JP2018063183A - 被曝量管理装置及び被曝量管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象物上の部品ごとの被曝量を適切に管理するための技術を提供する。【解決手段】被曝量管理装置が、Ｘ線検査における線源と検査対象物の間の位置関係、及び、線源から照射されるＸ線の強度に基づいて、検査対象物の線源側の面である第１面における被曝量の分布と、検査対象物の線源とは反対側の面である第２面における被曝量の分布とを算出し、第１面及び第２面それぞれにおける被曝量の分布と複数の部品それぞれの配置に基づき、部品ごとの被曝量を算出する。【選択図】図５

Description

本発明は、産業用のＸ線検査装置に関し、特にＸ線検査による電子部品の被曝量を管理する技術に関する。

検査対象物にＸ線を照射し、その透過像やＣＴ像を用いて工業製品の不良や欠陥の検出を行う産業用Ｘ線検査装置が知られている。このようなＸ線検査装置は、外観からは視認しづらい箇所や対象物内部の状態を非破壊で検査できるという利点を生かし、例えば、表面実装基板の接合不良の検査、部品の内部クラックやモールド不良の検査、電子機器の全数検査など、様々な検査に応用されている。

電子機器のような工業製品であっても、被曝量が許容限度を超えると性能劣化や故障を生じる可能性がある。それゆえ、メーカにおいては被曝量が許容限度を超えないよう、Ｘ線検査の線量、方法、回数などを適切に運用することが望まれる。

工業製品の中でも、電気・電子部品（以下、単に「部品」と呼ぶ）については、特に注意が必要である。部品は、部品メーカでの検査、デバイスメーカでの検査、最終製品メーカでの検査など、複数のＸ線検査工程を経ることが多いため、ある一つのメーカないし工程での被曝量が許容限度を下回っていたとしても、最終製品に至るまでの累積被曝量が多ければ不具合を生じる可能性があるからである。

また、検査対象物が複数の部品を含む物（例えば、表面実装基板、電子機器やそのモジュール、部品トレイ上に積載された部品群など）である場合、Ｘ線検査による被曝量は、検査対象物上のすべての部品で同じになるとは限らない。また、１回のＸ線検査の中で複数回のＸ線照射が行われる場合は、部品ごとにＸ線照射を受ける回数やその被曝量が異なることも想定される。

したがって、従来より、Ｘ線検査における被曝量を部品ごとに管理する方法が提案されている。例えば特許文献１には、部品データ、照射データ、各部品のＸ線許容線量データをサーバに保持しておき、部品データと照射データからＸ線照射予定線量を算出し、照射予定線量が許容線量を超えている場合に警告を行う機能を有するＸ線撮像装置が提案されている。また特許文献２には、撮像時に推定被曝量を部品ごとに集計し、対象基板について累積被曝量を計算する機能を有するＸ線被曝量管理システムが提案されている。

特開２００２−３５０３６７号公報 特開２０１２−１６３３５２号公報

Ｘ線は透過性が高いため、基板の裏面に配置された部品も被曝する（本明細書では、便宜的に、検査対象物の線源側の面を「表面」又は「第１面」と呼び、線源とは反対側の面を「裏面」又は「第２面」と呼ぶ。）。ただし、表面部品やプリント基板自体を透過する際にＸ線のエネルギの一部が吸収され、Ｘ線が減衰するため、裏面部品の被曝量は表面部品よりも小さくなる。しかも、Ｘ線の減衰量は、基板の設計（例えば、プリント基板の厚さや材質、表面の部品の配置など）に依存する。しかしながら、従来技術では、基板の設
計に依存する裏面部品の被曝量の変動を一切考慮していなかったため、部品ごとの被曝量を正確に把握・管理することが困難であった。

本発明は上記実情に鑑みなされたものであって、検査対象物上の部品ごとの被曝量を適切に管理するための技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、検査対象物の線源側の面における被曝量の分布と、線源とは反対側の面における被曝量の分布と、をそれぞれ計算するという構成を採用する。

具体的には、本発明は、検査対象物がＸ線検査により受ける被曝量を算出する被曝量算出部と、前記検査対象物の被曝量に関する情報を出力する情報出力部と、を有する被曝量管理装置において、前記検査対象物は、複数の部品を含んでおり、前記被曝量算出部は、前記Ｘ線検査における線源と前記検査対象物の間の位置関係、及び、前記線源から照射されるＸ線の強度に基づいて、前記検査対象物の前記線源側の面である第１面における被曝量の分布と、前記検査対象物の前記線源とは反対側の面である第２面における被曝量の分布とを算出し、前記第１面及び前記第２面それぞれにおける前記被曝量の分布と前記複数の部品それぞれの配置に基づき、部品ごとの被曝量を算出する被曝量管理装置を提供する。

この構成によれば、検査対象物の線源側の面（第１面）における被曝量の分布と線源とは反対側の面（第２面）における被曝量の分布に基づき各部品の被曝量を算出するので、第１面側の部品の被曝量も第２面側の部品の被曝量も精度良く算出することができる。したがって、本発明は、プリント基板と、前記プリント基板の前記第１面に配置された部品と、前記プリント基板の前記第２面に配置された部品と、を有する両面実装基板の被曝量管理に好ましく適用できる。

本発明は、被曝量の予測に用いてもよいし、被曝量の記録に用いてもよい。被曝量の予測とは、Ｘ線検査を実際に行う前に、検査対象物がＸ線検査で受けるであろう被曝量を見積もる処理であり、被曝量の記録とは、Ｘ線検査を実際に行った後に、検査対象物が受けた被曝量を計算する処理である。

前記被曝量算出部は、前記プリント基板によるＸ線の吸収、及び／又は、前記第１面に配置された部品によるＸ線の吸収を考慮して、前記第２面における被曝量の分布を算出するとよい。プリント基板や第１面側の部品によるＸ線の吸収を考慮することにより、第２面側に透過するＸ線の強度、すなわち第２面における被曝量を精度良く計算することができる。

１回のＸ線検査において複数回のＸ線照射が行われる場合に、前記被曝量算出部は、それぞれのＸ線照射による被曝量を算出し、それらを累積加算することにより、１回のＸ線検査による被曝量の分布を算出するとよい。この構成によれば、例えば、検査対象物を複数の視野に分割して検査する場合のように、複数回のＸ線照射が行われる場合においても、被曝量を精度良く算出することができる。

前記被曝量算出部により算出された部品ごとの被曝量に基づいて、許容量に収まっているか否かを部品ごとに判定する判定部をさらに有するとよい。例えば、Ｘ線検査を行う前に被曝量を予測し、もし許容量を超過する部品が検出された場合には、Ｘ線照射条件を変更したり、Ｘ線検査を中止するなどの対応を採ることができる。

前記検査対象物に対し過去に行われたＸ線検査の履歴を記憶する検査履歴記憶部と、前記履歴に基づいて、前記被曝量算出部によって算出された前記被曝量の分布及び／又は部品ごとの被曝量に、過去に行われたＸ線検査による被曝量を累積する被曝量更新部と、をさらに有するとよい。これにより、検査対象物が複数回のＸ線検査を受けている場合に、検査対象物における累積被曝量の分布や部品ごとの累積被曝量を把握・管理することができる。

前記情報出力部は、被曝量の分布を示す被曝量マップを表示装置に出力するとよい。また、前記情報出力部は、部品ごとの被曝量を示す情報を表示装置に出力するとよい。また、前記情報出力部は、部品ごとの被曝量が許容量であるか否かを示す情報を表示装置に出力するとよい。このような情報をユーザに提供することにより、検査対象物が有する各部品の被曝量の把握及び管理が容易になる。

なお、本発明は、上記構成ないし機能の少なくとも一部を有する被曝量管理装置として捉えることができる。また、本発明は、Ｘ線検査装置と被曝量管理装置を備えるＸ線検査システムとして捉えることもできる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む被曝量管理方法又はＸ線検査方法として捉えることもできる。また、本発明は、これらの方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム、又は、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

本発明によれば、検査対象物上の部品ごとの被曝量を適切に管理することができる。

図１は、第１実施形態のＸ線検査システムの構成を示す図。 図２は、Ｘ線検査のフローチャート。 図３Ａは基板の表面の平面図、図３Ｂは基板の裏面の平面図。 図４は、Ｘ線照射条件の一例を示す図。 図５Ａ〜図５Ｃは、図４のＸ線照射条件に従ったＸ線照射の様子を示す図。 図６は、第１実施形態の被曝量の算出処理のフローチャート。 図７は、Ｘ線源情報の一例を示す図。 図８は、対象情報の一例を示す図。 図９Ａ及び図９Ｂは、被曝量マップの表示例を示す図。 図１０は、部品の被曝量と判定結果の表形式の表示例を示す図。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、部品の被曝量と判定結果の配置図形式の表示例を示す図。 図１２は、第２実施形態のＸ線検査システムの構成を示す図。 図１３は、第２実施形態の被曝量の算出処理のフローチャート。

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、以下に記載されている各構成の説明は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

＜第１実施形態＞
（Ｘ線検査システム）
図１は、第１実施形態に係るＸ線検査システムの構成を模式的に示す図である。

Ｘ線検査システム１は、概略、Ｘ線検査装置１０と被曝量管理装置１１を備えている。Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線を用いて検査対象物１２の非破壊検査を行う装置である。本実施形態では、複数の部品が実装された実装基板を検査対象物とし、各部品のはんだ接合の検査を行うＸ線基板検査装置を例示する。被曝量管理装置１１は、Ｘ線検査により検査対象物１２が受ける被曝量を管理する装置である。Ｘ線検査装置１０と被曝量管理装置１１は一体の装置で構成されていてもよいし、それぞれ別体の装置で構成されていてもよい。

（Ｘ線検査装置）
Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線源１００、Ｘ線検出器１０１、ステージ１０２、制御部１０３、検査部１０４、記憶部１０５などを有している。Ｘ線源１００は、検査対象物１２に対しＸ線を照射する手段であり、例えば、コーンビーム型ないしファンビーム型のＸ線発生器により構成される。Ｘ線検出器１０１は、検査対象物１２を透過したＸ線を検出し、Ｘ線透過像のデータを出力する撮像手段であり、例えば、シンチレータと２次元ＣＭＯＳセンサにより構成される。ステージ１０２は、検査対象物１２を保持・搬送する手段であり、Ｘ線源１００とＸ線検出器１０１からなる撮像系の視野と検査対象物１２上の検査対象領域の位置合わせを行う。なお、撮像系の視野を移動する際には、ステージ１０２を移動してもよいし、撮像系を移動してもよいし、ステージ１０２と撮像系の両方を移動してもよい。

制御部１０３は、Ｘ線検査装置１０の各部の動作（視野の移動、Ｘ線の照射、Ｘ線透過像の取り込み、検査部１０４での検査処理、外部装置との連携・データ伝送など）を制御するユニットである。検査部１０４は、Ｘ線検査装置１０で取得したＸ線透過像を用いて、検査対象物１２の検査を行うユニットである。ここで、制御部１０３及び検査部１０４の機能は、ＣＰＵ（プロセッサ）とメモリを備えたコンピュータによるソフトウェア処理によって実現してもよいし、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの回路によって実現してもよい。

記憶部１０５は、Ｘ線検査装置１０の設定ファイル、検査プログラム、Ｘ線透過像や検査結果などのデータを記憶するユニットである。設定ファイルは、検査対象物１２に依存しない共通の情報（例えば、初期設定値、Ｘ線源１００及びＸ線検出器１０１の仕様など）を記述したデータである。検査プログラムは、Ｘ線検査の手順を定義するデータであり、検査対象物１２の種類ごとに予め作成し保存されている。検査プログラムには、検査対象物１２の情報（例えば、基板のサイズ・厚さ・材質、部品ごとの基板上の位置・サイズ・被曝許容量など）、Ｘ線照射条件（例えば、照射位置（視野位置）、Ｘ線源と基板の距離、管電圧、管電流、照射時間など）、検査ロジック（例えば、画像から取得する特徴量、検査の判定基準（閾値、値域）、判定結果に応じた処理など）などの定義が含まれているとよい。記憶部１０５は、例えばフラッシュメモリやハードディスクなどの不揮発性の記憶デバイスにより構成される。

（Ｘ線検査の動作）
図２のフローチャートを参照して、Ｘ線検査装置１０によるＸ線検査の動作の一例を説明する。

まず、制御部１０３が、記憶部１０５から設定ファイルを読み込み、Ｘ線検査装置１０の初期設定を行う（ステップＳ２０）。次に、制御部１０３が、検査対象物１２の種類（例えば基板の品番）に応じた検査プログラムを記憶部１０５から読み込む（ステップＳ２１）。検査対象物１２の種類については、ユーザが入力してもよいし、基板に付されたバーコード、２次元コード、ＩＣタグ、あるいは基板に印字された番号を読み取ることで認識してもよいし、外部装置（例えば、製造ラインを管理する上位システム）から通知を受けてもよい。

制御部１０３は、検査プログラムに定義されたＸ線照射条件に従って、撮像系の視野の移動、Ｘ線照射、透過像の取り込みを実行する（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。検査プログラムにおいて複数のＸ線照射条件が設定されている場合には、Ｘ線照射条件を順に変更しながらステップＳ２２〜Ｓ２４の処理を繰り返し実行する（ステップＳ２５）。

図３Ａ及び図３Ｂに検査対象物１２としての表面実装基板の一例を示す。図３Ａは基板の表面の平面図であり、表面には５つの部品３１〜３５が配置されている。図３Ｂは基板の裏面の平面図（ただし、図３Ａと同じ方向から視た透視図である）であり、裏面には２つの部品３６、３７が配置されている。図４は、この基板の検査プログラムに設定されたＸ線照射条件の一例を示す。図４は、Ｘ線の照射位置（視野位置）、Ｘ線源と基板の距離、Ｘ線源の管電圧と管電流の条件を変えながら、３回のＸ線照射を行う例である。なお、管電流の単位「ｕＡ」はマイクロアンペアの略記である。図５Ａ〜図５Ｃは、図４のＸ線照射条件に従ったＸ線照射の様子を模式的に示す。各図の左側は側面図であり、右側は平面図であり、ハッチングがＸ線の照射範囲を示している。この操作により、番号１〜３の３つの視野に関するＸ線透過像が得られる。

続いて、検査部１０４が、検査プログラムに定義された検査ロジックに従って、Ｘ線透過像から必要な特徴量を抽出し、その特徴量の値を判定基準と比較することによって、基板上の部品のはんだ接合の良否を判定する（ステップＳ２６）。検査部１０４による検査結果は表示装置や外部装置に出力される（ステップＳ２７）。

（Ｘ線検査による被曝について）
前述したように、部品の被曝量が許容限度を超えると、性能劣化や故障を引き起こすおそれがある。また、一つの部品が、部品メーカでの検査、デバイスメーカでの検査、最終製品メーカでの検査など、複数のＸ線検査工程を経る場合が多いため、個々の工程での被曝量だけでなく、最終的な累積被曝量の把握を容易にすることが望まれる。そこで、本実施形態のＸ線検査システム１では、被曝量管理装置１１により、Ｘ線検査装置１０によるＸ線検査により検査対象物１２上の個々の部品３１〜３７が受ける被曝量の予測、記録、出力を行う。「予測」とは、Ｘ線検査を行う前に、検査対象物１２が受ける被曝量を見積もる処理である。この予測結果は、例えば、Ｘ線照射条件が適切かどうかの検証、検査対象物１２のＸ線検査を実行してよいかどうかの判断などに用いることができる。「記録」とは、Ｘ線検査を行った場合に検査対象物１２が実際に受けた被曝量を計算し、ログとして保存する処理である。記録されたログデータは、検査対象物１２の被曝量を証明するエビデンスとして、後工程、納品先のメーカ、消費者などに開示される。

ここで、表面実装基板のように複数の部品を含む検査対象物１２に関して、Ｘ線検査による被曝量を予測ないし記録するにあたっては、以下の点を考慮することが好ましい。

（１）１回のＸ線検査において、Ｘ線照射条件を変えながら複数回のＸ線照射が行われるケースが多い。その場合、部品によって被曝回数（Ｘ線照射を受ける回数）及び被曝量が異なり得る。例えば図５Ａ〜図５Ｃの例では、部品３１の被曝回数は１回であるが、部品３４の被曝回数は２回である。したがって、部品ごとに、各回のＸ線照射で受ける被曝量を計算し、その合計量を算出する必要がある。

（２）照射範囲内の線量は一定ではない。Ｘ線の強度は伝播距離の二乗に反比例するため、例えば、一般的なコーンビーム型のＸ線源の場合であれば、照射範囲の中心の線量が最大であり、端部へ行くほど線量は小さくなる。照射範囲内の線量の分布は、Ｘ線源１００の仕様（ビームの照射角度（広がり角度）など）、Ｘ線源１００と検査対象物１２の幾何学的な位置関係、Ｘ線源１００の照射条件（管電圧、管電流、照射時間など）が分かれば、計算できる。

（３）Ｘ線は透過性が高いため、基板の裏面に配置された部品（図５Ａの部品３６，３７）も被曝する。ただし、表面の部品やプリント基板を透過する際にＸ線のエネルギの一部が吸収され、Ｘ線が減衰するため、裏面部品の被曝量は表面部品よりも小さくなる。しかも、Ｘ線の減衰量は、プリント基板の厚さや材質、表面の部品の配置など、基板の設計に依存する（例えば、厚み１ｍｍのガラスエポキシ基板を透過すると、被曝量は約６０％減少する。）。したがって、裏面部品の被曝量は、プリント基板自体や表面部品によるＸ線の減衰を考慮して計算すべきである。

（４）部品の種類によって被曝許容量が異なる可能性がある。したがって、部品ごとに被曝量と許容量を管理することが好ましい。

（被曝量管理装置）
図１を参照して、被曝量管理装置１１の構成を説明する。被曝量管理装置１１は、その機能として、データ入力部１１０、被曝量算出部１１１、判定部１１２、情報出力部１１３を有している。データ入力部１１０は、被曝量算出に用いる各種のデータを取得する手段である。被曝量算出部１１１は、検査対象物がＸ線検査により受ける被曝量を算出する手段である。判定部１１２は、被曝量が許容量に収まっているか否かを部品ごとに判定する手段である。情報出力部１１３は、検査対象物の被曝量に関する情報を表示装置１１４又は外部装置（不図示）に出力する手段である。

被曝量管理装置１１は、例えば、ＣＰＵ（プロセッサ）、メモリ、ストレージ（ハードディスクなど）、入力装置（キーボード、マウス、タッチパネルなど）、表示装置１１４、通信Ｉ／Ｆなどを具備した汎用のコンピュータにより構成することができる。この場合、１つのコンピュータにより被曝量管理装置１１を構成してもよいし、複数のコンピュータの協働により被曝量管理装置１１を実現してもよい。例えば、分散型コンピューティングやクラウドコンピューティングの技術を利用してもよい。本実施形態の被曝量管理装置１１の各機能は、ＣＰＵが必要なプログラムを実行することにより実現されるものである。ただし、機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの回路で構成することも可能である。

（被曝量の算出）
図６のフローチャートを参照して、被曝量管理装置１１による被曝量の算出処理の一例を説明する。ここでは、図３Ａ及び図３Ｂに示す両面基板を例にとり、この両面基板に対し図４に示すＸ線照射条件に従ったＸ線検査を実施すると仮定した場合に、基板上の複数の部品３１〜３７が受ける被曝量を予測する。

まず、データ入力部１１０が、被曝量算出に必要なデータを取得する（ステップＳ６０）。被曝量算出に必要なデータは、例えば、Ｘ線照射条件、Ｘ線源情報、対象情報などである。照射条件は、Ｘ線の照射位置及び強度を計算するための情報であり、図４に一例を示すように、１回のＸ線検査で実施される各Ｘ線照射における、照射位置、Ｘ線源１００の距離、管電圧、管電流、照射時間などを含むとよい。Ｘ線源情報は、Ｘ線の照射範囲の形状、サイズ、強度分布を計算するための情報である。コーンビーム型やファンビーム型のＸ線源１００の場合であれば、図７に一例を示すように、Ｘ線源情報としてビームの照射角度（広がり角度）を取得するとよい。対象情報は、Ｘ線検査の検査対象物１２に関する情報である。図３Ａ及び図３Ｂに示す両面基板に関する対象情報の一例を図８に示す。ここでは、プリント基板に関する情報として、基板のサイズ・厚さ・材質などが、また部品に関する情報として、部品の番号・基板の表／裏・基板上の位置・サイズ・被曝許容量などが、対象情報に含まれている。上述したＸ線照射条件、Ｘ線源情報、対象情報は、検査プログラム及び／又はＸ線検査装置１０の設定ファイルから取得することができる。な
お、図１では、Ｘ線検査装置１０の記憶部１０５からこれらの情報を取得しているが、他の装置（Ｘ線検査装置１０の上位システム、データを格納するストレージなど）から情報を取得しても構わない。

次に、被曝量算出部１１１が、ステップＳ６０で取得したＸ線源情報及びＸ線照射条件に基づき、基板の表面（線源側の面）の被曝量マップを算出する（ステップＳ６１）。被曝量マップとは、基板上の位置ごとの被曝量を表すデータであり、例えば二次元画像データの形式で記録される。Ｘ線の強度は、Ｘ線源１００からの距離の二乗に反比例し、管電圧の二乗に比例し、管電流に比例し、照射時間に比例する。したがって、基板上の位置ごとの被曝量の値は、Ｘ線源１００と基板の間の位置関係、及び、Ｘ線源１００から照射されるＸ線の強度に基づき、算出することができる。このとき、理論計算のみで被曝量を算出してもよいし、所定の条件の下であらかじめ測定した実測値に対し照射条件の違いに応じた修正を加えることで被曝量を算出してもよい。後者の例として、管電流１００ｕＡでの実測値が既知である場合に、管電流１１０ｕＡでの被曝量を下記式のように算出する方法などが挙げられる。

管電流１１０ｕＡでの被曝量＝管電流１００ｕＡでの実測値×補正係数１．１

１回のＸ線検査の中で複数回のＸ線照射が行われる場合、つまり、Ｘ線照射条件の中に複数の視野に関する条件が含まれている場合には、それぞれのＸ線照射による被曝量マップを求め、それらを合成（累積加算）したものを最終的な被曝量マップとする。

次に、被曝量算出部１１１が、ステップＳ６１で計算した表面の被曝量マップ、及び、対象情報に基づき、基板の裏面（線源とは反対側の面）の被曝量マップを算出する（ステップＳ６２）。具体的には、被曝量算出部１１１は、基板の厚さ及び材質に基づいて基板による吸収線量を算出すると共に、表面の部品の配置に基づいて表面の部品による吸収線量を算出する。そして、被曝量算出部１１１は、ステップＳ６１で計算した表面の被曝量の値から、基板による吸収線量と表面の部品による吸収線量を減算することで、基板裏面の被曝量の値を算出する。

なお、基板の吸収線量については、あらかじめ測定した実測値に基づいて算出してもよいし、基板上の部品が存在しない箇所を実際にＸ線撮影した結果から推定してもよい。また、各部品の吸収線量については、既定値（固定値）を一律に用いてもよいし、部品種別や部品サイズ（高さ）に応じて変えてもよいし（例えば部品種別ごとの吸収線量をデータベースから取得してもよい）、基板上の部品が存在する箇所を実際にＸ線撮影した結果から推定しておよい。

次に、基板上のすべての部品についてステップＳ６３〜Ｓ６５の処理が繰り返される（ステップＳ６６）。以下、処理対象の部品を注目部品とよぶ。

ステップＳ６３では、被曝量算出部１１１が、注目部品の被曝量を算出する。具体的には、被曝量算出部１１１は、注目部品の存在する面（表面又は裏面）の被曝量マップを用いて、注目部品が占める領域内の被曝量の代表値を算出し、その値を注目部品の被曝量とする。代表値としては、合計値、平均値、最大値、中間値などを用いることができる。なお、これらのうち複数個の値（例えば平均値と最大値の２つなど）を注目部品の被曝量を表す指標としても用いてもよい。

ステップＳ６４では、被曝量算出部１１１が、対象情報から注目部品の被曝許容量（図８参照）を取得する。ただし、被曝許容量の取得方法はこれに限らない。例えば、全ての
部品について既定値（固定値）を一律に適用してもよいし、部品種別ごとの被曝許容量をデータベースから取得してもよいし、対象情報として入力された部品種、部品材質、サイズなどの情報に基づいて被曝許容量を算出してもよい。

ステップＳ６５では、判定部１１２が、ステップＳ６３で算出した注目部品の被曝量とステップＳ６４で取得した注目部品の被曝許容量とを比較し、注目部品の被曝量が被曝許容量に収まっているか否かを判定する。

最後の部品の処理が終了したら（ステップＳ６６；ＹＥＳ）、情報出力部１１３が、基板の表面及び裏面の被曝量マップ、各部品の被曝量とその判定結果などを表示装置１１４に出力する（ステップＳ６７）。

図９Ａは基板表面の被曝量マップの表示例であり、図９Ｂは基板裏面の被曝量マップの表示例である。この例では、被曝量の大きさを濃淡のグラデーションで表しており、白色に近いほど被曝量が小さく、黒色に近いほど被曝量が大きいことを示している。また、矩形枠は、表面と裏面それぞれの部品の配置を示している。このような被曝量マップにより、基板の表面／裏面それぞれの被曝量の分布、並びに、各部品の被曝量の大きさを直観的に理解することができる。特に、複数回のＸ線照射により被曝量が累積している箇所も容易に判別することができる。また、図９Ｂのように、基板や表面の部品の吸収線量を考慮した被曝量マップを示すことで、基板裏面の部品の被曝量についても正確に把握することができる。なお被曝量マップの図示方法は、この例に限らず、どのような方法を用いてもよい。例えば、被曝量の大きさを疑似色で表現したり（ヒートマップとも呼ばれる）、等高線グラフで表示してもよい。また、被曝量マップ（コンピュータグラフィクス）を基板の画像に重ねて表示してもよい。

図１０は、各部品の被曝量と判定結果を表形式で表示する例である。部品ごとに、部品番号・基板の表／裏・被曝量・判定結果が示されている。被曝量が許容量を超えている部品については、部品番号５のように、ハイライトや点滅などの強調表示を行うことにより、ユーザにアラートを通知するとよい。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、各部品の被曝量と判定結果を配置図形式で表示する例である。基板の表面と裏面それぞれに各部品を示す矩形が示され、その部品矩形の中に被曝量が示されている。部品矩形の色（又は濃淡）は被曝量の大きさを表している。また、被曝量が許容量を超えている部品については、ハイライトや点滅などの強調表示を行うことにより、ユーザにアラートを通知するとよい。なお、図１０と図１１Ａ及び図１１Ｂの両方を表示してもよいし、図１１Ａ又は図１１Ｂの部品矩形をユーザが指定（例えばクリック）すると、該当部品の詳細情報が表示されたり、図１０の表の該当行が自動でハイライトされてもよい。

（本実施形態の利点）
以上述べた本実施形態の構成によれば、検査対象物の表面（線源側の面）における被曝量の分布と裏面（線源とは反対側の面）における被曝量の分布に基づき各部品の被曝量を算出するので、表面側の部品の被曝量も裏面側の部品の被曝量も精度良く算出することができる。しかも、プリント基板によるＸ線の吸収や表面の部品によるＸ線の吸収を考慮するので、裏面に配置された部品の被曝量を精度良く算出可能である。したがって、本実施形態の装置は、片面に部品が実装された片面実装基板は勿論、両面に部品が実装された両面実装基板の被曝量管理に対し、特に好ましく適用できる。

また、本実施形態では、検査対象物の表面と裏面それぞれの被曝量マップ、部品ごとの被曝量、部品ごとの被曝量が許容量であるか否かの判定結果などを表示装置に出力する。
このような情報をユーザに提供することにより、Ｘ線検査による各部品の被曝量の把握及び管理が容易になる。

＜第２実施形態＞
図１２及び図１３を参照して、本発明の第２実施形態に係るＸ線検査システムについて説明する。図１２は第２実施形態のＸ線検査システムの構成を示す図であり、図１３は第２実施形態の被曝量の算出処理のフローチャートである。上述した第１実施形態では、１回のＸ線検査での被曝量を算出したのに対し、第２実施形態では、同じ検査対象物に対し過去に行われたＸ線検査の履歴を参照することで、複数回のＸ線検査での累積被曝量を算出する。以下では第２実施形態に特有の構成及び処理についてのみ説明を行い、第１実施形態と同じ構成及び処理については説明を省略する。

図１２に示すように、本実施形態の被曝量管理装置１１は、第１実施形態の機能構成に加え、検査履歴記憶部１１５及び被曝量更新部１１６を備える。検査履歴記憶部１１５は、検査対象物（本実施形態では基板）ごとに検査履歴を記憶しているデータベースである。検査履歴は、検査対象物に対し過去に行われたＸ線検査の履歴に関する情報である。当該検査対象物の累積被曝量を算出できる情報であればどのような情報でもよく、例えば、過去の検査回数、又は、過去の検査で受けた被曝量などを検査履歴として用いることができる。被曝量更新部１１６は、検査履歴に基づいて、被曝量算出部１１１によって算出される被曝量に、過去に行われたＸ線検査による被曝量を累積する手段である。

図１３のフローチャートを参照して、本実施形態の被曝量の算出処理を説明する。なお、図１３のフローチャートにおいて、第１実施形態（図６）と同じ処理ステップには同一のステップ番号を付し、詳しい説明は省略する。

まず、データ入力部１１０が、被曝量算出に必要なデータを取得する（ステップＳ６０）。次に、被曝量算出部１１１が、ステップＳ６０で取得したＸ線源情報及びＸ線照射条件に基づき、基板の表面（線源側の面）の被曝量マップを算出する（ステップＳ６１）。また、被曝量算出部１１１が、ステップＳ６１で計算した表面の被曝量マップ、及び、対象情報に基づき、基板の裏面（線源とは反対側の面）の被曝量マップを算出する（ステップＳ６２）。ここまでの処理は第１実施形態と同様である。

次に、被曝量更新部１１６が、データ入力部１１０を介して検査対象物のＩＤを取得する（ステップＳ１３０）。検査対象物のＩＤ（識別番号）については、ユーザが入力してもよいし、基板に付されたバーコード、２次元コード、ＩＣタグ、あるいは基板に印字された番号を読み取ることで認識してもよいし、外部装置（例えば、製造ラインを管理する上位システム）から通知を受けてもよい。

次に、被曝量更新部１１６が、検査履歴記憶部１１５から、検査対象物のＩＤに該当する検査履歴を取得する（ステップＳ１３１）。なお、本実施形態では装置内に設けられた検査履歴記憶部１１５から検査履歴を取得するが、外部のデータベースやＸ線検査装置や上位システムなどから検査履歴を取得しても構わない。

次に、被曝量更新部１１６は、検査対象物の検査履歴に基づいて、ステップＳ６１及びＳ６２で算出した表面と裏面それぞれの被曝量を更新する（ステップＳ１３２）。例えば、検査履歴として過去の検査回数が得られる場合、累積被曝量は、今回の被曝量（ステップＳ６１、Ｓ６２で算出した被曝量）と過去の検査回数とを用いて、

累積被曝量＝今回の被曝量×（過去の検査回数＋１）

のように計算できる。あるいは、検査履歴として過去の被曝量が得られる場合であれば、累積被曝量は、

累積被曝量＝今回の被曝量＋過去の被曝量

のように計算できる。なお、ここで挙げた更新方法は一例であり、他の計算方法により累積被曝量を求めてもよい。

以上の処理により、表面と裏面それぞれの累積被曝量マップが得られる。以降の処理（ステップＳ６３〜Ｓ６７）は、被曝量マップの代わりに累積被曝量マップを用いること以外は第１実施形態のものと同じである。

（本実施形態の利点）
以上述べた本実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様の利点に加え、検査対象物が複数回のＸ線検査を受けている場合に、検査対象物における累積被曝量の分布や部品ごとの累積被曝量を把握・管理することができるという利点がある。

＜その他の実施形態＞
上述した実施形態の構成は本発明の一具体例を示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では検査対象物として両面実装基板の例を挙げたが、部品トレイ上に積載された部品群の検査（トレイ検査）にも本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、上面にのみＸ線を照射する例を示したが、上面と下面の両側からＸ線を照射する検査にも本発明を適用できる。その場合は、上面から照射した場合と下面から照射した場合のそれぞれについて上述した被曝量算出処理を行い、それらを合計して累積被曝量を算出すればよい。

１：Ｘ線検査システム、１０：Ｘ線検査装置、１１：Ｘ被曝量管理装置、１２：検査対象物、３１〜３７：部品、１００：Ｘ線源、１０１：Ｘ線検出器、１０２：ステージ、１０３：制御部、１０４：検査部、１０５：記憶部、１１０：データ入力部、１１１：被曝量算出部、１１２：判定部、１１３：情報出力部、１１４：表示装置、１１５：検査履歴記憶部、１１６：被曝量更新部

Claims (13)

1. 検査対象物がＸ線検査により受ける被曝量を算出する被曝量算出部と、
   前記検査対象物の被曝量に関する情報を出力する情報出力部と、を有する被曝量管理装置において、
   前記検査対象物は、複数の部品を含んでおり、
   前記被曝量算出部は、
   前記Ｘ線検査における線源と前記検査対象物の間の位置関係、及び、前記線源から照射されるＸ線の強度に基づいて、前記検査対象物の前記線源側の面である第１面における被曝量の分布と、前記検査対象物の前記線源とは反対側の面である第２面における被曝量の分布とを算出し、
   前記第１面及び前記第２面それぞれにおける前記被曝量の分布と前記複数の部品それぞれの配置に基づき、部品ごとの被曝量を算出する
   ことを特徴とする被曝量管理装置。
2. 前記検査対象物は、プリント基板と、前記プリント基板の前記第１面に配置された部品と、前記プリント基板の前記第２面に配置された部品と、を有する両面実装基板を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の被曝量管理装置。
3. 前記被曝量算出部は、前記プリント基板によるＸ線の吸収を考慮して、前記第２面における被曝量の分布を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の被曝量管理装置。
4. 前記被曝量算出部は、前記第１面に配置された部品によるＸ線の吸収を考慮して、前記第２面における被曝量の分布を算出する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の被曝量管理装置。
5. １回のＸ線検査において複数回のＸ線照射が行われる場合に、前記被曝量算出部は、それぞれのＸ線照射による被曝量を算出し、それらを累積加算することにより、１回のＸ線検査による被曝量の分布を算出する
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の被曝量管理装置。
6. 前記被曝量算出部により算出された部品ごとの被曝量に基づいて、許容量に収まっているか否かを部品ごとに判定する判定部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の被曝量管理装置。
7. 前記検査対象物に対し過去に行われたＸ線検査の履歴を記憶する検査履歴記憶部と、
   前記履歴に基づいて、前記被曝量算出部によって算出された前記被曝量の分布及び／又は部品ごとの被曝量に、過去に行われたＸ線検査による被曝量を累積する被曝量更新部と、をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の被曝量管理装置。
8. 前記情報出力部は、被曝量の分布を示す被曝量マップを表示装置に出力する
   ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の被曝量管理装置。
9. 前記情報出力部は、部品ごとの被曝量を示す情報を表示装置に出力する
   ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の被曝量管理装置。
10. 前記情報出力部は、部品ごとの被曝量が許容量であるか否かを示す情報を表示装置に出力する
    ことを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の被曝量管理装置。
11. 検査対象物のＸ線検査を行うＸ線検査装置と、
    前記検査対象物が前記Ｘ線検査により受ける被曝量に関する情報を出力する、請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の被曝量管理装置と、
    を有するＸ線検査システム。
12. 検査対象物がＸ線検査により受ける被曝量を算出する被曝量算出ステップと、
    前記検査対象物の被曝量に関する情報を出力する情報出力ステップと、を有する被曝量管理方法において、
    前記検査対象物は、複数の部品を含んでおり、
    前記被曝量算出ステップは、
    前記Ｘ線検査における線源と前記検査対象物の間の位置関係、及び、前記線源から照射されるＸ線の強度に基づいて、前記検査対象物の前記線源側の面である第１面における被曝量の分布と、前記検査対象物の前記線源とは反対側の面である第２面における被曝量の分布とを算出するステップと、
    前記第１面及び前記第２面それぞれにおける前記被曝量の分布と前記複数の部品それぞれの配置に基づき、部品ごとの被曝量を算出するステップと、を含む
    ことを特徴とする被曝量管理方法。
13. 請求項１２に記載の被曝量管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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