第二探頭組17b，對靠近下部面的接合面5進行超聲波掃描的示例。

圖17的b是使被檢測體1a在第一安置區域73a上被安置成 可看到上部面，並使被檢測體1a在第二安置區域73b上被安置成可看到下部面的狀態下，通過各個對應的第一探頭組17a和第二探頭組17b對各個靠近上部面和下部面的接合面5進行超聲波掃描，然後通過所述倒置模組，使所述被檢測體1a在第一安置區域73被安置成可看到下部面，並使被檢測體1a在第二安置區域73b上被安置成可看到上部面的狀態下，通過各個對應的第一探頭組17a和第二探頭組17b，對靠近下部面和上部面的接合面5進行超聲波掃描的示例。

但是，通過這種倒置模組的超聲波掃描動作可能會產生多種問題，如由於採用倒置模組而導致的結構複雜性和控制動作的複雜性以及超聲波檢測時間的增加等。

為此，在本發明中採用的方法是通過由多個探頭11組成的探頭組，一次性對具有多個接合面5的被檢測體1a進行超聲波掃描的方法。進一步，在本發明中，安置於特定安置區域73的多個安置部71上的被檢測體1a具有多個接合面時，對應的探頭組由與多個接合面相同數量的探頭11組成，並且通過快速聚焦過程同時對所有接合面進行超聲波檢測的方法。

具體地，本發明的組成所述探頭組的多個探頭11是，與圖10中圖示的以多個層形成的被檢測體1a的多個接合面分別對應而進行超聲波檢測，本發明的超聲波檢測裝置100是，為了對組成所述探頭組的各探頭11對應的各接合面實施聚焦，還包括計算出對各探頭11的高度調整值並提供給所述控制模組50的高度調整部21組成。

以下說明的通過所述高度調整部21和所述控制模組50的聚焦實施過程是，對組成與各安置區域73對應的各探頭組的各探頭11分別全部進行；進一步，以與被檢測體1a的接合面數量對應的多個探頭組成的每個探頭組分別進行。因此，有關聚焦的說明相當於是對組成特定探頭組的探頭11的說明，但對其他探頭組的聚焦也同樣適用。下面說明對探頭的聚焦過程的同時，對組成本發明的檢測模組10、處理模組30及控制模組50的組成和動作也進行說明。

所述檢測模組10具備多個探頭11，這些多個探頭11可以分類為多個探頭組，並且組成各探頭組的多個探頭11是分別對應於由多個層形成的被檢測體1a的多個接合面5而進行超聲波掃描。

進一步，本發明的檢測模組10如圖17所圖示，具備第一探頭~第K探頭11，這些可以分類為以至少一個探頭組成的多個探頭組，並且組成各探頭組的多個探頭11是分別與各個被檢測體1a的第一接合面~第n接合面5依次對應而進行超聲波掃描。

為了對與圖10的a所示的相當於直接銅鍵合(Direct Copper Bonding，DCB)基板的被檢測體1a進行超聲波檢測，特定探頭組，例如第一探頭組17a如圖11所圖示，可以具備對應於所述第一接合面5a進行超聲波掃描的第一探頭11a和對應於所述第二接合面5b進行超聲波掃描的第二探頭11b。進一步，在此狀態下，所述第一探頭組17a由兩個探頭11a、11b組成，從而可以對佈置成一列形成在對應的第一安置區域73a上的各安置部71上安置的被檢測體1a的各接合面5a、5b進行超聲波掃描。

為了對與圖10的b所示的相當於活性金屬硬銲(Active Metal Brazing，AMB)基板的被檢測體1a進行超聲波檢測，特定探頭組，例如所述第一探頭組17a如圖12所圖示，可以具備對應於所述第一接合面5a進行超聲波掃描的第一探頭11a，對應於所述第二接合面5b進行超聲波掃描的第二探頭11b，對應於所述第三接合面5c進行超聲波掃描的第三探頭11c，對應於所述第四接合面5d進行超聲波掃描的第四探頭11d。進一步，在此狀態下，所述第一探頭組17a由四個探頭11a至11d組成，從而可以對佈置成一列形成在對應的第一安置區域73a上的各安置部71上安置的被檢測體1a的各接合面5a至5d進行超聲波掃描。

一方面，根據本發明一實施例的超聲波檢測裝置是，優選地，上述的裝配夾具13、調整連接部12、移動組件15、掃描控制部38、控制模組50、高度調整部21等可以調節或控制組成所述探頭組的各探頭11的同時，可以按探頭組單位進行調節或控制。而且如圖11和圖12所示，執行第一至第三高度調整值計算方法時，同樣可以適用。有關與上述內容 重複的事項不再進行說明。

根據以上說明的本發明的超聲波檢測裝置，將檢測台組成為使至少兩個以上的安置部佈置成一列的安置區域被相互間隔開佈置，並將多個探頭分類為由至少一個探頭組成的多個探頭組，並且所述各探頭組被一個個對應地佈置於所述安置區域，進而對安置於對應的安置區域中的多個被檢測體可以進行超聲波掃描，因此其優點在於，可以對安置於檢測台上的多個被檢測體同時進行超聲波檢測，從而大幅節省對多個被檢測體進行超聲波檢測所需的時間、精力及費用，進一步提高超聲波檢測效率。

根據本發明，組成探頭組的多個探頭分別與以多個層形成的被檢測體的多個接合面對應而進行超聲波掃描，對組成探頭組的各探頭進行高度調整，進而對各探頭對應的各接合面實施聚焦以後，對各接合面可以同時進行超聲波檢測，因此具有可以提高對具備多個接合面的被檢測體的超聲波檢測的快速性及精密度的效果。

圖18是用於說明利用本發明實施例的超聲波檢測裝置的區域分割部和區域判斷部的過程的模式圖。根據圖18，本發明實施例的超聲波檢測裝置包括區域分割部342和區域判斷部343。

為了區分被檢測體的平面，探頭可以分為第一和第二探頭11b使用。如上所述，探頭可以分為用於計算位移資訊的第一探頭11a和用於對檢測面進行超聲波檢測的第二探頭11b，並且以被檢測體的平面為基準，首先可以通過第一探頭11a的動作分割區域。

第一探頭11a利用通過探測到的超聲波反射信號計算的位移資訊。位移資訊被傳送到高度調整部21，並且可以通過在高度調整部21預先設定的方式進行運算處理，進而算出被檢測體的層的厚度。

這些被檢測體的厚度資訊被傳送到區域分割部342，區域分割部342組成為可以對被檢測體的層形態資訊實施建模。區域分割部342通過判斷具有相同層形態資訊的區域，將被檢測體的整個平面區域劃分為第一至第m區域。圖18中圖示被檢測體的平面，而且區分為四個區域，但通過對層形態資訊比較判斷，可以確認第一區域是重複的。進一步，區 域分割部342是，基於利用由第一探頭11a探測到的超聲波反射信號計算的位移資訊，通過高度調整部21計算被檢測體的層的厚度，從而運算層形態資訊，並對被檢測體的平面計算具有同樣的層形態資訊的區域，從而將被檢測體的區域劃分成第一至第m區域。

區域判斷部343對從區域分割部342區分的第一至第三區域進行是否通過第二探頭時行超聲波檢測的判斷。區域判斷部343分為執行超聲波檢測的“超聲波進行區域”和之後省略超聲波檢測的“超聲波省略區域”。區域判斷部343通過設置超聲波省略區域，進而省略第二探頭11b的超聲波掃描動作而可以更快速地進行檢測。進一步，區域判斷部343以預先設定的方式判斷是否對從區域分割部342劃分的第一至第m區域進行通過第二探頭11b的超聲波檢測，從而設定超聲波進行區域和超聲波省略區域。

作為一示例，對第一區域進行第二探頭11b的超聲波檢測以後，檢測資訊傳送於區域判斷部343而被設定成超聲波省略區域時，可以省略此後對第一區域的超聲波檢測。設置成超聲波省略區域的區域是，優選地，根據預先設定的條件設置成可以判斷不良概率相對較低的區域，並且設置成超聲波省略區域的條件是可以通過預先學習的機器學習模型(無圖示)來設置。在需求迅速檢測的狀況下，利用這種區域判斷部343的超聲波檢測省略可能非常有效。

進一步，通過區域分割部342劃分的第k區域(在此，k是m以下的自然數)可以是以平面為基準的連續區域。而且區域判斷部343是，第k區域設定為超聲波省略區域時，對於第一至第m區域中與第k區域具有相同的層佈置形態的區域，可以省略第二探頭11b的超聲波檢測。

圖19是用於說明使用本發明實施例的超聲波檢查裝置的曲率資訊計算單元的過程的模式圖。根據圖19，本發明包括曲率資訊運算部341，利用通過第一探頭11a獲得的位移資訊計算相應區間的曲率資訊。通過第一探頭11a獲取位移資訊的過程如上所述，故省略。

曲率資訊運算部341對檢測面預先設定的單元區間運算出單 位曲率資訊，單位區間的面積或長度可根據設計者的選擇變得不同。圖19中圖示了區分為第一區間S1至第N區間Sn的狀態，並組成為對這些各區間的單位曲率資訊(R1~Rn)進行運算。與平坦的被檢測體相比，這種方式對於相對彎曲或屈曲的被檢測體非常有用。

曲率資訊運算部341被設置為判斷單位曲率資訊急劇變化的區間為檢測錯誤或不良時，可以重新利用第一探頭11a進行檢測。單位曲率資訊設置成可以與累積曲率資訊比較判斷。累積曲率資訊包括單位曲率資訊的平均值和標準差，此基礎上可以設定曲率允許範圍。

進一步，將第一至第n區間的累積曲率資訊和第n+1區間的單位曲率資訊進行比較，第n+1區間的單位曲率資訊與累積曲率資訊相比超過預先設定的範圍(曲率允許範圍)時，可以判斷第n+1區間為“異常區間”。

除了單位曲率資訊的平均值以外，將標準差一起作為參數應用，則所述曲率允許範圍不是固定範圍，而是在超聲波檢測進行的過程中可以持續變化，因此可以運算更準確、靈活的範圍。

在此，曲率資訊運算部341是第一次判斷第n+1區間為異常區間時，第二次通過裝配夾具13控制第一探頭11a恢復到第n+1區間的起點，從而重新運算第n+1區間的單位曲率資訊。隨著這一系列的過程，在進行通過第二探頭11b的超聲波檢測之前，可以預先確定異常區間，從而更準確地進行超聲波檢測。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員依然可以對前述各實施例所述的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例所述技術方案的範圍。

10:檢測模組

100:超聲波檢測裝置

11a:第一探頭

11b:第二探頭

12a:第一調整連接部

12b:第二調整連接部

13:裝配夾具

15:移動組件

20:位移資訊計算部

30:處理模組

31:振盪器

32:定時部

33:信號輸入部

35:信號處理部

36:圖片生成部

37:顯示部

38:掃描控制部

50:控制模組

Claims (20)

1. 一種超聲波檢測裝置，其特徵在於，作為超聲波檢測裝置，包括：檢測模組，其包括多個探頭，以被檢測體為對象進行超聲波掃描；處理模組，其發送超聲波發生信號，使所述多個探頭產生超聲波信號，基於所述探頭探測到的超聲波反射信號，生成對所述被檢測體檢測面的圖片；控制模組，其控制所述檢測模組的超聲波掃描動作，控制所述處理模組的信號處理；所述控制模組通過調整所述多個探頭各自與被檢測體之間的距離，從而控制所述探頭的聚焦位置。
2. 如請求項1所述的超聲波檢測裝置，其中，所述多個探頭分為：第一探頭，其為計算對所述被檢測體檢測面的位移資訊而進行超聲波掃描；第二探頭，其為對檢測面的超聲波檢測而進行超聲波掃描；所述處理模組包括：位移資訊計算部，其對所述第二探頭探測到的超聲波反射信號進行閘門處理，進而輸出對所述檢測面的超聲波反射信號的位移，基於所述位移，生成對所述檢測面的圖片，利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號，對所述檢測面的基準位置計算相當於高度方向的位移值的位移資訊；基於由所述位移資訊計算部算出的所述位移資訊，控制所述第二探頭的高度發生變化的同時進行超聲波掃描。
3. 如請求項2所述的所述的超聲波檢測裝置，其中，所述第一和第二探頭各自結合於裝配夾具上，並且以沿著預先設定的掃描線佈置成一列的第一方向佈置形態，或者沿著至少兩個以上的掃描線的排列方向被分別佈置而對不同的掃描線同時進行超聲波掃描的第二方向佈置形態結合於所述裝配夾具上。
4. 如請求項3所述的超聲波檢測裝置，其中，所述第一和第二探頭為所述第一方向佈置形態時，所述處理模組對於第k掃描線，基於利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號計算出的位移資訊，隨著所述第二探頭的高度變化，對第k+1掃描線進行超聲波掃描。
5. 如請求項4所述的超聲波檢測裝置，其中，所述處理模 組在對於所述第k+1掃描線，隨著所述第二探頭的高度變化進行超聲波掃描時，控制所述第一探頭對所述第k+1掃描線進行超聲波掃描以計算位移資訊；所述位移資訊計算部利用對所述第k+1掃描線探測的超聲波反射信號，計算出對所述第k+1掃描線的位移資訊。
6. 如請求項3所述的超聲波檢測裝置，其中，所述第一和第二探頭為所述第二方向佈置形態時，所述處理模組對於第k掃描線，控制基於利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號計算的位移資訊，隨著所述第二探頭的高度變化，對所述第k掃描線進行超聲波掃描。
7. 如請求項3所述的超聲波檢測裝置，其中，所述裝配夾具組成為向所述第一方向或者第二方向移動；所述處理模組包括：曲率資訊運算部，在所述裝配夾具移動時，基於通過所述第一探頭獲得的位移資訊運算曲率資訊；所述曲率資訊運算部在所述檢測面的預先設定的每單元區間運算單元曲率資訊，並對第一至第n區間的累積曲率資訊和第n+1區間的單元曲率資訊進行比較，所述第n+1區間的單元曲率資訊與所述累積曲率資訊相比超過預先設定的範圍時，判斷所述第n+1區間為異常區間。
8. 如請求項7所述的超聲波檢測裝置，其中，所述曲率資訊運算部在第一次判斷所述第n+1區間為異常區間時，第二次通過所述裝配夾具，使所述第一探頭回到所述第n+1區間的起點，從而重新計算對所述第n+1區間的單元曲率資訊。
9. 如請求項7所述的超聲波檢測裝置，其中，所述曲率資訊運算部利用所述第一至第n區間的各個單元曲率資訊的平均值運算所述累積曲率資訊；所述預先設定範圍是基於所述第一至第n區間各自的單元曲率資訊的標準差運算，因此隨著超聲波掃描的進行成為可變的範圍。
10. 如請求項3所述的超聲波檢測裝置，其中，所述處理模組還包括：掃描圖形設置部，管理與對所述第一和第二探頭的各掃描線的多個掃描點之間間隔資訊相應的掃描圖形；所述掃描圖形設置部使所述各掃描線的多個掃描點以同一間隔佈置或者不同間隔佈置。
11. 如請求項10所述的超聲波檢測裝置，其中，所述第一 和第二探頭為所述第一方向佈置形態時，第k掃描線和第k+1掃描線的各個掃描點相互以同樣的間隔分開，所述第k掃描線和所述第k+1掃描線以相同的掃描圖形形成。
12. 如請求項10所述的超聲波檢測裝置，其中，所述第一和第二探頭為所述第二方向佈置形態時，第k掃描線和第k+1掃描線的各個掃描點相互以同樣的間隔分開，或者以不同的間隔分開，所述第k掃描線和所述第k+1掃描線以同樣的掃描圖形形成。
13. 如請求項1所述的超聲波檢測裝置，其中，所述處理模組還包括高度調整部，計算對各探頭的高度調整值，提供給所述控制模組，以對所述各探頭對應的各接合面實施聚焦；所述高度調整部將對各探頭對應的各接合面的超聲波反射信號的位移最大的各探頭的高度對應資訊作為高度調整值。
14. 如請求項13所述的超聲波檢測裝置，其中，所述高度調整部通過對各接合面的超聲波反射信號的時間差，計算出所述被檢測體的各層厚度，進而分別算出所述特定接合面與各個其他多個接合面之間的間隔距離之後，將各個算出的間隔距離作為對各個其他探頭的高度調整值提供給所述控制模組。
15. 如請求項13所述的超聲波檢測裝置，其中，所述高度調整部從與所述特定接合面處於靠近位置的其他接合面到處於較遠位置的其他接合面，按順序依次計算與各個其他接合面對應的各個其他探頭的高度調整值而提供給所述控制模組；對於特定其他探頭的高度調整值通過計算對應的其他特定接合面與之前完成高度調整值計算的之前探頭對應的之前接合面之間的間隔距離而確定。
16. 如請求項15所述的超聲波檢測裝置，其中，所述間隔距離通過完成高度調整值計算的之前探頭的超聲波反射信號計算出位於所述其他特定接合面和所述之前接合面之間的被檢測體的層厚度而確定。
17. 如請求項14所述的超聲波檢測裝置，其中，所述多個探頭分為進行用於計算對所述被檢測體的檢測面的位移資訊的超聲波掃 描的第一探頭和進行用於對檢測面的超聲波檢測的超聲波掃描的第二探頭；所述處理模組還包括區域分割部，基於利用所述第一探頭探測的超聲波反射信號計算出的位移資訊，通過所述高度調整部算出被檢測體的層厚度，進而運算層形態資訊，對所述被檢測體的平面計算出具有同一層形態資訊的區域，從而將所述被檢測體的區域區分成第一至第m區域。
18. 如請求項17所述的超聲波檢測裝置，其中，所述處理模組還包括區域判斷部，對於由所述區域分割部區分的所述第一至第m區域，以預先設定的方式判斷是否通過所述第二探頭進行超聲波檢測，從而設定超聲波進行區域和超聲波省略區域。
19. 如請求項18所述的超聲波檢測裝置，其中，通過所述區域分割部區分的第k區域(在此，k是m以下的自然數)是以平面為基準連續的區域；所述區域判斷部在所述第k區域被設定為超聲波省略區域時，對於所述第一至第m區域中與所述第k區域具有同樣的層佈置形態的區域省略通過所述第二探頭的超聲波檢測。
20. 如請求項1所述的超聲波檢測裝置，其中，還包括：檢測台，其具備多個安置部，用於分別安置各被檢測體；所述檢測台包括相互分開佈置的多個安置區域，所述各安置區域中至少有兩個以上的安置部被佈置成一列形成；所述多個探頭至少分類成兩個以上的探頭組，且各探頭組至少由一個探頭組成；所述各探頭組每個與所述安置區域對應地佈置並結合於裝配夾具上，對安置在對應的安置區域的多個被檢測體進行超聲波掃描，組成所述探頭組的個別探頭是通過調整連接部連接於所述裝配夾具上，從而調整所述探頭的水平方向上的位置。