X射线检查方法和X射线检查装置技术领域
本发明涉及X射线检查方法和X射线检查装置。特别地,本发明是利
用X射线照射来检查对象物的拍摄方法,涉及应用于X射线检查方法和X
射线检查装置的技术。
背景技术
近年来,亚微米(submicron)的微细加工技术推进LSI(Large-Scale
Integration:大规模集成电路)的高集成化,将以往分为多个封装的功能集
成到一个LSI中。在以往的QFP(Quad Flat Package:四侧引脚扁平封装)、
PGA(Pin Grid Array:栅格阵列接脚)中,无法对应因组装一系列封装(one
package)所需的功能而导致的管脚数增加,因此,最近特别使用BGA(Ball
Grid Array:球状引脚栅格阵列)、CSP(Chip Size Package:芯片尺寸封装)
封装的LSI。另外,为了满足移动电话等的超小型化的需要,即使管脚数不
需要那么多,也使用BGA封装。
LSI的BGA、CSP封装对超小型化做出巨大贡献的反面,在装配
(assembly)后无法从外观上看到焊接部分等。因此,在对安装了BGA、CSP
封装的印刷基板等进行检查时,对检查对象品照射X射线而获取透视图像,
对该透视图像进行分析,从而判断品质是否良好。
例如,在专利文献1(JP特开2003-344316号公报)中公开了这样的方
法,任意选择X射线的照射角度来进行倾斜三维X射线CT(Computed
Tomography:断层摄影),从而重建对象物的三维数据。
参照图32,说明专利文献1所公开的X射线检查装置。图32是专利文
献1所记载的X射线检查装置的示意图。参照图32,该检查装置相对于对
象物的检查对象区域(视场)倾斜地照射X射线。
另外,在专利文献2(JP特开2006-162335号)中,公开了一种X射线
检查装置,该X射线检查装置,基于用平行X射线检测装置取得的X射线
图像来实施二维检查,并且基于用倾斜X射线检测单元取得的X射线图像
来进行三维检查,由此能够高速地进行双方面的检查。这里,也涉及了基于
多个X射线图像来重建检查对象品的三维数据的技术。作为重建的方法,例
如举出了“滤波修改反投影法”。
参照图33,说明利用专利文献2所公开的X射线检查装置进行的三维
检查。参照图33,在进行三维检查时,X射线检查装置使检查对象和X射
线检测装置在圆轨道上移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2003-344316号公报,
专利文献2:JP特开2006-162335号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在以往的X射线检查方法中,无法充分高速实现AXI(Automated X-ray
Inspection:自动X射线检查),即,无法充分高速利用X射线在生产线上
进行检查。
如专利文献1、专利文献2记载那样,每当X射线检查时,为了使X射
线检测器在圆轨道上移动,需要复杂的移动机构。另外,由于移动耗时,导
致检查时间长。
本发明为了解决上述问题,提供一种高速的X射线检查方法以及能够实
现高速的X射线检查的X射线检查装置。
用于解决问题的方法
根据本发明的一个方面,提供一种X射线检查方法,利用X射线检测
部来拍摄从X射线源输出并透过对象物的检查对象区域的图像,基于拍摄到
的图像,重建检查对象区域的三维数据,该X射线检查方法的特征在于,包
括:拍摄步骤,变更X射线源的X射线焦点位置与检查对象区域之间的相
对位置关系,并在使X射线检测部移动至拍摄位置的状态下拍摄图像,拍摄
位置是根据X射线焦点位置与检查对象区域之间的相对位置关系决定的,重
复步骤,在以检查对象区域作为基准时,重复拍摄,使得假想平面与特定线
段所成的角度为多个不同的值,假想平面含有作为X射线焦点位置的点,特
定线段是连接X射线焦点位置和检查对象区域而成的线段,重建步骤,基于
针对检查对象区域而在多个角度拍摄的多个图像来重建三维数据。
优选地,X射线焦点位置是固定的,在拍摄步骤中,移动对象物。
进一步优选地,重复步骤包括:使X射线检测部直线移动至排列在第一
方向上的多个拍摄位置的步骤,使X射线检测部在与第一方向不同的第二方
向上移动的步骤,在使X射线检测部在第二方向移动后,使X射线检测部
直线移动至排列在第一方向上的其他的多个拍摄位置的步骤。
优选地,重复步骤包括使X射线焦点位置在排列有多个拍摄位置的第一
方向上扫描的步骤。
进一步优选地,在重复步骤中,使X射线焦点位置在沿着第一方向的一
条直线上扫描。
进一步优选地,重复步骤包括:使X射线检测部直线移动至排列在第一
方向上的多个拍摄位置的步骤,使X射线检测部在与第一方向不同的第二方
向上移动的步骤,在使X射线检测部在第二方向移动后,使X射线检测部
直线移动至排列在第一方向上的其他的多个拍摄位置的步骤。
或者,进一步优选地,检查对象区域在与第一方向不同的第二方向上被
分割为多个部分区域,X射线检测部包括排列在第二方向上的多个X射线检
测器,在使X射线检测部在第一方向上移动的步骤中,通过使各X射线检
测器在第一方向上直线移动,从而使得从相同的X射线焦点位置输出并且透
过互不相同的部分区域的X射线入射至互不相同的X射线检测器。
进一步优选地,在使X射线检测部在第一方向上移动的步骤中,在多个
X射线检测器中的一部分X射线检测器拍摄图像期间,使与一部分的X射线
检测器不同的另一部分X射线检测器在第一方向上移动。
或优选地,X射线源是扫描型X射线源,能够使X射线焦点位置在沿着
第一方向的多条线上进行扫描,X射线检测部包括多个X射线检测器,在使
X射线检测部在第一方向上移动的步骤中,通过使各X射线检测器在第一方
向上直线移动,从而使得从互不相同的线输出并且透过检查对象区域的X射
线入射至互不相同的X射线检测器,在重复步骤中,使X射线焦点位置在
各线上进行扫描。
进一步优选地,扫描型X射线源包括分别配置在多条线上的多个反射型
的靶。
或者,在使X射线检测部在第一方向上移动的步骤中,在多个X射线
检测器中的一部分X射线检测器拍摄图像期间,使与一部分的X射线检测
器不同的另一部分X射线检测器在第一方向上移动。
或者,进一步优选地,重复步骤包括:使X射线检测部在与第一方向不
同的第二方向上移动的步骤,在使X射线检测部在第二方向上移动后,使X
射线检测部直线移动至排列在第一方向上的多个拍摄位置的步骤。
优选地,X射线检测部具有排列在第一方向上的多个受光部。
根据本发明的其他方面,提供一种用于重建对象物的检查对象区域的三
维数据的X射线检查装置。X射线检查装置包括:X射线源,其用于输出X
射线;X射线检测部,其用于拍摄X射线;移动机构,其用于移动X射线检
测部;控制部,其用于控制X射线检查装置的动作。控制部进行如下处理:
使X射线源变更其X射线焦点位置与检查对象区域之间的相对位置关系,
并使移动机构将X射线检测部移动至拍摄位置,在变更了相对位置关系的变
更和移动了X射线检测部的状态下,使X射线源和X射线检测部拍摄图像,
拍摄位置是根据X射线焦点位置与检查对象区域之间的相对位置关系决定
的;在以检查对象区域作为基准时,重复图像的拍摄,使得假想平面与特定
线段所成的角度为多个不同的值,假想平面含有作为X射线焦点位置的点,
特定线段是连接X射线焦点位置和检查对象区域而成的线段,基于针对检查
对象区域而在多个角度拍摄的多个图像来重建三维数据。
进一步优选地,X射线源是扫描型X射线源,能够使X射线焦点位置在
沿着排列有多个拍摄位置的第一方向的一条直线上扫描。
或者,进一步优选地,X射线源是扫描型X射线源,能够使X射线焦点
位置在沿着排列有多个拍摄位置的第一方向的多条直线上扫描,X射线检测
部包括多个X射线检测器,各X射线检测器被配置为,使从互不相同的线
输出并透过检查对象区域的X射线,入射至互不相同的X射线检测器。
进一步优选地,扫描型X射线源包括分别配置在多条线上的多个反射型
的靶。
发明的效果
根据本发明,使X射线检测部直线移动至排列在某方向的多个拍摄位
置。另外,改变X射线焦点与检查对象区域之间的位置关系,使得透过检查
对象区域的X射线入射至各拍摄位置的X射线检测部。因此,通过本发明,
能够实现高速的X射线检查。
附图说明
图1是X射线检查装置的概略框图。
图2是用于说明X射线检查装置的结构的图。
图3是表示具有基板导轨作为检查对象驱动机构的X射线检查装置的
图。
图4是表示第一实施方式的X射线检测器和检查对象的轨道的图。
图5是说明第一实施方式的X射线检测器的拍摄位置的图。
图6是表示现有方法中的X射线检测器和检查对象的轨道的图。
图7是表示现有方法中的拍摄位置的图。
图8是以流程图形式表示第一实施方式的X射线检查的全部流程的图。
图9是以流程图形式表示在图8中说明的CT拍摄的处理的流程的图。
图10是表示检查对象的分割所需的X射线检测器和检查对象的配置的
图。
图11是用于说明第二实施方式的X射线检查装置的结构的图。
图12是X射线源的剖面图。
图13是X射线源的立体图。
图14是表示具有连续面的靶的X射线源的图。
图15是表示第二实施方式中的检查对象区域的图。
图16是用于说明第二实施方式中的X射线焦点位置和X射线检测器的
Y方向移动的一例的图。
图17是表示第二实施方式中拍摄时的、X射线检测器、检查对象以及X
射线焦点位置的位置关系的一例的图。
图18是用于说明第二实施方式中的X射线检测器和检查对象的X方向
移动的图。
图19是表示对多个检查对象区域进行检查时的X射线检查装置的动作
的一部分的一例的图。
图20是用于说明对整个检查对象区域检查时的X射线检查装置的动作
的一例的图。
图21是以流程图形式表示第二实施方式的X射线检查的全部流程的图。
图22是以流程图形式表示在图21中说明的CT拍摄的处理的流程的图。
图23是用于说明第三实施方式的X射线检查装置的结构的图。
图24是表示第三实施方式中的X射线焦点位置和X射线检测器的Y方
向移动的一例的图。
图25是表示第三实施方式中拍摄时的、X射线检测器、检查对象以及X
射线焦点位置的位置关系的一例的图。
图26是用于说明第三实施方式的检测器的独立移动的图。
图27是用于说明第三实施方式中的X射线检测器和检查对象的X方向
移动的图。
图28是以流程图形式表示第三实施方式的X射线检查的全部流程的图。
图29是以流程图形式表示图28中的CT拍摄的处理的流程的图。
图30是用于说明第四实施方式的X射线检查装置的结构的图。
图31是用于说明第四实施方式的拍摄方式的图。
图32是专利文献1记载的X射线检查装置的示意图。
图33是专利文献2记载的X射线检查装置的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。在以下的说明中,对同一部
分标注相同附图标记。它们的名称和功能也相同。因此不同对其重复详细说
明。
[第一实施方式]
(概略结构)
参照图1,说明第一实施方式的X射线检查装置100的结构。图1是第
一实施方式的X射线检查装置100的概略框图。
X射线检查装置100具有:用于输出X射线18的X射线源10、X射线
检测器23、X射线检测器驱动部22、图像取得控制机构30,所述图像取得
控制机构30用于控制X射线检测器驱动部22驱动X射线检测器23以及控
制从X射线检测器23取得图像数据。进而,X射线检查装置100还具有:
输入部40、输出部50、X射线源控制机构60、运算部70、存储器90。
在X射线源10和X射线检测器23之间配置检查对象1。在本实施方式
中,检查对象1是安装有元件的电路基板。
X射线源10受X射线源控制机构60的控制,对检查对象1照射X射线
18。
检查对象驱动机构20(图1中未图示)使检查对象1移动。作为检查对
象驱动机构20,例如能够使用X-Y-Z载物台、夹着检查对象1的一对导轨。
在后面详细说明检查对象驱动机构20。
X射线检测器23是二维X射线检测器,对从X射线源10输出并透过检
查对象1的X射线进行检测,并使其图像化。作为X射线检测器23,能够
使用I.I.(Image Intensifier:影像增强)管、FPD(Flat Panel Detector:平板
探测器)。从设置空间的观点出发,优选对X射线检测器23使用FPD。另
外,为了能够在生产线上(in-line)检查,优选X射线检测器23具有高灵敏
度,特别优选使用了CdTe(碲化镉)的直接变换方式的FPD。
X射线检测器驱动部22将X射线检测器23驱动至指定的位置。在后面
详细说明X射线检测器驱动部22的结构。能够利用位置传感器(未图示)
来获取被X射线检测器驱动部22驱动的X射线检测器23的位置,运算部
70能够经由检测器驱动控制部32来获取X射线检测器23的位置。
图像取得控制机构30包括检测器驱动控制部32和图像数据取得部34。
检测器驱动控制部32控制X射线检测器驱动部22,使得X射线检测器23
移动到由运算部70指定的位置。图像数据取得部34获取由运算部70指定
的X射线检测器23的图像数据。
输入部40是用于接收来自用户的指示输入等的操作输入设备。输出部
50是向外部输出测定结果等的装置。在本实施方式中,输出部50是用于显
示由运算部70构建的X射线图像等的显示器。
即,用户能够通过输入部40执行各种输入,并在输出部50上显示根据
运算部70的处理得到的各种运算结果。输出部50显示的图像,既可以为了
由用户进行目视来判定好坏而输出,也可以作为后面说明的好坏判定部78
的好坏判定结果而输出。
X射线源控制机构60包括用于控制电子束的输出的电子束控制部62。
电子束控制部62从运算部70接受X射线焦点位置、X射线能量(管电压、
管电流)的指定。所指定的X射线能量根据检查对象的结构而不同。
运算部70执行存储在存储器90中的程序96,从而控制各部,另外,实
施规定的计算处理。运算部70包括扫描X射线源控制部72、图像取得控制
部74、重建部76、好坏判定部78、检查对象位置控制部80、X射线焦点位
置计算部82、拍摄条件设定部84。
扫描X射线源控制部72决定X射线焦点位置、X射线能量,并且向X
射线源控制机构60发送指令。
图像取得控制部74向图像取得控制机构30发送指令,从而使X射线检
测器23取得图像。另外,图像取得控制部74从图像取得控制机构30取得
图像数据。
重建部76根据由图像取得控制部74取得的多个图像数据来重建三维数
据。
好坏判定部78基于由重建部76所重建的三维数据或者透视数据,来判
定检查对象的好坏。例如,好坏判定部78通过识别焊球的形状并判定该形
状是否在预定的容许范围内等来进行好坏判定。此外,进行好坏判定的算法,
或者对算法的输入信息因检查对象而不同,因此好坏判定部78根据拍摄条
件信息94而获得这些信息。
检查对象位置控制部80控制检查对象驱动机构20。
X射线焦点位置计算部82在对检查对象物1的某检查区域进行检查时,
针对该检查区域计算X射线焦点位置、照射角等。
拍摄条件设定部84根据检查对象1来设定从X射线源10输出X射线
时的条件(例如,对X射线源的施加电压、拍摄时间等)。
存储器90存储有:X射线焦点位置信息92、拍摄条件信息94、上述运
算部70所执行的用于实现各功能的程序96、X射线检测器23拍摄到的图像
数据98。X射线焦点位置信息92含有由X射线焦点位置计算部82所计算
出的X射线焦点位置。拍摄条件信息94含有由拍摄条件设定部84设定的拍
摄条件、与用于进行好坏判定的算法相关的信息。
此外,存储器90只要能储备数据即可。存储器90例如可由RAM(Random
Access Memory:随机存取存储器)、EEPROM(Electrically Erasableand
Programmable Read-Only Memory:电可擦除只读存储器)、HDD(Hard Disc
Drive:硬盘驱动器)等的存储装置构成。
(具体的结构)
参照图2来说明第一实施方式的X射线检查装置100的具体的结构。图
2是用于说明第一实施方式的X射线检查装置100的结构的图。此外,在图
2中,对与图1相同的部分标注相同附图标记。另外,在图2中,记载了从
图1所示的部分中提取的与X射线焦点位置的控制、X射线检测器位置的控
制、检查对象位置的控制等有直接关系的需要说明的部分。
X射线源10在本实施方式中是固定焦点型X射线源,其产生X射线的
位置(X射线焦点位置17)是固定的。X射线源10根据通过X射线源控制
机构60的来自运算部70的命令,产生X射线。
X射线检测器驱动部22具有正交式的双轴的机械臂(robot arm)22a和
检测器支持部22b。X射线检测器驱动部22利用机械臂22a使X射线检测器
23在XY方向上移动。检测器驱动控制部32将移动时刻的X射线检测器23
的位置信息发送至运算部70。
此外,在本实施方式中,如后述,X射线检测器驱动部22使X射线检
测器23在Y方向上的移动比在X方向上的移动多。因此,如图2所示,作
为机械臂22a,优选在X轴的机械臂上装载Y轴的机械臂。通过该结构,能
够减轻应该由Y轴的机械臂移动的物体的总重量,因此能够在Y方向的高
速移动。
但是,X射线检测器驱动部22的结构并不仅限于此。也可以使用能够
实现这种X-Y方向移动的其他机构作为X射线检测器驱动部22。此外,X
射线检测器驱动部22优选为了调整放大率而具有使X射线检测器23上下升
降的机构。
检查对象驱动机构20具有促动器和用于固定检查对象的机构。检查对
象驱动机构20利用由运算部70内的检查对象位置控制部80所控制的检查
对象位置驱动机构,能够使检查对象的视场与上述X射线检测器23.1或23.2
相独立地在XY方向上移动。
在生产线上检查时,检查对象驱动机构20基本使检查对象1在X方向
上移动。即,检查对象驱动机构20使未检查的检查对象1从图2的右(或
左)方向向左(或右)移动,直到将其运到X射线的照射范围为止。另外,
检查对象驱动机构20使检查结束的检查对象1进一步向左(或右)移动。
但是,如后述,为了拍摄数据重建所需的图像,检查对象驱动机构20也使
检查对象1在Y方向上移动。
作为检查对象驱动机构20,优选使用对X射线无妨碍的装置。例如,
能够使用基板导轨作为检查对象驱动机构20。图3表示具有基板导轨检查对
象驱动机构20的X射线检查装置100。
参照图3,检查对象驱动机构20具有:从检查对象1的两端夹着该检查
对象1的导轨25a和25b、用于测定检查对象1的Z方向的位置的位置传感
器21。此外,在图3中,检查对象1是电路基板。在检查对象1上配置有电
路元件2。含有电路元件2的区域是检查区域。
导轨25a和25b能够使检查对象1在XYZ方向上移动。位置传感器21
对检查对象1的位置进行测定,特别测定电路元件2的Z方向的位置。因电
路基板2的翘曲,导致电路元件2的位置因检查对象1的不同而变动。导轨
25a和25b基于位置传感器21的测定结果,调节检查对象1的高度方向的位
置。
回到图2,运算部70向检测器驱动控制部32、图像数据取得部34、扫
描X射线源控制机构60发送命令,执行后述说明的用于检查处理的流程图
所示的程序。
特别地,运算部70在通过检测器驱动控制部32传来的命令所指示的时
刻,执行X射线透视图像的取得和拍摄数据的传送。另外,运算部70根据
来自输入部40的输入而控制检查装置的动作,各部的状态或检查结果能够
由输出部50输出。
(拍摄方式)
为了重建三维数据,需要从多个方向拍摄检查对象区域。本实施方式的
X射线检查装置100在XY平面内分别移动X射线检测器23和检查对象1
的,从而实现从多个方向进行的拍摄。
参照图4和图5,来说明本实施方式的X射线检测器23和检查对象1
的轨道。图4是表示第一实施方式的X射线检测器23和检查对象1的轨道
的图。图5是说明第一实施方式的X射线检测器23的拍摄位置的图。
参照图4和图5,检测器驱动部22首先使X射线检测器23按顺序移动
至排列在Y方向上的拍摄位置s1、s2、s3、s4。然后,检测器驱动部22使X
射线检测器23在X方向上移动,进而移动至拍摄位置s5。检测器驱动部22
重复这样的Y方向的直线移动和X方向的直线移动,从而使X射线检测器
移动至拍摄位置s1~s16。
另外,检查对象移动机构20移动检查对象1,使得透过检查对象1的检
查对象区域的X射线入射至各拍摄位置的X射线检测器23。因此,如图4
所示那样,检查对象1的轨道与X射线检测器23的轨道相似。
换言之,如图4所示那样,依次改变X射线源10的X射线焦点位置17
与检查对象1(严格来讲,是检查对象1中的检查对象区域)的相对位置关
系,并且,使X射线检测器23移动到由X射线焦点位置17与检查对象1
(中的检查对象区域)的该相对位置关系决定的拍摄位置,在此状态下拍摄
图像。从各拍摄位置的图像拍摄的角度看来,重复进行图像拍摄,使得以检
查对象1(中的检查对象区域)为基准时,包括成为X射线焦点位置17的
点的假想平面(图4的例中,平行于X-Y平面并且包括X射线焦点位置17
的平面)与连接X射线焦点位置17和检查对象1(中的检查对象区域)的
线段所成的角度(拍摄角)为多个不同的值。
在图4所示的例子中,关注在检查对象1的轨道上进行图像拍摄的点P1
和P2,在点P1处,连接X射线焦点位置17和点P1而成的线段L1与假想
平面之间所成的角度为α1,在点P2处,连接X射线焦点位置17与点P2而
成的线段L2与假想平面之间所成的角度为α2。这些角度α1与角度α2是不
同的值。这样,一边使检查对象1沿着图4所示的轨道移动,一边依次进行,
从而能够取得拍摄角不同的多个图像。
根据本实施方式的拍摄方法,不伴有X射线检测器23和检查对象1的
圆周运动,因此能够实现高速的X射线检查。例如,针对利用XY载物台使
X射线检测器23移动,从而从16个方向拍摄检查对象的情况进行说明。
在使X射线检测器23(和检查对象)在圆轨道上移动的情况下,需使X
射线检测器23分别在X方向和Y方向移动15次。每次改变拍摄位置时,
即使并行执行X射线检测器23的X轴移动和Y轴移动,也需耗时(X轴移
动时间与Y轴移动时间中慢的一方)×15的总移动时间。
另一方面,在利用本实施方式说明的直线起动拍摄的情况下,通过双轴
同时动作,能够实现高速的单轴(特别是Y轴)移动。在图5所示的轨道中,
总移动时间是12次的Y轴移动时间与3次的X轴移动时间的和。因此,在
本实施方式的拍摄方法中能够进行高速检查。
另外,根据该拍摄方法,与以往的使用在圆轨道上移动的X射线检查装
置的方法相比,本发明的拍摄方法能够有效活用检测器驱动部22的可动范
围,能够提高所得的重建数据的画质。对此,参照图5(已示出)、图6和
图7进行说明。图6是表示现有方法中的X射线检测器23和检查对象1的
轨道的图。图7是表示现有方法的拍摄位置的图。
图5用虚线表示图7所示的X射线检测器的轨道。比较两方法,两方法
中拍摄位置的数都是16。另外,圆轨道的直径与图5所示的轨道的X方向
的长度和Y方向的长度相同。此外,根据后述的说明可知,实际应用本方法
时,也优选将图5所示那样的圆轨道的外接矩形作为轨道的一部分。
在本方法中,与圆轨道的拍摄相比,更加能够从倾斜角度进行拍摄。例
如,本方法的来自拍摄位置s16的拍摄角,比圆轨道中对应的来自拍摄位置
c11的拍摄角大。因此,根据本方法,能够对重建数据提高画质。
另外,在圆轨道上进行拍摄时,只能进行拍摄角恒定的斜位CT,与此
相对,根据本方法,能够生成拍摄角不同的多个图像。因此,根据本方法,
能够降低人为因素(artifact)等而实现重建数据的高画质。
(处理的流程)
图8是以流程图形式表示第一实施方式的X射线检查的全部流程的图。
参照图8,说明第一实施方式的X射线检查的全部流程。
参照图8,首先,处理一开始(步骤S800),X射线检查装置100使检
查对象区域(严格来讲,检查对象1中的检查对象区域)移动到能够拍摄的
位置,进行透视图像的拍摄(步骤S802)。通常,在X射线检查中,为了
确定检查对象1的位置而装载光学照相机(未图示),能够基于光学照相机
的图像来决定检查对象区域。作为其他方法,可以基于检查对象1的CAD
数据来由X射线检查装置100自动决定检查对象区域,也可以由操作人员目
视决定检查对象区域。
在此基础上,X射线检查装置100拍摄透视图像(步骤S804)。X射线
检查装置100检查透视图像,基于所取得的透视图像,判断检查对象1的视
场(透视图像中拍摄的范围)是否良好(步骤S806)。对于好坏判定方法,
已提出了各种方法,由于是公知的,在此不详细说明。例如,作为最基本的
检查,用规定的值使透视图像2值化,将其与CAD数据等的设计信息进行
比较,根据面积来判断透视图像上的规定的位置有无元件。
接着,X射线检查装置100判断是否需要基于重建数据图像的检查(步
骤S808)。作为判断的基准,既可以预先设定CAD数据等的设计信息,也
可以根据透视图像是好坏判定结果进行判断。例如,在安装基板的检查中,
只在单面安装了元件时,能够利用透视图像进行好坏判定,因此有时无需根
据重建图像进行好坏判定。
在无需基于重建数据的检查时(步骤S808中为“否”),X射线检查
装置100结束检查(步骤S1414)。
另一方面,在需要基于重建图像的检查时(步骤S808中为“是”),X
射线检查装置100接着进行检查对象区域的CT拍摄(步骤S810)。X射线
检查装置100在CT拍摄中,从多个方向拍摄检查对象区域。对于步骤S810
在后面详细说明。
接着,X射线检查装置100根据多个方向的拍摄图像来生成重建数据(步
骤S812)。对于重建处理,已提出了各种方法例如能够使用“法菲尔德坎普
(Feldkamp)法”。
接下来,X射线检查装置100基于重建数据进行好坏判定(步骤S814)。
对于好坏判定的方法,考虑使用直接应用三维数据的方法、使用二维数据(断
层图像)、一维数据(曲线:profile)等的方法。这些好坏判定方法是公知
的,因此只要使用适于检查項目的好坏判定方法即可,在此不重复详细说明。
下面,说明好坏判定的一个例子。首先,用规定的值对三维重建数据进行2
值化。根据CAD数据等的设计信息,在重建图像内确定元件(例如,BGA
的焊球)的位置。根据2值化图像,计算与元件的位置相邻的像素(邻域像
素)的体积,由此能够判断有无元件。
进而,X射线检查装置100判断是否全部检查区域的检查结束(步骤
S816)。在存在检查未结束的检查区域时(步骤S816中为“否”),处理
回到步骤S802。另一方面,如果针对全部检查区域检查结束(步骤S816中
为“是”),X射线检查装置100结束检查(步骤S818)。
参照图9来详细说明第一实施方式的CT拍摄。图9是在图8中说明的
CT拍摄的处理的流程的图。
参照图9,一个视场的CT拍摄处理一开始(步骤S900),首先,X射
线检查装置100为了能够在规定的拍摄位置拍摄当前的检查对象区域,使X
射线检测器23和检查对象1在Y方向上移动(步骤S902)。能够根据CAD
数据等的设计信息自动计算出拍摄位置。
接着,X射线检查装置100对检查对象区域进行拍摄(步骤S904)。从
X射线源10照射X射线,使X射线检测器23曝光,从而取得检查对象区域
的拍摄数据。可以根据检查对象区域的尺寸、X射线源10产生的X射线的
强度来预先决定曝光时间。
接着,X射线检查装置100将由X射线检测器23拍摄得到的图像数据
传送至运算部70(步骤S906)。即,为了重建三维数据,图像数据取得部
34将拍摄得到的图像数据传送至用于进行重建处理的运算部70。
进而接下来,X射线检查装置100判断X射线检测器23或检查对象1
是否在Y方向上移动了规定次数(步骤S908)。规定次数例如能够在检查
前根据CAD数据等的设计信息决定。此外,在图4和图5所示的例子中,
规定次数为3次。
在未达到规定次数时(步骤S908中为“否”),处理返回至步骤S902。
另一方面,在已达到规定次数时(步骤S908中为“是”),X射线检查装
置100为了在规定的拍摄位置拍摄当前的检查对象区域,使X射线检测器
23和检查对象1在X方向上移动(步骤S910)。
接着,X射线检查装置100判断X射线检测器23或检查对象1是否在
X方向上移动了规定次数(步骤S912)。规定次数例如能够在检查前根据
CAD数据等的设计信息决定。此外,在图4和图5所示的例子中,规定次数
为3次。
在未达到规定次数时(步骤S912中为“否”),处理返回至步骤S904。
另一方面,在已达到规定次数时(步骤S912中为“是”),X射线检查装
置100结束CT拍摄(步骤S914)。
(变形例)
在图2和图3中,X射线检测器23比检查对象1充分大,X射线检测
器23能够观察拍摄检查对象1的全部范围。然而,根据X射线检测器23和
检查对象1的尺寸以及它们的位置关系,有时也无法在一次拍摄中拍摄检查
对象1的全部范围。
此时,X射线检查装置100将检查对象1分为多个检查对象区域进行拍
摄。参照图10,说明需要将检查对象1分为多个检查对象区域的例子。图
10是表示检查对象1的分割所需的X射线检测器23和检查对象1的配置的
图。
X射线检测器23用受光部24来检测X射线。受光部24如图10所示那
样,大多设置在X射线检测器23的中央付近的一部分的区域。根据X射线
焦点位置17、检查对象1和X射线检测器的几何关系,此时,只有透光检
查对象1的4分之1的区域的X射线入射至受光部24。因此,要对检查对
象1的全域进行检查时,X射线检查装置100将检查对象1分为4个检查对
象区域,针对各检查对象区域进行检查。
此外,在以上的例子中,使X射线检测器23和检查对象1在两个方向
(X方向和Y方向)上移动。然而,如果通过从排列在一个方向上的多个拍
摄位置进行拍摄就能够重建足够质量的三维数据,则只要使X射线检测器
23和检查对象1仅在一个方向移动即可。但是,一般为了得到质量好的重建
数据,优选如本实施方式所示那样从排列在两个方向上的拍摄位置来对检查
对象进行拍摄。
[第二实施方式]
(结构)
参照图11来说明第二实施方式的X射线检查装置200的结构。图11是
用于说明第二实施方式的X射线检查装置200的结构的图。
X射线检查装置200具有:X射线源10、X射线检测器23.1和23.2、X
射线检测器驱动部22.1和22.2、图像取得控制机构30、输入部40、输出部
50、X射线源控制机构60、运算部70、存储器90。图像取得控制机构30、
X射线源控制机构60、运算部70和存储器90具有参照图1说明的结构。与
第一实施方式的不同点在于,X射线源10的结构,以及X射线检测器和X
射线检测器驱动部22分别有两个。
第二实施方式的X射线源10是能够使X射线焦点位置17在一个向上
进行扫描的扫描型X射线源。参照图11(已出)和图12,说明第二实施方
式的X射线源10的结构。图12是X射线源10的剖面图。
参照图12,在X射线源10中,从电子束控制部62所控制的电子枪19
对钨(tungsten)等的靶11照射电子束16。然后,从电子束16与靶碰撞的
位置(X射线焦点位置17)产生并放射(输出)出X射线18。参照图11可
知,X射线源10是在电子束的透过方向输出X射线的透过型的X射线源。
此外,电子束系统放在真空容器9中。真空容器9的内部由真空泵15
保持真空,并从电子枪19发射已被高压电源14加速过的电子束16。
在X射线源10中,电子束16被电子束会聚线圈13会聚之后,通过偏
转线圈12使电子束16偏转,由此能够变更电子束16碰撞靶11的位置。例
如,被偏转线圈12偏转了的电子束16a与靶11碰撞,并从X射线焦点位置
17a输出X射线18a。另外,同样地,被偏转线圈12偏转了的电子束16b与
靶11碰撞,并从X射线焦点位置17b输出X射线18b。
参照图13,说明X射线焦点位置17的扫描。图13是X射线源10的立
体图。如图13所示那样,靶11是直线状的靶。因此,X射线源10能够使X
射线焦点位置17在一个方向上进行扫描。在本实施方式中,如图11所示那
样,在X射线源10中,靶11沿着Y方向配置。
此外,如上述,X射线源10具有直线状的靶11,但X射线源10也可
以具有图14所示的连续面的靶11#。该X射线源10能够在靶11#内的范围
内自由设定X射线焦点位置17。本拍摄方法使用该X射线源10时,只要将
X射线焦点位置17限制在一个方向上即可。
此外,对于使X射线焦点位置移动,例如,能够每次使X射线源自身
的位置机械移动。但只要使用扫描型X射线源,每当移动X射线焦点位置
时,只要在一定的范围内,则不必使X射线源10机械移动,从而能够实现
维护性、可靠性优异的X射线检查装置。另外,扫描型X射线源的X射线
扫描与机械扫描相比,所需时间短。因此,在本实施方式中使用扫描型X射
线源。
(拍摄方式)
下面,说明第二实施方式的拍摄方式。在此,将检查对象1分割为多个
检查对象区域。图15表示第二实施方式中的检查对象区域。如图15所示那
样,检查对象1在X方向被分割为4份,在Y方向被分割为3份。因此,
检查对象1被分割为12个检查对象区域。V00、V01、……、V23表示各检
查对象区域。
X射线检查装置200使X射线检测器23.1和23.2直线移动到排列在Y
方向上的多个拍摄位置。另外,X射线检查装置200使X射线焦点位置17
在Y方向上扫描。在进行这些移动的期间,X射线检查装置200不移动检查
对象1。在此,X射线焦点位置17的移动方向与X射线检测器23.1和23.2
的移动方向相反。X射线焦点位置17移动,使得透过检查对象区域的X射
线入射至X射线检测器23.1或23.2。
参照图16,具体说明第二实施方式的拍摄方式。图16是用于说明第二
实施方式中的X射线焦点位置17和X射线检测器23.1的Y方向移动的一例
的图。在图16中,表示拍摄检查对象区域V11时的X射线焦点位置17和X
射线检测器23.1的动作。
在图16所示的例子中,在Y方向设定6个拍摄位置。检查开始时,X
射线检测器23.1和其受光部24.1处于图16中实线所示的拍摄位置。X射线
源10将X射线焦点位置17设定在与拍摄位置对应的位置上,然后输出X
射线。X射线检测器23.1拍摄透过了检查对象1的X射线的图像。
当最初的拍摄结束时,X射线检查装置200使X射线检测器23.1向+Y
方向(图16的左方向)。另外,X射线检查装置200使X射线焦点位置17
向-Y方向(图16的右方向)移动。在X射线检测器23.1和X射线焦点位
置17的移动结束后,X射线源10输出X射线,X射线检测器23.1拍摄图像。
重复这样的X射线检测器23.1和X射线焦点位置17的移动和图像的拍
摄,最终受光部24.1在图16中虚线所示的位置拍摄图像。此外,在图16中,
省略移动后的X射线检测器23.1的全部图示。在以后的图中,对X射线检
测器23.1(或23.2)也省略全部图示,只示出受光部24.1(或24.2)。通过
这一系列的动作,能够取得在Y方向上从不同角度拍摄的6张图像。
根据本实施方式的X射线检查装置200,与第一实施方式同样地,使X
射线检测器23.1和23.2直线移动,因此能够缩短检查时间。进而,根据X
射线检查装置200,当拍摄Y方向上的拍摄位置不同的多个图像时,无需移
动检查对象1。
另外,X射线检查装置200具有两个X射线检测器23.1和23.2,因此,
能够拍摄从一个X射线焦点位置输出并且透过不同的两个检查对象区域的X
射线。对此参照图17进行说明。图17表示第二实施方式中的拍摄时的X射
线检测器23.1和23.2、检查对象1、以及X射线焦点位置17的位置关系的
一例。在图17中,从Y方向观察X射线检测器23.1和23.2、检查对象1、
以及X射线焦点位置17。
参照图17,从X射线焦点位置17输出的X射线透过检查对象区域V11
而入射至受光部24.1时,X射线同时透过检查对象区域V13而入射至受光
部24.2。
因此,X射线检查装置200通过一系列的X射线焦点位置17的扫描,
能够分别针对两个检查对象区域拍摄Y方向的拍摄位置不同的多个图像。这
也使得总检查时间缩短。
在使用在圆轨道上移动的多个X射线检测器时,根据几何学的条件,有
时无法使多个X射线检测器独立动作。特别,为了实现高速化,虽然从X
射线源到X射线检测器间的距离短比较好,但此时存在X射线检测器的尺
寸的问题,多配置的圆轨道独立动作越发困难。在本实施方式中,使各X射
线检测器直线移动,因此不会产生该问题。
然而,X射线检查装置200在X方向上从多个位置拍摄检查对象区域的
图像,因此,使X射线检测器23.1、X射线检测器23.2和检查对象1在X
方向上移动。参照图18来说明该移动。图18是用于说明第二实施方式中的
X射线检测器23.1、X射线检测器23.2和检查对象1的X方向移动的图。
图18的(A)部分表示检查开始时的X射线检测器23.1、X射线检测器
23.2和检查对象1的X方向的配置。在该配置中,透过检查对象区域V00
的X射线入射至受光部24.1。透过检查对象区域V02的X射线入射至受光
部24.2。
X射线检测器23.1(或X射线检测器23.2)在图18的(A)部分的X
位置的全部拍摄位置拍摄了图像之后,X射线检查装置200使X射线检测器
23.1(或X射线检测器23.2)向+X方向(图18的(A)部分的右方向)移
动。另外,在X射线检测器23.1和23.2的拍摄结束后,X射线检查装置200
使检查对象1向+X方向移动。
图18的(B)部分表示,从图18的(A)部分的配置状态开始移动之后,
X射线检测器23.1、X射线检测器23.2和检查对象1的X方向的配置。在该
配置中,透过检查对象区域V00的X射线入射至受光部24.1。透过检查对
象区域V02的X射线入射至受光部24.2。但是,X射线的入射角度与图18
的(A)部分的时的不同。
X射线检测器23.1(或X射线检测器23.2)在图18的(B)部分的X
位置的全部拍摄位置拍摄了图像之后,X射线检查装置200使X射线检测器
23.1(或X射线检测器23.2)向+X方向(图18的(B)部分的右方向)移
动。另外,在X射线检测器23.1和23.2的拍摄结束后,X射线检查装置200
使检查对象1向+X方向移动。
图18的(C)部分表示,从图18的(B)部分的配置状态开始移动之后,
X射线检测器23.1、X射线检测器23.2和检查对象1的X方向的配置。在该
配置中,透过检查对象区域V00的X射线入射至受光部24.1。透过检查对
象区域V02的X射线入射至受光部24.2。但是,X射线的入射角度与图18
的(A)部分以及图18的(B)部分的时的不同。
通过图18所示的X方向的移动,分别针对检查对象区域V00和V02,
取得从3个X位置拍摄的图像。如图16说明的那样,在各X位置上存在Y
位置不同的6个拍摄位置,针对各检查对象区域,能够取得从3×6=18的不
同方向拍摄的图像。
参照图19,说明对检查对象区域V00、V10、V20、V02、V12、V22进
行检查时的X射线检查装置200的动作。图19表示检查多个检查对象区域
时的X射线检查装置200的动作的一部分的一个例子。
从为了拍摄检查对象区域V00和V02而配置的检查对象1的状态开始
说明。在该状态下,X射线检查装置200从多个Y位置拍摄检查对象区域
V00和V02的图像。即,X射线检查装置200进行X射线焦点位置17的Y
方向扫描和X射线检测器23.1、23.2的Y方向移动,从而拍摄检查对象区
域V00和V02的图像。此外,在图19中,用粗框包围显示要拍摄的检查对
象区域。另外,在图19中,用圆圈表示X射线源10的中心位置。
接着,X射线检查装置200为了能够拍摄检查对象区域V10和V12,使
检查对象1向-Y方向(图19的下方向)移动。X射线检查装置200进行X
射线焦点位置17的扫描和X射线检测器23.1、23.2的移动,从而从多个Y
位置拍摄检查对象区域V10和V12的图像。
接着,X射线检查装置200为了能够拍摄检查对象区域V20和V22,使
检查对象1进一步向-Y方向移动。X射线检查装置200进行X射线焦点位
置17的扫描和X射线检测器23.1、23.2的移动,从而从多个Y位置拍摄检
查对象区域V20和V22的图像。
接着,X射线检查装置200使检查对象1、X射线检测器23.1和X射线
检测器23.2向-X方向(图19的左方向)移动。然后,X射线检查装置200
从与之前的拍摄不同的X位置,拍摄检查对象区域V20和V22的图像。然
后,重复两次向-Y方向的移动和拍摄的组合(set),从而拍摄检查对象区
域V10和V12的图像以及检查对象区域V00和V02的图像。
接着,X射线检查装置200使检查对象1、X射线检测器23.1和X射线
检测器23.2进一步向-X方向移动。然后,X射线检查装置200从与之前的
拍摄不同的X位置,拍摄检查对象区域V00和V02的图像。然后,重复两
次向-Y方向的移动和拍摄的组合(set),从而拍摄检查对象区域V10和V12
的图像以及检查对象区域V20和V22的图像。
通过上述拍摄,X射线检查装置200能够尽可能将检查对象1的移动距
离抑制短,能够在此状态下进行多个检查对象区域的检查。
另外,利用X射线检查装置200,能够检查整个检查对象区域。参照图
20,说明检查整个检查对象区域时的X射线检查装置200的动作的一例。图
20是用于说明检查整个检查对象区域时的X射线检查装置200的动作的一
例的图。此外,在图20中,示出了移动前后的检查对象1的位置关系,用
粗框包围表示位于相同位置的检查对象区域。
首先,X射线检查装置200针对初始的检查对象1的位置拍摄各检查对
象区域的图像(图20的(A)部分)。即,X射线检查装置200组合已说明
的X射线焦点位置17的扫描、X射线检测器23.1和23.2的Y方向移动、检
查对象1的Y方向移动以及X射线检测器23.1和23.2的X方向移动,从多
个(在此,为6个)Y位置拍摄各检查对象区域。
X射线检查装置200使检查对象1向-X方向(图20的左方向)移动,
针对下一个检查对象1的位置,进行各检查对象区域的拍摄(图20的(B)
部分)。
同样地,X射线检查装置200针对图20的(C)部分~图20的(F)部
分所示的各检查对象1的位置,取得各检查对象区域的图像。其结果,X射
线检查装置200能够针对各检查对象区域取得来自6×6=36的不同方向的图
像。
此外,在以上说明中,在从图20的(A)部分至图20的(F)部分的各
状态下,使X射线检测器23.1和23.2在X方向上移动,但也可以省略该动
作,使X射线检测器23.1和23.2固定在X方向上。此时,X射线检查装置
200能够在X方向上从合计两个位置拍摄各检查对象区域。因此,X射线检
查装置200能够针对各检查对象区域而取得来自2×6=12的不同方向的图
像。
(处理的流程)
图21是以流程图形式表示第二实施方式的X射线检查的全部流程的图。
参照图21,说明第二实施方式的X射线检查的全部流程。
参照图21,首先,处理一开始(步骤S2100),X射线检查装置200使
移动到能够拍摄检查对象区域的位置,拍摄透视图像(步骤S2102)。
X射线检查装置200检查透视图像,基于所取得的透视图像,判断检查
对象1的视场(透视图像中拍摄的范围)是否良好(步骤S2104)。对于好
坏判定方法,已提出了各种方法,由于是公知的,在此不详细说明。
接着,X射线检查装置200判断是否需要基于重建数据图像的检查(步
骤S2106)。作为判断的基准,既可以预先设定CAD数据等的设计信息,
也可以根据透视图像是否良好判定结果进行判断。例如,在安装基板的检查
中,只在单面安装了元件时,能够利用透视图像进行好坏判定,因此有时无
需根据重建图像进行好坏判定。
在无需基于重建数据的检查时(步骤S2106中为“否”),X射线检查
装置200结束检查(步骤S2114)。
另一方面,在需要基于重建图像的检查时(步骤S2106中为“是”),
X射线检查装置200接着进行检查对象区域的CT拍摄(步骤S2108)。X
射线检查装置200在CT拍摄中,从多个方向拍摄检查对象区域。对于步骤
S2108在后面详细说明。
接着,X射线检查装置200根据多个方向的拍摄图像来生成重建数据(步
骤S2110)。对于重建处理,已提出了各种方法例如能够使用“法菲尔德坎
普(Feldkamp)法”。
接下来,X射线检查装置200基于重建数据进行好坏判定(步骤S2110)。
对于好坏判定的方法,考虑使用直接应用三维数据的方法、使用二维数据(断
层图像)、一维数据(曲线:profile)等的方法。这些好坏判定方法是公知
的,因此只要使用适于检查項目的好坏判定方法即可,在此不重复详细说明。
然后,X射线检查装置200结束检查(步骤S2118)。
参照图22来详细说明第二实施方式的CT拍摄。图22是以流程图形式
表示在图21中说明的CT拍摄的处理的流程的图。此外,在图21中,对于
流程图被分为3个分支的部分,左列表示X射线检测器23.1的动作,右列
表示X射线检测器23.2的动作,排列在横向的处理表示同时执行。
参照图22,首先,CT拍摄处理一开始(步骤S2200),运算部70在步
骤S2202中为了使要检查的检查对象区域移动至恰当的位置,而使检查对象
1移动。进而,运算部70也使X射线检测器23.1和23.2移动至初始位置。
如果在X射线检测器驱动部22.1、22.2或检查对象移动机构20上装载有编
码器,则可以用编码器设定X射线检测器23.1和23.2的位置、检查对象1
的位置。或者,也可以使用通用的检测器(激光变位计等)来设定这些位置。
接着,运算部70将X射线焦点位置17设定在规定的位置上,照射X
射线(步骤S2204)。另外,运算部70利用X射线检测器23.1拍摄图像(步
骤S2206)。拍摄时间(检测器的曝光时间)可以预先设定,也可以由用户
通过目视来设定所希望的时间。
在步骤S2212中,运算部70将X射线检测器23.1移动至下一个拍摄位
置,并且为了在重建部76进行重建处理而将X射线检测器23.1的拍摄数据
例如传送至存储器90。与此并行地,运算部70在步骤S2222中利用X射线
检测器23.2拍摄图像。
在步骤S2224中,运算部70将X射线检测器23.2移动至下一个拍摄位
置,并且为了在重建部76进行重建处理而将X射线检测器23.2的拍摄数据
例如传送至存储器90。
接着,运算部70判断是否需要变更X射线焦点位置17(步骤S2230)。
运算部70例如基于焦点位置的变更次数是否达到规定次数等,来判断是否
需要变更焦点位置。
在需要变更X射线焦点位置17时(步骤S2230中为“是”),运算部
70在步骤S2232中变更X射线焦点位置17,然后进入步骤S2240。另一方
面,在无需变更时(步骤S2230中为“否”),运算部70直接进入步骤S2240。
在步骤S2240中,运算部70判断在当前的检查对象位置是否拍摄达到
了规定张数。运算部70例如基于拍摄次数的计数结果,或基于对X射线检
测器23.1和/或23.2的移动次数进行计数的结果,来进行该判断。如果未达
到规定张数(步骤S2240中为“否”),则运算部70重复从步骤S2204开
始的处理。
如果已达到规定张数(步骤S2240中为“是”),运算部70在步骤S2250
中判断是否需要移动检查对象1。运算部70例如在检查对象1的移动次数未
达到规定次数时,判断为需要移动检查对象1。或者,运算部70在所拍摄的
图像的总数未达到规定张数时,判断为需要移动检查对象1。
在需要移动检查对象时(步骤S2250中为“是”),运算部70在步骤
S2252中使检查对象1在X方向上移动。然后,运算部70重复从步骤S2204
开始的处理。
在无需移动检查对象时(步骤S2250中为“否”)、运算部70结束CT
拍摄处理(步骤S2260)。
在本实施方式中,配置X射线检测器23.1和23.2,使得受光部24.1与
受光部24.2的间隔等于受光部24.1或24.2的宽度。通过该配置,使X射线
检测器23.1和23.2在X方向上移动,能够检查检查对象1上的全部区域。
进而,X射线检查装置200在利用一个X射线检测器23.1(或23.2)进
行拍摄的期间内,使另一个X射线检测器23.2(或23.1)移动至下一个拍摄
位置。通过该方法,使X射线检测器23.1和23.2的移动时间隐藏在图像的
拍摄时间内,因此能够进一步缩短全部检查时间。此外,在本实施方式中,
为了在两个X射线检测器在X方向独立移动时使检测器互不干涉,通常在
机械结构上加以改进。
(变形例)
X射线检查装置200也可以具有3个以上的X射线检测器。在检查对象
1比检测器的受光部大时,使用多个X射线检测器能够缩短检查时间。
相反,也可以只设一个X射线检测器。在检查对象区域小并且能够一次
拍摄整个区域时,该结构足够实现其功能。
[第三实施方式]
(结构)
参照图23来说明第三实施方式的X射线检查装置300的结构。图23是
用于说明第三实施方式的X射线检查装置300的结构的图。
X射线检查装置300除了X射线源10的结构之外,具有与第二实施方
式相同的结构。X射线源10具有相对置的两个直线形状的反射型的靶11a
和11b。因此,与具有透过型靶的X射线源相比,能够输出高强度的X射线。
这是由于,反射型靶散热性好,能够实现高能量电子碰撞。因此,通过X射
线检查装置300,能够缩短曝光时间,提高X射线图像的画质。
(拍摄方式)
X射线检查装置300与第二实施方式的X射线检查装置200同样地,使
X射线在Y方向上扫描,使X射线检测器23.1和23.2在Y方向上直线移动,
由此能够从多个Y位置拍摄图像。
图24表示第三实施方式中的X射线焦点位置17和X射线检测器23.2
的Y方向移动的一例。在图24中,表示对从靶11a输出并且透过检查对象
区域的X射线进行拍摄时,X射线焦点位置17和X射线检测器23.2的动作。
该图的含义与图16的说明相同,不重复详细说明。
根据本实施方式的X射线检查装置300,与第一及第二实施方式同样地,
使X射线检测器23.1和23.2直线移动,因此能够缩短检查时间。进而,根
据X射线检查装置300,与第二实施方式同样地,当拍摄Y方向的拍摄位置
不同的多个图像时,无需移动检查对象1。
另外,由于X射线检查装置300具有两个靶11a、11b和两个X射线检
测器23.1、23.2,因此能够通过在靶间切换X射线焦点位置,从而从两个方
向拍摄透过一个检查对象区域的X射线,而不必移动X射线检测器23.1、
23.2和检查对象1。
对此,参照图25进行说明。图25表示第三实施方式中的拍摄时的X射
线检测器23.1和23.2、检查对象1以及X射线焦点位置17的位置关系的一
例。在图25中,从Y方向观察X射线检测器23.1和23.2、检查对象1以及
X射线焦点位置17。参照图25,从靶11a输出X射线时,利用受光部24.2
拍摄检查对象区域的图像。另外,从靶11b输出X射线时,利用受光部24.1
拍摄检查对象区域的图像。
特别,X射线检查装置300在利用一个X射线检测器23.1(或23.2)进
行拍摄的期间内,使另一个X射线检测器23.2(或23.1)移动至下一个拍摄
位置。通过该方法,使X射线检测器23.1和23.2的移动时间隐藏在图像的
拍摄时间内,因此能够进一步缩短全部检查时间。此外,通过电子束扫描来
实现靶的切换,因此该切换是高速的,对检查时间几乎无影响。相对于机械
移动时间为数百ms的情况,电子束扫描所需的时间为数ms。
参照图26,说明检测器的独立移动。图26是用于说明第三实施方式的
检测器的独立移动的图。首先,X射线检查装置300利用实线所示位置的受
光部24.1检测从靶11b上的焦点位置b1输出的X射线。接着,X射线检查
装置300切换靶,从靶11a上的焦点位置a1输出X射线。X射线检查装置
300利用受光部24.2拍摄该X射线。在此期间,X射线检查装置300使受光
部24.1移动至虚线所示的位置。如果受光部24.2的X射线拍摄结束,则X
射线检查装置300在焦点位置b2输出X射线,利用虚线位置的受光部24.1
拍摄X射线。
X射线检查装置300在一系列的X射线扫描期间,能够在X方向上从两
个位置拍摄图像。因此,在一系列的X射线扫描期间,X射线检查装置300
能够从2×(Y方向的拍摄位置的数)的方向拍摄图像。
此外,在拍摄张数不足时,X射线检查装置300与已说明的实施方式同
样地,在X方向上移动检测器23.1、23.2和检查对象1,由此能够增加拍摄
张数。该移动的状况如图27所示。图27是用于说明第三实施方式中的X射
线检测器23.1、X射线检测器23.2和检查对象1的X方向移动的图。图27
的内容与第二实施方式中用图18说明的情况相同,不重复详细说明。
(处理的流程)
图28是以流程图形式表示第三实施方式的X射线检查的全部流程的图。
该处理的流程以及各处理的内容与第一实施方式中参照图8说明的情况大致
相同的,因此不重复其说明。但是,步骤S2810的CT拍摄的内容不同。
参照图29详细说明第三实施方式的CT拍摄。图29是以流程图形式表
示在图28中说明的CT拍摄的处理的流程的图。此外,在图29中,对于流
程图被分为3个分支的部分,左列表示X射线源10的动作,中央的列表示
X射线检测器23.1的动作,右列表示X射线检测器23.2的动作,排列在横
向的处理表示同时执行。
CT拍摄处理一开始(步骤S2900),运算部70使X射线焦点移动至与
X射线检测器23.1对应的位置,照射X射线(步骤S2902),利用X射线
检测器23.1进行拍摄(步骤S2912)。与此并行地,运算部70使X射线检
测器23.2移动至下一个拍摄位置,并且为了在重建部76进行重建处理,将
X射线检测器23.2的拍摄数据例如传送至存储器90(步骤S2922)。此外,
在拍摄刚刚开始后,即,还没有X射线检测器23.2的拍摄数据时,不需要
该处理。
接着,运算部70使X射线焦点移动至与X射线检测器23.2对应的位置,
照射X射线(步骤S2904),利用X射线检测器23.2进行拍摄(步骤S2924)。
与此并行地,运算部70使X射线检测器23.1移动至下一个拍摄位置,并且
为了在重建部76进行重建处理,将X射线检测器23.1的拍摄数据传送至存
储器90(步骤S2914)。
接着,运算部70判断在当前检查对象1和X射线检测器的位置是否已
照射了规定次数的X射线(步骤S2930)。如果照射次数未达到规定次数(步
骤S2930中为“否”),则运算部70使处理回到步骤S2902、2912、2922。
另一方面,如果达到规定次数(步骤S2930中为“是”),运算部70使检
查对象1(基板)和X射线检测器在X方向上移动(步骤S2940)。此外,
运算部70也可以取代步骤S2930而判断拍摄图像是否达到规定张数。
接着,运算部70判断是否拍摄了重建所需张数的图像(步骤S2950)。
在已拍摄了所需张数时(步骤S2950中为“是”),运算部70结束CT拍摄
处理(步骤S2960)。在未拍摄到所需张数时,运算部70使处理回到步骤
S2902、2912、2922。
[第四实施方式]
参照图30来说明第四实施方式的X射线检查装置400的结构。图30是
用于说明第四实施方式的X射线检查装置400的结构的图。
X射线检查装置400除了X射线检测器23.1、23.2的结构之外,具有与
第三实施方式相同的结构。在第四实施方式中,X射线检测器23.1(23.2)
组合了排列在Y方向上的两个X射线检测器23.1a、23.1b(23.2a、23.2b)。
通过X射线检查装置400,在第三实施方式的X射线检查装置300的效
果的基础上,能够减少在Y方向移动X射线检测器23.1、23.2。对此,参照
图31进行说明。图31是用于说明第四实施方式的拍摄方式的图。
通过X射线检查装置400,能够同时拍摄排列在纵向的两个检查对象区
域(视场)。因此,在Y方向存在多个检查对象区域时,能够将X射线检
测器在Y方向移动的次数消减一半。此外,也可以在Y方向组合3个以上
的X射线检测器。
由于难以准备具有一体物的大型受光部的X射线检测器,或者这种X
射线检测器价格太高,因此这样组合利用多个X射线检测器是实用的。
[其他]
当然,适当组合上述各实施方式也在本发明的范围内。例如,可以在第
一实施方式和第二实施方式中,如第四实施方式那样在Y方向排列X射线
检测器。
本次公开的实施方式全部是例示,并非限制本发明。本发明的范围不在
于上述说明,而是由权利要求书决定的,包括与权利要求书等价的范围内的
全部变更。
附图标记的说明
1 检查对象,
2 电路元件,
9 真空容器,
10 X射线源,
11 靶,
12 偏转线圈,
13 电子束会聚线圈,
14 高压电源,
15 真空泵,
16 电子束,
17 X射线焦点位置,
18 X射线,
19 电子枪,
20 检查对象移动机构,
22 X射线检测器驱动部,
22a 机械臂,
22b 检测器支持部,
23 X射线检测器,
24 受光部,
25a,25b 导轨,
30 图像取得控制机构,
32 检测器驱动控制部,
34 图像数据取得部,
40 输入部,
50 输出部,
60 X射线源控制机构,
62 电子束控制部,
70 运算部,
72 X射线源控制部,
74 图像取得控制部,
76 重建部,
78 好坏判定部,
80 检查对象位置控制部,
82 X射线焦点位置计算部,
84 拍摄条件设定部,
90 存储器,
92 X射线焦点位置信息,
94 拍摄条件信息,
96 程序,
98 图像数据,
100 X射线检查装置,
200 X射线检查装置,
300 X射线检查装置,
400 X射线检查装置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(删除)
2.(删除)
3.(修改后)一种X射线检查方法,利用X射线检测部(23)来拍摄
从X射线源(10)输出并透过对象物(1)的检查对象区域的图像,基于拍
摄到的图像,重建所述检查对象区域的三维数据,该X射线检查方法的特征
在于,包括:
拍摄步骤(S902、S904、S910),变更所述X射线源的固定的X射线
焦点位置(17)与所述检查对象区域之间的相对位置关系,并在使所述X射
线检测部移动至拍摄位置的状态下拍摄所述图像,所述拍摄位置是根据所述
X射线焦点位置与所述检查对象区域之间的所述相对位置关系决定的,
重复步骤(S908、S912),移动所述对象物,重复所述拍摄步骤,
重建步骤(S812),基于拍摄所述检查对象区域得到的多个图像来重建
所述三维数据;
所述重复步骤包括:
使所述X射线检测部直线移动至排列在第一方向上的多个所述拍摄位
置的步骤,
使所述X射线检测部在与所述第一方向不同的第二方向上移动的步骤,
在使所述X射线检测部在所述第二方向移动后,使所述X射线检测部
直线移动至排列在所述第一方向上的其他的多个所述拍摄位置的步骤。
4.(删除)
5.(删除)
6.(修改后)一种X射线检查方法,利用X射线检测部(23)来拍摄
从X射线源(10)输出并透过对象物(1)的检查对象区域的图像,基于拍
摄到的图像,重建所述检查对象区域的三维数据,该X射线检查方法的特征
在于,包括:
拍摄步骤(S902、S904、S910),变更所述X射线源的X射线焦点位
置(17)与所述检查对象区域之间的相对位置关系,并在使所述X射线检测
部移动至拍摄位置的状态下拍摄所述图像,所述拍摄位置是根据所述X射线
焦点位置与所述检查对象区域之间的所述相对位置关系决定的,
重复步骤(S908、S912),使所述X射线焦点位置在排列有多个所述拍
摄位置的第一方向上进行扫描,重复所述拍摄步骤,
重建步骤(S812),基于拍摄所述检查对象区域得到的多个图像,重建
所述三维数据;
所述重复步骤包括:
使所述X射线检测部直线移动至排列在第一方向上的多个所述拍摄位
置的步骤,
使所述X射线检测部在与所述第一方向不同的第二方向上移动的步骤,
在使所述X射线检测部在所述第二方向移动后,使所述X射线检测部
直线移动至排列在所述第一方向上的其他的多个所述拍摄位置的步骤,
使所述X射线焦点位置在沿着所述第一方向的一条直线上进行扫描的
步骤。
7.(修改后)如权利要求6所述的X射线检查方法,其特征在于,
所述检查对象区域在与所述第一方向不同的第二方向上分割为多个部
分区域,
所述X射线检测部包括排列在所述第二方向上的多个X射线检测器,
在使所述X射线检测部在所述第一方向上移动的步骤中,以从相同的所
述X射线焦点位置输出并透过互不相同的所述部分区域的所述X射线入射
至互不相同的所述X射线检测器的方式,使各所述X射线检测器在所述第
一方向上直线移动。
8.如权利要求7所述的X射线检查方法,其特征在于,在使所述X射
线检测部在所述第一方向上移动的步骤中,在所述多个X射线检测器中的一
部分所述X射线检测器拍摄所述图像的期间,使与所述一部分的X射线检
测器不同的另一部分所述X射线检测器在所述第一方向上移动。
9.(修改后)如权利要求6所述的X射线检查方法,其特征在于,
所述X射线源是扫描型X射线源,能够使所述X射线焦点位置在沿着
所述第一方向的多条线上进行扫描,
所述X射线检测部包括多个X射线检测器,
在使所述X射线检测部在所述第一方向上移动的步骤中,以从互不相同
的所述线输出并透过所述检查对象区域的所述X射线入射至互不相同的所
述X射线检测器的方式,使各所述X射线检测器在所述第一方向上直线移
动,
在所述重复步骤中,使所述X射线焦点位置在各所述线上进行扫描。
10.如权利要求9所述的X射线检查方法,其特征在于,所述扫描型X
射线源包括分别配置在多条所述线上的多个反射型的靶。
11.如权利要求9所述的X射线检查方法,其特征在于,在使所述X
射线检测部在所述第一方向上移动的步骤中,在所述多个X射线检测器中的
一部分所述X射线检测器拍摄所述图像的期间,使与所述一部分的X射线
检测器不同的另一部分所述X射线检测器在所述第一方向上移动。
12.如权利要求9所述的X射线检查方法,其特征在于,
所述重复步骤包括:
使所述X射线检测部在与所述第一方向不同的第二方向上移动的步骤,
在使所述X射线检测部在所述第二方向上移动后,使所述X射线检测
部直线移动至排列在所述第一方向上的多个所述拍摄位置的步骤。
13.(修改后)如权利要求3所述的X射线检查方法,其特征在于,所
述X射线检测部具有排列在第一方向上的多个受光部。
14.(删除)
15.(删除)
16.(修改后)一种X射线检查装置,用于重建对象物的检查对象区域
的三维数据,该X射线检查装置特征在于,具有:
X射线源(10),其用于输出X射线,
多个X射线检测部(23),用于拍摄所述X射线,
移动机构(22),其用于移动所述X射线检测部,
控制部(70),其用于控制所述X射线检查装置的动作;
所述控制部进行如下处理:
使所述X射线源变更其X射线焦点位置(17)与所述检查对象区域之
间的相对位置关系,并使所述移动机构将所述多个X射线检测部移动至拍摄
位置,在变更了所述相对位置关系以及移动了所述多个X射线检测部的状态
下,使所述X射线源和所述多个X射线检测部拍摄图像,所述拍摄位置是
根据所述X射线焦点位置与所述检查对象区域之间的所述相对位置关系决
定的,
以在所述X射线焦点位置与所述检查对象区域之间的各所述相对位置
关系中,使假想平面与特定线段所成的角度为不同的值的方式重复对所述图
像的拍摄,所述假想平面包含成为所述X射线焦点位置的点,所述特定线段
是连接所述X射线焦点位置和所述检查对象区域而成的线段,
基于针对所述检查对象区域在多个所述角度拍摄得到的多个图像,重建
所述三维数据;
所述X射线源是扫描型X射线源,能够使所述X射线焦点位置在沿着
排列有多个所述拍摄位置的第一方向的多条直线上进行扫描,
所述多个X射线检测器分别被配置为,使从互不相同的所述线输出并透
过所述检查对象区域的所述X射线,入射至互不相同的所述X射线检测器。
17.如权利要求16所述的X射线检查装置,其特征在于,所述扫描型
X射线源包括分别配置在所述多条线上的多个反射型的靶。
18.(追加)如权利要求6所述的X射线检查方法,其特征在于,所述
X射线检测部具有排列在第一方向上的多个受光部。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
基于专利合作条约第19条(1)的说明书
1.修改的内容
(1)删除了权利要求1、2、4、5、14、15。
(2)将从属权利要求3、6、16修改为独立权利要求,并且明确了其技术内容。
(3)追加了与权利要求13相当的权利要求18。
(4)相应修改了权利要求7、9、13的引用关系。
2.说明
(1)将从属权利要求3修改为独立权利要求,并实质上将权利要求1和2所记载的结构加入到权利要求3中。此外,明确了通过权利要求3记载的结构所含的多个步骤,来实现权利要求1所记载的“变更所述X射线源的X射线焦点位置(17)与所述检查对象区域之间的相对位置关系,并在使所述X射线检测部移动至拍摄位置的状态下拍摄所述图像,所述拍摄位置是根据所述X射线焦点位置与所述检查对象区域之间的所述相对位置关系决定的”的作用的结构。
(2)将从属权利要求6修改为独立权利要求,并实质上将权利要求1、4、5所记载的结构加入到权利要求6中。此外,明确了通过权利要求6记载的结构所含的多个步骤,来实现权利要求1所记载的“变更所述X射线源的X射线焦点位置(17)与所述检查对象区域之间的相对位置关系,并在使所述X射线检测部移动至拍摄位置的状态下拍摄所述图像,所述拍摄位置是根据所述X射线焦点位置与所述检查对象区域之间的所述相对位置关系决定的”的作用的结构。
(3)将从属权利要求16修改为独立权利要求,并实质上将权利要求14所记载的结构加入到权利要求16中。此外,通过修改,更加明确了权利要求14所记载的“在以所述检查对象区域作为基准时,重复所述图像的拍摄,使得假想平面与特定线段所成的角度为多个不同的值,所述假想平面含有作为所述X射线焦点位置的点,所述特定线段是连接所述X射线焦点位置和所述检查对象区域而成的线段”的结构的技术意义。
(4)通过以上的修改,本申请的X射线检查方法和X射线检查装置相对于任何对比文件都具有新颖性和创造性。