(57)【要約】【課題】ケーブル等の円筒対称性を有する長尺の構造物であっても観察場所の位置を容易に特定することが可能なＸ線検査方法を提供する。【解決手段】被検査物１０の表面の長手方向に沿って、Ｘ線に対する線状マーカー１２を配置し、被検査物１０の表面の周方向に沿って、Ｘ線に対する線状マーカー１３を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の表面の長手方向に沿って、Ｘ線に対する線状マーカーを配置する工程と、
被検査物の表面の周方向に沿って、Ｘ線に対する線状マーカーを配置する工程と、
を有することを特徴とするＸ線検査方法。
【請求項２】
前記周方向に沿って配置される線状マーカーが、前記被検査物の周囲を１周していることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査方法。
【請求項３】
前記線状マーカーが、金属線であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査方法。
【請求項４】
前記線状マーカーが、金属テープであることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査方法。
【請求項５】
前記線状マーカーが、金属化合物を含む樹脂又はゴムのテープ材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査方法。
【請求項６】
前記周方向に沿って配置される線状マーカーが、前記長手方向に沿って配置される線状マーカーと交差していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＸ線検査方法。
【請求項７】
前記被検査物がケーブルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線検査方法。
【請求項８】
前記被検査物がケーブル付属品であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロフォーカスＸ線、及びこれを利用したマイクロフォーカスＸ線ＣＴ（コンピュータ断層撮影）の性能が向上し、非破壊で微小領域の観察を行うことにより、有益な情報が得られるようになった。例えば、半導体マイクロチップにおける半田接合点等の欠陥、樹脂中の添加剤や充填剤の分布等が、Ｘ線により観察可能になっている。
また、特許文献１には、電気ケーブル及びケーブル付属品の内部をＸ線により非破壊で検査する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６５９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被検査物が半導体装置や基板等である場合、設計図を参照し、端部や構成部品等の構造を考慮するなどして、観察場所を特定することが可能である。また、欠陥、異物等が観察される場合には、設計図との相違や構造物の特徴を考慮することにより、欠陥、異物等の位置を特定することが可能である。
【０００５】
しかし、被検査物が、電気ケーブル及びケーブル付属品のように、円筒対称性を有する長尺の構造物である場合には、構造物の外周形状及び内部構造が円周方向で均一である。このため、欠陥、異物等が検出されたとき、例えば、外周面又は各層の界面等を基準として、径方向における位置又は距離を特定することができても、周方向又は長手方向における位置を特定することは困難である。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ケーブル等の円筒対称性を有する長尺の構造物であっても観察場所の位置を容易に特定することが可能なＸ線検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、被検査物の表面の長手方向に沿って、Ｘ線に対する線状マーカーを配置する工程と、被検査物の表面の周方向に沿って、Ｘ線に対する線状マーカーを配置する工程と、を有することを特徴とするＸ線検査方法を提供する。
【０００８】
前記周方向に沿って配置される線状マーカーが、前記被検査物の周囲を１周していてもよい。
前記線状マーカーが、金属線であってもよい。
前記線状マーカーが、金属テープであってもよい。
前記線状マーカーが、金属化合物を含む樹脂又はゴムのテープ材であってもよい。
前記周方向に沿って配置される線状マーカーが、前記長手方向に沿って配置される線状マーカーと交差していてもよい。
前記被検査物がケーブルであってもよい。
前記被検査物がケーブル付属品であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、長手方向と周方向に配置されたマーカーを基準とすることにより、観察場所の位置を容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例の線状マーカーを設けた被検査物を示す斜視図である。
【図２】第２実施例の線状マーカーを設けた被検査物を示す斜視図である。
【図３】第１対比例の線状マーカーを設けた被検査物を示す斜視図である。
【図４】第２対比例の線状マーカーを設けた被検査物を示す斜視図である。
【図５】Ｘ線検査方法におけるＸ線照射工程を例示する斜視図である。
【図６】Ｘ線検査方法における画像観察工程を例示する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
【００１２】
本実施形態のＸ線検査方法では、図１、図２に示すように、被検査物１０の表面に配置されるマーカー部材１１が、被検査物１０の表面の長手方向に沿う線状マーカー１２と、被検査物１０の表面の周方向に沿う線状マーカー１３とを備えている。以下の説明では、長手方向に沿う線状マーカー１２を長手方向マーカー１２といい、周方向に沿う線状マーカー１３を周方向マーカー１３という場合がある。
【００１３】
長手方向マーカー１２及び周方向マーカー１３を被検査物１０の表面に配置する順序は特に限定されない。長手方向マーカー１２を被検査物１０の表面に配置した後で、周方向マーカー１３を被検査物１０の表面に配置してもよい。周方向マーカー１３を被検査物１０の表面に配置した後で、長手方向マーカー１２を被検査物１０の表面に配置してもよい。長手方向マーカー１２と周方向マーカー１３とが一体化されたマーカー部材１１を被検査物１０の表面に配置してもよい。
【００１４】
図１に示すマーカー部材１１では、長手方向マーカー１２及び周方向マーカー１３が、Ｘ線を透過する基材１４により一体化されている。基材１４は、マーカー部材１１を被検査物１０の表面に配置する前に、あらかじめ二方向に沿う線状マーカー１２，１３を一体化していてもよい。この場合、基材１４上に一体化されたマーカー部材１１を被検査物１０の表面に配置するだけで、二方向に沿う線状マーカー１２，１３を被検査物１０の表面に配置することができる。なお、線状マーカー１２，１３を被検査物１０の表面に配置した後で、基材１４で覆い、線状マーカー１２，１３を保護することも可能である。
【００１５】
線状マーカー１２，１３としては、Ｘ線に対して被検査物１０の表面及び周囲の雰囲気と区別可能なものであればよい。金属又は金属化合物は、密度が高く、Ｘ線の透過性が低いことから、線状マーカー１２，１３の材質として好適である。例えば、金属線、金属テープ等から線状マーカー１２，１３を構成してもよい。金属線の太さ、金属テープの厚さ等は、線状マーカー１２，１３がＸ線を十分に不透過となる程度が好ましい。
【００１６】
線状マーカー１２，１３が、金属又は金属化合物を含む線材又はテープ材であってもよい。例えば、金属又は金属化合物の粉末、粒子等を、樹脂、ゴム等の非金属材料に配合した組成物を線状マーカー１２，１３に用いることもできる。樹脂、ゴム等のテープ等の表面等に金属層を積層したテープ材や、金属線と非金属線を複合した線材などから線状マーカー１２，１３を構成してもよい。
【００１７】
線状マーカー１２，１３として２種類以上の線材又はテープ材を併用してもよい。例えば、長手方向マーカー１２と周方向マーカー１３を異なる材料としてもよい。また、同じ方向に２本以上の線状マーカー１２，１３を配置する場合に、２本以上の周方向マーカー１３を異なる２種類以上としてもよく、あるいは、２本以上の長手方向マーカー１２を異なる２種類以上としてもよい。
【００１８】
線状マーカー１２，１３に用いられる金属としては、Ｘ線の透過性が低く、密度が高い金属が好ましい。具体例としては、金、銀、銅、ニッケル、ステンレス、白金、イリジウム、チタン、タングステン等が挙げられる。銅線又は銅テープは、比較的安価で入手しやすいため、好ましい。また、線状マーカー１２，１３に用いられる金属化合物としては、酸化チタン、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、塩化銀、酸化亜鉛等が挙げられる。例えば、チタン酸バリウムを樹脂やゴム等に分散配合して薄いシート状又はテープ状に成形した圧電材料は、圧電ゴム等として入手が容易である。
【００１９】
線状マーカー１２，１３の横断面形状は、特に限定されず、円形、楕円形、半円形、多角形等が挙げられる。被検査物１０の表面に沿う幅方向が、被検査物１０の径方向に沿う厚さ方向より大きいテープ材は、線状マーカー１２，１３を被検査物１０の表面に密着させやすいので好ましい。長手方向マーカー１２の長さは、被検査物１０の長手方向に沿う寸法であり、長手方向マーカー１２の幅は、被検査物１０の周方向に沿う寸法である。また、周方向マーカー１３の長さは、被検査物１０の周方向に沿う寸法であり、周方向マーカー１３の幅は、被検査物１０の長手方向に沿う寸法である。
【００２０】
長手方向マーカー１２は、被検査物１０の長手方向の一部に配置されてもよく、被検査物１０の全長にわたって配置されてもよい。被検査物１０の長手方向の少なくとも一部の区間において、長手方向マーカー１２が連続して配置されている。このため、被検査物１０の長手方向に交差する方向の断面を観察したとき、長手方向マーカー１２が観察画像に表示されやすい。そこで、被検査物１０の周方向において、長手方向マーカー１２が配置された位置を基準とすることにより、被検査物１０の周方向の位置を容易に特定することができる。
【００２１】
長尺の被検査物１０の長手方向に交差する方向の断面、例えば垂直方向の断面は、被検査物１０の全長に比べて寸法が小さいため、同時に画像上に表示することが容易である。このため、長手方向マーカー１２は、被検査物１０の周囲に少なくとも１本設けられればよい。長手方向マーカー１２は、被検査物１０の周方向における位置が一定となるように、まっすぐに配置することが好ましい。
【００２２】
被検査物１０の長手方向において、長手方向マーカー１２の長さが、周方向マーカー１３の幅よりも十分に大きく、各線状マーカー１２，１３を容易に区別できることが好ましい。例えば、周方向マーカー１３の幅に対する長手方向マーカー１２の長さの倍率は、例えば２倍以上、３倍以上、５倍以上等挙げられる。周方向マーカー１３の幅方向の片側に長手方向マーカー１２が配置されてもよいが、周方向マーカー１３の幅方向の両側に長手方向マーカー１２が配置されることが好ましい。
【００２３】
周方向マーカー１３は、被検査物１０の周方向の一部に配置されてもよく、被検査物１０の周囲を１周していてもよい。被検査物１０の周方向における周方向マーカー１３の長さは、特に限定されないが、被検査物１０の周囲の長さを１００％として、例えば１０〜１００％程度が挙げられる。周方向マーカー１３の長さを被検査物１０の周囲の長さより長くして、被検査物１０の表面上で周方向マーカー１３どうしの重なりが生じてもよい。
【００２４】
長尺の被検査物１０の長手方向に交差する方向の断面、例えば垂直方向の断面は、長手方向の位置によらず、略同一となる場合がある。このため、被検査物１０の長手方向に間隔をおいて、複数の周方向マーカー１３を配置することが好ましい。これにより、被検査物１０の長手方向における位置を特定する際に、複数の周方向マーカー１３の個数や順序等を認識することで、位置が特定しやすくなる。
【００２５】
被検査物１０の周方向の少なくとも一部の区間において、周方向マーカー１３が連続して配置されている。このため、被検査物１０の周方向に交差する方向の断面、例えば長手方向に沿った断面を観察したとき、周方向マーカー１３が観察画像に表示されやすい。そこで、被検査物１０の長手方向において、周方向マーカー１３が配置された位置を基準とすることにより、被検査物１０の長手方向の位置を容易に特定することができる。周方向マーカー１３は、被検査物１０の長手方向における位置が一定となるように、まっすぐに配置することが好ましい。
【００２６】
被検査物１０の周方向において、周方向マーカー１３の長さが、長手方向マーカー１２の幅よりも十分に大きく、各線状マーカー１２，１３を容易に区別できることが好ましい。例えば、長手方向マーカー１２の幅に対する周方向マーカー１３の長さの倍率は、例えば２倍以上、３倍以上、５倍以上等挙げられる。長手方向マーカー１２の幅方向の片側に周方向マーカー１３が配置されてもよいが、長手方向マーカー１２の幅方向の両側に周方向マーカー１３が配置されることが好ましい。
【００２７】
周方向マーカー１３は、長手方向マーカー１２と交差していてもよい。あるいは、周方向マーカー１３が、長手方向マーカー１２との間に間隙を有するように配置されてもよい。長手方向マーカー１２と周方向マーカー１３との交差箇所において、両者が重なり合っていてもよい。線状マーカー１２，１３を構成する材料を、例えば十字状等の交差箇所を有する平面形状にパターン化する等して、長手方向マーカー１２と周方向マーカー１３との交差箇所における厚さが、交差箇所以外の箇所における厚さと略同等となるように構成してもよい。長手方向マーカー１２と周方向マーカー１３との交差箇所が、長手方向マーカー１２の長手方向の中間部に限らず、長手方向の端部に設けられてもよい。
【００２８】
本実施形態によれば、被検査物１０の長手方向と周方向に、それぞれ長手方向マーカー１２と周方向マーカー１３を配置することにより、Ｘ線による観察場所の位置を容易に特定することができる。
【００２９】
図３に、第１対比例の線状マーカー１３を設けた被検査物１０を示す。第１対比例では、周方向マーカー１３のみが被検査物１０の表面に配置されている。この場合、周方向マーカー１３が被検査物１０の長手方向の複数箇所に設けられているため、それぞれの周方向マーカー１３を区別することで、被検査物１０の長手方向の位置を特定することが可能である。しかし、周方向マーカー１３が被検査物１０の周囲を１周して均等に設けられているため、被検査物１０の周方向における位置を特定することが困難である。
【００３０】
長手方向マーカー１２を併用しなくても、周方向マーカー１３を被検査物１０の周方向の一部の区間のみに配置した場合には、周方向マーカー１３の両端を基準として、被検査物１０の周方向における位置を特定することも考えられる。しかし、そのためには、周方向マーカー１３の両端を含む全体が、画像上に同時に表示される必要がある。また、周方向マーカー１３の幅が細いと、周方向マーカー１３の全体が表示される断面を、画像上に選択することが困難である。
【００３１】
図４に、第２対比例の線状マーカー１２を設けた被検査物１０を示す。第２対比例では、長手方向マーカー１２のみが被検査物１０の表面に配置されている。被検査物１０の長手方向に交差する方向の断面において、長手方向マーカー１２の位置を基準とすることにより被検査物１０の周方向の位置を特定することが可能である。しかし、長手方向マーカー１２が被検査物１０の長手方向に均等に設けられているため、被検査物１０の長手方向における位置を特定することが困難である。
【００３２】
周方向マーカー１３を併用しなくても、長手方向マーカー１２を被検査物１０の周方向の一部の区間のみに配置した場合には、長手方向マーカー１２の両端を基準として、被検査物１０の長手方向における位置を特定することも考えられる。しかし、そのためには、長手方向マーカー１２の両端を含む全体が、画像上に同時に表示される必要がある。また、長手方向マーカー１２の幅が細いと、長手方向マーカー１２の全体が表示される断面を、画像上に選択することが困難である。
【００３３】
図５に、線状マーカー１２，１３を設けた被検査物１０にＸ線を照射して被検査物１０の内部構造を検査する装置及び方法の一例を示す。この装置は、被検査物１０に向けてＸ線２２を照射することが可能なＸ線源２１と、Ｘ線２２を検出することが可能な検出器２３とを備えている。例えばＣＴスキャンを行う場合には、回転可能なテーブル等の上で被検査物１０を回転させながら、被検査物１０の検査したい領域全体に全方位から順次、Ｘ線２２が照射される。なお、被検査物１０を回転させる代わりに、Ｘ線源２１及び検出器２３を被検査物１０の周囲で回転させることも可能である。回転中心軸は、被検査物１０における円筒対称性の中心軸に合わせてもよい。
【００３４】
被検査物１０としては、特に限定されないが、被検査物１０の長手方向の寸法が、長手方向に直交する方向の寸法に比べて大きい長尺の物品であり、例えばケーブル、ケーブル付属品、樹脂成形品、金属加工品等が挙げられる。ケーブルの具体例としては、電気ケーブル、光ケーブル、複合ケーブル等が挙げられる。ケーブル付属品の具体例としては、カバー、スリーブ、クロージャ、接続部品、端末部品等が挙げられる。被検査物１０は、ケーブル等の長尺物から、長手方向の一部をサンプリングした断片であってもよい。
【００３５】
Ｘ線２２が照射された方向、検出器２３にＸ線２２が到達した位置とＸ線２２の減衰等に基づき、被検査物１０の各位置におけるＸ線２２の吸収量が算出される。Ｘ線２２の吸収量の差異により、被検査物１０の内部構造が画像化される。情報をコンピュータで演算することにより、任意の位置及び方向に沿った断面で画像を構成することができる。画像上で発見され得る欠陥としては、亀裂、ボイド、凹凸、界面剥離等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
例えば、被検査物１０の長手方向にＺ軸、それに垂直な方向にＸ軸及びＹ軸を配置したとき、被検査物１０の長手方向に交差する方向の断面は例えばＸ−Ｙ平面であり、被検査物１０の周方向に交差する方向の断面は例えばＸ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面である。図６には、Ｘ−Ｙ平面、Ｘ−Ｚ平面、及びＹ−Ｚ平面を組み合わせたＣＴ画像の表示例を示す。ここでは、被検査物１０として、金属からなる導体１０ａの外周に、樹脂からなる被覆１０ｂを設けたケーブルである例を示す。図６は画像が模式的に図示されているが、金属は樹脂よりもＸ線を透過しにくいため、実際のＣＴ画像では金属は白っぽく、樹脂は黒っぽく表示される。画像は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置上に表示されてもよく、印刷、現像等により写真としてもよい。
【００３７】
次に、画像上で被検査物１０中の欠陥、異物等の注目点３１が発見された場合、被検査物１０における注目点３１の位置を特定する方法の一例について説明する。図６のＸ−Ｙ平面に沿う画像上において、例えば被覆１０ｂの内部に注目点３１が表示されている。このため、被検査物１０の表面１０ｓ又は径方向の中心１０ｃから注目点３１までの距離を求めることができる。また、長手方向マーカー１２と注目点３１とのＸ−Ｙ平面上における位置関係から、被検査物１０の中心１０ｃの周りで長手方向マーカー１２と注目点３１との間の角度θを求めることができる。
【００３８】
例えば、Ｘ−Ｙ平面上における中心１０ｃのＸ座標及びＹ座標を（０，０）、注目点３１のＸ座標及びＹ座標を（Ｘｄ，Ｙｄ）、長手方向マーカー１２のＸ座標及びＹ座標を（Ｘ１，Ｙ１）とするとき、ベクトル（Ｘｄ，Ｙｄ）と（Ｘ１，Ｙ１）との内積に基づき、Ｘｄ・Ｘ１＋Ｙｄ・Ｙ１＝ｒｄ・ｒ１・ｃｏｓθの関係式から角度θを求めることができる。ここで、ｒｄは、中心１０ｃから注目点３１までの径方向の距離を表し、ｒｄ＝√（Ｘｄ２＋Ｙｄ２）により算出される。また、ｒ１は、中心１０ｃから長手方向マーカー１２までの径方向の距離であり、ｒ１＝√（Ｘ１２＋Ｙ１２）により算出される。
【００３９】
被検査物１０の長手方向における注目点３１の位置を特定するには、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面に沿う画像上において、周方向マーカー１３と注目点３１との間の距離を求めればよい。例えば注目点３１のＺ座標を特定することにより、注目点３１を含むＸ−Ｚ平面３２の位置をＸ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面に沿う画像上に表示させることができる。注目点３１を含むＸ−Ｚ平面３２と周方向マーカー１３との距離を求めることにより、被検査物１０の長手方向における注目点３１の位置が特定される。例えば、注目点３１のＺ座標をＺｄ、周方向マーカー１３のＺ座標をＺ１とするとき、ＺｄとＺ１との差から、Ｚ方向の距離が求められる。
【００４０】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。改変としては、各実施形態における構成要素の追加、置換、省略、その他の変更が挙げられる。また、２以上の実施形態に用いられた構成要素を適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…被検査物、１１…マーカー部材、１２…長手方向に沿う線状マーカー、１３…周方向に沿う線状マーカー、１４…基材、２１…Ｘ線源、２２…Ｘ線、２３…Ｘ線検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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