(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物にＸ線を照射して透過したＸ線をシンチレータで受けて可視光に変換し、この変換によりシンチレータ上に映じた対象物の透過画像をカメラにより撮影するＸ線撮影方法において、
シンチレータの面方向の移動中に撮影を行ない、対象物のＸ線透過画像上にシンチレータの欠陥に伴うノイズや濃淡が特定の箇所に止まらないようにすることを特徴とするＸ線撮影方法。
【請求項２】
移動は往復移動または回転である請求項１に記載のＸ線撮影方法。
【請求項３】
対象物にＸ線を照射するＸ線源と、対象物を透過したＸ線を可視光に変換するシンチレータと、このシンチレータ上に映じた対象物の透過画像を撮影するカメラとを備えたＸ線撮影装置において、
前記カメラを組み込んだ撮像装置に前記シンチレータをその面方向に移動できるように保持し、少なくとも撮影中にシンチレータを前記面方向に移動させて対象物のＸ線透過画像上にシンチレータの欠陥に伴うノイズや濃淡が特定の箇所に止まらないようにする駆動手段を設けたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項４】
駆動手段は、シンチレータを往復移動させる請求項３に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
駆動手段は、シンチレータを回転させる請求項３に記載のＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線を用いて対象物の透過画像を撮影するＸ線撮影方法と装置に関し、対象物の内部検査などに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シンチレータを用いたＸ線撮影装置は特開平１１−１９０７７３号公報で既に知られている。このものは、図５に示すように対象物ａにＸ線ｂを照射して透過したＸ線ｂをシンチレータｃで受けて可視光に変換し、この変換によりシンチレータｃ上に映じた対象物ａの透過画像をＣＣＤカメラｄにより撮影するようにしている。シンチレータｃはＸ線によって発光する粉末状のＸ線蛍光体ｅをシリコン基板ｆ上の溝の中に均一に形成することにより、Ｘ線シンチレータｃの表面の光の拡散を防いで分解能の高いＸ線撮影装置を実現しようとするものであり、表面は強化ガラスｋにより覆っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子部品を回路基板に実装して電子回路基板を製造する分野では、近年、半導体ベアチップの電極の上に金属バンプを形成しておき、この金属バンプを回路基板の導体ランドなどに金属接合や半田接合させたり、接触状態に接着して接合したりして直接実装するフリップチップ実装が広く採用されるようになっている。
【０００４】
このフリップチップ実装では、電子部品と回路基板との接合部は双方の間にあって外部から見えないので、リードを利用した電子部品の実装において従来から行なわれている外観検査ができなくなっている。
【０００５】
上記Ｘ線撮影装置はそのようなフリップチップ実装された電子部品と回路基板との間の接合部をＸ線による透過画像として撮影し、撮影した画像を画像処理することにより金属バンプの位置ずれや有無などの必要な検査が行なえる撮影方式である。
【０００６】
金属バンプの直径が例えば８０μｍであるのに対応して、Ｘ線透過画像から金属バンプの有無を検出するのに１画素当たり約１０〜１５μｍ以下の高い分解能を発揮するＸ線用のシンチレータが必要である。
【０００７】
しかし、シンチレータｃを製造する現行の技術では、シンチレータｃの製造工程で不順物が混入するなどにより、Ｘ線が入射しても発光しない部分として直径約１０〜１００μｍの欠陥点が発生している。この欠陥点は図６に示すＸ線透過画像ｇにおいて黒点ノイズｈとして現れ、電子部品像ｉにおける金属バンプ像ｊと混在し、黒点ノイズｈが金属バンプ像ｊと重なったり、近傍に位置したりすると、金属バンプの有無や位置ずれ、大きさの判定ができず誤認識の原因になるので、対策が必要である。
【０００８】
また、粉末状のＸ線蛍光体ｅをシリコン基板ｆの溝の中に形成する工程において、シリコン基板ｆの表面におけるＸ線蛍光体ｅの量が不均一になりやすい。このような不均一があるとＸ線蛍光体ｅの層の厚さが大きいところではＸ線による発光量が多くなり、厚さが小さいところではＸ線による発光量が少なくなるので、ＣＣＤカメラｄにより撮影したＸ線透過画像ｇのコントラストが画面内で不均一になり、画面全体を所定の２値レベルで２値化して金属バンプ像ｊの位置などを画像認識するのに金属バンプ像ｊが欠けたり膨大したりして正確に認識できない問題があり、対策が必要である。
【０００９】
本発明の目的は、シンチレータに欠陥があってもそれの影響なく対象物の鮮明な画像が得られるＸ線撮影方法と装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のＸ線撮影方法は、対象物にＸ線を照射して透過したＸ線をシンチレータで受けて可視光に変換し、この変換によりシンチレータ上に映じた対象物の透過画像をカメラにより撮影するのに、シンチレータの面方向の移動中に撮影を行ない、対象物のＸ線透過画像上にシンチレータの欠陥に伴うノイズや濃淡が特定の箇所に止まらないようにすることを特徴としている。
【００１１】
このような構成では、シンチレータにＸ線によって発光しない欠陥点や、Ｘ線による発光量の不均一があっても、撮影中にシンチレータをその面方向に移動させることにより、シンチレータが対象物に照射し透過したＸ線を可視光に変換して撮影に供するのに、欠陥点による黒点ノイズや不均一による濃淡が特定の個所に止まらないようにして、撮影画面に映ずるのを移動速度に応じてぼかすので、シンチレータに映じている静止したＸ線透過画像をシンチレータの欠陥による影響なく鮮明に撮影することができる。
【００１２】
シンチレータの移動が往復移動であると、小さな欠陥点を越えた範囲で高速に振動的に移動させやすく、往復移動ストローク以下の小さな欠陥点による黒点ノイズないしはこれに対応する局部的な不均一による濃淡をぼかすのに好都合である。シンチレータの移動が回転であると、シンチレータ全体の連続移動となって不均一域が広く存在したり全体に及んでいる場合でも、それによる濃淡をぼかすことができ、回転が高速であると欠陥点による黒点ノイズもぼかすことができる。
【００１３】
上記方法を達成するＸ線撮影装置としては、対象物にＸ線を照射するＸ線源と、対象物を透過したＸ線を可視光に変換するシンチレータと、このシンチレータ上に映じた対象物のＸ線透過画像を撮影するカメラとを備えたものにおいて、前記カメラを組み込んだ撮像装置に前記シンチレータをその面方向に移動できるよう保持し、少なくとも撮影中にシンチレータを前記面方向に移動させて対象物のＸ線透過画像上にシンチレータの欠陥に伴うノイズや濃淡が特定の箇所に止まらないようにする駆動手段を設けたもので足りる。
【００１４】
駆動手段は、シンチレータの欠陥の種類に応じて、往復移動させるもの、あるいは回転させるものを適用すればよい。
【００１５】
本発明のそれ以上の特徴および作用は、以下に続く詳細な説明および図面の記載から明らかになる。本発明の各特徴は可能な限りにおいてそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るＸ線撮影方法と装置につき図１〜図４を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。
【００１７】
図１、図２に示す実施の形態１、および図３、図４に示す実施の形態２に係るＸ線撮影装置を参照して説明すると、対象物１にＸ線２を照射して透過したＸ線２をシンチレータ３で受けて可視光に変換し、この変換によりシンチレータ３上に映じた対象物１の透過画像をカメラ４により撮影するのに、シンチレータ３を矢印α、βで例示しているように面３ａの方向に移動させている間に撮影を行なう。
【００１８】
前記カメラ４でのＸ線撮影において、対象物１に照射され透過したＸ線をシンチレータ３が可視光に変換するが、Ｘ線は対象物１を透過する部分の厚みとＸ線の吸収係数に応じて減衰されるので、シンチレータ３の上に対象物１のＸ線透過画像が映じ撮影に供される。このとき従来レベルのシンチレータ３を用いてそれにＸ線２によって発光しない欠陥点や、Ｘ線２による発光量の不均一があっても、上記のように撮影の間、シンチレータ３をその面３ａの方向に移動させると、それらシンチレータ３のＸ線２によって発光しない欠陥点による像である黒点ノイズやＸ線による発光量の不均一による濃淡が特定の個所に止まらないようにして、撮影画面に映ずるのを移動速度に比例してぼかすことができる。これにより、シンチレータ３に映じている静止した対象物１のＸ線透過画像をシンチレータ３の欠陥の影響なく鮮明に撮影することができる。
【００１９】
したがって、フリップチップ実装した電子部品と回路基板との接合部をＸ線撮影して、撮影画像を２値化し金属バンプの有無や位置を検査するのに、前記の撮影方法を採用することにより、対象物１の撮影画像が前記欠点による黒点ノイズや濃淡を含む背景部分に対し十分なコントラストをもって鮮明に得られるので、設定できる２値化レベルの幅が大きく、接合部の画像が欠けたり膨大したりしない２値化画像により正確な検査ができる。
【００２０】
シンチレータ３の移動が往復移動であると、小さな欠陥点による黒点ノイズを越えた範囲で高速に振動的に移動させやすく、往復移動ストローク以下の小さな欠陥点による黒点ノイズやこれに対応する局部的な不均一による濃淡をぼかすのに好都合である。シンチレータ３の移動が回転であると、シンチレータ３全体の連続移動となって不均一域が広く存在したり全体に及んでいる場合でも、それによる濃淡をぼかすことができ、回転が高速であると欠陥点の像をもぼかすことができる。
【００２１】
なお、回転はシンチレータ３が柔軟材料でないことにより選択した連続移動方法であり、シンチレータ３が柔軟材料として現存しあるいは将来的に提供されれば、エンドレスな周回による連続移動も採用することができる。いずれにしても、必要な速度でシンチレータ３を移動させられればよく移動の方式や駆動の方式は特に問わない。
【００２２】
図１、図２の実施の形態１、および図３、図４の実施の形態２のＸ線撮影装置は、上記のような撮影方法を達成するのに、対象物１にＸ線２を照射するＸ線源５と、対象物１を透過したＸ線２を可視光に変換するシンチレータ３と、このシンチレータ３上に映じた対象物１の透過画像を撮影するカメラ４、少なくとも撮影中にシンチレータ３をその面３ａの方向に移動させる駆動手段６を備えている。
【００２３】
カメラ４は高感度カメラであり、シンチレータ３の微弱な光を明るく撮影するために露光時間を調整する機能を有し、Ｆ値の小さい明るいレンズ７が取り付けられている。また、カメラ４はシンチレータ３と一体に組み込んだ撮像装置８を構成し、焦点調節ねじ９によりシンチレータ３の面３ａに焦点を合わせて用いるようになっている。なお、シンチレータ３は１画素ごとに溝を掘ったシリコン基板の上にＸ線蛍光体を埋め込んだ構造になっていることにより、シリコン基板を透過したＸ線２がＸ線蛍光体を発光させたときに、光が横方向に拡散して分解能が低下することを防止している。また、Ｘ線蛍光体の表面を保護するために強化ガラスで覆って接着剤により固定している。さらに、高感度なカメラ４のＸ線によるダメージを防止するために、シンチレータ３とカメラ４の間にＸ線２の吸収率が高い鉛ガラス１１を設けてある。
【００２４】
図１、図２に示す実施の形態１では特に、シンチレータ３は撮像装置８に往復摺動するように設けた矩形のフレーム１２に保持され、駆動手段６により小さなストロークで矢印αの方向に往復移動されるようにしてある。駆動手段６は撮像装置８に取り付けたモータ６ａとこれに直結したカム６ｂとで構成され、このカム６ｂの回転に可動フレーム１２が従動するようにばね１３により付勢している。
【００２５】
撮影中、つまりカメラ４での露光中にモータ６ａを働かせてカム６ｂを回転駆動することにより、フレーム１２は回転するカム６ｂに従動してシンチレータ３を伴い往復移動されて、シンチレータ３をカム６ｂにより設定した一定のストロークを持って往復移動させる。これにより、シンチレータ３の欠陥による往復移動ストローク以下の大きさの画像ノイズをぼかすことができる。従って、ぼかしたい画像ノイズの大きさに対応してカム６ｂによる往復移動ストロークを設定すればよい。画像ノイズのぼかし効果は移動速度が振動といえる程度に速いほどよいが、モータ６ａの回転速度はカメラ４での露光時間中にシンチレータ３が１回以上往復移動を行うように設定して必要なぼかし効果が得られるようにする。しかし、シンチレータ３の往復移動は弧回動方式で行うこともできる。
【００２６】
図３、図４に示す実施の形態２のＸ線撮影装置では、シンチレータ３が撮像装置８に回転できるように設けた円形のフレーム２１に保持され、駆動手段６により矢印βの方向に連続回転されるようにしてある。駆動手段６は撮像装置８に取り付けたモータ６ａとこれに直結した駆動ギヤ６ｃ、この駆動ギヤ６ｃが噛み合うフレーム２１まわりの従動ギヤ６ｄとで構成されている。
【００２７】
撮影中にモータ６ａを働かせて駆動ギヤ６ｃを回転駆動すると、フレーム２１はその従動ギヤ６ｄを介してシンチレータ３を伴い回転されてシンチレータ３を連続に回転移動させる。これにより、シンチレータ３の欠陥による大きな範囲の濃淡などの画像ノイズをぼかすことができ、高速回転であると小さな黒点ノイズなどでもぼかすことができるが、モータの回転速度は、カメラ４の露光時間中にシンチレータ３が１回転以上するように設定して必要なぼかし効果が得られるようにする。
【００２８】
この場合、シンチレータ３の中心部は移動しないか移動速度が遅いので、ぼかし効果が得られないか、得にくい嫌いはあるが、実施の形態１での振動的な移動と組み合わせた構成とすることにより、そのような問題を解消することができる。また、シンチレータ３をカメラ４による撮影視野から外れた位置を中心に回転させても上記問題を解消することができる。
【００２９】
他の構成および奏する作用は実施の形態１の場合と特に変わるところはないので、同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３０】
なお、以上はＸ線撮影に関してのみ述べたが、基本的には放射線一般を利用した撮影に本発明は適用して有効であり、本発明の範疇に属する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、以上の説明から明らかなように、シンチレータにＸ線によって発光しない欠陥点や、Ｘ線による発光量の不均一があっても、それらシンチレーション特性の欠陥による黒点ノイズや濃淡が撮影画面に映ずるのをぼかして、シンチレータに映じている静止したＸ線透過画像をシンチレータの欠陥の影響なく鮮明に撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＸ線撮影方法および装置を示す構成図である。
【図２】図１の装置のA−A線より見た横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るＸ線撮影方法および装置を示す構成図である。
【図４】図３の装置のA−A線より見た横断面図である。
【図５】従来のX線撮影装置を示す構成図である。
【図６】図５の装置により撮影したＸ線透過画像を示す説明図である。
【符号の説明】
１  対象物
２  Ｘ線
３  シンチレータ
４  カメラ
５  Ｘ線源
６  駆動手段
６ａ  モータ
６ｂ  カム
６ｃ  駆動ギヤ
６ｄ  従動ギヤ
１２、２１  フレーム
１３  ばね
α、β  移動方向
【図１】
0004237370.tif 000002
【図２】
0004237370.tif 000003
【図３】
0004237370.tif 000004
【図４】
0004237370.tif 000005
【図５】
0004237370.tif 000006
【図６】
0004237370.tif 000007