JP4158027B2 - X-ray fluoroscopy system - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線を用いて検査対象物を非破壊のもとに透視検査するＸ線透視検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
検査対象物にＸ線を照射してそのＸ線透視像を得て、検査対象物の内部の欠陥の有無などを非破壊のもとに検査するＸ線透視検査装置においては、一般に、Ｘ線源と、イメージインテンシファイアとＣＣＤ等からなるＸ線検出器を対向配置し、これらの間に検査対象物を搭載して移動可能なステージを設けた構造を採り、Ｘ線検出器からの出力を画像処理装置に導いて検査対象物のＸ線透視像を形成して、表示器に表示する。
【０００３】
ステージは、通常、Ｘ線光軸方向を含む互いに直交する３軸方向に移動可能となっており、オペレータがジョイスティック等を操作することによって、検査対象物を任意の観察位置において任意の倍率で透視できるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、この特許文献１には、比較的低倍率で撮像した検査対象物のＸ線透視画像上で、任意の位置をボックスカーソルで指定することによって、その指定された領域が画面全体を占めるように、自動的にステージを移動させる技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２５５２８６号公報（第３−６頁，図２、および、第６−第８頁，図１１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のＸ線透視検査装置においては、一つの検査対象物をステージ上に載せた状態で、観察したい位置がオペレータがジョイスティック等を手動操作してＸ線検出器の視野中心にくるように位置決めし、あるいはオペレータがマウス等を操作してボックスカーソル等によって観察したい位置を指定する必要がある。また、検査対象物の種類によっては、観察位置や透視倍率等によって、表示器に表示すべきＸ線透視像のコントラストや輝度を適宜に変更するなど、手動操作による指令の付与により画像処理の条件を変える必要がある。
【０００７】
ここで、例えば半導体ウエハ上に形成された多数の半田バンプのそれぞれの内部にボイドがあるか否か等を検査するような用途をはじめとして、多数個におよぶロット品などを、１個ずつ複数箇所の観察位置において検査する必要のある場合には、オペレータに多大な手間がかかり、作業の効率および能率の向上には限界があるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、ロット品等の検査に際してオペレータの労力を軽減して、効率的に透視検査を行うことのできるＸ線透視検査装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線透視検査装置は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、検査対象物を移動させて観察位置を変化させるための移動機構が配置されているとともに、上記Ｘ線検出器の出力を用いた画像処理により検査対象物のＸ線透視像を表示器に表示する画像処理手段を備えたＸ線透視検査装置において、あらかじめ設定された複数の観察位置および各観察位置での撮像倍率と、その各観察位置ごとの画像処理条件とを記憶する記憶手段と、指令の付与により、記憶手段の内容に従って上記移動機構を自動的に駆動して順次各観察位置に位置決めするとともに、その各観察位置で対応する撮像倍率のもとに得た透視像に対し、対応する画像処理条件のもとに画像処理を施して表示器に表示させる制御手段を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１０】
ここで、本発明においては、上記各観察位置ごとの待機時間を設定し得るように構成すること（請求項２）が望ましい。
【００１１】
本発明は、半田バンプの形成後の半導体ウエハなど、基本的な形状や性状が互いに同一の多数の検査対象物においては、それぞれの製品に対して複数の観察位置を設定する場合、その各観察位置並びに各観察位置おけるコントラスト等の画像処理の条件が、各製品ごとに互いに同一とされることを利用したものである。
【００１２】
すなわち、本発明においては、複数の観察位置とそれぞれの撮像倍率、並びにそれぞれの観察位置において施すべき画像処理条件を設定することによって、これらを記憶手段に記憶し、指令の付与により、その記憶手段の内容に従って検査対象物を移動させるための移動機構および画像処理手段を制御して、自動的に順次観察位置に位置決めして、各位置に対応して定められた撮像倍率で透視情報を得て、かつ、定められた条件のもとに画像処理を実行する。これにより、検査対象物をステージ等の定められた位置に搭載して指令を付与するだけで、オペレータが介在することなく全ての観察位置において適正な撮像倍率のもとにそれぞれに適正な画像処理が施されたＸ線透視像が得られる。
【００１３】
そして、請求項２に係る発明のように、各観察位置ごとの待機時間の設定を可能とした構成を採用することにより、検査の効率化を達成することができるばかりでなく、種々の検査対象物に柔軟に対応できるという利点がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成を示す模式図である。
【００１５】
Ｘ線源１は鉛直上方に向けてＸ線を出力し、その鉛直上方にＸ線カメラ２が配置されている。これらのＸ線源１とＸ線カメラ２の間には、検査対象物Ｗを搭載するためのステージ３が配置されており、このステージ３はステージ移動機構４によって、Ｘ線の光軸方向（ｚ軸方向）およびその方向に直交する平面上で互いに直交する２軸方向（ｘ，ｙ軸方向）に移動可能となっている。
【００１６】
ステージ移動機構４の各軸方向への駆動源である３つのモータ４ｘ，４ｙおよび４ｚは、それぞれに対応するドライバ５ｘ，５ｙおよび５ｚから駆動信号が供給され、その各ドライバドライバ５ｘ，５ｙおよび５ｚは、パーソナルコンピュータ６の制御部６１からの制御信号によって制御される。
【００１７】
Ｘ線カメラ２は、イメージインテンシファイアと２次元ＣＣＤカメラ等からなる公知のものであり、その出力は画像取り込み回路７を介してパーソナルコンピュータ６の画像処理部６２に取り込まれる。
【００１８】
なお、制御部６１および画像処理部６２は、実際には１台のパーソナルコンピュータ６によって構成され、それぞれに対応する機能を有するプログラムがインストールされているのであるが、説明の便宜上、これらを各機能ごとのブロック図で表している。
【００１９】
画像処理部６２は、画像取り込み回路７を介して取り込んだＸ線カメラ２からの画素データを用いた画像処理により、検査対象物ＷのＸ線透視像を構築する。この画像は画像メモリ６３を介して表示器８に表示される。
【００２０】
パーソナルコンピュータ６には、キーボードやマウス、更にはジョイスティックなどからなる操作部９が接続されており、この操作部９のジョイスティック等を手動操作することにより、ステージ移動機構４を駆動してステージ３をｘ，ｙ，ｚ方向に所望量だけ独立的に移動させることができ、キーボード等を操作することにより、画像処理部６２による画像処理条件を変更してＸ線透視像のコントラストや輝度を調整することができる。また、このパーソナルコンピュータ６には、以上の画像処理条件の現時点における設定内容を記憶したり、あるいは後述する各種設定内容を記憶するためのエリアであるデータメモリ６４が、内部メモリ内に設定されている。
【００２１】
そして、このパーソナルコンピュータ６には、以下に示す観察位置自動制御プログラムがインストールされている。図２はその内容を示すフローチャートであり、以下、この図２を参照しつつその動作手順について説明する。なお、このプログラムにおいて必要な各種指令や設定は、操作部９のキーボード等を用いて行われる。
【００２２】
このプログラムにおいては、まず、一つの検査対象物に要求される複数の観察位置Ｐｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ、以下同じ）と、その各観察位置Ｐｉにおける画像処理条件Ｅｉ，および各観察位置Ｐｉにおける待機時間Ｔｉを設定する。この各設定内容は、データメモリ６４に格納される。ここで、観察位置Ｐｉは、具体的にはステージ３のｘ，ｙ，ｚ座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を意味している。
【００２３】
以上の設定を完了した後、検査対象物Ｗをステージ３の上の規定位置に搭載した状態で、動作開始指令を与える。これにより、制御部６１は、データメモリ６４に格納されている観察位置Ｐｉ，画像処理条件Ｅｉおよび待機時間Ｔｉを読み出し、まず、ステージ４をＰ１に移動させるとともに、画像処理条件をＥ１に設定して検査対象物ＷのＸ線透視像を表示器８に表示する。その表示状態をＴ１だけ継続した後、ステージ３をＰ２に移動させ、画像処理条件をＥ２に設定し、検査対象物ＷのＸ線透視像を表示器８に表示する。そして、この表示状態をＴ２だけ継続する。この動作をｉ＝１〜ｎまで繰り返し実行する。ｎ箇所の観察位置の観察動作を終了した後、その旨を表示器８に表示し、ステージ３上の検査対象物Ｗを次のものに交換することを要求する。その表示に従って、オペレータがステージ３上の検査対象物Ｗを交換して動作開始指令を与えることにより、上記と全く同じ動作が繰り返される。
【００２４】
以上の実施の形態によると、オペレータは検査対象物Ｗをステージ３上に載せ代えて動作開始指令を与えるだけで、ステージ３が必要な観察位置に順次自動的に移動し、各観察位置に対応した最適な画像処理条件のもとに必要な時間だけＸ線透視像の表示が続けられる。よって、この種の従来のＸ線透視検査装置に比して、オペレータの労力を大幅に軽減させることができると同時に、全ての観察位置を漏れなく撮像し、かつ、最適な画像処理条件に基づくＸ線透視像が得られ、人為的ミスの発生を削減することができる。
【００２５】
なお、以上の実施の形態においては、各観察位置における撮像倍率の変更をステージ３のｚ方向への移動により行ったが、必要に応じて、Ｘ線カメラ２を同方向に移動させるように構成することもできる。
【００２６】
また、検査対象物ＷをＸ線源１とＸ線カメラ２の間で移動させる移動機構として、ステージ３とその移動機構４に代えて、他の移動手段、例えばロボットハンド等を用い得ることは勿論である。
【００２７】
更に、以上の実施の形態においては、各観察位置における待機時間を設定して、その待機時間が経過した後に自動的に次の観察位置に移動するように構成した例を示したが、待機時間を設定せず、次の観察位置への移動はオペレータが指令を与えることによって実行するように構成してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複数の観察位置および各観察位置での撮像倍率と、その各観察位置ごとの画像処理条件を設定しておくことにより、検査対象物をステージ等の移動機構上に載せて指令を与えるだけで、順次自動的に検査対象物が必要な観察位置へと位置決めされ、各観察位置で設定された撮像倍率で、かつ、最適な画像処理条件のもとにＸ線透視像が表示されるので、従来のＸ線透視検査装置に比して、オペレータの労力の軽減と作業の効率化を達成することができ、しかも、観察位置や画像処理条件、あるいはこれに加えて待機時間は随時に設定変更することができるため、検査対象物の種類が変わっても簡単に対応可能であり、柔軟性に富んだ装置となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態のパーソナルコンピュータにインストールされている観察位置自動制御プログラムの内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ Ｘ線源
２ Ｘ線カメラ
３ ステージ
４ ステージ移動機構
６ パーソナルコンピュータ
６１ 制御部
６２ 画像処理部
６４ データメモリ
８ 表示器
９ 操作部
Ｗ 検査対象物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray fluoroscopic inspection apparatus that uses X-rays to perform a fluoroscopic inspection of an inspection object in a non-destructive manner.
[0002]
[Prior art]
An X-ray fluoroscopic inspection apparatus that irradiates an inspection target with X-rays, obtains an X-ray fluoroscopic image thereof, and inspects the presence or absence of defects inside the inspection target in a non-destructive manner. The X-ray detector consisting of a source, an image intensifier, a CCD, etc. are placed opposite to each other, and a movable stage is provided between them, and an output from the X-ray detector is adopted. Is guided to the image processing apparatus to form an X-ray fluoroscopic image of the inspection object and displayed on the display.
[0003]
The stage is normally movable in three axis directions orthogonal to each other including the X-ray optical axis direction, and the operator sees the inspection object at an arbitrary magnification at an arbitrary observation position by operating a joystick or the like. (For example, refer patent document 1).
[0004]
Moreover, in this patent document 1, by designating an arbitrary position with a box cursor on an X-ray fluoroscopic image of an inspection object imaged at a relatively low magnification, the designated area occupies the entire screen. A technique for automatically moving the stage is disclosed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-255286 A (page 3-6, FIG. 2, and page 6-8, FIG. 11)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional X-ray fluoroscopic inspection apparatus, the position to be observed is brought to the center of the visual field of the X-ray detector by the operator manually operating the joystick or the like with one inspection object placed on the stage. It is necessary to specify the position to be observed by the operator by operating the mouse or the like with a box cursor or the like. In addition, depending on the type of inspection object, the conditions for image processing by giving a command by manual operation, such as appropriately changing the contrast and brightness of the X-ray fluoroscopic image to be displayed on the display, depending on the observation position, fluoroscopic magnification, etc. Need to change.
[0007]
Here, for example, a lot of lot products and so on are used one by one, such as inspecting whether or not there are voids in each of a large number of solder bumps formed on a semiconductor wafer. When it is necessary to inspect at the observation position of the place, there is a problem that it takes a lot of labor for the operator, and there is a limit in improving work efficiency and efficiency.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an X-ray fluoroscopic inspection apparatus capable of efficiently performing a fluoroscopic inspection while reducing the labor of an operator when inspecting lots and the like. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the X-ray fluoroscopic inspection apparatus of the present invention moves between an X-ray source and an X-ray detector arranged opposite to each other to move an inspection object and change an observation position. In an X-ray fluoroscopic inspection apparatus provided with a mechanism and having an image processing means for displaying an X-ray fluoroscopic image of an inspection object on a display by image processing using the output of the X-ray detector. Storage means for storing a plurality of observation positions and imaging magnifications at each observation position, and image processing conditions for each observation position, and by giving a command, the moving mechanism is automatically operated according to the contents of the storage means Drive and position sequentially at each observation position, and display on the display by performing image processing under the corresponding image processing conditions for the fluoroscopic image obtained under the corresponding imaging magnification at each observation position Control hand Characterized by that it comprises a (claim 1).
[0010]
Here, in the present invention, it is desirable that the standby time for each observation position can be set (claim 2).
[0011]
In the case of a large number of inspection objects having the same basic shape and properties as each other, such as a semiconductor wafer after the formation of solder bumps, the present invention provides each observation when a plurality of observation positions are set for each product. This utilizes the fact that the position and image processing conditions such as contrast at each observation position are the same for each product.
[0012]
That is, in the present invention, by setting a plurality of observation positions , respective imaging magnifications, and image processing conditions to be applied at each observation position, these are stored in the storage means, and the storage means is provided by giving a command. The moving mechanism for moving the inspection object and the image processing means are controlled in accordance with the contents of the above, and automatically and sequentially positioned at the observation position, and fluoroscopic information is obtained at the imaging magnification determined corresponding to each position. And image processing is executed under a predetermined condition. As a result, it is only necessary to mount an inspection object at a predetermined position such as a stage and give a command, and an appropriate image processing can be performed for each observation position at an appropriate imaging magnification without any operator intervention. An X-ray fluoroscopic image subjected to is obtained.
[0013]
Further, as in the invention according to claim 2, by adopting a configuration that enables the setting of the standby time for each observation position, not only can the efficiency of the inspection be achieved, but also various inspection objects. There is an advantage that it can respond flexibly to things.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention.
[0015]
The X-ray source 1 outputs X-rays vertically upward, and an X-ray camera 2 is arranged vertically above. Between the X-ray source 1 and the X-ray camera 2, a stage 3 for mounting the inspection object W is disposed. The stage 3 is moved by the stage moving mechanism 4 in the direction of the optical axis of X-rays ( z axis direction) and a biaxial direction (x, y axis direction) orthogonal to each other on a plane orthogonal to the direction.
[0016]
The three motors 4x, 4y and 4z, which are driving sources in the respective axial directions of the stage moving mechanism 4, are supplied with driving signals from the corresponding drivers 5x, 5y and 5z, and the respective driver drivers 5x, 5y and 5z. Is controlled by a control signal from the control unit 61 of the personal computer 6.
[0017]
The X-ray camera 2 is a known device including an image intensifier, a two-dimensional CCD camera, and the like, and its output is captured by the image processing unit 62 of the personal computer 6 via the image capturing circuit 7.
[0018]
Note that the control unit 61 and the image processing unit 62 are actually configured by a single personal computer 6 and programs having functions corresponding to the respective computers are installed. Each block diagram is shown.
[0019]
The image processing unit 62 constructs an X-ray fluoroscopic image of the inspection object W by image processing using pixel data from the X-ray camera 2 captured via the image capturing circuit 7. This image is displayed on the display 8 via the image memory 63.
[0020]
The personal computer 6 is connected to an operation unit 9 including a keyboard, a mouse, and a joystick. By manually operating the joystick and the like of the operation unit 9, the stage moving mechanism 4 is driven to move the stage 3. The desired amount can be independently moved in the x, y, and z directions, and the contrast and brightness of the X-ray fluoroscopic image are adjusted by changing the image processing conditions by the image processing unit 62 by operating a keyboard or the like. be able to. Further, in the personal computer 6, a data memory 64, which is an area for storing the current setting contents of the above image processing conditions or for storing various setting contents described later, is set in the internal memory. Yes.
[0021]
The personal computer 6 is installed with an observation position automatic control program shown below. FIG. 2 is a flowchart showing the contents, and the operation procedure will be described below with reference to FIG. Various commands and settings necessary for this program are performed using the keyboard of the operation unit 9 or the like.
[0022]
In this program, first, a plurality of observation positions Pi (i = 1, 2,... N, the same applies hereinafter) required for one inspection object, and image processing conditions Ei, And the waiting time Ti in each observation position Pi is set. Each setting content is stored in the data memory 64. Here, the observation position Pi specifically means the x, y, z coordinates (xi, yi, zi) of the stage 3.
[0023]
After the above setting is completed, an operation start command is given in a state where the inspection object W is mounted at a specified position on the stage 3. As a result, the control unit 61 reads the observation position Pi, the image processing condition Ei, and the standby time Ti stored in the data memory 64, first moves the stage 4 to P1, and sets the image processing condition to E1. The X-ray fluoroscopic image of the inspection object W is displayed on the display 8. After the display state continues for T1, the stage 3 is moved to P2, the image processing condition is set to E2, and the X-ray fluoroscopic image of the inspection object W is displayed on the display 8. Then, this display state is continued for T2. This operation is repeatedly executed from i = 1 to n. After ending the observation operation of the n observation positions, the fact is displayed on the display 8, and the inspection object W on the stage 3 is requested to be replaced with the next one. According to the display, the operator exchanges the inspection object W on the stage 3 and gives an operation start command, whereby the same operation as described above is repeated.
[0024]
According to the above embodiment, the operator simply moves the inspection object W onto the stage 3 and gives an operation start command, and the stage 3 automatically and sequentially moves to the required observation position, and corresponds to each observation position. The display of the X-ray fluoroscopic image is continued for the necessary time under the optimum image processing conditions. Therefore, it is possible to greatly reduce the labor of the operator as compared with the conventional X-ray fluoroscopic inspection apparatus of this type, and at the same time, all the observation positions are imaged without omission and based on optimum image processing conditions. X-ray fluoroscopic images can be obtained, and the occurrence of human error can be reduced.
[0025]
In the above embodiment, the imaging magnification at each observation position is changed by moving the stage 3 in the z direction. However, the X-ray camera 2 is configured to move in the same direction as necessary. You can also
[0026]
Further, as a moving mechanism for moving the inspection object W between the X-ray source 1 and the X-ray camera 2, it is possible to use other moving means such as a robot hand instead of the stage 3 and the moving mechanism 4. Of course.
[0027]
Furthermore, in the above embodiment, the standby time at each observation position is set, and after the standby time has elapsed, the example in which the apparatus automatically moves to the next observation position has been described. The movement to the next observation position may be executed by giving an instruction from the operator.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the imaging magnification at a plurality of viewing position and each observation position, by setting the image processing conditions for each its respective viewing position, movement of the stage such as an inspection object By simply placing a command on the mechanism and giving a command, the inspection object is automatically and automatically positioned to the required observation position, at the imaging magnification set at each observation position, and under optimum image processing conditions. Since an X-ray fluoroscopic image is displayed, the operator's labor can be reduced and the work efficiency can be reduced as compared with the conventional X-ray fluoroscopic inspection apparatus. In addition, since the standby time can be changed at any time, it can be easily handled even if the type of the inspection object changes, and can be a flexible apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the contents of an observation position automatic control program installed in the personal computer according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray source 2 X-ray camera 3 Stage 4 Stage moving mechanism 6 Personal computer 61 Control part 62 Image processing part 64 Data memory 8 Display 9 Operation part W Inspection object

Claims (2)

互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、検査対象物を移動させて観察位置を変化させるための移動機構が配置されているとともに、上記Ｘ線検出器の出力を用いた画像処理により検査対象物のＸ線透視像を表示器に表示する画像処理手段を備えたＸ線透視検査装置において、
あらかじめ設定された複数の観察位置および各観察位置での撮像倍率と、その各観察位置ごとの画像処理条件とを記憶する記憶手段と、指令の付与により、記憶手段の内容に従って上記移動機構を自動的に駆動して順次各観察位置に位置決めするとともに、その各観察位置で対応する撮像倍率のもとに得た透視像に対し、対応する画像処理条件のもとに画像処理を施して表示器に表示させる制御手段を備えていることを特徴とするＸ線透視検査装置。Between the X-ray source and the X-ray detector arranged opposite to each other, a moving mechanism for moving the inspection object and changing the observation position is arranged, and the output of the X-ray detector is used. In an X-ray fluoroscopic inspection apparatus provided with image processing means for displaying an X-ray fluoroscopic image of an inspection object on a display by image processing,
Storage means for storing a plurality of preset observation positions and imaging magnifications at each observation position, and image processing conditions for each observation position, and automatic movement of the moving mechanism according to the contents of the storage means by giving a command driven with positioning sequentially in each observation position in manner, to fluoroscopic image obtained based on the imaging magnification corresponding with its respective viewing position, the display by performing image processing on the basis of the corresponding image processing condition unit An X-ray fluoroscopic examination apparatus characterized by comprising control means for displaying on a screen . 上記各観察位置ごとの待機時間を設定し得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線透視検査装置。The X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to claim 1, wherein a waiting time for each observation position can be set.

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