CN103890570A - X射线检查方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种X射线检查方法及装置，以第一方向及第一仰角拍摄对象物而取得第一X射线图像，并以第二方向及第二仰角拍摄对象物而取得第二X射线图像。根据该两个X射线图像，取得对象物的截面数据。将所述第一、第二X射线图像换算为第一、第二厚度数据，根据第一厚度数据而取得以对象物的第一面侧为基准的第一截面数据和以对象物的第二面侧为基准的第二截面数据。根据第二厚度数据而取得同样的第三、第四截面数据。通过从这些截面数据部分地抽取高可靠区域的截面数据并进行合成而获得对象物的截面数据。

Description

X射线检查方法及装置
技术领域
本发明涉及通过使X射线透过立体的对象物而取得所述对象物的截面数据的X射线检查方法及X射线检查装置。
背景技术
当今，X射线检查被用于广泛的工业制品。即使在搭载各种电子元件的印刷基板上，也使用X射线检查。例如，利用X射线检查作为超小型的LSI元件的BGA(Ball Grid Array(球阵列封装件))在基板上的焊接是否被正确地进行。一般而言，BGA在其电极垫上具有焊球端子，通过以使所述焊球端子与形成在基板侧电极垫上的焊料层接触的状态保持BGA，接着实施加热处理来使所述焊料球(及所述焊料层)熔融，从而该BGA被固定在基板上。在所述X射线检查中，取得与熔融后的所述焊料球的截面形状相关的数据。这是因为在正常的状态下，所述焊料球基于所述加热处理变形为桶状，与此相比，在不良的状态下，焊料球变形为与桶状不同的形状。
作为以上述基板为对象的X射线检查的方法，已知有X射线CT(Computed Tomography(计算机断层扫描))法。例如在专利文献1中，公开了利用垂直切片成像的X射线检查方法。在该检查方法中，拍摄多张所述焊料球的熔融体的水平切片图像，并利用这些水平切片图像构建所述焊料球的熔融体的垂直切片图像。然而，在该方法中，需要针对一个检查对象物取得几十张左右的X射线图像，存在以下问题：拍摄动作需要时间，并且检查对象物的X射线照射量多。
此外，在专利文献2中，公开了使用多个X射线源和X射线检测器并通过反复法取得3D(三维)的X射线CT图像的X射线检查方法。根据该方法，可取得检查对象物的三维形状，但是需要非常多的X射线图像。因此，与上述同样地存在拍摄时间的问题及检查对象物的X射线照射量的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报第3665294号
专利文献2：日本专利公开公报特开2010-127810号
发明内容
本发明的目的在于提供一种根据尽可能少的X射线图像便能够确切地取得检查对象物的截面数据的X射线检查方法及装置。
本发明的一方面所涉及的X射线检查方法，是利用放射X射线的X射线源、检测X射线的X射线检测器、及运算装置，使X射线透射过具有第一面和与该第一面相向的第二面的立体的对象物而求出所述对象物的截面形状的方法，其中，使所述X射线源相对于所述对象物沿指定的第一方向且以指定的第一仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第一X射线图像，使所述X射线源相对于所述对象物沿与所述第一方向不同的第二方向且以指定的第二仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第二X射线图像，使所述运算装置根据所述第一X射线图像的沿所述第一方向的亮度值分布，求出从所述第一方向且第一仰角方向观察到的所述对象物的第一厚度数据，并且根据该第一厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第一截面数据和以所述第二面侧为基准的第二截面数据，使所述运算装置根据所述第二X射线图像的沿所述第二方向的亮度值分布，求出从所述第二方向且第二仰角方向观察到的所述对象物的第二厚度数据，并且根据该第二厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第三截面数据和以所述第二面侧为基准的第四截面数据，使所述运算装置从所述第一至第四截面数据部分地抽取由所述第一方向及所述第二方向决定的高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据。
本发明的另一方面所涉及的X射线检查装置，是使X射线透射过具有第一面和与该第一面相向的第二面的立体的对象物而求出所述对象物的截面形状的装置，该X射线检查装置包括：X射线源，放射X射线；X射线检测器，检测所述X射线源放射的透射过所述对象物的X射线而取得X射线图像；驱动控制部，控制所述X射线源及所述X射线检测器的动作；图像处理部，根据所述X射线图像的亮度值分布而求出所述对象物的厚度数据，并且根据该厚度数据而求出所述对象物的截面数据；判定部，根据所述截面数据而判定所述对象物的形状合格与否；其中，所述驱动控制部：使所述X射线源相对于所述对象物沿指定的第一方向且以指定的第一仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第一X射线图像；接着，使所述X射线源相对于所述对象物沿与所述第一方向不同的第二方向且以指定的第二仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第二X射线图像，所述图像处理部：根据所述第一X射线图像的沿所述第一方向的亮度值分布，求出从所述第一方向且第一仰角方向观察到的所述对象物的第一厚度数据，并且根据该第一厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第一截面数据和以所述第二面侧为基准的第二截面数据；接着，根据所述第二X射线图像的沿所述第二方向的亮度值分布，求出从所述第二方向且第二仰角方向观察到的所述对象物的第二厚度数据，并且根据该第二厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第三截面数据和以所述第二面侧为基准的第四截面数据；并且，从所述第一至第四截面数据部分地抽取由所述第一方向及所述第二方向决定的高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据。
本发明的目的、特征及优点，通过以下的详细说明及附图会变得更加清楚。
附图说明
图1是概略地表示本发明的实施方式所涉及的X射线检查装置的剖视图。
图2是表示上述X射线检查装置的功能性结构的框图。
图3是具有成为检查对象的部位的电子元件的俯视图。
图4是作为检查对象物的焊料球的侧视图，(A)表示加热处理前的状态，(B)表示加热处理后的合格品，(C)表示加热处理后的不合格品。
图5是表示X射线向检查对象物的照射状态的示意图。
图6是用于说明从第一方向照射X射线的情况下的X射线图像的高可靠区域的示意图，(A)表示对象物，(B)表示对象物的X射线图像。
图7是用于说明从第二方向照射X射线的情况下的X射线图像的高可靠区域的示意图，(A)表示对象物，(B)表示对象物的X射线图像。
图8(A)是检查对象物的立体图，(B)是侧视图，(C)是表示拍摄方向的俯视图。
图9是将从各拍摄方向获得的检查对象物的X射线图像排列后的图。
图10是表示截面数据的一例的斜条形图。
图11是表示截面数据的一例的斜条形图。
图12(A)及(B)是表示图10及图11的截面数据的合成例的图。
图13是表示截面数据的一例的斜条形图。
图14是表示截面数据的一例的斜条形图。
图15(A)及(B)是表示图13及图14的截面数据的合成例的图。
图16是表示图12及图15的截面数据的合成例的图。
图17是另一检查对象物的立体图。
图18(A)及(B)是表示截面数据的一例的斜条形图，(C)是表示这些截面数据的合成例的图。
图19(A)及(B)是表示截面数据的一例的斜条形图，(C)是表示这些截面数据的合成例的图。
图20是表示图18(C)及图19(C)的截面数据的合成例的图。
图21是用于说明变形实施方式的X射线图像的排列图。
图22是表示变形实施方式所涉及的截面数据的合成例的示意图。
图23是表示X射线检查装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是概略地表示本发明的实施方式所涉及的X射线检查装置A的剖视图，图2是表示X射线检查装置A的功能性结构的框图。X射线检查装置A是用于检查回流处理后的BGA(Ball Grid Array(球阵列封装件)；电子元件的一例)100与印刷基板W的接合状态的检查装置。BGA100是表面安装用的IC封装体的一种。
图3是BGA100的俯视图。BGA100在其下表面具有多个焊料球103。各焊料球103以指定的排列设于BGA100的周围，利用所谓的回流处理(加热处理)熔融并固化之后，作为焊料部101(立体的对象物/焊料连接部)，将BGA100与印刷基板W物理性地且电性地连接。图示的例子中，BGA100具有416极的电极，焊料部101将这些电极与基板W连接。焊料球103并非必须设于BGA100上所设置的所有电极上，可根据其使用形态而选择性地设置(例如300极)，以将BGA100连接于印刷基板W。
图4(A)～(C)是焊料球103及作为其熔融体的焊料部101的侧视图，图4(A)表示回流处理前的状态，图4(B)表示回流处理后的合格品，图4(C)表示回流处理后的不合格品。焊料部101经过印刷处理、安装处理及回流处理而形成在印刷基板W上。印刷处理中包含将焊料102(膏状焊料)印刷在印刷基板W上所设置的焊盘W1上的工序。安装处理中包含将BGA100安装在所印刷的焊料102上的工序。回流处理中包含将安装了BGA100的印刷基板W在熔融炉内加热的工序。
如图4(A)所示，在回流处理前，焊料球103以保持球形的状态介于焊料102与BGA100的电极W2之间。另一方面，在回流处理后，如图4(B)所示，焊料102及焊料球103被加热而熔合，并一体固化。该固化的焊料成为焊料部101。印刷基板W的焊盘W1与BGA100的电极W2的电性及物理性连接，通过如此般固化的焊料部101来实现。
在此，如图4(B)所示，若是合格品，则焊料部101与焊盘W1或电极W2的接合面104以与焊盘宽度D相同的接合宽度d形成。然而，其中接合宽度d比焊盘宽度D短的不合格品也不少。例如如图4(C)所示，也可能存在接合宽度d窄的情况、完全不接合的情况等。当然，在这些情况下可能产生强度不足、或连接不良。因此，为了判定各个焊料部101是否良好，使用本实施方式的X射线检查装置A。
X射线检查装置A拍摄焊料部101的X射线图像，并且从其图像数据取得各个焊料部101的垂直截面形状，基于该垂直截面形状而判别合格品或不合格品。参照图1及图2，X射线检查装置A包括壳体10、收容在该壳体10内的载台11、X射线放射装置20(X射线源)及X射线相机21(X射线检测器)、设置于壳体10外的适当部位的控制单元30(运算装置)及显示单元40。
壳体10是如上所述收容载台11、X射线放射装置20及X射线相机21且具有X射线屏蔽功能的箱形的框体，具有用于搬入印刷基板W的搬入口10IN及用于搬出印刷基板W的搬出口10OUT。
载台11是载置被检查的印刷基板W的载台，附设有传送带机构。即，载台11基于载台驱动单元11a的驱动，能够在沿指定的水平方向的搬送方向(从图1的右侧往左侧的方向)及与该搬送方向正交的水平方向上移动。在以下的说明中，将沿着载台11的搬送方向的方向称为X方向，将与X方向垂直的水平方向称为Y方向，将垂直方向称为Z方向(按照该定义，载台11通过载台驱动单元11a而沿X方向及Y方向被驱动)。载台11将从搬入口10IN投入至壳体10内的印刷基板W沿X方向搬送至指定的检查位置，使印刷基板W停止并保持在所述检查位置，且将检查结束后的印刷基板W从所述检查位置沿X方向搬送至搬出口10OUT。
在载台11的X方向上游侧，设有将印刷基板W搬入至壳体10内的载台11上的搬入传送带12，该搬入传送带12以下游端面临搬入口10IN的方式设置。此外，在载台11的X方向下游侧，设有将印刷基板W从载台11搬出至壳体10的外侧的搬出传送带14，该搬出传送带14以上游端面临搬出口10OUT的方式设置。搬入传送带12将结束了指定的工序的印刷基板W逐片地搬入至载台11上。搬出传送带14从载台11搬出在X射线检查装置A中结束了检查处理的印刷基板W。这些搬入、搬出传送带12、14由传送带驱动单元12a、14a提供驱动力，并在指定时刻搬送印刷基板W。
X射线放射装置20在壳体10内，对载台11上的印刷基板W照射X射线。X射线相机21检测从X射线放射装置20放射并透射过印刷基板W(焊料部101)的X射线。即，X射线相机21拍摄印刷基板W的X射线图像。控制单元30控制由X射线放射装置20及X射线相机21所进行的X射线图像的拍摄动作、对所取得的X射线图像的图像处理动作、及焊料部101的良否判定动作。显示单元40显示已通过控制单元30处理的X射线图像。以下，详细说明上述各部分。
X射线放射装置20是能够放射平行度高的X射线的X射线源，包括产生X射线的发光器、及使X射线透过至筒体内的填充有多根细管而成的准直器部。所述发光器产生的X射线入射至所述准直器部的一端，并透过所述细管从所述准直器部的另一端放射。X射线放射装置20通过X射线放射装置驱动单元20a仅能够沿Z方向(上下方向)移动地保持于壳体10内的大致中央部。从载台11的上方对载台11上的印刷基板W放射X射线放射装置20所发出的X射线。从X射线放射装置20放射的X射线在一部分被印刷基板W等吸收而衰减的状态下透射过印刷基板W。
X射线相机21隔着载台11上的印刷基板W而与X射线放射装置20相向地设置，通过检测透射过印刷基板W的X射线而取得该印刷基板W的X射线图像。X射线相机21例如可使用具有50mm见方的受光面的面板。在该情况下，X射线相机21设置在载台11下方的15cm左右的位置。X射线相机21通过X射线相机驱动单元21a在壳体10内能够移动地被保持着，在载台11的下方，接收透射过印刷基板W的X射线。X射线相机驱动单元21a对应于X射线放射装置20所放射的X射线的放射方向而使X射线相机21沿X方向及Y方向移位。X射线相机21向控制单元30输出所拍摄的X射线图像的数据。
控制单元30包括执行逻辑运算的CPU(Central Processing Unit(中央处理单元))、存储控制CPU的程序等的ROM(Read Only Memory(只读存储器)、在装置动作中暂时存储各种数据的RAM(Random AccessMemory(随机存取存储器))、以及输入输出接口等，在功能上包括载台控制部31、传送带控制部32、摄像控制部33、图像处理部34、良否判定处理部35、程序切换处理部36、显示控制部37及整体控制部30A。此外，在控制单元30的输入输出接口连接有存储程序或各种数据(参数)的外部存储装置50(存储部)。
载台控制部31是单独或与其他控制部联动并经由载台驱动单元11a而控制载台11的动作的模块。传送带控制部32是单独或与其他控制部联动并经由传送带驱动单元12a、14a而控制搬入传送带12或搬出传送带14的动作的模块。印刷基板W的往壳体10内(载台11上)的搬入动作、X射线图像拍摄时的印刷基板W在载台11上的的移动及定位、进而拍摄后的印刷基板W的搬出动作，通过上述载台控制部31及传送带控制部32而被控制。
摄像控制部33是经由X射线放射装置驱动单元20a及X射线相机驱动单元21a驱动X射线放射装置20及X射线相机21从而控制由X射线放射装置20及X射线相机21所进行的X射线图像拍摄动作的模块。具体而言，摄像控制部33通过X射线放射装置驱动单元20a调整X射线放射装置20的Z方向的位置，并通过X射线相机驱动单元21a调整X射线相机21在XY平面内的位置，由此决定X射线相对于印刷基板W(焊料部101)的透过方向、即拍摄方向，并且决定所述X射线的仰角θ。除此之外，摄像控制部33也控制由X射线放射装置20放射的X射线的焦点位置、X射线放射量、拍摄次数、拍摄时刻等。
图像处理部34是用于处理X射线相机21所拍摄的X射线图像的数据并将其转换为指定的图像格式或供处理所转换的数据的程序利用的模块。该图像处理部34在功能上包括厚度数据算出部341、截面图制作部342及数据合成部343。
厚度数据算出部341进行将X射线相机21所拍摄的X射线图像的亮度值换算为厚度数据的处理。焊料的主成分是锡(Sn)。Sn的厚度与X射线图像的黑度(亮度)的关系，即Sn的厚度与X射线吸收量的关系能够容易地把握。因此，能够将两者的关系事先表格化。在本实施方式中，使所述表存储在后述的存储装置50中的换算数据存储部51。厚度数据算出部341基于换算数据存储部51的表，而将所取得的X射线图像的亮度值换算为厚度，由此求出厚度数据。
截面图制作部342根据厚度数据算出部341所求出的厚度数据，制作与焊料部101的截面数据相当的斜条形图数据。该斜条形图数据是对应于印刷基板W的拍摄方向及拍摄仰角而使表示基于所述厚度数据的截面各部分的厚度值的条形图倾斜而成的数据。此外，截面图制作部342对所述斜条形图数据制作以焊料部101的底面侧为基准的截面数据、及以上表面侧为基准的截面数据这两个数据。截面图制作部342针对拍摄方向互不相同的至少两个X射线图像，分别制作上述的底面侧基准及上表面侧基准的斜条形图数据、即两个截面数据。
数据合成部343从截面图制作部342所制作的多个截面数据抽取包含由印刷基板W的拍摄方向决定的高可靠区域(下文基于图5至图7进行详述)的部分的截面数据。而且，数据合成部343合成所抽取的部分的截面数据而制作焊料部101的整体截面数据。
良否判定处理部35通过比较由图像处理部34所生成的焊料部101的整体截面数据与成为合格品的基准的焊料部101的样板等，而判定所拍摄的各焊料部101是合格品(如图4(B)般的截面)或是不合格品(例如如图4(C)般的截面)。
程序切换处理部36进行切换针对每个检查对象物所准备的用于判定截面形状是否良好的判别程序的处理。若成为检查对象的印刷基板W或BGA100的种类(电子元件的种类)不同，则控制或设定参数等也会有不同的情形。因此，需要根据检查对象物而准备多种所述判别程序。在本实施方式中，使多种判别程序存储于后述的存储装置50的判别程序存储部52。程序切换处理部36在由用户对省略图示的操作部进行指定检查对象物的输入时，从判别程序存储部52读取与该检查对象物对应的判别程序，并进行将该判别程序作为工件程序的切换处理。
显示控制部37基于程序，通过GUI(Graphical User Interface(图形用户界面))进行使控制单元30处理的数据显示于显示单元40的控制。
整体控制部30A是统一地控制X射线检查装置A的动作的模块，基于指定的程序的顺序，进行使上述的载台控制部31、传送带控制部32、摄像控制部33、图像处理部34、良否判定处理部35、程序切换处理部36及显示控制部37在指定的时刻动作的控制。
显示单元40包含液晶显示器等，基于控制单元30(显示控制部37)的控制而显示必要的画面。例如显示单元40显示X射线相机21所取得的X射线图像、或后述的截面数据等。
存储装置50存储供X射线检查装置A所使用的各种的数据、程序，在本实施方式中，包括换算数据存储部51、判别程序存储部52及设备固有数据存储部53。
在换算数据存储部51中存储有表示作为焊料部101的主构成材料的Sn的厚度与X射线透过时的亮度值的关系的表。该表是在向厚度不同的Sn部件照射指定的光量的X射线的情况下的以Sn厚度及X射线透过量为参数的表，通过实测或模拟而求出。在判别程序存储部52中存储有根据检查对象物而预先准备的多种判别程序。在设备固有数据存储部53中，存储有X射线检查装置A所具有的各构成要素的尺寸数据及各种设定数据等。
接着，基于图5至图7说明X射线图像数据(截面数据)的高可靠区域。图5是表示X射线向作为检查对象物的焊料部101的照射状态的示意图，图6及图7是用于说明从第一方向及第二方向朝焊料部101照射X射线的情况下的X射线图像的高可靠区域的示意图。
参照图5，假想在检查对象的焊料部101的上方将X射线放射装置20以指定的方向且指定的仰角θ(例如θ＝45度)设置的情形。从X射线放射装置20放射经准直的X射线L1～L5，这些X射线L1～L5向侧视呈桶形的焊料部101入射。X射线L1～L5从焊料部101的右斜上方朝向左下方透射过焊料部101内。X射线L1～L5的透过X射线L1A～L5A入射至X射线相机21的受光面。
在此，若比较X射线L1～L5各自透过焊料部101的长度，则透过桶形状的焊料部101的对角附近的X射线L3为最长的透过长度，与其邻接的X射线L2、L4也成为比较长的透过长度。相对于此，以掠过焊料部101的左上端附近的方式透过的X射线L1及以掠过右下附近的方式透过的X射线L5的透过长度较短。以Sn为主成分的焊料部101内的透过长度越长，X射线的衰减量越大。因此，透过X射线L3A的光量最少，透过X射线L2A及L4A的光量也比较少。另一方面，透过X射线L1A及L5A的光量比较多。因此，X射线相机21拍摄的X射线图像的透过X射线L3A所入射的区域附近最黑(亮度值低)，透过X射线L2A及L4A所入射的区域附近也相当黑，另一方面，透过X射线L1A及L5A所入射的区域附近比较亮(亮度值高)。
亮度值低的黑区域的厚度的分辨率变差。这是因为在黑区域难以观测亮度值的差异。例如X射线图像的透过X射线L3A所入射的区域附近及透过X射线L2A及L4A所入射的区域附近，成为几乎无法识别亮度差的黑图像的区域。因此，将这些区域的亮度值转换为厚度而获得的厚度数据的可靠性必定较低。相对于此，在透过X射线L1A及L5A所入射的区域附近，由于可观测到与焊料部101的厚度对应的亮度值的变化，所以将这些区域的亮度值转换为厚度而获得的厚度数据的可靠性较高。
图6是用于说明在从焊料部101的右斜上方(第一方向)朝焊料部101照射X射线的情况下的X射线图像的高可靠区域的示意图，图6(A)是焊料部101的侧视图，图6(B)表示焊料部101的X射线图像V1。在该情况下，焊料部101的上表面101T侧的左端部附近成为X射线透过长度短的边缘区域Q1，此外，底面101B侧的右端部附近也成为X射线透过长度短的边缘区域Q3。另一方面，由边缘区域Q1、Q3夹着的部分成为X射线透过长度长的中间区域M1。因此，在X射线图像V1中，与边缘区域Q1、Q3对应的图像区域Q1V、Q3V成为高可靠区域，与中间区域M1对应的图像区域M1V成为可靠性比较低的区域。
图7是用于说明在从与图6相差180度的方向、即从焊料部101的左斜上方(第二方向)朝焊料部101照射X射线的情况下的X射线图像的高可靠区域的示意图，图7(A)是焊料部101的侧视图，图7(B)表示焊料部101的X射线图像V2。在该情况下，焊料部101的上表面101T侧的右端部附近成为X射线透过长度短的边缘区域Q2，此外，底面101B侧的左端部附近也成为X射线透过长度短的边缘区域Q4。另一方面，由边缘区域Q2、Q4夹着的部分成为X射线透过长度长的中间区域M2。因此，在X射线图像V2中，与边缘区域Q2、Q4对应的图像区域Q2V、Q4V成为高可靠区域，与中间区域M2对应的图像区域M2V成为可靠性比较低的区域。
如上所述，X射线图像的高可靠区域由X射线放射装置20相对于焊料部101的设置位置换言之由X射线相机21拍摄焊料部101的拍摄方向决定。若从X射线图像V1、V2抽取包含高可靠区域的图像区域Q1V～Q4V的部分，并且将它们合成而导出一个焊料部101的截面数据，则可取得可靠性高的焊料部101的垂直截面形状。而且，焊料部101的形状是桶形状，且是旋转对称的立体形状之一种。因此，只要对焊料部101从至少两个方向进行X射线拍摄，则可取得其垂直截面形状。
[截面数据导出的第一例]
继而，具体地说明焊料部101的截面数据导出方法。图8(A)是作为检查对象物的焊料部101的立体图，图8(B)是其侧视图，图8(C)是表示焊料部101的X射线拍摄方向的俯视图。如前所述且图8(A)及(B)亦所示般，焊料部101的上表面101T(第一面)及底面101B(第二面)为平坦的圆形面，该焊料部101具有侧周壁为向外侧凸出的曲面的桶形状。此处，与BGA100的电极W2及焊料球103相当的部分以上下颠倒的状态表示。
如图8(C)所示，焊料部101的拍摄方向是俯视下隔开相等角度的四个方向。即，若以+X为原点轴，则围绕逆时针，从相互隔开90度的角度间隔的45度方向V1、135度方向V2、225度方向V3、及315度方向V4的这四个方向，进行焊料部101的X射线拍摄。此外，拍摄仰角均为45度。例如在45度方向V1的拍摄中，摄像控制部33(参照图2)将X射线放射装置20设置于315度方向，将X射线相机21设置于45度方向，在该状态下，从X射线放射装置20放射X射线，并使X射线相机21取得X射线图像。当然，也可从比四个方向更多的方向进行拍摄，例如也可是从相互隔开45度的角度间隔的八个方向的拍摄。或者，也可是不隔开均等角度间隔的拍摄。此外，较为理想的是仰角相同，但是也可以互不相同的仰角进行拍摄。
另外，除了上述的四个方向或八个方向的拍摄之外，也可取得焊料部101的垂直方向的X射线图像。这是用于取得从焊料部101的上表面101T至底面101B的长度数据。在该情况下，X射线放射装置20与焊料部101的上表面101T相向地设置，且X射线相机21与底面101B相向地设置来进行拍摄动作。摄像控制部33以进行如上述般的拍摄的方式经由X射线放射装置驱动单元20a及X射线相机驱动单元21a，而控制X射线放射装置20及X射线相机21的驱动。
图9是针对焊料部101，将从图8(C)所示的四个拍摄方向及垂直的拍摄方向获得的X射线图像101V1(45度方向V1)、101V2(135度方向V2)、101V3(225度方向V3)、101V4(315度方向V4)及101V5(垂直方向)按拍摄方向排列后的图。使用了这些X射线图像中的位于直线A0上的135度方向V2(第一方向)的X射线图像101V2(以下称为第一X射线图像VD1)及315度方向V4(第二方向)的X射线图像101V4(以下称为第二X射线图像VD2)。如此，若使用彼此相向的两个方向(第一方向及第二方向)的X射线图像且仰角(第一仰角及第二仰角)为相同角度的X射线图像，则可取得沿着一条截面线A0的截面数据，此外，因为两个方向的仰角相同，所以可简化高可靠区域的截面数据的合成处理。另外，为了取得上述长度数据，也使用垂直方向的X射线图像101V5(以下称为第三X射线图像VD3)。
接着，详述图像处理部34的处理。首先，图像处理部34的厚度数据算出部341针对所取得的第一、第二、第三X射线图像VD1、VD2、VD3，求出沿图9的直线A0的(沿第一方向或第二方向的)截面的亮度值分布。进而，厚度数据算出部341基于换算数据存储部51所存储的亮度值与Sn的厚度的换算表而将亮度值换算为厚度，由此求出关于第一、第二、第三X射线图像VD1、VD2、VD3的A0截面的第一、第二、第三厚度数据。
继而，通过截面图制作部342，根据厚度数据算出部341所求出的第一及第二厚度数据，制作与焊料部101的截面数据相当的斜条形图数据。以焊料部101的上表面101T侧(第一面侧)及底面侧101B(第二面侧)为基准，分别制作两个该斜条形图数据(截面数据)。
图10是表示关于第一厚度数据的以上表面101T侧为基准展开的截面数据D11(第一截面数据)的图。该截面数据D11通过以下的方式而成：将直线A0细分为指定宽度的区块，使按该区块单位将亮度值换算为厚度数据而成的条形图(越接近黑色，图的高度越高)沿着与其拍摄方向及其仰角(135度方向、45度仰角)对应的箭头标记A1倾斜。作为“亮度值”而示于横轴的数值，与以该区块为基底部的斜条形图的高度对应。例如，在赋予亮度值＝5的数值的区块中，单位栅格的堆积高度以数值5的正上方的栅格为基底，在箭头标记A1方向看示有五个。即，亮度值越大(黑)，X射线透过长度越长，斜条形图越长。另外，如基于图5至图7所说明般，X射线透过长度越长，厚度数据的可靠性越低。
截面数据D11是从在图6中说明的拍摄方向拍摄到的X射线图像获得的截面数据。因此，在截面数据D11中，图10中以深色表示的两侧部的栅格组相当于X射线透过长度短的边缘区域Q1、Q3，这些栅格组成为高可靠区域数据DQ1、DQ3。当然，这些高可靠区域数据DQ1、DQ3所属的斜条形图的亮度值变小。另一方面，图10中以浅色表示的中间部的栅格组相当于X射线透过长度长的中间区域M1，属于该区域的斜条形图的亮度值变大。
另外，在图10及以下说明的图11至图16中，记载成为对象物的焊料部101的截面轮廓E1。该轮廓E1不是合格品的桶形状，而是在上表面101T附近具有小径部EB的不合格品的截面轮廓。在截面数据D11中，如在图中以空白箭头标记所示，因为从右斜上方照射X射线，所以高可靠区域数据DQ3成为与焊料部101的上表面侧101T附近的实像对应的数据。另一方面，高可靠区域数据DQ1是与焊料部101的投影像对应的数据，并不反映实际的焊料部101的形状。因此，在截面数据D11中，高可靠区域数据DQ3及其附近的数据成为利用性高的数据。若单纯地划分，则较轮廓E1的垂直方向的中央线H靠右半部分的数据成为利用性高的数据。
图11是表示关于上述第二厚度数据的以上表面101T侧为基准展开的截面数据D21(第三截面数据)的图。该截面数据D21通过以下的方式而成：将直线A0细分为指定宽度的区块，使按该区块单位将亮度值换算为厚度数据而成的条形图沿着与其拍摄方向及其仰角(315度方向、45度仰角)对应的箭头标记A2倾斜。截面数据D21是从在图7中说明了的拍摄方向拍摄到的X射线图像获得的截面数据。因此，在截面数据D21中，图11中以深色表示的两侧部的栅格组相当于X射线透过长度短的边缘区域Q2、Q4，这些栅格组成为高可靠区域数据DQ2、DQ4。
在截面数据D21中，因为从左斜上方照射X射线，所以高可靠区域数据DQ4成为与焊料部101的上表面侧101T附近的实像对应的数据。另一方面，高可靠区域数据DQ2是与焊料部101的投影像对应的数据，并不反映实际的焊料部101的形状。因此，在截面数据D21中，高可靠区域数据DQ4及其附近的数据成为利用性高的数据。若单纯地划分，则较轮廓E1的垂直方向的中央线H靠左半部分的数据成为利用性高的数据。
上述的截面数据D11及D21通过数据合成部343合成。图12(A)及(B)是表示利用数据合成部343所进行的两个数据合成例的图。图12(A)表示从截面数据D11抽取较轮廓E1的中央线H靠右半部分的数据，且从截面数据D21抽取较中央线H靠左半部分的数据，并利用将这些部分的截面数据在中央线H的边缘彼此接合的合成方法而获得的截面数据D31。图12(B)表示利用使截面数据D11及截面数据D21重合，且若重合的两数据的各栅格中的一个是“白栅格”，则该栅格作为“白栅格”进行处理(即作为不存在的形状来处理)的合成方法而获得的截面数据D31A。
根据图12(A)及(B)中的任一合成方法，从截面数据D11抽取利用性高的高可靠区域DQ3及其附近的数据，从截面数据D21抽取利用性高的高可靠区域DQ4及其附近的数据，而生成合成的截面数据D31或D31A。因此，截面数据D31或D31A便成为确切地表示焊料部101的上表面101T的周边的截面形状的截面数据。
继而，截面图制作部342基于厚度数据算出部341所求出的第一及第二厚度数据，以焊料部101的底面侧101B为基准分别制作斜条形图数据(截面数据)。该截面数据可通过以底面侧101B成为基准的方式再构建之前以上表面101T侧为基准制作的截面数据D11、D21而制作。
图13是表示关于第一厚度数据的以底面101B侧为基准展开的截面数据D12(第二截面数据)的图。在截面数据D12中，在底面101B侧作为“亮度值”示于横轴的数值，与在之前说明的图10中在上表面101T侧作为“亮度值”示于横轴的数值相同。使将该“亮度值”换算为厚度数据的条形图以从底面101B侧沿着与图10的箭头标记A1正好相反的方向的箭头标记A3倾斜地垂下的方式再构建而得的数据为截面数据D12。
在如此再构建的截面数据D12中，与图10相反，高可靠区域数据DQ1成为与焊料部101的底面101B附近的实像对应的数据。即，高可靠区域数据DQ1及其附近的数据成为利用性高的数据。若单纯地划分，则较轮廓E1的中央线H靠左半部分的数据成为利用性高的数据。
同样，图14是表示关于第二厚度数据的以底面101B侧为基准展开的截面数据D22(第四截面数据)的图。在该截面数据D22中，在底面101B侧作为“亮度值”示于横轴的数值，与在图11中在上表面101T侧作为“亮度值”示于横轴的数值相同。使将该“亮度值”换算为厚度数据的条形图以从底面101B侧沿着与图11的箭头标记A2正好相反的方向的箭头标记A4倾斜地垂下的方式再构建而得的数据为截面数据D22。
在如此般再构建的截面数据D22中，与图11相反，高可靠区域数据DQ2成为与焊料部101的底面101B附近的实像对应的数据。即，高可靠区域数据DQ2及其附近的数据成为利用性高的数据。若单纯地划分，则较轮廓E1的中央线H靠右半部分的数据成为利用性高的数据。
上述的截面数据D12及D22同样通过数据合成部343合成。图15(A)及(B)是表示利用数据合成部343所进行的两个数据合成例的图。图15(A)表示从截面数据D12抽取较轮廓E1的中央线H靠左半部分的数据，且从截面数据D22抽取较中央线H靠右半部分的数据，并利用将这些部分的截面数据在中央线H的边缘彼此接合的合成方法而获得的截面数据D32。图15(B)表示利用使截面数据D12及截面数据D22重合，且若重合的两数据的各栅格中的一个是“白栅格”，则该栅格作为“白栅格”进行处理的合成方法而获得的截面数据D32A。
根据图15(A)及(B)中的任一合成方法，从截面数据D12抽取利用性高的高可靠区域DQ1及其附近的数据，从截面数据D22抽取利用性高的高可靠区域DQ2及其附近的数据，而生成合成的截面数据D32或D32A。因此，截面数据D32或D32A便成为确切地表示焊料部101的底面101B的周边的截面形状的截面数据。
数据合成部343进而进行合成上述的截面数据D31与D32、或截面数据D31A与D32A的处理。图16是表示合成截面数据D31与D32、或截面数据D31A与D32A而成的合成截面数据D4的图。合成方法之一是从截面数据D31、D31A抽取相当于轮廓E1的上表面101T侧的大致一半的数据，从截面数据D32、D32A抽取相当于轮廓E1的底面101B侧的大致一半的数据，并合成这些数据的方法。另一合成方法是使截面数据D31、D31A与截面数据D32、D32A重合，且若重合的两数据的各栅格中的一个是“白栅格”，则该栅格作为“白栅格”进行处理的方法。当然，也可省略中间的截面数据D31、D31A及截面数据D32、D32A的合成，而从截面数据D11、D12、D21、D22对合成截面数据D4进行合成。
在此，截面数据D31、D31A及截面数据D32、D32A的合成需要从焊料部101的上表面101T至底面101B的长度数据。这是因为成为截面数据D31、D31A的基础的截面数据D11、D21是仅取决于上表面101T的数据，成为截面数据D32、D32A的基础的截面数据D12、D22是仅取决于底面101B的数据。数据合成部343为了导出上述长度数据，而利用从垂直方向看时所取得的第三X射线图像VD3获得的上述第三厚度数据。该第三厚度数据是利用换算数据存储部51的换算表将沿着第三X射线图像VD3的直线A0的亮度值分布换算为厚度的数据。因此，可从第三厚度数据获得从上表面101T至底面101B的长度数据。数据合成部343根据上述长度数据定义上表面101T及底面101B的坐标位置，进行截面数据D31、D31A及截面数据D32、D32A的合成处理。
因为以上述方式获得的合成截面数据D4是高可靠区域数据DQ1～DQ4的合成，所以成为准确地表示焊料部101的垂直截面形状的截面数据。实际上合成截面数据D4与具有小径部EB的轮廓E1一致。良否判定处理部35比较所取得的合成截面数据D4及成为合格品的基准的焊料部101的基准轮廓而判定是否为合格品。
基准轮廓例如可从焊料部101的焊料总量、即一组焊料球103及焊料102所用的焊料总量、及回流处理后的沉入信息，通过推测该合格品的桶形状而设定。合格品的焊料部101具有旋转对称的立体形状。即，在任一方向切断的垂直截面均为相同的桶形状。另一方面，不合格品的焊料部101例如如轮廓E1般不成为桶形状。因此，可根据合成截面数据D4是否显示桶形状而判定是否为合格品。
以上，举了一个焊料部101的例来说明其垂直截面形状的检查方法。在实际的检查中，通过一个过程的拍摄动作，取得多个焊料部101的X射线图像。基于焊料部101的关系，当以某一拍摄方向拍摄时，会发生搭载于印刷基板W的其他电子元件等作为障碍物而被映入的情况。如上述所说明般，摄像控制部33从相互隔开90度的角度间隔的四个方向、或相互隔开45度的角度间隔的八个方向，拍摄印刷基板W(焊料部101)。根据本实施方式，只要有从不同的两个方向拍摄的X射线图像，就可导出截面数据。因此，能够从所有拍摄方向中选择不受障碍物影响的拍摄方向对而进行上述的良否判定。
[截面数据导出的第二例]
图17是表示截面数据导出的第二例所涉及的对象物的立体图。该对象物是与第一例不同的焊料部111，而且具有被分断为位于底面111B侧的底面侧部分111a及位于上表面侧111T侧的上表面侧部分111b且两者在中间部111c抵接的立体形状。当然，该焊料部111也是不合格品的一例。下面，说明这样的焊料部111的垂直截面形状的取得例。
在该第二例中，也如图9所示那样，使用从仰角＝45度且135度方向(第一方向)取得的第一X射线图像、从仰角＝45度且315度方向(第二方向)取得的第二X射线图像、及从垂直方向取得的第三X射线图像，求出沿直线A0的垂直截面数据。与第一例同样地，首先图像处理部34的厚度数据算出部341根据换算数据存储部51的换算表，求出关于第一、第二、第三X射线图像的A0截面的第一、第二、第三厚度数据。
然后，截面图制作部342根据第一及第二厚度数据，制作与焊料部111的截面数据相当的斜条形图数据。图18(A)是表示关于第一厚度数据以上表面111T侧为基准展开的截面数据D51(第一截面数据)的图，图18(B)是表示关于第二厚度数据以上表面111T侧为基准展开的截面数据D61(第三截面数据)的图。此外，图18(C)表示通过数据合成部343合成上述的截面数据D51及D61而得的截面数据D71。
在图18及以下说明的图19、图20中，记载了焊料部111的截面轮廓E2。此外，赋予给轮廓E2内的各栅格的“1”这一数值，表示该栅格是应存在有物体的栅格。
在图18(A)的截面数据D51中，如上述的第一例中详述般，较轮廓E2的垂直方向的中央线H靠右侧且亮度值＝4以下的斜条形图是可靠性高的厚度数据。另一方面，在图18(B)截面数据D61中，较轮廓E2的中央线H靠左侧且亮度值＝4以下的斜条形图是可靠性高的厚度数据。因此，例如从截面数据D51抽取较中央线H靠右半部分的数据，且从截面数据D61抽取较中央线H靠左半部分的数据，并利用使这些部分的截面数据在中央线H的边缘彼此接合的合成方法，而生成合成截面数据D51及D61而得的截面数据D71。
接着，截面图制作部342以底面侧111B成为基准的方式再构建之前以上表面111T侧为基准制作的截面数据D51、D61。图19(A)是表示关于截面数据D51的以底面111T侧为基准展开的截面数据D52(第二截面数据)的图，图19(B)是表示关于截面数据D61的以底面111T侧为基准展开的截面数据D62(第四截面数据)的图。此外，图19(C)表示通过数据合成部343合成上述的截面数据D52及D62而得的截面数据D72。
在图19(A)的截面数据D52中，如上述的第一例中详述般，较轮廓E2的中央线H靠左侧且亮度值＝4以下的斜条形图是可靠性高的厚度数据。另一方面，在图19(B)截面数据D62中，较轮廓E2的中央线H靠右侧且亮度值＝4以下的斜条形图是可靠性高的厚度数据。因此，例如从截面数据D52抽取较中央线H靠左半部分的数据，从截面数据D62抽取较中央线H靠右半部分的数据，并利用使这些部分的截面数据在中央线H的边缘彼此接合的合成方法，而生成合成截面数据D52及D62而得的截面数据D72。
上述的截面数据D71及D72通过数据合成部343进一步合成。图20是表示合成截面数据D71及D72而得的合成截面数据D8的图。合成方法例如是从截面数据D71抽取相当于轮廓E2的上表面111T侧的大致一半的数据，且从截面数据D72抽取相当于轮廓E2的底面111B侧的大致一半的数据，并合成这些数据的方法。另外，截面数据D71及D72的合成需要从焊料部111的上表面111T至底面111B的长度数据。为了导出该长度数据，数据合成部343利用从第三X射线图像获得的上述第三厚度数据。
因为以上述方式获得的合成截面数据D8是汇集截面数据D51、D52、D61、D62的高可靠区域数据而得的数据，所以成为准确地表示焊料部111的垂直截面形状的截面数据。实际上合成截面数据D8与具有层叠具有两个椭圆截面的物体的截面形状、即底面侧部分111a与上表面侧部分111b的层叠体截面形状的轮廓E2一致。
[变形实施方式]
(1)在上述实施方式中，如图9所示，表示了使用从位于相对于水平线倾斜45度的直线A0上的135度方向取得的X射线图像(第一X射线图像)、及从315度方向取得的X射线图像(第二X射线图像)的例子。即，表示了取得水平截面形状是圆形的焊料部101的通过直径最大部分的直线A0上的截面形状的例子。也可取代此而取得或者除此之外还取得通过焊料部101的任意的部分的直线上的截面形状。
参照图21，在此表示从八个方向拍摄对象物121的例子。对象物121例如是焊料部101般的圆柱状(旋转对称)的立体物。在上述实施方式中，表示了使用从45度方向取得的X射线图像121V1和从与之相向的225度方向取得的X射线图像121V5的组合、或者使用从135度方向取得的X射线图像121V3和从与之相向的315度方向取得的X射线图像121V7的组合的例子。不限于此，也可使用从33.7度方向取得的X射线图像121V8和从与之相向的(与其平行的)213.7度方向取得的X射线图像121V4的组合、或者使用从168.7度方向取得的X射线图像121V2和从与之相向的348.7度方向取得的X射线图像121V6的组合的例子。在该情况下，上表面与底面之间的长度(高度)信息也在取得截面形状的直线上取得。
(2)在上述实施方式中，表示了将拍摄仰角设定为45度的例子。仰角也可设定为45度以外，可在0度＜＜仰角＜＜90度的范围内任意地设定。另外，构成截面数据的斜条形图对应于仰角而使其倾角变化。例如若仰角＝60度，则截面图制作部342以斜条形图的倾角为60度制作截面数据。
(3)在X射线检查的对象物为焊料部101般的旋转对称的立体物的情况下，换言之，在合格品的垂直截面形状是旋转对称的立体物的截面形状的情况下，无论对从任意拍摄方向取得的X射线图像进行组合，均能够进行形状的检查。例如在图9的例子中，也可使用不是从彼此相向的方向取得的X射线图像的组合，例如从45度方向取得的X射线图像101V1和从135度方向取得的X射线图像101V2的组合。或者也可从四个X射线图像101V1～101V4分别逐个地抽取上述的第一至第四截面数据。而且，也可通过与上述同样的方法，从这些截面数据在高可靠区域部分地抽取截面数据，并将这些数据合成为一个截面数据。
(4)在上述实施方式中也进行了说明，有时因焊料部101的位置的关系，当以某一拍摄方向进行拍摄时，会发生搭载于印刷基板W的其他电子元件等作为障碍物而被映入的情况。作为消除该障碍物的影响的方法，可使用将从多个X射线图像对所获得的合成截面数据进一步合成的方法。例如如图21所示，以摄像控制部33使之从互不相同的八个方向拍摄印刷基板W(焊料部101)的例进行说明。在该情况下，能够取得基于X射线图像121V1与121V5、X射线图像121V2与121V6、X射线图像121V3与121V7、以及X射线图像121V4与121V8的四个合成截面数据。
在图22中，作为上述四个合成截面数据的一例，例示了焊料部101的合成截面数据D41、D42、D43、D44。而且，在这些合成截面数据的各者中映入有障碍物OB。在各个合成截面数据D41、D42、D43、D44的单体中，障碍物OB成为杂讯(noise)，从而无法取得焊料部101的准确的垂直截面数据。
然而，在对合成截面数据D41、D42、D43、D44进一步合成的情况下，可生成去除了障碍物OB的影响的合成截面数据D40。作为在此的合成方法，可采用以下的合成方法：使合成截面数据D41、D42、D43、D44重合，若重合的四个截面数据的各栅格中的至少一个是“白栅格”，则该栅格作为“白栅格”进行处理。在合成截面数据D41、D42、D43、D44中，障碍物OB的现出的部位各不相同。因此，在一个合成截面数据中障碍物OB的现出的部位，在其他合成截面数据中是“白栅格”。因此，通过采用该合成方法，可不受障碍物OB的影响而取得焊料部101的截面形状。如上所述，即使必须进行四对拍摄，拍摄次数八次便可完成，与以往方法相比，以足够少的拍摄次数即可。
(5)也可在对对象物进行的最初的拍摄动作中确定映入障碍物的拍摄方向，在以后的对对象物进行的拍摄动作中，省略从映入障碍物的拍摄方向的拍摄。例如在图21的拍摄例中，例示了判明以下情况的情形：仅在从135度方向取得的X射线图像和从与其相向的315度方向取得的X射线图像的图像对中映入有障碍物，而在其他方向的图像对中未映入障碍物。在该情形下，以后使从135度方向及315度方向的拍摄中止。由此，可进一步减少拍摄次数。
(6)在上述实施方式中，举了高可靠区域出现在焊料部101的上表面101T及底面101B的周缘附近的例进行说明。然而，基于拍摄的仰角的关系，有时会发生高可靠区域出现在上表面101T与底面101B之间的中间部的周缘的情况。例如在从正上方(仰角＝90度)拍摄桶形状的焊料部101的情况下，其上下方向中间部的周缘附近成为X射线透过长度最短的区域，该区域成为高可靠区域。因此，也可以在进行从相互相差180度方向的第一方向(仰角＝45度)及第二方向(仰角＝45度)的拍摄的基础上，还进行仰角＝90度的第三方向的拍摄，并从利用这三次拍摄所获得的X射线图像抽取高可靠区域的截面数据。或者也可以针对第一方向及第二方向，分别进行以仰角更接近90度的仰角(例如仰角＝60度左右)的拍摄，并从利用以第一方向的两个仰角的X射线图像及以第二方向的两个仰角的X射线图像的合计四次拍摄所获得的X射线图像，抽取高可靠区域的截面数据。当然，在拍摄次数不过多的范围内，也可通过五次或其以上的拍摄取得高可靠区域不同的图像，并从各个X射线图像抽取高可靠区域的截面数据。
[动作流程的说明]
图23是表示X射线检查装置A的动作的流程图。检查开始后，整体控制部30A(参照图2)受理检查对象物的类别设定。类别是与例如印刷基板W的类别、BGA100的类别等对应的类别。根据该类别设定，程序切换处理部36读入存储装置50的判别程序存储部52中所存储的与该检查对象物对应的判别程序(步骤S1)。
此外，整体控制部30A受理关于该印刷基板W的检查部位数N的设定、即关于一个印刷基板W有多少个部位作为目标进行用于检查的拍摄的设定(步骤S2)、在各目标部位进行多少次(张)的拍摄动作的设定(步骤S3)。其后，基于传送带控制部32的控制，印刷基板W被搬入至壳体10内(步骤S4)并载置在载台11上。通过载台控制部31的控制，印刷基板W定位在拍摄位置。
接着，整体控制部30A设定检查执行计数J＝1(步骤S5)。而且，摄像控制部33通过经由X射线放射装置驱动单元20a及X射线相机驱动单元21a驱动X射线放射装置20及X射线相机21，而以指定的拍摄方向及仰角进行指定片数的印刷基板W(焊料部101)的拍摄(步骤S6)。该拍摄例如是从相互隔开90度的角度间隔的四个方向的拍摄、或从相互隔开45度的角度间隔的八个方向的拍摄、及用于取得焊料部101的高度信息的从垂直方向的拍摄。
通过上述拍摄而获得的X射线图像数据暂时存储于省略了图示的存储器中，以供图像处理部34进行数据处理。首先，厚度数据算出部341参照存储于换算数据存储部51的换算表，将从各个方向拍摄到的X射线图像的亮度值换算为厚度数据。根据该厚度数据中的基于利用从垂直方向的拍摄所取得的X射线图像的厚度数据，求出焊料部101的高度信息(上表面101T与底面101B之间的距离)(步骤S7)。
接着，通过截面图制作部342，基于利用从上述四个方向或八个方向的拍摄所取得的X射线图像的全部或一部分，制作相当于焊料部101的垂直截面数据的斜条形图数据(步骤S8)。该垂直截面数据例如如图10、图11、图13、图14所例示般，以焊料部101的上表面101T侧及底面侧101B为基准而分别制作有两个。而且，如图12、图15、图16所例示般，数据合成部343通过从各个垂直截面数据抽取高可靠区域的截面数据，并合成这些数据，而制作一个焊料部101的合成截面数据(步骤S9)。
继而，良否判定处理部35通过对比基于在步骤S9所获得的合成截面数据的形状与成为合格品的基准的形状，而判定该检查对象物的形状是属于合格品或不合格品中的哪一种(步骤S10)。该判定结果与检查对象的焊料部101的识别信息建立关联而存储在省略图示的存储器中(步骤S11)。
其后，整体控制部30A使检查执行计数J增加(步骤S12)，并判定其是否超过了对该印刷基板W设定的检查部位数N(步骤S13)。在残留有检查部位的情况下(在步骤S13中为否)，返回至步骤S6，对之后的检查部位重复步骤S6～S11的处理。另一方面，在所有检查部分的检查完成的情况下(在步骤S13中为是)，基于载台控制部31及传送带控制部32的控制，印刷基板W被搬出至壳体10外(步骤S14)。
然后，确认是否存在后续的印刷基板W(步骤S15)。在存在的情况下(在步骤S15中为否)，返回至步骤S4，新的印刷基板W被搬入至壳体10内，重复与上述相同的处理。相对于此，在不存在后续的印刷基板W的情况下，结束处理。
以上，详细地说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限定于上述实施方式。例如在上述实施方式中，作为X射线检查的对象物，主要例示了作为焊料球103的熔融体的焊料部101。对象物也可为焊料部101以外的物体，可为各种元件、成型品、加工品、食品、药片等。此外，具有旋转对称的立体形状的物品是本发明的较为理想的对象物，但是也可将具有不是旋转对称的立体形状的物品作为检查对象。
上述的具体实施方式中，主要包含具有以下结构的发明。
本发明的一方面所涉及的X射线检查方法，是利用放射X射线的X射线源、检测X射线的X射线检测器、及运算装置，使X射线透射过具有第一面和与该第一面相向的第二面的立体的对象物而求出所述对象物的截面形状的方法，其中，使所述X射线源相对于所述对象物沿指定的第一方向且以指定的第一仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第一X射线图像，使所述X射线源相对于所述对象物沿与所述第一方向不同的第二方向且以指定的第二仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第二X射线图像，使所述运算装置根据所述第一X射线图像的沿所述第一方向的亮度值分布，求出从所述第一方向且第一仰角方向观察到的所述对象物的第一厚度数据，并且根据该第一厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第一截面数据和以所述第二面侧为基准的第二截面数据，使所述运算装置根据所述第二X射线图像的沿所述第二方向的亮度值分布，求出从所述第二方向且第二仰角方向观察到的所述对象物的第二厚度数据，并且根据该第二厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第三截面数据和以所述第二面侧为基准的第四截面数据，使所述运算装置从所述第一至第四截面数据部分地抽取由所述第一方向及所述第二方向决定的高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据。
根据该方法，能够根据针对对象物拍摄到的两个X射线图像亦即从第一方向(第一仰角)拍摄到的第一X射线图像及从第二方向(第二仰角)拍摄到的第二X射线图像，取得对象物的截面数据。这是通过将所述第一、第二X射线图像换算为第一、第二厚度数据，并从各厚度数据取得第一、第二截面数据及第三、第四截面数据，且从这些截面数据部分地抽取高可靠区域的截面数据并进行合成处理得以实现的。由于所获得的截面数据是合成第一至第四截面数据的高可靠区域而得的数据，因此准确性有保证。另外，高可靠区域的截面数据的有代表性的例，是与X射线的透过长度比较短的部分对应的区域的截面数据。
上述方法中较为理想的是，所述第一方向及所述第二方向是彼此相向的方向，所述第一仰角及所述第二仰角是相同的角度。
根据该方法，可取得沿一条截面线的截面数据。此外，由于两个方向的仰角相同，因此可简化第一至第四截面数据的合成处理。
上述方法中较为理想的是，使所述运算装置预先具备将所述对象物的厚度与X射线透过时的亮度的关系表格化而成的换算数据，使所述运算装置进行根据所述换算数据将所述第一及第二X射线图像的沿所述第一及第二方向的亮度值换算为厚度的处理，求出所述第一及第二厚度数据。
根据该方法，由于预先准备与对象物的X射线吸收特性对应的表，因此可迅速地算出第一及第二厚度数据。
此情况下，也可使所述X射线源与所述对象物的所述第一面相向地设置，并且使所述X射线检测器与所述对象物的所述第二面相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第三X射线图像，使所述运算装置根据所述换算数据将第三X射线图像的亮度值换算为厚度，由此求出所述对象物的从所述第一面至所述第二面的长度数据，并参照该长度数据，决定在所述部分的截面数据合成时所述对象物的所述第一面与所述第二面之间的厚度。
在合成以对象物的第一面为基准的第一及第三截面数据和以对象物的第二面为基准的第二及第四截面数据时，需要所述第一面与所述第二面之间的厚度数据。将X射线源及X射线检测器设置(仰角＝90度)在所述第一面及所述第二面而拍摄到的第三X射线图像，成为反映了与对象物的厚度对应的X射线吸收程度的图像，根据所述换算数据便能够确切地求出从所述第一面至所述第二面的长度。
上述方法中较为理想的是，在所述对象物具有旋转对称的立体形状的情况下，使所述X射线源及所述X射线检测器，除了以所述第一方向与所述第二方向的组合之外，还以与所述第一方向及所述第二方向不同方向的组合，取得多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对，使所述运算装置从所述第一至第四截面数据中部分地抽取高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据，所述第一至第四截面数据是从多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对分别取得的数据。
在所述对象物具有旋转对称的立体形状的情况下，基本上无论从哪个方向拍摄对象物，均可获得相同的截面数据。这意味着无论是从哪个方向拍摄而获得的X射线图像，均可用于部分截面数据的合成。根据上述方法，虽然X射线图像的拍摄张数若干增加，但能够增加在合成部分截面数据时的高可靠区域的截面数据的选择项。例如即使在障碍物映入了从某一方向拍摄到的X射线图像中的情况下，也能够消除该障碍物的影响。
此外，较为理想的是，在所述对象物具有旋转对称的立体形状且在所述对象物的近傍存在障碍物的情况下，使所述X射线源及所述X射线检测器，除了以所述第一方向与所述第二方向的组合之外，还以与所述第一方向及所述第二方向不同方向的组合，取得多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对，使所述运算装置从所述第一至第四截面数据中部分地抽取高可靠区域的截面数据，所述第一至第四截面数据是从多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对分别取得的数据，并且使所述运算装置按每一所述对来合成抽取的部分的截面数据，从而导出多个合成截面数据，接着，进一步合成所导出的多个合成截面数据，从而导出去除了所述障碍物的影响的所述对象物的截面数据。
根据上述方法，即使在对象物的近傍存在障碍物，通过进一步合成从多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对分别取得的合成截面数据这一过程，可去除所述障碍物的影响。
上述方法中，所述对象物是连接电子元件与基板且包括焊料球的熔融体的焊料连接部的情形是本发明所涉及的X射线检查方法的最理想的形态之一。
本发明的另一方面所涉及的X射线检查装置，是使X射线透射过具有第一面和与该第一面相向的第二面的立体的对象物而求出所述对象物的截面形状的装置，该X射线检查装置包括：X射线源，放射X射线；X射线检测器，检测所述X射线源放射的透射过所述对象物的X射线而取得X射线图像；驱动控制部，控制所述X射线源及所述X射线检测器的动作；图像处理部，根据所述X射线图像的亮度值分布而求出所述对象物的厚度数据，并且根据该厚度数据而求出所述对象物的截面数据；判定部，根据所述截面数据而判定所述对象物的形状合格与否；其中，所述驱动控制部：使所述X射线源相对于所述对象物沿指定的第一方向且以指定的第一仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第一X射线图像；接着，使所述X射线源相对于所述对象物沿与所述第一方向不同的第二方向且以指定的第二仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第二X射线图像，所述图像处理部：根据所述第一X射线图像的沿所述第一方向的亮度值分布，求出从所述第一方向且第一仰角方向观察到的所述对象物的第一厚度数据，并且根据该第一厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第一截面数据和以所述第二面侧为基准的第二截面数据；接着，根据所述第二X射线图像的沿所述第二方向的亮度值分布，求出从所述第二方向且第二仰角方向观察到的所述对象物的第二厚度数据，并且根据该第二厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第三截面数据和以所述第二面侧为基准的第四截面数据；并且，从所述第一至第四截面数据部分地抽取由所述第一方向及所述第二方向决定的高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据。
根据该结构，可根据针对对象物拍摄到的两个X射线图像亦即从第一方向(第一仰角)拍摄到的第一X射线图像及从第二方向(第二仰角)拍摄到的第二X射线图像，取得对象物的截面数据。这是通过图像处理部将所述第一、第二X射线图像换算为第一、第二厚度数据，并从各厚度数据取得第一、第二截面数据及第三、第四截面数据，且从这些截面数据部分地抽取高可靠区域的截面数据并进行合成处理得以实现的。由于所获得的截面数据是合成第一至第四截面数据的高可靠区域而成的数据，因此准确性有保证。
上述结构中较为理想的是，还包括：存储部，预先存有将所述对象物的厚度与X射线透过时的亮度的关系表格化而成的换算数据；其中，所述图像处理部根据所述换算数据将所述第一及第二X射线图像的沿所述第一及第二方向的亮度值换算为厚度，求出所述第一及第二厚度数据。
根据该结构，由于具有预先存储与对象物的X射线吸收特性对应的表的存储部，因此图像处理部通过参照所述存储部而可迅速地算出第一及第二厚度数据。
如以上说明般，根据本发明，可提供一种根据尽可能少的X射线图像，换言之尽可能地减少检查对象物的拍摄次数便能够确切地取得该检查对象物的截面数据的X射线检查方法及装置。

Claims (9)

1.一种X射线检查方法，其特征在于：
利用放射X射线的X射线源、检测X射线的X射线检测器、及运算装置，使X射线透射过具有第一面和与该第一面相向的第二面的立体的对象物而求出所述对象物的截面形状，
使所述X射线源相对于所述对象物沿指定的第一方向且以指定的第一仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第一X射线图像，
使所述X射线源相对于所述对象物沿与所述第一方向不同的第二方向且以指定的第二仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第二X射线图像，
使所述运算装置根据所述第一X射线图像的沿所述第一方向的亮度值分布，求出从所述第一方向且第一仰角方向观察到的所述对象物的第一厚度数据，并且根据该第一厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第一截面数据和以所述第二面侧为基准的第二截面数据，
使所述运算装置根据所述第二X射线图像的沿所述第二方向的亮度值分布，求出从所述第二方向且第二仰角方向观察到的所述对象物的第二厚度数据，并且根据该第二厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第三截面数据和以所述第二面侧为基准的第四截面数据，
使所述运算装置从所述第一至第四截面数据部分地抽取由所述第一方向及所述第二方向决定的高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据。
2.根据权利要求1所述的X射线检查方法，其特征在于：
所述第一方向及所述第二方向是彼此相向的方向，
所述第一仰角及所述第二仰角是相同的角度。
3.根据权利要求1或2所述的X射线检查方法，其特征在于：
使所述运算装置预先具备将所述对象物的厚度与X射线透过时的亮度的关系表格化而成的换算数据，
使所述运算装置进行根据所述换算数据将所述第一及第二X射线图像的沿所述第一及第二方向的亮度值换算为厚度的处理，求出所述第一及第二厚度数据。
4.根据权利要求3所述的X射线检查方法，其特征在于：
使所述X射线源与所述对象物的所述第一面相向地设置，并且使所述X射线检测器与所述对象物的所述第二面相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第三X射线图像，
使所述运算装置根据所述换算数据将第三X射线图像的亮度值换算为厚度，由此求出所述对象物的从所述第一面至所述第二面的长度数据，并参照该长度数据，决定在所述部分的截面数据合成时所述对象物的所述第一面与所述第二面之间的厚度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线检查方法，其特征在于：
在所述对象物具有旋转对称的立体形状的情况下，
使所述X射线源及所述X射线检测器，除了以所述第一方向与所述第二方向的组合之外，还以与所述第一方向及所述第二方向不同方向的组合，取得多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对，
使所述运算装置从所述第一至第四截面数据中部分地抽取高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据，所述第一至第四截面数据是从多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对分别取得的数据。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线检查方法，其特征在于：
在所述对象物具有旋转对称的立体形状且在所述对象物的近傍存在障碍物的情况下，
使所述X射线源及所述X射线检测器，除了以所述第一方向与所述第二方向的组合之外，还以与所述第一方向及所述第二方向不同方向的组合，取得多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对，
使所述运算装置从所述第一至第四截面数据中部分地抽取高可靠区域的截面数据，所述第一至第四截面数据是从多个所述第一X射线图像与所述第二X射线图像的对分别取得的数据，并且使所述运算装置按每一所述对来合成抽取的部分的截面数据，从而导出多个合成截面数据，接着，进一步合成所导出的多个合成截面数据，从而导出去除了所述障碍物的影响的所述对象物的截面数据。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的X射线检查方法，其特征在于：
所述对象物是连接电子元件与基板且包括焊料球的熔融体的焊料连接部。
8.一种X射线检查装置，其特征在于：
使X射线透射过具有第一面和与该第一面相向的第二面的立体的对象物而求出所述对象物的截面形状，该X射线检查装置包括：
X射线源，放射X射线；
X射线检测器，检测所述X射线源放射的透射过所述对象物的X射线而取得X射线图像；
驱动控制部，控制所述X射线源及所述X射线检测器的动作；
图像处理部，根据所述X射线图像的亮度值分布而求出所述对象物的厚度数据，并且根据该厚度数据而求出所述对象物的截面数据；
判定部，根据所述截面数据而判定所述对象物的形状合格与否；其中，
所述驱动控制部：
使所述X射线源相对于所述对象物沿指定的第一方向且以指定的第一仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第一X射线图像；
接着，使所述X射线源相对于所述对象物沿与所述第一方向不同的第二方向且以指定的第二仰角设置，并且使所述X射线检测器隔着所述对象物而与所述X射线源相向地设置，在该状态下使X射线从所述X射线源放射，并使所述X射线检测器取得所述对象物的第二X射线图像，
所述图像处理部：
根据所述第一X射线图像的沿所述第一方向的亮度值分布，求出从所述第一方向且第一仰角方向观察到的所述对象物的第一厚度数据，并且根据该第一厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第一截面数据和以所述第二面侧为基准的第二截面数据；
接着，根据所述第二X射线图像的沿所述第二方向的亮度值分布，求出从所述第二方向且第二仰角方向观察到的所述对象物的第二厚度数据，并且根据该第二厚度数据，求出以所述对象物的第一面侧为基准的第三截面数据和以所述第二面侧为基准的第四截面数据；
并且，从所述第一至第四截面数据部分地抽取由所述第一方向及所述第二方向决定的高可靠区域的截面数据，并合成该抽取的部分的截面数据，从而导出所述对象物的截面数据。
9.根据权利要求8所述的X射线检查装置，其特征在于还包括：
存储部，预先存有将所述对象物的厚度与X射线透过时的亮度的关系表格化而成的换算数据；其中，
所述图像处理部根据所述换算数据将所述第一及第二X射线图像的沿所述第一及第二方向的亮度值换算为厚度，求出所述第一及第二厚度数据。
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