(57)【要約】【課題】回路基板等の被検査物を加熱しつつ、その板厚方向に透視する場合等においても、被検査物を均一に加熱しつつＸ線透視を行うことのできるＸ線検査装置を提供する。【解決手段】試料ステージ（テーブル）３上に配置された被検査物Ｗに熱風を噴射する加熱ユニット１０を設け、この加熱ユニット１０の熱風噴射部材１２は、Ｘ線の透過度の高い材料で形成され、試料ステージ３の被検査物Ｗに対してＸ線光軸方向に対向する位置に設けた構成とすることにより、被検査物Ｗに対して熱風を一様に噴射してその温度を均一に保ちながら、被検査物ＷのＸ線透視像に対して熱風噴射部材１２による影響を殆ど与えず、その画質の低下等を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に試料ステージが設けられ、その試料ステージに配置された被検査物のＸ線透過像を構築するＸ線検査装置において、
上記試料ステージ上に配置された被検査物に熱風を噴射する加熱ユニットを備えるとともに、この加熱ユニットの熱風噴射部材は、Ｘ線の透過度の高い材料で形成され、上記試料ステージの被検査物に対して上記Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを結ぶＸ線光軸方向に対向する位置に設けられていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
上記熱風噴射部材を形成するＸ線透過度の高い材料が、Ｂｅ、Ｂ、Ｃもしくはそれらを含んだ無機材料であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
上記熱風噴射部材を形成するＸ線透過度の高い材料が、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、もしくはポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
上記熱風噴射部材が、互いに所定の間隔を開けて設けられた２枚の平板を含む熱風通路を備えるとともに、その各平板のうちの少なくとも一方の平板に、上記試料ステージ上の被検査物に向く複数の熱風噴射口が形成されてなることを特徴とする請求項１、２、または３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
上記熱風噴射部材が、複数のパイプからなる熱風通路を備えるとともに、その各パイプに上記試料ステージ上の被検査物に向く複数の熱風噴射口が形成されてなることを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
上記熱風噴射部材が筐体内に配置され、その筐体内にのみ熱風を噴出させ、この筐体には当該筐体内に噴出させた熱風を外部に排出するための排出口が設けられているとともに、この筐体を構成する壁体のうち、少なくとも上記Ｘ線発生装置からのＸ線が透過する壁体はＸ線透過度の高い材料で形成され、被検査物はその筐体内部に配置されることを特徴とする請求項１、２、３、４、または５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に、被検査物を配置するための試料ステージが設けられ、その試料ステージ上の被検査物のＸ線透過像を構築するＸ線検査装置に用いられ、被検査物を加熱するためのＸ線検査装置用加熱装置であって、
熱風を上記試料ステージ上の被検査物に噴射する熱風噴射部材を備えるとともに、その熱風噴射部材は、Ｘ線透過度の高い材料によって形成され、上記試料ステージ上の被検査物に対して、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを結ぶＸ線光軸方向に対向した状態で取り付けられることを特徴とするＸ線検査装置用加熱装置。
【請求項８】
請求項７に記載のＸ線検査装置用加熱装置において、上記熱風供給部材が筐体内に配置され、その筐体内にのみ熱風を噴出させ、この筐体には当該筐体内に噴出させた熱風を外部に排出するための排出口が設けられ、この筐体を構成する壁体のうち、少なくとも上記Ｘ線発生装置からのＸ線が透過する壁体はＸ線透過度の高い材料で形成され、この筐体は、上記試料ステージ上に配置されて用いられ、被検査物は当該筐体内に配置されることを特徴とするＸ線検査装置用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被検査物にＸ線を照射してそのＸ線透視像を構築し、その物品の透視検査を行うＸ線検査装置と、そのＸ線検査装置に用いられて被検査物を加熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種工業製品等の物品の内部の欠陥の有無や内部構造を検査する装置として、Ｘ線検査装置が知られている。この種のＸ線検査装置は、通常、コーン状の広がりを持つＸ線を発生するＸ線発生装置に対向して２次元Ｘ線検出器を配置し、これらの間に被検査物を搭載するテーブル等の試料ステージを設けた構造を採る。
【０００３】
このようなＸ線検査装置を用いて、はんだ付け工程中における実装基板のはんだの挙動を観察する手法が多用されている。すなわち、はんだリフロー工程においてはんだ付け不良の発生を防止して、リフロー炉を用いた各種基板の実装時の最適加熱条件の設定等のために、実装基板を加熱しながらＸ線透視を行うことにより、はんだの熱的挙動を観察する方法が多く採用されている。
【０００４】
このような被検査物の熱的挙動の観察には、被検査物を加熱する機能を追加したＸ線検査装置が用いられる。この種の装置における代表的な加熱方式は熱風を用いた方式であり（例えば特許文献１，２参照）、試料ステージに置かれた被検査物に向けて熱風を噴射して加熱しつつ、Ｘ線を照射して被検査物のＸ線透視像を観察する。被検査物に向けて熱風を噴射するノズル等の熱風噴射部材は、被検査物に接近して設ける必要があるが、なおかつＸ線による被検査物の透視の邪魔にならないように、透視視野の範囲外に配置されている。図３にその例を概念的に示す。この図３において３１はＸ線発生装置で、３２はＸ線検出器である。試料ステージ３３に置かれた基板等の被検査物Ｗに近接して熱風噴射部材３４が置かれており、この熱風噴射部材３４はＸ線発生装置３１の焦点３１ａとＸ線検出器２の中心を結ぶＸ線光軸から外れた位置、より具体的には被検査物Ｗを透過したＸ線の経路から離れた位置であって、これによって被検査物ＷのＸ線透視像に熱風噴射部材３４の像が影響を与えることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５３７１２号公報
【特許文献２】特開２００５−２７４１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、以上のような従来の加熱機能付きのＸ線検査装置においては、特に回路基板等の平板状の被検査物をその板厚方向に透視する場合、熱風噴射部材が被検査物の側方からその表面に向けて熱風を噴射することになるため、被検査物内での温度の均一性が損なわれやすく、検査の目的が達成されない場合がある。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、回路基板等の平板状の被検査物をその板厚方向に透視する場合でも、被検査物を均一に加熱しつつＸ線透視を行うことのできるＸ線検査装置と、そのＸ線検査装置に用いる加熱装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明のＸ線検査装置は、互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に試料ステージが設けられ、その試料ステージに配置された被検査物のＸ線透過像を構築するＸ線検査装置において、上記試料ステージ上に配置された被検査物に熱風を噴射する加熱ユニットを備えるとともに、この加熱ユニットの熱風噴射部材は、Ｘ線の透過度の高い材料で形成され、上記試料ステージの被検査物に対して上記Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを結ぶＸ線光軸方向に対向する位置に設けられていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００９】
ここで、本発明においては、上記熱風噴射部材を形成するＸ線透過度の高い材料が、Ｂｅ、Ｂ、Ｃもしくはそれらを含んだ無機材料とすること（請求項２）ができ、あるいは、上記熱風噴射部材を形成するＸ線透過度の高い材料が、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、もしくはポリフェニレンサルファイドとすること（請求項３）ができる。
【００１０】
また、本発明における熱風噴射部材の構造としては、互いに所定の間隔を開けて設けられた２枚の平板を含む熱風通路を備えるとともに、その各平板のうちの少なくとも一方の平板に、試料ステージ上の被検査物に向く複数の熱風噴射口が形成された構造（請求項４）や、あるいは、複数のパイプからなる熱風通路を備えるとともに、その各パイプに試料ステージ上の被検査物に向く複数の熱風噴射口が形成された構造（請求項５）を好適に採用することができる。
【００１１】
そして、本発明においては、上記熱風噴射部材が筐体内に配置され、その筐体内のみで熱風を噴出させ、この筐体には当該筐体内に噴出させた熱風を外部に排出するための排出口が設けられているとともに、この筐体を構成する壁体のうち、少なくとも上記Ｘ線発生装置からのＸ線が透過する壁体はＸ線透過度の高い材料で形成され、被検査物はその筐体内部に配置される構成（請求項６）を採用することが望ましい。
【００１２】
一方、本発明のＸ線検査装置用加熱装置は、互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に、被検査物を配置するための試料ステージが設けられ、その試料ステージ上の被検査物のＸ線透過像を構築するＸ線検査装置に用いられ、被検査物を加熱するためのＸ線検査装置用加熱装置であって、熱風供給装置と、その熱風供給装置からの熱風を上記試料ステージ上の被検査物に噴射する熱風噴射部材を備えるとともに、その熱風噴射部材は、Ｘ線透過度の高い材料によって形成され、上記試料ステージ上の被検査物に対して、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを結ぶＸ線光軸方向に対向した状態で取り付けられることによって特徴づけられる（請求項７）。
【００１３】
ここで、本発明のＸ線検査装置用加熱装置においては、上記熱風供給部材が筐体内に配置され、その筐体のみで熱風を噴出させ、この筐体には当該筐体内に噴出させた熱風を外部に排出するための排出口が設けられ、この筐体を構成する壁体のうち、少なくとも上記Ｘ線発生装置からのＸ線が透過する壁体はＸ線透過度の高い材料で形成され、この筐体は、試料ステージ上に配置されて用いられ、被検査物は当該筐体内に配置される構成（請求項８）を好適に採用することができる。
【００１４】
本発明は、被検査物に対して熱風を噴射する熱風噴射部材を、Ｘ線透過度の高い材料で形成し、それを試料ステージに置かれた被検査物に対してＸ線光軸方向に対向する位置に配置する。つまり、熱風噴射部材をＸ線の透視視野内に配置する。これにより、熱風噴射部材の像が被検査物の像と重なることになるが、この熱風噴射部材の材質を炭素等のＸ線透過度の高い材料とすることによって、被検査物のＸ線透視観察に影響を及ぼすことがない。
【００１５】
熱風噴射部材に用いるＸ線透過度の高い材料としては、Ｘ線透過度が高く、かつ、加熱温度に耐えるもの、例えばはんだリフロー工程の観察にあっては、２５０℃に耐える材料、すなわち請求項２に係る発明のようにＢｅ、Ｂ，Ｃもしくはそれらを含んだ無機材料、あるいは請求項３に係る発明のように耐熱性に優れた樹脂であるポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチックを用いることができる。
【００１６】
熱風噴射部材の構造は特に限定されるものではないが、用いる材料とその加工性の兼ね合いにより、請求項４に係る発明のように間隔を開けた２枚の平板を用い、一方の平板に複数の孔を開けた構造や、請求項５に係る発明のように複数本の丸パイプないしは角パイプのそれぞれに複数の孔を開けた構造のものを用いることができる。
【００１７】
また、熱風噴射部材を筐体内に配置し、被検査物もその筐体内に配置するとともに、その筐体内のみに熱風噴射部材より熱風を噴射させ、筐体には当該筐体内で噴出させた熱風を外部に排出する排気口を設け、Ｘ線透過方向への壁体をＸ線透過度の高い材料とする請求項６に係る発明の構成は、熱風によるＸ線発生装置およびＸ線検出器への影響を軽減するとともに、筐体内部にある程度の熱を閉じ込めることができ、熱効率の点でも優れたものとなる。
【００１８】
ここで、筐体の壁体に用いるＸ線透過度の高い材料としては、熱風噴射部材に用いるものと同等の材料を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被検査物のＸ線透視像の画質を殆ど低下させることなく、被検査物に対して理想的な方向並びに位置から熱風を噴射すること、すなわち、例えば回路基板を加熱しつつその板厚方向に透視観察する場合等においてはその回路基板の表面に近接してこれに対向する位置から複数の孔を通じて熱風を噴射することができ、従来の装置に比して被検査物の加熱温度の均一性を大幅に向上させることができる。
【００２０】
また、本発明のＸ線透視装置用加熱装置によると、既設のＸ線検査装置に装着するだけで上記の作用効果を奏することができ、特に、請求項８に係る発明のように筐体内に熱風噴射部材を収容した構成によると、その筐体を既設のＸ線検査装置の試料ステージに配置するだけでよく、容易に加熱機能の追加が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の要部断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来の加熱機能付きＸ線検査装置の要部構成の説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  Ｘ線発生装置
２  Ｘ線検出器
３  テーブル
１０  加熱ユニット
１１  筐体
１１ａ  天井板
１１ｂ  底板
１１ｃ  熱風供給口
１１ｄ  排気口
１２  熱風噴射部材
１２ａ，１２ｂ  カーボン板
１２ｃ  孔
１２ｄ  側壁
１３  空気供給管
１４  試料台
１４ａ  カーボン板
１４ｂ  支持部材
Ｗ  被検査物
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１に本発明の実施の形態の要部断面図を示し、図２にはそのＡ−Ａ断面図を示す。
【００２４】
Ｘ線発生装置１はコーンビーム状のＸ線を鉛直上方に向けて発生し、このＸ線発生装置１の鉛直上方には２次元のＸ線検出器２が配置されている。これらのＸ線発生装置１とＸ線検出器２の間には、試料ステージとしてのテーブル３が配置されており、このテーブル３は駆動機構（図示略）によって鉛直方向および水平方向に移動させることができる。
【００２５】
テーブル３の上には、加熱ユニット１０が載せられている。加熱ユニット１０は、筐体１１と、その内部に配置された熱風噴射部材１２を備えている。筐体１１は、その天井板１１ａと底板１１ｂがカーボン板等のＸ線の透過度の高い材料で形成され、側壁部分の適宜箇所に被検査物Ｗを出し入れするための扉（図示略）が設けられているとともに、後述する空気供給管１３を導入するための空気供給口１１ｃと、導入された空気を所定の温度の熱風に変換する熱変換器１５と、筐体１１内部の空気を外部に排出するための排出口１１ｄが設けられている。
【００２６】
熱風噴射部材１２は、所定の間隔を開けて互いに平行な２枚のカーボン板１２ａ，１２ｂの周囲を側壁１２ｄで封止した構造を有し、これらのカーボン板１２ａ，１２ｂの間の空間には、外部の供給装置（図示略）より空気供給管１３を通じて供給された空気を、熱風変換器１５で昇温して生成した熱風が供給される。そして、各カーボン板１２ａ，１２ｂのうち、下側のカーボン板１２ｂには複数の孔１２ｃが形成されており、カーボン板１２ａ，１２ｂの間に供給された熱風はその各孔１２ｃを介して下向きに噴射される。
【００２７】
筐体１１の内部には、被検査物Ｗを載せるための試料台１４が配置されている。この試料台１４はカーボン板１４ａの上に被検査物Ｗの支持部材１４ｂを突出して設けた構造を有しており、この例では被検査物Ｗは板状の物品、例えば回路基板であってその板厚方向が鉛直のＸ線光軸方向に沿うように配置され、この方向に透視する例を示している。熱風噴射部材１２は、その試料台１４上に載せられた被検査物Ｗに対して、Ｘ線発生装置１の焦点１ａとＸ線検出器２の中心とを結ぶＸ線光軸方向に対向している。すなわち、図２に示すように、熱風噴射部材１２は試料台１４上の被検査物Ｗの上方を覆い、Ｘ線発生装置１からのＸ線が被検査物Ｗを透過してＸ線検出器２に入射する経路上に位置した状態となっている。この配置により、熱風噴射部材１２の下側のカーボン板１２ｂに形成された各孔１２ｃから噴射する熱風は、試料台１４上に載せられた被検査物Ｗの上面に対して一様に噴射されることになる。
【００２８】
なお、加熱温度の制御は、例えば被検査物Ｗに近接して温度センサを設け、その温度センサによる温度検出結果が設定温度となるように熱風供給装置を駆動制御することによって行うことができる。
【００２９】
以上の実施の形態によると、被検査物Ｗは熱風噴出部材１２に形成された複数の孔１２ｃを通じてその表面に一様に熱風が噴射される結果、被検査物Ｗの全体の温度は均一なものとなる。ここで、被検査物Ｗを透過するＸ線は、筐体１１の天井板１１ａと底板１１ｂ、試料台１４のカーボン板１４ａ、および熱風噴出部材１２のカーボン板１２ａ，１２ｂをも透過することになるが、これらはすべてＸ線透過度の高い材料によって形成されているため、得られる被検査物ＷのＸ線透視像に殆ど影響を与えることがない。
【００３０】
ここで、以上の実施の形態においては、熱風噴出部材１２および被検査物Ｗを筐体１１内に収容してテーブル３上に置いた例を示したが、筐体１１は必ずしも必要ではなく、要求される加熱温度が比較的低い場合で周囲の部材に対する熱的影響を考慮する必要がない場合には、筐体１１は不要である。
【００３１】
また、熱風供給部材１２の構造は、上記のように間隔を開けた２枚のカーボン板１２ａ，１２ｂを用いて、被検査物Ｗに対向する側のカーボン板１２ｂに複数の孔１２ｃを開ける構造のほか、Ｘ線透過度の高い材料からなる丸パイプや角パイプを複数本用い、これらを被検査物Ｗに対してＸ線光軸方向に対向して配置し、各パイプには被検査物Ｗに対向する部位に複数の孔を開けて熱風を噴射する構造であってもよい。
【００３２】
ここで、熱風の生成機構としては、上記のように筐体内の熱風変換器により外部からの空気を熱風化する方式のほか、外部の供給装置で熱風を生成して筐体内まで輸送する方式、あるいは噴出部材に電流を流し、そのジュール熱により空気を昇温する方式を採用することもできる。
【００３３】
更に、以上の実施の形態においては、Ｘ線光軸を鉛直方向としたＸ線検査装置に本発明を適用した例を示したが、Ｘ線光軸が水平方向に沿ったＸ線検査装置にも本発明を等しく適用し得ることは勿論であり、この場合、試料ステージはテーブルに代えて被検査物を保持する機構を設ければよく、熱風噴射部材はその試料ステージに保持された被検査物に対してＸ線光軸方向に対向するように配置すればよい。
【００３４】
また、熱風噴射部材１２のＸ線が透過する部位の材質についても、カーボン板とするほか、Ｂ（ホウ素）やＢｅ（ベリリウム）もしくはこれらを含む無機材料や、比較的高温に耐える樹脂、例えばポリイミドやポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド等を用いることもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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