DE102017216671A1 - Exposure dose management device and exposure dose management method - Google Patents
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Abstract
[Aufgabe]Bereitstellung von Technik einer angemessenen Verwaltung von Expositionsdosis für jeden Bauteil auf einem Untersuchungsgegenstand.[Mittel zum Lösen der Aufgabe][Task] To provide technique of appropriate management of exposure dose for each component on a subject under investigation. [Means for Solving the Problem]
Description
[Technisches Gebiet][Technical area]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein industrielles Röntgenuntersuchungsgerät, insbesondere eine Technik zur Verwaltung der Expositionsdosis von elektronischen Bauteilen durch eine Röntgenuntersuchung.The present invention relates to an industrial X-ray examination apparatus, in particular, a technique for managing the exposure dose of electronic components by an X-ray examination.
[Stand der Technik][State of the art]
Es ist ein industrielles Röntgenuntersuchungsgerät allgemein bekannt, das Untersuchungsgegenstände mit Röntgenstrahlen bestrahlt und Fehler oder Defekt von Industrieprodukten unter Verwendung von Transmissionsbildern oder CT-Bildern erfasst. Röntgenuntersuchungsgeräte dieser Art mit dem Vorteil, dass diese von außen schwer erkennbare Stellen oder den Innenzustand eines Gegenstands zerstörungsfrei untersuchen können, werden auf verschiedenartige Untersuchungen angewendet, wie z. B. Untersuchungen von Verbindungsfehlern eines oberflächenmontierten Substrats, Innenrissen von Bauteilen, schlechter Form oder eine gesamte Inspektion von elektronischen Geräten.An industrial X-ray examination apparatus is generally known which irradiates examination subjects with X-rays and detects defects or defects of industrial products using transmission images or CT images. X-ray examination equipment of this type with the advantage that these difficult to detect from the outside places or the interior state of an object can be non-destructive, are applied to various types of investigations such. As investigations of bonding defects of a surface-mounted substrate, internal cracks of components, poor shape or a total inspection of electronic devices.
Auch bei Industrieprodukten wie elektronischen Geräten kann die Leistungsabfall oder Ausfall eintreten, wenn die Expositionsdosis eine Zulassungsgrenze überschreitet. Es wird daher gewünscht, dass der Hersteller die Strahlendosis, Verfahren, Häufigkeit usw. der Röntgenuntersuchung angemessen anwendet, damit die Expositionsdosis nicht die Zulassungsgrenze überschreitet.For industrial products, such as electronic devices, the drop in performance or failure may occur if the exposure dose exceeds an approval limit. It is therefore desirable that the manufacturer adequately apply the radiological dose, procedures, frequency etc. of the X-ray examination so that the exposure dose does not exceed the approval limit.
Unter Industrieprodukten ist es auf elektrische und elektronische Bauteile (nachstehend einfach „Bauteile“ genannt) besonders zu achten, da die Bauteile mehreren Röntgenuntersuchungsschritten wie z. B. Untersuchungen im Bauteilenhersteller, im Gerätehersteller oder im Hersteller von Endprodukt unterzogen werden und daher eine große kumulative Expositionsdosis bis zum Endprodukt eine Störung verursachen kann, selbst wenn die Expositionsdosis im einzelnen Hersteller oder Schritt die Zulassungsgrenze unterschreitet.Among industrial products, it is particularly important to pay attention to electrical and electronic components (hereinafter simply "components"), since the components of several X-ray examination steps such. As a result, a large cumulative exposure dose to the end product may cause a disturbance, even if the exposure dose in the individual manufacturer or step falls below the regulatory limit.
Falls ferner der Untersuchungsgegenstand mehrere Bauteile umfasst (z. B. ein oberflächenmontiertes Substrat, ein elektronisches Gerät und dessen Modul sowie auf der Bauteilschale geladene Bauteilgruppe), ist die Expositionsdosis durch die Röntgenuntersuchung nicht immer gleich für alle Bauteile auf dem Untersuchungsgegenstand. Falls ferner bei einer einzelnen Röntgenuntersuchung Röntgenstrahlen mehrmals abgestrahlt werden, wird auch angenommen, dass die Häufigkeit der Röntgenbestrahlung oder die Expositionsdosis je nach den Bauteilen unterschiedlich ist.Further, if the subject of the examination comprises several components (eg, a surface-mounted substrate, an electronic device and its module and component group loaded on the component shell), the exposure dose from the X-ray examination is not always the same for all components on the examination subject. Further, if X-rays are emitted several times in a single X-ray examination, it is also assumed that the X-ray irradiation frequency or the exposure dose varies depending on the components.
Folglich wurden bisher Verfahren zur Verwaltung der Expositionsdosis bei Röntgenuntersuchung je nach den Bauteilen vorgeschlagen. Bspw. ist in Patentliteratur 1 eine Röntgenstrahlen -Bebilderungseinrichtung vorgeschlagen, die eine Funktion dazu aufweist, dass Bauteildaten, Bestrahlungsdaten und Daten der zulässigen Röntgenstrahlendosis für jeden Bauteil im Speicher gespeichert werden, aus den Bauteildaten und Bestrahlungsdaten eine geplante Dosis der abgestrahlten Röntgenstrahlen ermittelt und vor Überschreiten der zulässigen Strahlendosis durch die geplante Dosis gewarnt wird. In Patentliteratur 2 ist ferner ein System zur Verwaltung der Röntgenstrahlen -Expositionsdosis vorgeschlagen, die eine Funktion dazu aufweist, dass bei der Bildaufnahme eine geschätzte Expositionsdosis für jeden Bauteil gesammelt und eine kumulative Expositionsdosis des Gegenstandssubstrat berechnet wird.Consequently, methods for managing the exposure dose by X-ray depending on the components have heretofore been proposed. For example.
[Ermittelte Schriften][Determined writings]
[Patentliteraturen][Patent literature]
- [Patentliteratur 1] JP Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-350367[Patent Literature 1] JP Patent Laid-Open Publication No. 2002-350367
- [Patentliteratur 2] JP Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-163352[Patent Literature 2] JP Patent Laid-Open Publication No. 2012-163352
[Übersicht der Erfindung][Overview of the Invention]
[Zu lösende Aufgabe der Erfindung][Problem to be Solved of the Invention]
Da Röntgenstrahlen stark durchdringend sind, werden auch die auf der Rückseite des Substrats angeordneten Bauteile Strahlung ausgesetzt (in der vorliegenden Beschreibung ist der Bequemlichkeit halber die Seite des Untersuchungsgegenstands auf Seite der Strahlungsquelle als „Vorderseite“ oder „erste Seite“ und die der Strahlungsquelle abgewandte Seite als „Rückseite“ oder „zweite Seite“ bezeichnet). Da jedoch die Energie von Röntgenstrahlen beim Durchdringen durch die Bauteile auf der Vorderseite oder die Leiterplatte selbst teilweise aufgenommen und die Röntgenstrahlen gedämpft werden, ist die Expositionsdosis der Bauteile auf der Rückseite kleiner als die der Bauteile auf der Vorderseite. Zudem hängt die Dämpfung von Röntgenstrahlen von der Konstruktion des Substrats ab, wie z. B. Dicke oder Material der Leiterplatte oder Anordnung der Bauteile auf der Vorderseite. Gemäß dem Stand der Technik wurde jedoch die Änderung der Expositionsdosis der Bauteile auf der Rückseite keinesfalls berücksichtigt, so dass es schwierig war, die Expositionsdosis für jeden Bauteil genau zu erfassen und zu verwalten.Also, since X-rays are highly penetrating, the components disposed on the back side of the substrate are exposed to radiation (in the present specification, for convenience, the side of the subject of the radiation source side is "front side" or "first side" and the side facing away from the radiation source referred to as "backside" or "second side"). However, since the energy of X-rays penetrating through the components on the front side or the circuit board itself is partially absorbed and the X-rays are attenuated, the exposure dose of the components on the back side is smaller than that of the components on the front side. In addition, the attenuation of X-rays depends on the construction of the substrate, such. B. thickness or material of the circuit board or arrangement of components on the front. However, according to the prior art, the change of the exposure dose of the components on the back was never taken into consideration, so that it was difficult to accurately detect and manage the exposure dose for each component.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts des obigen Sachverhalts und bezweckt die Bereitstellung einer Technik zur angemessenen Verwaltung der Expositionsdosis für jeden Bauteil auf dem Untersuchungsgegenstand.The present invention has been made in light of the above and is intended to provide a technique for adequately managing the exposure dose for each component on the subject matter.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe][Means to solve the task]
Zum Erreichen des obigen Zwecks wird auf die vorliegende Erfindung das Merkmal zur jeweiligen Berechnung der Expositionsdosisverteilung des Untersuchungsgegenstands auf Seite der Strahlungsquelle und der Strahlungsquelle abgewandter Seite angewendet.In order to achieve the above purpose, the present invention uses the feature of calculating the exposure dose distribution of the object under investigation on the side of the radiation source and the radiation source on the opposite side.
Konkret stellt die vorliegende Erfindung eine Expositionsdosis-Verwaltungsvorrichtung bereit, die aufweist: eine Expositionsdosisermittlungseinheit zur Ermittlung von Expositionsdosis eines Untersuchungsgegenstands durch eine Röntgenuntersuchung und eine Informationsausgabeeinheit zur Ausgabe von Informationen bezüglich der Expositionsdosis des Untersuchungsgegenstands, wobei der Untersuchungsgegenstand mehrere Bauteile umfasst, die Expositionsdosisermittlungseinheit auf Basis der Lage zwischen einer Strahlungsquelle bei der Röntgenuntersuchung und dem Untersuchungsgegenstand sowie der Intensität der von der Strahlungsquelle abgestrahlten Röntgenstrahlen die Expositionsdosisverteilung des Untersuchungsgegenstands auf einer ersten Seite, die strahlungsquellenseitig ist, und die Expositionsdosisverteilung des Untersuchungsgegenstands auf einer zweiten Seite, die der Strahlungsquelle abgewandt ist, ermittelt und auf Basis der Expositionsdosisverteilung auf der ersten und der zweiten Seite sowie der Anordnung der jeweiligen mehreren Bauteile die Expositionsdosis für jeden Bauteil ermittelt.Specifically, the present invention provides an exposure dose management apparatus comprising: an exposure dose determination unit for determining an exposure dose of an examination subject by an X-ray examination and an information output unit for outputting information regarding the exposure dose of the examination subject, the examination subject comprising a plurality of components, the exposure dose determining unit based on Position between a radiation source in the X-ray examination and the examination subject and the intensity of the radiated from the radiation source X-ray exposure dose distribution of the object under investigation on a first side, the radiation source side, and the exposure dose distribution of the object under investigation on a second side, which faces away from the radiation source, and based on the exposure dose distribution on the first and second Side and the arrangement of the respective several components, the exposure dose determined for each component.
Gemäß diesem Merkmal wird die Expositionsdosis für jeden Bauteil auf Basis der Expositionsdosisverteilung des Untersuchungsgegenstands auf der strahlungsquellenseitigen Seite (erste Seite) und der der Strahlungsquelle abgewandten Seite (zweite Seite) ermittelt. Es ist daher möglich, die Expositionsdosis der Bauteile sowohl auf der ersten Seite, als auch auf der zweiten Seite hochpräzis zu ermitteln. Die vorliegende Erfindung kann daher auf die Verwaltung von Expositionsdosis eines beidseitigen Montagesubstrats, das eine Leiterplatte, auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordnete Bauteile und auf der zweiten Seite der Leiterplatte angeordnete Bauteile aufweist, vorteilhaft angewendet werden.According to this feature, the exposure dose for each component is determined on the basis of the exposure dose distribution of the examination subject on the radiation source side (first side) and the radiation source side (second side). It is therefore possible to determine the exposure dose of the components on both the first side and the second side with high precision. The present invention may therefore be advantageously applied to the management of exposure dose of a bilateral mounting substrate having a printed circuit board, components disposed on the first side of the printed circuit board, and components disposed on the second side of the printed circuit board.
Die vorliegende Erfindung kann sowohl zur Prädiktion der Expositionsdosis, als auch zu deren Aufzeichnung eingesetzt werden. Die Prädiktion der Expositionsdosis ist eine Verarbeitung zum Schätzen der Expositionsdosis, die der Untersuchungsgegenstand bei einer Röntgenuntersuchung erleiden wird, vor der tatsächlichen Durchführung der Röntgenuntersuchung. Die Aufzeichnung der Expositionsdosis ist eine Verarbeitung zum Berechnen der Expositionsdosis des Untersuchungsgegenstands nach der tatsächlichen Durchführung der Röntgenuntersuchung.The present invention can be used both for prediction of the exposure dose and for its recording. The prediction of the exposure dose is a processing for estimating the exposure dose that the subject of the examination will undergo during an X-ray examination, prior to the actual performance of the X-ray examination. The exposure dose recording is a processing for calculating the exposure dose of the examination subject after the actual X-ray examination.
Es ist bevorzugt, dass die Expositionsdosisermittlungseinheit unter Berücksichtigung der Aufnahme von Röntgenstrahlen durch die Leiterplatte und/oder der Aufnahme der Röntgenstrahlen durch die auf der ersten Seite angeordneten Bauteile die Expositionsdosisverteilung auf der zweiten Seite ermittelt. Durch Berücksichtigung der Aufnahme der Röntgenstrahlen durch die Leiterplatte oder Bauteile auf der ersten Seite kann die Intensität der die zweite Seite durchdringenden Röntgenstrahlen, d. h. die Expositionsdosis auf der zweiten Seite hochpräzis berechnet werden.It is preferable that the exposure dose detecting unit obtains the exposure dose distribution on the second side by considering the X-rays taken by the printed circuit board and / or the X-rays taken by the components arranged on the first side. By taking into account the absorption of X-rays by the printed circuit board or components on the first side, the intensity of the X-rays penetrating the second side, i. H. the exposure dose on the second page can be calculated with high precision.
Es ist bevorzugt, dass, falls bei einer einzelnen Röntgenuntersuchung mehrmals Röntgenbestrahlungen vorgenommen werden, die Expositionsdosisermittlungseinheit durch jede Röntgenbestrahlung die Expositionsdosis ermittelt und durch deren kumulative Addition die Expositionsdosisverteilung bei der einzelnen Röntgenuntersuchung ermittelt. Gemäß diesem Merkmal kann auch bei mehrmaligen Röntgenbestrahlungen, z. B. im Fall, dass ein Untersuchungsgegenstand in mehrere Sichtfelder geteilt und untersucht wird, die Expositionsdosis hochpräzis ermittelt werden.It is preferred that if X-ray irradiations are performed a number of times in a single X-ray examination, the exposure dose determination unit determines the exposure dose by each X-ray irradiation, and the cumulative addition determines the exposure dose distribution in the individual X-ray examination. According to this feature, even with multiple X-rays, z. For example, if an examination subject is divided into multiple fields of view and examined, the exposure dose will be determined with high precision.
Es ist bevorzugt, dass weiter vorgesehen ist: eine Beurteilungseinheit, die auf Basis der von der Expositionsdosisermittlungseinheit ermittelten Expositionsdosis für jeden Bauteil beurteilt, ob die Expositionsdosis unterhalb eines zulässigen Betrags liegt. Falls z. B. vor der Röntgenuntersuchung die Expositionsdosis prädiziert und ein Bauteil erfasst wird, dessen Expositionsdosis den zulässigen Betrag überschreitet, ist es möglich, die Bedingungen der Röntgenbestrahlung zu ändern oder die Röntgenuntersuchung abzusagen. It is preferred that there is further provided: a judgment unit which, on the basis of the exposure dose determined by the exposure dose determination unit for each component, assesses whether the exposure dose is below an allowable amount. If z. If, for example, the exposure dose is predicted before the X-ray examination and a component is detected whose exposure dose exceeds the permissible level, it is possible to change the conditions of the X-ray radiation or cancel the X-ray examination.
Es ist bevorzugt, dass weiter vorgesehen sind: eine Untersuchungsaufzeichnung-Speichereinheit, die die Aufzeichnung der gegenüber dem Untersuchungsgegenstand in Vergangenheit vorgenommenen Röntgenuntersuchung speichert, und eine Expositionsdosis-Aktualisierungseinheit, die auf die von der Expositionsdosisermittlungseinheit ermittelte Expositionsdosisverteilung und/oder Expositionsdosis für jeden Bauteil die durch vergangene Röntgenuntersuchungen verursachte Expositionsdosis kumuliert. Hiermit ist es möglich, falls sich der Untersuchungsgegenstand mehrmaligen Röntgenuntersuchungen unterzieht, die Verteilung der kumulativen Expositionsdosis des Untersuchungsgegenstands oder die kumulative Expositionsdosis für jeden Bauteil zu erfassen und verwalten.It is preferred that there are further provided: an examination record storage unit which stores the record of the X-ray examination made in the past with respect to the examination subject, and an exposure dose update unit which calculates the exposure dose distribution and / or exposure dose for each component determined by the exposure dose determination unit cumulative exposure dose caused by previous X-ray examinations. This makes it possible, if the object of the examination undergoes multiple X-ray examinations, to record and manage the distribution of the cumulative exposure dose of the examination subject or the cumulative exposure dose for each component.
Es ist bevorzugt, dass die Informationsausgabeeinheit ein Expositionsdosis-Kennfeld, das die Verteilung von Expositionsdosis zeigt, an eine Anzeigeeinrichtung ausgibt. Es ist ferner bevorzugt, dass die Informationsausgabeeinheit Informationen, die die Expositionsdosis für jeden Bauteil zeigen, an die Anzeigeeinrichtung ausgibt Es ist ferner bevorzugt, dass die Informationsausgabeeinheit Informationen zum Zeigen, ob die Expositionsdosis für jeden Bauteil unterhalb des zulässigen Betrags liegt, an die Anzeigeeinrichtung ausgibt. Indem diese Informationen dem Benutzer zur Verfügung gestellt werden, können die Erfassung und die Verwaltung der Expositionsdosis für jeden der Untersuchungsgegenstand aufweisenden Bauteil vereinfacht werden.It is preferable that the information output unit outputs an exposure dose map showing the distribution of exposure dose to a display device. It is further preferable that the information outputting unit outputs information indicating the exposure dose for each component to the display device. It is further preferable that the information outputting unit outputs information for indicating whether the exposure dose for each component is below the allowable amount to the display device , By providing this information to the user, the detection and management of the exposure dose can be simplified for each component having the subject of interest.
Die vorliegende Erfindung kann ferner als Expositionsdosis-Verwaltungsvorrichtung, die mindestens einen Teil der obigen Merkmale bzw. Funktionen aufweist, betrachtet werden. Die vorliegende Erfindung kann ferner auch als Röntgenuntersuchungssystem mit einer Röntgenuntersuchungsvorrichtung und einer Expositionsdosis-Verwaltungsvorrichtung betrachtet werden. Die vorliegende Erfindung kann ferner auch als Expositionsdosis-Verwaltungsverfahren oder Röntgenuntersuchungsverfahren, das mindestens einen Teil der obigen Verarbeitungen aufweist, betrachtet werden. Die vorliegende Erfindung kann ferner auch als Programm, das den Computer Jeweilige Schritte dieser Verfahren durchzuführen veranlasst, oder als computerlesbares Speichermedium, in dem das Programm nicht vorübergehend gespeichert wird, betrachtet werden. Die obigen jeweiligen Merkmale und Verarbeitungen können zur Ausführung der vorliegenden Erfindung miteinander kombiniert werden, solange sich kein technischer Widerspruch ergibt.The present invention may be further considered as an exposure dose management device having at least part of the above features. The present invention may be further considered as an X-ray examination system having an X-ray examination apparatus and an exposure dose management apparatus. The present invention may be further considered as an exposure dose management method or an X-ray examination method having at least a part of the above processings. The present invention may also be viewed as a program that causes the computer to perform respective steps of these methods, or as a computer-readable storage medium in which the program is not temporarily stored. The above respective features and processing may be combined to practice the present invention as long as there is no technical inconsistency.
[Effekte der Erfindung][Effects of the Invention]
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Expositionsdosis für jeden Bauteil auf dem Untersuchungsgegenstand angemessen verwaltet werden.According to the present invention, the exposure dose for each component on the examination subject can be appropriately managed.
Figurenlistelist of figures
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[
1 ]1 ist eine Darstellung für einen Aufbau eines Röntgenuntersuchungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform.[1 ]1 FIG. 12 is a diagram for a structure of an X-ray examination system according to a first embodiment. FIG. -
[
2 ]2 ist ein Flussdiagramm der Röntgenuntersuchung.[2 ]2 is a flow chart of the X-ray examination. -
[
3 ]3A ist eine Draufsicht der Vorderseite eines Substrats.3B ist eine Draufsicht der Rückseite des Substrats.[3 ]3A is a plan view of the front of a substrate.3B is a plan view of the back of the substrate. -
[
4 ]4 ist eine Darstellung für ein Beispiel der Bedingungen der Röntgenbestrahlung.[4 ]4 Fig. 10 is a diagram for an example of the conditions of X-ray irradiation. -
[
5 ] Figs. 5A bis 5C sind Darstellungen der der Röntgenbestrahlungsbedingung gemäß4 folgenden Röntgenbestrahlung.[5 ] Figs. 5A to 5C are illustrations of the X-ray irradiation condition according to FIG4 following X-ray irradiation. -
[
6 ]6 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitung zur Ermittlung der Expositionsdosis gemäß der ersten Ausführungsform.[6 ]6 FIG. 10 is a flowchart of an exposure dose determination processing according to the first embodiment. FIG. -
[
7 ]7 ist eine Darstellung für ein Beispiel von Informationen der Röntgenstrahlungsquelle.[7 ]7 Fig. 12 is a diagram for an example of information of the X-ray source. -
[
8 ]8 ist eine Darstellung für ein Beispiel von Gegenstandsinformationen.[8th ]8th FIG. 13 is a diagram for an example of item information. FIG. -
[
9 ]9A und9B sind Darstellungen für ein Anzeigebeispiel des Expositionsdosis-Kennfeldes.[9 ]9A and9B FIG. 10 are diagrams for a display example of the exposure dose map. FIG. -
[
10 ]10 ist eine Darstellung für ein Anzeigebeispiel der Tabellenform der Expositionsdosis und des Beurteilungsergebnisses der Bauteile. [10 ]10 FIG. 13 is a diagram for a display example of the table form of the exposure dose and the judgment result of the components. FIG. -
[
11 ]11A und11B sind Darstellungen für ein Anzeigebeispiel in Form eines Anordnungsbildes der Expositionsdosis und des Beurteilungsergebnisses der Bauteile.[11 ]11A and11B FIG. 11 are diagrams for a display example in the form of an arrangement image of the exposure dose and the judgment result of the components. -
[
12 ]12 ist eine Darstellung für einen Aufbau eines Röntgenuntersuchungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform.[12 ]12 FIG. 12 is an illustration of a structure of an X-ray examination system according to a second embodiment. FIG. -
[
13 ]13 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitung zur Ermittlung der Expositionsdosis gemäß der zweiten Ausführungsform.[13 ]13 FIG. 10 is a flowchart of an exposure dose determination processing according to the second embodiment. FIG.
[Ausführungsform der Erfindung]Embodiment of the Invention
Nachstehend wird eine zweckmäßige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Referenz auf die Zeichnungen erläutert. Die Erläuterung der nachstehend erläuterten jeweiligen Merkmale ist abhängig vom Aufbau der Vorrichtung, auf die die Erfindung angewendet wird, oder von verschiedenen Bedingungen den Umständen entsprechend zu ändern, so dass der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die folgenden Merkmale eingeschränkt wird.Hereinafter, an expedient embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. The explanation of the respective features explained below is dependent on the structure of the apparatus to which the invention is applied or on various circumstances to change circumstances, so that the scope of the present invention is not limited to the following features.
<Erste Ausführungsform><First Embodiment>
(Röntgenuntersuchungssystem)(X-ray examination system)
Das Röntgenuntersuchungssystem
(Röntgenuntersuchungsvorrichtung)(X-ray examination apparatus)
Die Röntgenuntersuchungsvorrichtung
Die Steuereinheit
Die Speichereinheit
(Betrieb der Röntgenuntersuchung)(Operation of X-ray examination)
Mit Referenz auf das Flussdiagramm gemäß
Die Steuereinheit
Von der Steuereinheit
In
Anschließend wird von der Untersuchungseinheit
(Im Hinblick auf die Exposition durch eine Röntgenuntersuchung) (With regard to exposure by X-ray examination)
Wie vorher beschrieben, besteht die Gefahr, dass das Überschreiten eines zulässigen Betrags durch die Expositionsdosis des Bauteils einen Leistungsabbau oder Fehler herbeiführt. Da ein einzelner Bauteil häufig über mehrere Röntgenuntersuchungsschritte, wie z. B. Untersuchungen im Bauteilenhersteller, im Gerätehersteller oder im Hersteller von Endprodukt verläuft, wird es gewünscht, dass nicht nur die Expositionsdosis im einzelnen Schritt, sondern auch eine endgültige kumulative Expositionsdosis ohne weiteres erfasst wird. Gemäß dem Röntgenuntersuchungssystem
Hier ist bevorzugt, dass bei der Prädiktion und Aufzeichnung von Expositionsdosis durch die Röntgenuntersuchung hinsichtlich des Untersuchungsgegenstands
-
(1) Bei einer einzelnen Röntgenuntersuchung wird die Röntgenbestrahlung meistens unter Änderung der Röntgenbestrahlungsbedingung mehrmals vorgenommen. In diesem Fall können sich die Häufigkeit der Exposition (Häufigkeit der Röntgenbestrahlungsaufnahme) und die Expositionsdosis je nach dem Bauteil unterscheiden. Bspw. in den Beispielen gemäß
5A bis5C beträgt die Expositionshäufigkeit des Bauteils31 eins und des Bauteils34 demgegenüber zwei. Folglich ist es erforderlich, die Expositionsdosis bei jeder Röntgenbestrahlung für jeden Bauteil zu berechnen und den Gesamtbetrag zu ermitteln.(1) In a single X-ray examination, X-ray irradiation is usually performed several times while changing the X-ray irradiation condition. In this case, the frequency of exposure (frequency of X-ray exposure) and the exposure dose may differ depending on the component. For example. in the examples according to5A to5C is the exposure frequency of thecomponent 31 one and thecomponent 34 in contrast, two. Consequently, it is necessary to calculate the exposure dose for each X-ray for each component and to determine the total amount. -
(2) Die Strahlendosis im Bestrahlungsbereich ist nicht konstant. Da die Intensität von Röntgenstrahlen umgekehrt proportional zum Quadrat der Ausbreitungsentfernung ist, ist im Fall einer allgemeinen kegelförmigen Röntgenstrahlungsquelle die mittlere Strahlendosis im Bestrahlungsbereich maximal und die Strahlendosis reduziert sich zum Ende hin. Die Verteilung der Strahlendosis im Bestrahlungsbereich kann berechnet werden, wenn sich die Spezifikation der Röntgenstrahlungsquelle
100 (Bestrahlungswinkel (Ausbreitungswinkel) usw.), eine geometrische Lagebeziehung zwischen der Röntgenstrahlungsquelle100 und dem Untersuchungsgegenstand12 , die Bestrahlungsbedingungen (Röhrenspannung, Röhrenstrom, Bestrahlungszeit usw.) der Röntgenstrahlungsquelle100 herausstellen.(2) The radiation dose in the irradiation area is not constant. Since the intensity of X-rays is inversely proportional to the square of the propagation distance, in the case of a general cone-shaped X-ray source, the average radiation dose in the irradiation area is maximum, and the radiation dose is reduced towards the end. The distribution of the radiation dose in the irradiation area can be calculated when the specification of the X-ray source100 (Irradiation angle (propagation angle), etc.), a geometrical positional relationship between theX-ray source 100 and the object ofinvestigation 12 , the irradiation conditions (tube voltage, tube current, irradiation time, etc.) of theX-ray source 100 out. -
(3) Da Röntgenstrahlen stark durchdringend sind, werden auch die auf der Rückseite des Substrats angeordneten Bauteile (Bauteile
36 ,37 in5A ) der Strahlung ausgesetzt. Da jedoch die Energie von Röntgenstrahlen beim Durchdringen durch die Bauteile auf der Vorderseite oder die Leiterplatte teilweise aufgenommen und die Röntgenstrahlen gedämpft werden, ist die Expositionsdosis der Bauteile auf der Rückseite kleiner als die der Bauteile auf der Vorderseite. Zudem hängt die Dämpfung von Röntgenstrahlen von der Konstruktion des Substrats ab, wie z. B. Dicke oder Material der Leiterplatte oder Anordnung der Bauteile auf der Vorderseite (wenn z. B. die Röntgenstrahlen ein Glasepoxidsubstrat mit einer Dicke von 1 mm durchdringen, reduziert sich die Expositionsdosis ca. um 60%.). Folglich soll die Expositionsdosis der Bauteile auf der Rückseite unter Berücksichtigung der Dämpfung der Röntgenstrahlen durch die Leiterplatte an sich oder Bauteile auf der Vorderseite berechnet werden.(3) Since X-rays are strongly penetrating, the components (components 36 .37 in5A ) exposed to the radiation. However, since the energy of X-rays penetrating through the components on the front side or the circuit board is partially absorbed and the X-rays are attenuated, the exposure dose of the components on the back side is smaller than that of the components on the front side. In addition, the attenuation of X-rays depends on the construction of the substrate, such. Thickness or material of the printed circuit board or arrangement of the components on the front side (for example, if the X-rays penetrate a glass epoxy substrate having a thickness of 1 mm, the exposure dose will be reduced by about 60%.). Consequently, the exposure dose of the components on the back should be calculated taking into account the attenuation of the X-rays by the circuit board itself or components on the front. -
(
4 ) Es besteht die Möglichkeit, dass die zulässige Expositionsdosis je nach der Bauteilart unterschiedlich ist, Folglich ist es bevorzugt, die Expositionsdosis und den zulässigen Betrag je nach dem Bauteil zu verwalten.(4 ) It is possible that the permissible exposure dose varies depending on the type of component. Consequently, it is preferable to manage the exposure dose and allowable amount depending on the component.
(Expositionsdosis-Verwaltungsvorrichtung)(Exposure dose management device)
Mit Referenz auf
Die Expositionsdosis-Verwaltungsvorrichtung
(Ermittlung von Expositionsdosis)(Determination of exposure dose)
Mit Bezugnahme auf Flussdiagramm gemäß
Zunächst erhält die Dateneingabeeinheit
Als nächstes ermittelt die Expositionsdosisermittlungseinheit
Expositionsdosis bei einem Röhrenstrom von 110 uA = Ist-Wert bei einem Röhrenstrom von 100 uA × Korrekturfaktor
Falls mehrmalige Röntgenbestrahlungen bei einer einzelnen Röntgenuntersuchung vorgenommen werden, d. h. falls von den Röntgenbestrahlungsbedingungen Bedingungen bezüglich von mehreren Gesichtsfeldern umfasst sind, werden Expositionsdosis-Kennfelder aus den jeweiligen Röntgenbestrahlungen ermittelt und diese zusammengesetzt (kumulativ addiert), um ein endgültiges Expositionsdosis-Kennfeld zu erzeugen.If multiple X-rays are taken in a single X-ray, d. H. If conditions from a plurality of fields of view are encompassed by the X-ray irradiation conditions, exposure dose maps are determined from the respective X-ray exposures and assembled (cumulatively added) to produce a final exposure dose map.
Als nächstes ermittelt die Expositionsdosisermittlungseinheit
Die vom Substrat aufgenommene Strahlendosis kann ferner sowohl auf Basis eines vorab gemessenen Ist-Wertes, als auch aus Ergebnis einer tatsächlichen Röntgenaufnahme von Stellen, an denen sich die Bauteile auf dem Substrat nicht befinden, geschätzt werden. Hinsichtlich der aufgenommenen Strahlendosis des einzelnen Bauteils kann sowohl ein Standardwert (Festwert) gleichmäßig verwendet werden, als auch entsprechend der Bauteilart oder Größe (Höhe) des Bauteils geändert werden (z. B. eine aufgenommene Strahlendosis für jede Bauteilart kann aus der Datenbank erhalten werden) oder aus dem Ergebnis einer tatsächlichen Röntgenaufnahme von Stellen, an denen sich die Bauteile auf dem Substrat befinden, geschätzt werden.The radiation dose received by the substrate can also be estimated on the basis both of a pre-measured actual value and of an actual X-ray photograph of locations where the components are not located on the substrate. With regard to the absorbed radiation dose of the individual component, both a standard value (fixed value) can be used uniformly and also be changed according to the component type or size (height) of the component (eg a recorded radiation dose for each component type can be obtained from the database) or from the result of an actual X-ray of sites where the components are on the substrate.
Als nächstes werden im Hinblick auf die sämtlichen Bauteile auf dem Substrat die Verarbeitungen in S63 - 65 wiederholt (Schritt S66). Nachstehend wird ein Bauteil als Verarbeitungsgegenstand als Beachtungsbauteil bezeichnet.Next, with respect to all the components on the substrate, the processings in S63-65 are repeated (step S66). Hereinafter, a component as a processing object will be referred to as a notice member.
In Schritt S63 ermittelt die Expositionsdosisermittlungseinheit
In Schritt S64 erhält die Expositionsdosisermittlungseinheit
In Schritt S65 vergleicht die Beurteilungseinheit
Wird die Verarbeitung des letzten Bauteils beendet (Schritt S66; JA), gibt die Informationsausgabeeinheit
In
In
(Vorteile der vorliegenden Ausführungsform)Advantages of the Present Embodiment
Gemäß dem oben genannten Aufbau der vorliegenden Ausführungsform wird die Expositionsdosis jedes Bauteils auf Basis der Verteilung von Expositionsdosis der Untersuchungsgegenstands auf der Vorderseite (strahlungsquellenseitig) und der Rückseite (eine der Strahlungsquelle abgewandte Seite) ermittelt, so dass die Expositionsdosis der Bauteile sowohl auf der Vorderseite, als auch auf der Rückseite hochpräzis ermittelt werden kann. Da ferner die Aufnahme von Röntgenstrahlen durch die Leiterplatte oder Bauteile auf der Vorderseite berücksichtigt wird, kann die Expositionsdosis der Bauteile auf der Rückseite hochpräzis ermittelt werden. Folglich kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht nur auf die Expositionsdosisverwaltung eines einseitigen Montagesubstrats, auf dessen einer Seite Bauteile montiert sind, sondern auch eines beidseitigen Montagesubstrats, auf dessen beiden Seiten Bauteile montiert sind, besonders bevorzugt angewendet werden.According to the above construction of the present embodiment, the exposure dose of each component is determined based on the distribution of exposure dose of the examination subject on the front side (radiation source side) and the back side (one side away from the radiation source), so that the exposure dose of the components on both the front side, as well as on the back can be determined high-precision. Further, since X-ray pickup is taken into account by the printed circuit board or components on the front side, the exposure dose of the components on the back side can be determined with high precision. Consequently, the device according to the present embodiment can be applied particularly not only to the exposure dose management of a one-sided mounting substrate on one side of which components are mounted, but also of a two-sided mounting substrate on both sides of which components are mounted.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden ferner die jeweiligen Expositionsdosis-Kennfelder der Vorder- und der Rückseite des Untersuchungsgegenstands, die Expositionsdosis jedes Bauteils und das Beurteilungsergebnis, ob die Expositionsdosis jedes Bauteils einer zulässigen Dosis entspricht, an die Anzeigeeinrichtung ausgegeben. Durch Bereitstellung dieser Informationen zum Benutzer wird die Erfassung und die Verwaltung von Expositionsdosis jedes Bauteils durch eine Röntgenuntersuchung vereinfacht.Further, according to the present embodiment, the respective exposure dose maps of the front and the back of the examination subject, the exposure dose of each component and the judgment result of whether the exposure dose of each component corresponds to an allowable dose are output to the display device. By providing this information to the user, the detection and management of exposure dose of each component is simplified by an X-ray examination.
<Zweite Ausführungsform><Second Embodiment>
Unter Bezugnahme auf
Wie in
Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß
Zunächst erhält die Dateneingabeeinheit
Als nächstes erhält die Expositionsdosis-Aktualisierungseinheit
Als nächstes erhält die Expositionsdosis-Aktualisierungseinheit
Als nächstes aktualisiert die Expositionsdosis-Aktualisierungseinheit
Falls die Expositionsdosis in Vergangenheit als Untersuchungsaufzeichnung erhältlich ist, kann eine kumulative Expositionsdosis wie folgt berechnet werden:
Das hier angeführte Aktualisierungsverfahren ist ein Beispiel, so dass die kumulative Expositionsdosis auch durch andere Berechnungsverfahren ermittelt werden kann.The update method given here is an example, so that the cumulative exposure dose can also be determined by other calculation methods.
Durch die obigen Verarbeitungen werden die jeweiligen kumulativen Expositionsdosis-Kennfelder der Vorder- und der Rückseite erhalten. Die folgenden Verarbeitungen (Schritte S63 - S67) entsprechen denen der ersten Ausführungsform, abgesehen von der Verwendung des kumulativen Expositionsdosis-Kennfeldes statt des Expositionsdosis-Kennfeldes.Through the above processings, the respective cumulative exposure dose maps of the front and the back are obtained. The following processings (steps S63-S67) are the same as those of the first embodiment, except for the use of the cumulative exposure dose map instead of the exposure dose map.
(Vorteile der vorliegenden Ausführungsform)Advantages of the Present Embodiment
Gemäß dem oben genannten Aufbau der vorliegenden Ausführungsform besteht zusätzlich zum Vorteil gemäß der ersten Ausführungsform der Vorteil, dass, wenn der Untersuchungsgegenstand mehrmaligen Röntgenuntersuchungen unterzogen wird, die Verteilung der kumulativen Expositionsdosis des Untersuchungsgegenstands oder die kumulative Expositionsdosis für jeden Bauteil erfasst und verwaltet werden kann.According to the above-mentioned construction of the present embodiment, in addition to the advantage according to the first embodiment, there is an advantage that, when subjecting the examination subject to multiple X-ray examinations, the distribution of the cumulative exposure dose of the examination subject or the cumulative exposure dose for each component can be detected and managed.
<Sonstige Ausführungsform><Other Embodiment>
Der Aufbau gemäß den oben genannten Ausführungsformen ist ein bloßes konkretes Beispiel. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht auf die oben genannten Ausführungsformen eingeschränkt, und im Umfang des technischen Gedankens ist eine verschiedene Modifizierung möglich.The structure according to the above-mentioned embodiments is a mere concrete example. The scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope of the technical idea.
In den oben genannten Ausführungsformen wurde z. B. als Untersuchungsgegenstand das Beispiel eines beidseitigen Montagesubstrats angeführt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf die Untersuchung (Schalenuntersuchung) einer auf einer Bauteilschale geladenen Bauteilgruppe angewendet werden. In den oben genannten Ausführungsformen wurde ferner das Beispiel gezeigt, in dem lediglich die Vorderseite mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf eine Untersuchung, bei der von beiden der Vorder- und der Rückseite Röntgenstrahlen abgestrahlt wird, angewendet werden. In diesem Fall kann die oben genannte Verarbeitung zur Ermittlung von Expositionsdosis im Hinblick auf die beiden Fälle, also Bestrahlung von der Vorderseite und Bestrahlung von der Rückseite vorgenommen und diese zusammengerechnet werden, um eine kumulative Expositionsdosis zu ermitteln.In the above embodiments, for. B. as an object of investigation, the example of a two-sided mounting substrate listed. However, the present invention can also be applied to the investigation (shell inspection) of a component group loaded on a component shell. In the above-mentioned embodiments, the example in which only the front side is irradiated with X-rays was further shown. However, the present invention can also be applied to a study in which X-rays are emitted from both the front and the back. In this case, the above-mentioned exposure dose determination processing can be performed with respect to the two cases, ie, front-side irradiation and back-side irradiation, and these are aggregated together to obtain a cumulative exposure dose.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1: Röntgenuntersuchungssystem, 10: Röntgenuntersuchungsvorrichtung, 11: Expositionsdosis-Verwaltungsvorrichtung, 12: Untersuchungsgegenstand, 31 zu 37: Bauteile; 100: Röntgenstrahlungsquelle, 101: Röntgendetektor, 102: Auflage, 103: Steuereinheit, 104: Untersuchungseinheit, 105: Speichereinheit, 110: Dateneingabeeinheit, 111: Expositionsdosisermittlungseinheit, 112: Beurteilungseinheit, 113: Informationsausgabeeinheit, 114: Anzeigeeinrichtung, 115: Untersuchungsaufzeichnung-Speichereinheit, 116: Expositionsdosis-Aktualisierungseinheit1: X-ray examination system, 10: X-ray examination device, 11: Exposure dose management device, 12: Examination object, 31 to 37: Components; 100: X-ray source, 101: X-ray detector, 102: support, 103: control unit, 104: examination unit, 105: storage unit, 110: data input unit, 111: exposure dose detection unit, 112: evaluation unit, 113: information output unit, 114: display device, 115: examination record storage unit, 116: exposure dose update unit
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