JPWO2013069057A1 - X線検査方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記X線源を、前記対象物に対して所定の第1方向であって所定の第1仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第1X線画像を取得させ、
前記X線源を、前記対象物に対して前記第1方向とは異なる第2方向であって所定の第2仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第2X線画像を取得させ、
前記演算装置に、前記第1X線画像における前記第1方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第1方向且つ第1仰角方向から見た前記対象物の第1厚さデータを求めさせ、さらに、該第1厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第1断面データと、前記第2面側を基準とした第2断面データとを求めさせ、
前記演算装置に、前記第2X線画像における前記第2方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第2方向且つ第2仰角方向から見た前記対象物の第2厚さデータを求めさせ、さらに、該第2厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第3断面データと、前記第2面側を基準とした第4断面データとを求めさせ、
前記演算装置に、前記第1乃至第4断面データから、前記第1方向及び前記第2方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させる。
X線を放射するX線源と、
前記X線源が放射し、前記対象物を透過したX線を検出してX線画像を取得するX線検出器と、
前記X線源及び前記X線検出器の動作を制御する駆動制御部と、
前記X線画像の輝度値分布に基づき、前記対象物の厚さデータを求めると共に、該厚さデータに基づき前記対象物の断面データを求める画像処理部と、
前記断面データに基づき、前記対象物の形状の合否を判定する判定部と、を備え、
前記駆動制御部は、
前記X線源を、前記対象物に対して所定の第1方向であって所定の第1仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第1X線画像を取得させ、次いで、
前記X線源を、前記対象物に対して前記第1方向とは異なる第2方向であって所定の第2仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第2X線画像を取得させ、
前記画像処理部は、
前記第1X線画像における前記第1方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第1方向且つ第1仰角方向から見た前記対象物の第1厚さデータを求め、さらに、該第1厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第1断面データと、前記第2面側を基準とした第2断面データとを求め、次いで、
前記第2X線画像における前記第2方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第2方向且つ第2仰角方向から見た前記対象物の第2厚さデータを求め、さらに、該第2厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第3断面データと、前記第2面側を基準とした第4断面データとを求め、さらに、
前記第1乃至第4断面データから、前記第1方向及び前記第2方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出し、該抽出された部分的断面データを合成して前記対象物の断面データを導出する。
続いて、半田部101の断面データ導出手法を具体的に説明する。図8(A)は検査対象物である半田部101の斜視図、図8(B)はその側面図、図8(C)は半田部101のX線撮像方向を示す平面図である。先に説明し、図8(A)及び(B)にも示す通り、半田部101は、上面101T(第1面)及び底面101B(第2面)が平坦な円形面で、側周壁が外側に凸の曲面である樽形状を有している。なお、ここではBGA100の電極W2と半田ボール103に相当する部分が、天地を逆にした状態で示されている。
図17は、断面データ導出の第2例に係る対象物を示す斜視図である。当該対象物は、第1例とは異なる半田部111であって、底面111B側に位置する底面側部分111aと上面111T側に位置する上面側部分111bとに分断され、両者が中間部111cで当接している立体形状を有している。当然、この半田部111も不良品の一例である。このような半田部111の垂直断面形状の取得例について説明する。
(1)上記実施形態では、図9に示したように、水平ラインに対して45度傾いた直線A0上に位置する135度方向から取得されたX線画像(第1X線画像)と、315度方向から取得されたX線画像(第2X線画像)とを使用する例を示した。つまり、水平断面形状が円形である半田部101の、最も径が大きい部分を通過する直線A0上の断面形状を取得する例を示した。これに代えて、或いはこれに加えて、半田部101の任意の部分を通過する直線上の断面形状を取得するようにしても良い。
図23は、X線検査装置Aの動作を示すフローチャートである。検査が開始されると、全体制御部30A(図2参照)は、検査対象物の種別の設定を受け付ける。種別は、例えばプリント基板Wの種別、BGA100の種別等に応じた種別である。この種別設定に応じて、プログラム切替処理部36が、記憶装置50の判別プログラム記憶部52に記憶されている、当該検査対象物に対応する判別プログラムを読み込む(ステップS1)。
Claims (9)
- X線を放射するX線源と、X線を検出するX線検出器、及び演算装置とを用い、第1面と該第1面と対向する第2面とを有する立体的な対象物にX線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるX線検査方法であって、
前記X線源を、前記対象物に対して所定の第1方向であって所定の第1仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第1X線画像を取得させ、
前記X線源を、前記対象物に対して前記第1方向とは異なる第2方向であって所定の第2仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第2X線画像を取得させ、
前記演算装置に、前記第1X線画像における前記第1方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第1方向且つ第1仰角方向から見た前記対象物の第1厚さデータを求めさせ、さらに、該第1厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第1断面データと、前記第2面側を基準とした第2断面データとを求めさせ、
前記演算装置に、前記第2X線画像における前記第2方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第2方向且つ第2仰角方向から見た前記対象物の第2厚さデータを求めさせ、さらに、該第2厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第3断面データと、前記第2面側を基準とした第4断面データとを求めさせ、
前記演算装置に、前記第1乃至第4断面データから、前記第1方向及び前記第2方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させる、X線検査方法。 - 請求項1に記載のX線検査方法において、
前記第1方向と前記第2方向とは互いに対向する方向であり、
前記第1仰角と前記第2仰角とは同じ角度である、X線検査方法。 - 請求項1又は2に記載のX線検査方法において、
前記演算装置に、前記対象物の厚さとX線透過時の輝度との関係をテーブル化した換算データを予め具備させておき、
前記演算装置に、前記第1及び第2X線画像における前記第1及び第2方向に沿った輝度値を、前記換算データに基づき厚さに換算させる処理を行なわせ、前記第1及び第2厚さデータを求めさせる、X線検査方法。 - 請求項3に記載のX線検査方法において、
前記X線源を、前記対象物の前記第1面に対向して配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物の前記第2面に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第3X線画像を取得させ、
前記演算装置に、第3X線画像の輝度値を前記換算データに基づき厚さに換算させることで、前記対象物の前記第1面から前記第2面までの長さデータを求めさせ、該長さデータを参照して、前記部分的断面データの合成の際に前記対象物の前記第1面と前記第2面との間の厚さを定めさせる、X線検査方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のX線検査方法において、
前記対象物が回転対称の立体形状を備える場合において、
前記X線源及び前記X線検出器に、前記第1方向と前記第2方向との組み合わせに加えて、前記第1方向及び前記第2方向とは異なる方向の組み合わせで、複数の前記第1X線画像と前記第2X線画像とのペアを取得させ、
前記演算装置に、複数の前記第1X線画像と前記第2X線画像とのペアから各々取得される前記第1乃至第4断面データの中から高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させる、X線検査方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のX線検査方法において、
前記対象物が回転対称の立体形状を備え、前記対象物の近傍に障害物が存在している場合において、
前記X線源及び前記X線検出器に、前記第1方向と前記第2方向との組み合わせに加えて、前記第1方向及び前記第2方向とは異なる方向の組み合わせで、複数の前記第1X線画像と前記第2X線画像とのペアを取得させ、
前記演算装置に、複数の前記第1X線画像と前記第2X線画像とのペアから各々取得される前記第1乃至第4断面データの中から高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、前記ペア毎に、抽出された部分的断面データを合成させることにより複数の合成断面データを導出させ、次いで、導出された複数の合成断面データをさらに合成することで、前記障害物の影響を除去した前記対象物の断面データを導出させる、X線検査方法。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のX線検査方法において、
前記対象物が、電子部品と基板とを接続している、半田ボールの溶融体を含む半田接続部である、X線検査方法。 - 第1面と該第1面と対向する第2面とを有する立体的な対象物にX線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるX線検査装置であって、
X線を放射するX線源と、
前記X線源が放射し、前記対象物を透過したX線を検出してX線画像を取得するX線検出器と、
前記X線源及び前記X線検出器の動作を制御する駆動制御部と、
前記X線画像の輝度値分布に基づき、前記対象物の厚さデータを求めると共に、該厚さデータに基づき前記対象物の断面データを求める画像処理部と、
前記断面データに基づき、前記対象物の形状の合否を判定する判定部と、を備え、
前記駆動制御部は、
前記X線源を、前記対象物に対して所定の第1方向であって所定の第1仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第1X線画像を取得させ、次いで、
前記X線源を、前記対象物に対して前記第1方向とは異なる第2方向であって所定の第2仰角に配置すると共に、前記X線検出器を、前記対象物を挟んで前記X線源に対向して配置し、この状態で前記X線源からX線を放射させて、前記X線検出器に前記対象物の第2X線画像を取得させ、
前記画像処理部は、
前記第1X線画像における前記第1方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第1方向且つ第1仰角方向から見た前記対象物の第1厚さデータを求め、さらに、該第1厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第1断面データと、前記第2面側を基準とした第2断面データとを求め、次いで、
前記第2X線画像における前記第2方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第2方向且つ第2仰角方向から見た前記対象物の第2厚さデータを求め、さらに、該第2厚さデータに基づき、前記対象物の第1面側を基準とした第3断面データと、前記第2面側を基準とした第4断面データとを求め、さらに、
前記第1乃至第4断面データから、前記第1方向及び前記第2方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出し、該抽出された部分的断面データを合成して前記対象物の断面データを導出する、X線検査装置。 - 請求項8に記載のX線検査装置において、
前記対象物の厚さとX線透過時の輝度との関係をテーブル化した換算データを予め記憶する記憶部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記第1及び第2X線画像における前記第1及び第2方向に沿った輝度値を、前記換算データに基づき厚さに換算することで、前記第1及び第2厚さデータを求める、X線検査装置。
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