(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料台上に載置された被検電子部品にＸ線発生源からのＸ線を照射し、検出センサによって、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モニタに画像表示するＸ線透過検査装置であり、
前記検査領域が、前記Ｘ線のほぼ光軸上に位置するように、前記被検電子部品を前記試料台上で位置決めする位置設定手段と、
前記Ｘ線発生源と前記試料台間距離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、
前記Ｘ線の照射領域内において、前記検出センサを、その検出面が試料台上の被検電子部品に対してＸ線発生源から照射されるＸ線の光軸にほぼ直角になるように、３次元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、
前記試料台を前記光軸を中心に水平回転する試料台回転手段と、
前記Ｘ線発生源と前記試料台とを固定し、前記検出センサ位置調整手段により、前記検出センサを位置調整して、前記被検電子部品の所定方向の透過像を検出するように制御を行なう検査制御手段と
を有することを特徴とするＸ線透過検査装置。
【請求項２】
試料台上に載置された被検電子部品にＸ線発生源からのＸ線を照射し、検出センサによって、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モニタに画像表示するＸ線透過検査装置であり、
前記検査領域が、前記Ｘ線のほぼ光軸上に位置するように、前記被検電子部品を前記試料台上で位置決めする位置設定手段と、
前記Ｘ線発生源と前記試料台間距離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、
前記Ｘ線の照射領域内において、前記検出センサを、その検出面が試料台上の被検電子部品に対してＸ線発生源から照射されるＸ線の光軸にほぼ直角になるように、３次元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、
前記試料台を前記光軸を中心に水平回転する試料台回転手段と、
前記Ｘ線発生源と前記検出センサとを固定し、前記試料台を水平回転して、前記被検電子部品の所定方向の透過像を検出するように制御を行なう検査制御手段と
を有することを特徴とするＸ線透過検査装置。
【請求項３】
試料台上に載置された被検電子部品にＸ線発生源からのＸ線を照射し、検出センサによって、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モニタに画像表示するＸ線透過検査装置であり、
前記検査領域が、前記Ｘ線のほぼ光軸上に位置するように、前記被検電子部品を前記試料台上で位置決めする位置設定手段と、
前記Ｘ線発生源と前記試料台間距離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、
前記Ｘ線の照射領域内において、前記検出センサを、その検出面が試料台上の被検電子部品に対してＸ線発生源から照射されるＸ線の光軸にほぼ直角になるように、３次元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、
前記試料台を前記光軸を中心に水平回転する試料台回転手段と、
前記Ｘ線発生源と前記検出センサとを固定し、前記試料台を水平回転して、前記被検電子部品の透過像を検出するように制御を行なう検査制御手段と、
前記透過像の撮像データにより、前記被検電子部品内の同一断層面上の撮像データを演算処理して、前記被検電子部品の断層画像を形成する画像処理手段と、
を有することを特徴とするＸ線透過検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理手段が、検出センサを構成するＣＣＤの出力端子に、そのＣＣＤが取込む画像データをアフィン変換するアフィン変換回路を接続することにより構成され、上記アフィン変換回路は、ＣＣＤから出力されるθ回転毎の着目点の座標データを回転前の着目点の座標データに逐次変換し、加算重畳して被検電子部品の検査領域の断層画像の形成を行ない、画像データが断層面上で積分強調された断層画像とするものとしたことを特徴とするＸ線透過検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体の検査領域の透過像を検出するＸ線透過検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検体の内部の欠陥や不良組立の有無を、放射線により非破壊的に検査することは従来から行なわれており、例えば、鋳物製品の内部欠陥の有無を、鋳物製品のＸ線透過写真により判定することが行なわれている。また、電力用ケーブルの導線の撚線が、絶縁体内にささくれ状に突出していると、絶縁耐圧が低下して事故の原因になるので、生産工程内で電力用ケーブルのＸ線透過写真により、不良製品のチェックが行なわれている。
さらに最近では、高装着密度化された電子部品の内部構造の検査にも、放射線による透過検査の手法が取り入れられている。
【０００３】
図５は従来のＸ線透過検査装置による透過検査の説明図であり、被検電子部品１２には、導体片３５ａ、３５ｂが配置され、導体片３５ａ、３５ｂ間が半田３６ａで半田付されている。
導体片３５ａ、３５ｂが半田３６ａで完全に接続されている同図（ａ）の状態では、被検電子部品１２の透過Ｘ線像３８は、イメージインテンシファイア４０上に連続して作像され、このＸ線フィルム３７の透過Ｘ線像３８により、導体片３５ａ、３５ｂが半田３８ａで完全に接続されていると判定される。
一方、同図（ｂ）に示すように、被検電子部品１２の導体片３５ａ、３５ｂが半田３６ｂで半田付されていない場合には、イメージインテンシファイア４０上に被検電子部品１２の透過Ｘ線像３８ａ、３８ｂが、間隙部３９で分離されて形成され、導体片３５ａ、３５ｂが、半田３８ｂで接続されていないと判定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来のＸ線透過検査では、図５（ｃ）に示すように、半田３６ｃの接続が不完全であって、導体片３５ａ、３５ｂ間が導通していない状態でも、被検電子部品１２の透過Ｘ線像３８は、イメージインテンシファイア４０上に同図（ａ）と同様に作像され、半田３６ｃの不完全接続を検出することはできない。
このように、従来のＸ線透過検査による被検体の内部構造の検査では、被検体が電子部品のように小型化されると、所定の検査位置の画像を他部分に対してコントロストよく高精度で表示することが困難となり、例えば電子部品の半田付けの状態を高精度で判定することは難しい。
【０００５】
本発明は、前述したような被検体のＸ線透過検査の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で電子部品のように小型化された被検体の内部接続構造の高精度の検査を行なうことが可能なＸ線透過検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、試料台上に載置された被検電子部品にＸ線発生源からのＸ線を照射し、検出センサによって、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モニタに画像表示するＸ線透過検査装置であり、
前記検査領域が、前記Ｘ線のほぼ光軸上に位置するように、前記被検電子部品を前記試料台上で位置決めする位置設定手段と、
前記Ｘ線発生源と前記試料台間距離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、
前記Ｘ線の照射領域内において、前記検出センサを、その検出面が試料台上の被検電子部品に対してＸ線発生源から照射されるＸ線の光軸にほぼ直角になるように、３次元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、
前記試料台を前記光軸を中心に水平回転する試料台回転手段と、前記Ｘ線発生源と前記試料台とを固定し、前記検出センサ位置調整手段により、前記検出センサを位置調整して、前記被検電子部品の所定方向の透過像を検出するように制御を行なう検査制御手段と
を有することを特徴とするものである。
【０００７】
同様に前記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、試料台上に載置された被検電子部品にＸ線発生源からのＸ線を照射し、検出センサによって、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モニタに画像表示するＸ線透過検査装置であり、
前記検査領域が、前記Ｘ線のほぼ光軸上に位置するように、前記被検電子部品を前記試料台上で位置決めする位置設定手段と、
前記Ｘ線発生源と前記試料台間距離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、
前記Ｘ線の照射領域内において、前記検出センサを、その検出面が試料台上の被検電子部品に対してＸ線発生源から照射されるＸ線の光軸にほぼ直角になるように、３次元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、
前記試料台を前記光軸を中心に水平回転する試料台回転手段と、前記Ｘ線発生源と前記検出センサとを固定し、前記試料台を水平回転して、前記被検電子部品の所定方向の透過像を検出するように制御を行なう検査制御手段と
を有することを特徴とするものである。
【０００８】
同様に前記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、試料台上に載置された被検電子部品にＸ線発生源からのＸ線を照射し、検出センサによって、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モニタに画像表示するＸ線透過検査装置であり、
前記検査領域が、前記Ｘ線のほぼ光軸上に位置するように、前記被検電子部品を前記試料台上で位置決めする位置設定手段と、
前記Ｘ線発生源と前記試料台間距離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、
前記Ｘ線の照射領域内において、前記検出センサを、その検出面が試料台上の被検電子部品に対してＸ線発生源から照射されるＸ線の光軸にほぼ直角になるように、３次元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、
前記試料台を前記光軸を中心に水平回転する試料台回転手段と、
前記Ｘ線発生源と前記検出センサとを固定し、前記試料台を水平回転して、前記被検電子部品の透過像を検出するように制御を行なう検査制御手段と、
前記透過像の撮像データにより、前記被検電子部品内の同一断層面上の撮像データを演算処理して、前記被検電子部品の断層画像を形成する画像処理手段と
を有することを特徴とするものである。
上記画像処理手段は、検出センサを構成するＣＣＤの出力端子に、そのＣＣＤが取込む画像データをアフィン変換するアフィン変換回路を接続することにより構成され、上記アフィン変換回路は、ＣＣＤから出力されるθ回転毎の着目点の座標データを回転前の着目点の座標データに逐次変換し、加算重畳して被検電子部品の検査領域の断層画像の形成を行ない、画像データが断層面上で積分強調された断層画像とするものとして構成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図３を参照して説明する。
図１は本実施の形態の構成を示す説明図、図２は本実施の形態の検出センサの移動による透過検査の説明図、図３は本実施の形態の透過検査時の検出センサの配設角度と透過像の関係を示す説明図である。
【００１０】
本実施の形態では、図１に示すように、Ｘ線の透過窓２を備えた試料台１が設けられ、この試料台１に対して焦点径が１０μｍ以下のＸ線を照射するＸ線発生源６が、Ｘ線の光軸を試料台１の中心に一致させて配設され、このＸ線発生源６の軸７には螺子が刻設されている。また、Ｘ線発生源６に対してＸ線発生源駆動モータ８が配設されており、このＸ線源発生源駆動モータ８の回転軸１０には螺子が刻設され、駆動軸１０の螺子がＸ線発生源６の軸７の螺子と噛合している。
【００１１】
そして、試料台１に対して試料台回転モータ３が配設され、この試料台回転モータ３の回転軸が、伝達アーム５を介して試料台１に接続され、試料台回転モータ３の回転によって、試料台１が回転するような構成になっている。
この試料台１上に、被検電子部品１２が載置されるＸ線透過材で作成された試料載置板１１が配設されており、この試料載置板１１に対して、試料台１上で試料載置板１１を位置決めする試料駆動ユニット１８が配設されており、試料駆動ユニット１８には、試料載置板１１に係合可能で、試料載置板１１を試料台１上で、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに移動させる伝達軸１３が取り付けられている。
【００１２】
試料駆動ユニット１８には、Ｘ駆動軸２１とＹ駆動軸２０とが取り付けられており、Ｘ駆動軸２１とＹ駆動軸２０とには、それぞれ螺子が刻設され、Ｘ駆動軸２１の螺子にはＸ軸駆動モータ１４の回転軸１６に刻設された螺子が噛合され、Ｙ駆動軸２０の螺子には、Ｙ軸駆動モータ１５の回転軸１５の螺子が噛合している。
このようにして、Ｘ軸駆動モータ１４とＹ軸駆動モータ１５との駆動によって、試料駆動ユニット１８の伝達軸１３を介して、試料台１上で試料載置板１１を位置決め可能な構成になっている。
【００１３】
また、本実施の形態では、Ｘ線発生源６からのＸ線による被検電子部品１２の透過像を検出する検出センサ２３が設けられ、この検出センサ２３は、Ｘ線透過像を光像に変換するイメージインテンシファイア４０と、イメージインテンシファイア４０の光像を検出するＣＣＤ４１とからなっている。
この検出センサ２３が、検出センサ駆動ユニット２２によって、Ｘ線の照射領域内で３次元的に移動され、且つ検出センサ２３の検出面をＸ線の光軸に垂直になるように回転されるように構成されている。
【００１４】
即ち、検出センサ駆動ユニット２２には、それぞれ螺子が刻設されたＸ駆動軸３０、Ｙ駆動軸３１及びＺ駆動軸３２が取り付けられ、Ｘ駆動軸３０の螺子には、Ｘ軸駆動モータ２４の螺子が螺合され、Ｙ駆動軸３１の螺子には、Ｙ軸駆動モータ２５の螺子が螺合され、Ｚ駆動軸３２の螺子には、Ｚ軸駆動モータ２５の螺子が螺合されている。
さらに、検出センサ駆動ユニット２２には、検出センサ２３の検出面がＸ線発生源６からの照射Ｘ線の光軸にほぼ直角になるように、検出センサ２３を回動させる検出センサ回転モータ３３が取り付けられている。
【００１５】
そして、本実施の形態では、試料台回転モータ３、Ｘ線発生源駆動モータ８、Ｘ軸駆動モータ１４、Ｙ軸駆動モータ１５、Ｘ軸駆動モータ２４、Ｙ軸駆動モータ２５、Ｚ軸駆動モータ２６、検出センサ回転モータ３３は、全体の動作を制御する図示せぬＣＰＵに接続され、ＣＰＵからの指令信号に基づいて駆動されるようになっている。
このようにして、本実施の形態では、検出センサ駆動ユニット２２によって、検出センサ２３が、試料台１上の被検電子部品１２に対して、Ｘ線の照射領域内において任意の位置に３次元的に移動され、且つＸ線発生源６から照射されるＸ線の光軸に、検出面がほぼ直角になるように回動されるように構成されている。
【００１６】
このような構成の本実施の形態の動作を説明する。
本実施の形態では、被検電子部品１２を載せた試料載置板１１が試料台１の透過窓２上に配置され、ＣＰＵからの指令信号によって、被検電子部品１２の検査領域が、Ｘ線発生源６の光軸位置にほぼ一致するように、Ｘ軸駆動モータ１４とＹ軸駆動モータ１５とが駆動され、試料載置板１１に係合された伝達軸１３によって、試料載置板１１が移動されて検査位置の設定が行なわれる。
【００１７】
この検査位置の設定後に、ＣＰＵの指令によって、Ｘ線発生源６と試料台１が固定され、検出センサ駆動ユニット２２が駆動されて、Ｘ線駆動モータ２４、Ｙ軸駆動モータ２５、Ｚ軸駆動モータ２６が回転駆動され、検出センサ２３が被検電子部品１２の検査領域に対して、所定の３次元位置に位置決め設定され、例えば、図３（ａ）に示すように検出センサ２３の位置決めが行なわれる。
次いで、ＣＰＵの指令によって、同図（ｂ）に示すように、検出センサ２３の検出面が、Ｘ線発生源６からのＸ線の光軸にほぼ直角になるように、検出センサ回転モータ３３によって検出センサ２３が回動位置決めされる。
【００１８】
そして、この状態で、イメージインテンシファイア４０の光像３８ａ、３８ｂが、ＣＣＤ４１によって、被検電子部品１２の検査領域の画像データとして取込まれ、光電変換されて被検電子部品１２の検査領域が、図示せぬモニタに画像表示される。
この撮像条件では、被検電子部品１２の検査領域の導体片３５ａ、３５ｂが、図３（ｂ）に示すように、特に高倍率で問題となる歪みなしに撮像され、図２（ｂ）に示すように、例えば導体片３５ａ、３５ｂ間の半田３６ｃによる接続が不完全な状態を、透過Ｘ線像３８ａ、３８ｂの分離によって、精度よく判定することが可能になる。
【００１９】
このように、本実施の形態によると、Ｘ線透過検査装置本体の形状的な影響を受けることなく、被検電子部品２３をＸ線源６に近付けることができ、被検電子部品２３に対して、検出センサ２３を全角度方向に位置設定することができ、被検電子部品２３の検査領域の内部構造を、高倍率で且つ高分解能で撮像して、モニタに画像表示することにより、被検電子部品の内部の接続構造の高精度の検査を行なうことが可能になる。
【００２０】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態を、図４を参照して説明する。
図４は本実施の形態の要部の構成を示す説明図である。
【００２１】
本実施の形態では、図４に示すように、検出センサ２３のＣＣＤ４１の出力端子に、ＣＣＤ４１が取込む画像データを、アフィン変換するアフィン変換回路４２が接続され、アフィン変換された両像データが画像表示されるような構成になっている。
本実施の形態のその他の部分の構成は、すでに説明した第１の実施の形態と同一なので、重複する説明は行なわない。
【００２２】
このような構成の本実施の形態の動作を説明する。
本実施の形態では、ＣＰＵの指令信号によって、第１の実施の形態と同様に、被検電子部品１２の検査位置の設定、検出センサ２３の位置決め及び検出センサ２３の回動位置決めが行なわれ、例えば図４（ａ）に示すように撮像開始位置が設定される。
そして、ＣＰＵの指令信号によって、Ｘ線発生源６と検出センサ２３とが固定され、Ｘ線発生源６から被検電子部品１２の検査領域にＸ線が照射され、被検電子部品１２が載置された試料載置板１１を載せた試料台１が回動を開始し、イメージインテンシファイア４０の光像が、ＣＣＤによって、被検電子部品１２の検査領域の画像データとして取込まれ、光電変換されて被検電子部品１２の画像データとして出力される。
【００２３】
本実施の形態において、被検電子部品１２の着目点Ｐに対するイメージインテンシファイア４０の光像点をＰ０、試料台１の回転により被検電子部品１２が、図４に示すように反時計方向にθ回転された時の着目点Ｐに対するイメージインテンシファイア４０の光像点をＰ１とし、回転前の着目点Ｐ０のイメージインテンシファイア４０上での座標をＰ０（ｘ´、ｙ´）、回転後の着目点Ｐ０のイメージインテンシファイア４０上での座標をＰ１（ｘ、ｙ）とすると、アフィン変換により、イメージインテンシファイア４０の座標系を時計回り方向にθ回転することにより、光像点Ｐ１を光像点Ｐ０に戻す変換では（１）式が成立する。
【００２４】
ｘ´＝ｘｃｏｓθ−ｙｓｉｎθ
ｙ´＝ｘｓｉｎθ＋ｙｃｏｓθ                              （１）
【００２５】
本実施の形態では、ＣＣＤ４１から出力される着目点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・の座標データ（ｘ、ｙ）が、アフィン変換回路４２に入力され、（１）式に基づいて、回転前の着目点Ｐ０の座標データに逐次変換され、加算重畳されて被検電子部品１２の検査領域の断層画像の形成が行なわれる。
この断層画像は、断層面上で被検電子部品１２の画像データが、断層面上で積分強調され、断層面の画像が、断層面以外の部分に対してコントラストよく鮮明に表示される。このために、例えば図２（ｂ）に示すように、被検電子部品１２の導体片３５ａ、３５ｂ間の半田３５ｃの不良接続の画像が、モニタに断層画像として鮮明に表示され、不良接続部の検査が簡単に精度よく行なわれる。
【００２６】
このように、本実施の形態によると、被検電子部品１２の検査領域のＸ線透過像を検出する検出センサ２３から出力される画像データに基づき、アフィン変換回路４２でアイン変換の画像処理をすることにより、検査領域の着目点の高精度の断層画像を、簡単な動作でモニタに鮮明に表示して、被検電子部品１２の内部構造の高精度の検査を行なうことが可能になる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、位置設定手段によって、検査領域がＸ線のほぼ光軸上に位置するように、被検体が試料台上で位置決めされ、倍率設定手段によって、Ｘ線発生源と試料台間距離が調整されて被検体の検査倍率が設定され、検査制御手段によつて、Ｘ線発生源と、光軸を中心に水平回転自在な試料台とが固定された状態で、検出センサ位置調整手段により、検出センサがＸ線の照射領域内でＸ線の光軸にほぼ直角になるように３次元的に位置調整され、被検体の所定方向の透過像が検出されるように制御され、試料台上に載置された被検体にＸ線発生源からのＸ線が照射され、検出センサによって、被検体の検査領域の透過像が検出され、モニタに画像表示されるので、被検体の内部構造を、任意の方向から所望の検査倍率で高精度に検査することが可能になる。
請求項２記載の発明によると、位置設定手段によって、検査領域がＸ線のほぼ光軸上に位置するように、被検体が試料台上で位置決めされ、倍率設定手段によって、Ｘ線発生源と試料台間距離が調整されて被検体の検査倍率が設定され、検査制御手段の制御によって、検出センサ位置調節手段によりＸ線の照射領域内でＸ線の光軸にほぼ直角になるように３次元的に位置調整され、Ｘ線発生源とが固定された状態で、試料台回転手段によって、試料台が光軸を中心に水平回転され、被検体の所定方向の透過像が検出されるように制御が行なわれ、試料台上に載置された被検体にＸ線発生源からのＸ線が照射され、検出センサによって、被検体の検査領域の透過像が検出され、モニタに画像表示されるので、被検体の内部構造を、任意の方向から所望の検査倍率で、高精度に検査することが可能になる。
請求項３記載の発明によると、位置設定手段によって、検査領域がＸ線のほぼ光軸上に位置するように、被検体が試料台上で位置決めされ、倍率設定手段によって、Ｘ線発生源と試料台間距離が調整されて被検体の検査倍率が設定され、検査制御手段の制御によって、Ｘ線発生源と、検出センサ位置調節手段によりＸ線の照射領域内で３次元的に位置調整された検出センサとが固定された状態で、試料台の回転によって、試料台上に載置された被検体が移動制御され、試料台上に載置された被検体にＸ線発生源からのＸ線が照射され、検出センサによって、被検体の検査領域の透過像が検出され、画像処理手段によって、検出された透過像の撮像データに基づいて、被検体内の同一断層面上の撮像データが演算処理されて、被検体の断層画像が演算形成され、演算形成された断層画像がモニタに画像表示されるので、被検体の構造を、所望の検査倍率で、断層画像として表示して高精度の検査を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す説明図である。
【図２】同実施の形態の検出センサの移動による透過検査の説明図である。
【図３】同実施の形態の透過検査時の検出センサの配設角度と透過像の関係を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の実施の形態の要部の構成を示す説明図である。
【図５】従来のＸ線透過検査装置による透過検査の説明図である。
【符号の説明】
１  試料台
３  試料台回転モータ
６  Ｘ線発生源
８  Ｘ線発生源駆動モータ
１２  被検電子部品
１４  Ｘ軸駆動モータ
１５  Ｙ軸駆動モータ
１８  試料駆動ユニット
２２  検出センサ駆動ユニット
２３  検出センサ
２４  Ｘ軸駆動モータ
２５  Ｙ軸駆動モータ
２６  Ｚ軸駆動モータ
３３  検出センサ回転モータ
４０  イメージインテンシファイヤ
４１  ＣＣＤ
【図１】
0003657768.tif 000002
【図２】
0003657768.tif 000003
【図３】
0003657768.tif 000004
【図４】
0003657768.tif 000005
【図５】
0003657768.tif 000006