JP2001264270A - X線検査装置、及びx線シール構造 - Google Patents

X線検査装置、及びx線シール構造

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JP2001264270A
JP2001264270A JP2000075453A JP2000075453A JP2001264270A JP 2001264270 A JP2001264270 A JP 2001264270A JP 2000075453 A JP2000075453 A JP 2000075453A JP 2000075453 A JP2000075453 A JP 2000075453A JP 2001264270 A JP2001264270 A JP 2001264270A
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ray
sample
inspection apparatus
detection unit
rays
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JP2000075453A
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English (en)
Inventor
Akira Teraoka
璋 寺岡
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Techno Enami Corp
Original Assignee
Techno Enami Corp
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Publication date
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層基板等の内部構造をより明確に観察する
ことのできるX線検査装置を提供すること。 【解決手段】 試料を載置する試料台4を挟んで、X線
を照射するX線源21とX線を検出するX線検出部22
とが対向して配置され、X線源21から照射され、試料
を透過したX線がX線検出部22にて検出されるように
構成されたX線検査装置において、X線源21とX線検
出部22におけるX線入射面22aの中心とを結ぶ直線
に直交する軸S3 上で装置の枠体28に枢支され、X線
源21とX線検出部22とを支持する支持手段26と、
距離Dを調整することによって、軸S3 を回転軸とし
て、支持手段26を回動させる駆動手段27とを装備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はX線検査装置及びX
線シール構造に関し、より詳細には、積層基板の内部構
造やBGA(Ball Grid Array )等の電子部品の基板へ
の実装状態(接合状態)等をX線を用いて検査するため
のX線検査装置、及び該X線検査装置に利用されるX線
シール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、絶縁基板の表裏両面だけでな
く、内面にも導体パターンが形成された多層プリント配
線基板があり、電子機器の小型化や高密度実装化に伴
い、プリント配線基板の高密度化が進められ、電子計算
機等では、4層板(導体パターンが4層あるもの)、6
層板、8層板、あるいはそれ以上のものまで実用化され
ている。
【0003】しかしながら、多層プリント配線基板(表
面導体層を含めて3層以上に導体パターンがあるプリン
ト配線基板)は、その構造上、外観検査では内面に形成
された導体パターンの状態の良否を判断することは難し
い。
【0004】そのため現在においては、このような多層
プリント配線基板の内部構造を検査する技術として、前
記多層プリント配線基板の真下からX線を照射し、該多
層プリント配線基板を透過したX線を該多層プリント配
線基板の真上で検出することによって、真上から見た前
記多層プリント配線基板の透視画像(以下、垂直透視画
像とも記す)を得る方式がある。図17(a)にこの方
式を採用したX線検査装置の要部を概略的に示し、
(b)に試料を載置する試料台の平面図を示し、図1
8、図19にX線検査装置の外観図を示す。なお図18
は正面図であり、図19は側面図である。
【0005】図中3は試料を示しており、試料3は、中
央部にX線を透過する透過板4aが形成された試料台4
に載置されるようになっている。試料台4を挟んで、X
線源1とX線検出部2とが対向して配置され、X線源1
からX線が照射され、試料3を透過したX線がX線検出
部2に検出されるようになっている。
【0006】またX線検出部2は画像処理部5に接続さ
れており、検出したX線に応じた画像データ(映像信
号)が画像処理部5へ出力されるようになっている。画
像処理部5は、画質を改善するなどの処理を行い、処理
した画像をモニタ6に表示するようになっている。後述
する図15(a)は多層プリント配線基板を真上から撮
影したX線写真である。
【0007】また図18、図19に示したように、X線
検出部2は枠体8で覆われ、また枠体8の下端部8aか
らは柔軟性を有するシール部材9が吊設されて、X線検
出部2の下部及び下方が覆われ、X線源1からのX線が
漏洩するのを阻止するためのX線シール構造7が試料台
4に近接して形成されている。
【0008】図20はX線シール構造7の外観を示した
斜視図であり、図21は図20におけるXXI−XXI
線断面図である。図20、図21に示したように、シー
ル部材9は柔軟性を有すると共に、のれん状になってお
り、さらにシール部材9の内側には、シール部材9と同
質のシール部材10が枠体8の下端部8aから吊設さ
れ、2層式のX線シール構造7が形成されている。
【0009】図22は試料台4に試料3が載置された状
態のX線シール構造7の外観を示した斜視図であり、図
22に示したように、シール部材9、10が柔軟性を有
し、なおかつのれん状になっているため、試料3の試料
台4への挿脱をスムーズに行うことができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図15(a)から明ら
かなように、X線検査装置を利用することで、外側から
では観察することのできない内部構造を透視画像として
観察することができるので、内部構造が複雑であったと
しても、かなり明確に内部状態を把握することができる
ようになる。
【0011】ところが多層プリント配線基板のような積
層基板が試料の場合には、異なる層間でパターンが重複
することがあり、その重複部分の状態については垂直透
視画像で把握することは難しく、特に内外層のめっき接
続用のスルーホールや内層間接続用のビアホール等にめ
っき処理が適切に施されているか否かを判断することは
非常に難しいといった問題がある。
【0012】また従来のX線シール構造7(図20〜図
22参照)についてであるが、柔軟性を有したシール部
材9、10を枠体8の下端部8aから吊設し、2層式の
X線シール構造を形成することによって、X線源1から
のX線の漏洩を阻止するようにしているが、試料台4
(透過板4a上)への試料3の挿脱が繰り返されると、
シール部材9、10の下端部9a、10aが摩耗し、X
線の漏洩量が増加してしまう虞れがある。
【0013】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、積層基板等の内部構造をより明確に観察すること
のできるX線検査装置、及び該X線検査装置に利用され
るものであり、X線の漏洩量の増加を抑制することので
きるX線シール構造を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るX線検査装置(1)は、試
料を挟んで、X線を照射するX線源とX線を検出するX
線検出部とが対向して配置され、前記X線源から照射さ
れ、前記試料を透過したX線が前記X線検出部にて検出
されるように構成されたX線検査装置において、前記X
線検出部におけるX線入射面に直交する第1の直線を試
料載置面に対して傾斜させるように、前記X線源と前記
X線検出部とを一体的に回動させる第1の回動手段を備
えていることを特徴としている。
【0015】上記したX線検査装置(1)によれば、前
記X線入射面に直交する前記第1の直線を前記試料載置
面に対して傾斜させるように、前記X線源と前記X線検
出部とを一体的に回動させることができるため(図1、
図2参照)、前記試料を真上から見た透視画像(垂直透
視画像)としてだけでなく、斜め方向からの透視画像
(傾斜透視画像)として観察することができるようにな
る。
【0016】従って上記したX線検査装置(1)を利用
することで、外側からでは観察することのできない内部
構造を透視画像として把握することができるので、例え
ば前記試料が多層プリント配線基板のような積層基板で
あり、内部構造が複雑であったとしても、かなり明確に
内部状態を把握することができる。また異なる層間でパ
ターンが重複していたとしても、層間の映像をズラして
観察できる傾斜透視画像(図15(b)参照)を観察す
ることで、その重複部分の状態についても容易に把握す
ることができる。
【0017】また本発明に係るX線検査装置(2)は、
上記X線検査装置(1)において、前記第1の直線が、
前記X線源と前記X線入射面の中心とを結ぶ直線である
ことを特徴としている。
【0018】前記X線入射面に直交する前記第1の直線
と、前記X線源と前記X線入射面の中心とを結ぶ直線A
とが離れるに従って、前記X線源を回動させたときの前
記X線源の回動距離が長くなる。特に前記X線源が前記
試料載置面へ接近するペースが早くなる。例えば、前記
第1の直線と直線Aとが距離d1 離れている場合に、前
記第1の直線を角度θ傾斜させると、前記第1の直線と
直線Aとが一致している場合と比べて、前記X線源が距
離d1 ・sinθ、前記試料載置面に接近する。
【0019】上記したX線検査装置(2)によれば、前
記第1の直線と、前記X線源と前記X線入射面の中心と
を結ぶ直線とが一致しているため、前記X線源を回動さ
せたときの該X線源の回動距離を短くしたり、前記X線
源が前記試料載置面へあまり近づかないようにすること
ができ、前記X線源の回動に必要となるスペースを小さ
くすることができる。
【0020】従って、前記X線源の回動スペースを装置
内で容易に確保することができるため、装置全体の構成
を単純なものにすることができる。また前記X線源を試
料台に近接して配置し易くなり、映像拡大率を上げるこ
とが容易となる。
【0021】また本発明に係るX線検査装置(3)は、
試料を挟んで、X線を照射するX線源とX線を検出する
X線検出部とが対向して配置され、前記X線源から照射
され、前記試料を透過したX線が前記X線検出部にて検
出されるように構成されたX線検査装置において、前記
X線源と前記X線検出部におけるX線入射面の中心とを
結ぶ第2の直線に直交する第3の直線上で装置の枠体に
枢支され、前記X線源と前記X線検出部とを支持する支
持手段と、前記第3の直線を回転軸として、前記支持手
段を回動させる駆動手段とを備えていることを特徴とし
ている。
【0022】上記したX線検査装置(3)によれば、前
記X線源と前記X線入射面の中心とを結ぶ前記第2の直
線に直交する前記第3の直線を回転軸として、前記X線
源と前記X検出部とを支持する前記支持手段を回動させ
ることができる。すなわち、前記第3の直線を回転軸と
して、前記X線源と前記X線検出部とを回動させること
ができるため(図11〜図13参照)、前記試料を真上
からの透視画像(垂直透視画像)としてだけでなく、斜
め方向からの透視画像(傾斜透視画像)として観察する
ことができるようになる。
【0023】従って上記したX線検査装置(3)を利用
することで、外側からでは観察することのできない内部
構造を透視画像として認識することができるので、例え
ば前記試料が多層プリント配線基板のような積層基板で
あり、内部構造が複雑であったとしても、かなり明確に
内部状態を認識することができる。また異なる層間でパ
ターンが重複していたとしても、層間の映像をズラして
観察できる傾斜透視画像(図15(b)参照)を観察す
ることで、その重複部分の状態についても容易に把握す
ることができる。
【0024】また本発明に係るX線検査装置(4)は、
上記X線検査装置(3)において、回動する前記支持手
段の位置を検出する検出手段と、該検出手段からの検出
結果に基づいて、前記駆動手段の駆動を制限する制限手
段とを備えていることを特徴としている。
【0025】また本発明に係るX線検査装置(5)は、
上記X線検査装置(4)において、前記検出手段が、前
記駆動手段の駆動状況を検出することによって、前記支
持手段の位置を検出するものであることを特徴としてい
る。
【0026】前記X線源と前記X線検出部とを支持する
前記支持手段が制限なく回動可能になると、装置の枠体
等に衝突する虞れがあり、上記したX線検査装置(4)
又は(5)によれば、前記支持手段の位置を検出し、そ
の検出結果に基づいて、前記支持手段を回動させる前記
駆動手段の駆動を制限するため、上記問題が生じるのを
防止することができる。
【0027】また前記支持手段の位置と前記支持手段を
回動させる前記駆動手段の駆動状況との間には対応関係
が成立し、前記駆動手段の駆動状況によって、前記支持
手段の位置が決定されるようになっている。上記したX
線検査装置(5)によれば、前記支持手段の位置それ自
体を検出するのではなく、前記駆動手段の駆動状況を検
出し、その検出結果に基づいて前記駆動手段の駆動を制
限するため、確実な前記制限を効率良く行わせることが
できる装置を実現することができる。
【0028】また本発明に係るX線検査装置(6)は、
上記X線検査装置(3)〜(5)のいずれかにおいて、
前記X線検出部を、前記第2の直線と平行にスライドさ
せるスライド手段を備えていることを特徴としている。
【0029】上記したX線検査装置(6)によれば、前
記X線検出部を、前記第2の直線と平行にスライドさせ
ることができる。すなわち、前記X線検出部を前記X線
源及び回動の中心に対して遠近駆動可能となるので、取
得画像の大きさを調整することができる。
【0030】また本発明に係るX線検査装置(7)は、
試料を挟んで、X線を照射するX線源とX線を検出する
X線検出部とが対向して配置され、前記X線源から照射
され、前記試料を透過したX線が前記X線検出部にて検
出されるように構成されたX線検査装置において、前記
X線検出部におけるX線入射面に直交する第1の直線を
試料載置面に対して傾斜させるように、前記X線検出部
だけを回動させる第2の回動手段を備えていることを特
徴としている。
【0031】上記したX線検査装置(7)によれば、前
記X線入射面に直交する前記第1の直線を前記試料載置
面に対して傾斜させるように、前記X線検出部を回動さ
せることができるため(図3、図4参照)、前記試料を
真上からの透視画像(垂直透視画像)としてだけでな
く、斜め方向からの透視画像(傾斜透視画像)として観
察することができるようになる。
【0032】従って上記したX線検査装置(7)を利用
することで、外側からでは観察することのできない内部
構造を透視画像として把握することができるので、例え
ば前記試料が多層プリント配線基板のような積層基板で
あり、内部構造が複雑であったとしても、かなり明確に
内部状態を把握することができる。また異なる層間でパ
ターンが重複していたとしても、層間の映像をズラして
観察できる傾斜透視画像を観察することで、その重複部
分の状態についても容易に把握することができる。
【0033】また上記したX線検査装置(1)〜(6)
のいずれとも異なり、前記X線源については回動させな
くても良いため、装置としては上記X線検査装置(1)
〜(6)のいずれよりも簡単なものにすることが可能に
なる。
【0034】また本発明に係るX線検査装置(8)は、
上記X線検査装置(1)〜(7)のいずれかにおいて、
回動の中心が、試料載置面もしくは該試料載置面の近傍
位置に設定されていることを特徴としている。
【0035】前記回動の中心が、前記試料載置面から離
れるに従って、前記X線検出部を回動させたときの透視
位置(すなわちターゲット)のズレが大きくなる。例え
ば、前記回動の中心が、前記試料載置面から距離d2
れている場合に、前記X線源と前記X線検出部とを一体
的に角度θ傾斜させると、前記回動の中心が前記試料載
置面にある場合と比べて、前記透視位置が距離d2 ・t
anθ、ズレる。
【0036】上記したX線検査装置(8)によれば、前
記回動の中心が、前記試料載置面もしくは該試料載置面
の近傍位置に設定されているため、前記透視位置のズレ
を小さくしたり、なくすことができる。
【0037】また本発明に係るX線検査装置(9)は、
上記X線検査装置(1)〜(8)のいずれかにおいて、
前記X線検出部を傾斜させる方向が、前記試料を載置す
る試料台の設置側から見て装置の奥行側となるように構
成されていることを特徴としている。
【0038】上記したX線検査装置(9)によれば、前
記X線検出部の傾斜方向が、前記試料台の設置側(すな
わち操作側又は作業側)から見て奥行側となるように構
成されているため、図18、図19に示した従来のX線
検査装置(すなわち垂直透視画像だけを取得することの
できる装置)と同じスリムな形状とすることができる。
さらに前記試料の前記試料台への挿脱や透視位置選択等
の作業については、従来と同様に効率良く、かつ適切に
行うことができる。
【0039】また本発明に係るX線シール構造(1)
は、X線検査装置に利用されるものであり、試料を載置
する試料台に近接して形成され、X線源からのX線の漏
洩を阻止するためのX線シール構造において、柔軟性を
有する第1のシール部材がX線検出部の下部及び下方を
覆うように前記X線検出部の下端部近傍から吊設され、
前記第1のシール部材の内側に、板状の第2のシール部
材が遊動支持手段を介して前記X線検出部の下端部近傍
から吊設されていることを特徴としている。
【0040】通常、X線シール構造は、前記試料の前記
試料台への挿脱に必要となる挿脱口(図8参照)を封鎖
するために、前記試料台に近接して形成されるものであ
る。上記したX線シール構造(1)によれば、前記X線
検出部の下部及び下方を覆うように(例えば、前記挿脱
口を封鎖するように)、前記X線検出部の下端部近傍
(例えば、前記挿脱口上部)から前記第1のシール部材
及び前記第2のシール部材が吊設され、2層式のX線シ
ール構造が形成されているため、前記X線源からのX線
が漏洩するのを阻止することができる。
【0041】また前記第1のシール部材は柔軟性を有
し、前記第2のシール部材は前記遊動支持手段を介して
吊設されているため、前記試料の前記試料台への挿脱を
スムーズに行うことができる。
【0042】ところで前記試料の前記試料台への挿脱が
繰り返されると、前記第1のシール部材の下端部が摩耗
してくるが、前記第2のシール部材については板状であ
り、前記第1のシール部材のように摩耗してくることは
ないため、前記第1のシール部材が摩耗してきたとして
も、X線の漏洩量の増加を抑制することができる。
【0043】また本発明に係るX線シール構造(2)
は、上記X線シール構造(1)において、前記第2のシ
ール部材が、鉛で形成されていることを特徴としてい
る。上記したX線シール構造(2)によれば、前記第2
のシール部材が、X線の遮断に有効な鉛で形成されてい
るため、前記X線源からのX線の漏洩を確実に阻止する
ことができる。
【0044】また本発明に係るX線シール構造(3)
は、上記X線シール構造(1)又は(2)において、前
記第2のシール部材の周辺に保護部材が配置され、前記
第2のシール部材が前記保護部材により挟持されている
ことを特徴としている。上記したX線シール構造(3)
によれば、前記第2のシール部材が前記保護部材により
挟持されているため、前記第2のシール部材の摩耗をな
くすことができる。
【0045】また本発明に係るX線シール構造(4)
は、上記X線シール構造(3)において、前記保護部材
が、樹脂で形成されていることを特徴としている。前記
試料の前記試料台への挿脱時に、前記試料が板状の前記
第2のシールド部材と衝突し、前記試料が破損する虞れ
があるが、上記したX線シール構造(4)によれば、前
記第2のシールド部材を保護する前記保護部材が樹脂で
形成されているため、軟性の前記保護部材が緩衝材とな
り、前記試料が破損するといった事態が生じるのを回避
することができる。
【0046】また本発明に係るX線シール構造(5)
は、上記X線シール構造(1)〜(4)のいずれかにお
いて、前記第2のシール部材が短冊状であり、前記X線
検出部の下端部近傍から水平方向に多数枚連続して吊設
されていることを特徴としている。
【0047】上記したX線シール構造(5)によれば、
前記第2のシール部材が短冊状であるため(図6参
照)、前記試料の前記試料台への挿脱をスムーズに行う
ことができる。また前記第2のシール部材が短冊状であ
ったとしても、該第2のシール部材が水平方向に連続し
て吊設されているので、前記X線源からのX線が漏洩す
るのを確実に阻止することができる。
【0048】また本発明に係るX線シール構造(6)
は、上記X線シール構造(1)〜(4)のいずれかにお
いて、前記第2のシール部材の水平方向の長さが、垂直
方向の長さと略同等、もしくは垂直方向の長さよりも長
く設定されていることを特徴としている。
【0049】また本発明に係るX線シール構造(7)
は、上記X線シール構造(6)において、前記第2のシ
ール部材が、前記X線検出部の下端部近傍から水平方向
に複数枚連続して吊設されていることを特徴としてい
る。
【0050】上記したX線シール構造(6)又は(7)
によれば、前記第2のシール部材の水平方向の長さが、
垂直方向の長さと略同等、もしくは垂直方向の長さより
も長く設定され(図9、図10参照)、上記X線シール
構造(5)における短冊状よりも表面積が大きくなるた
め、前記X線検出部の下端部近傍からの吊設枚数を少な
くすることができる。従って、構造としては上記X線シ
ール構造(5)よりも簡単なものにすることができるの
で、製造コストの削減を図ることができる。
【0051】さらに上記X線シール構造(7)によれ
ば、前記第2のシール部材が水平方向に複数枚連続して
吊設されているので(図10参照)、前記試料の前記試
料台への挿脱をスムーズに行うことができる。
【0052】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るX線検査装
置、及びX線シール構造の実施の形態を図面に基づいて
説明する。
【0053】図1(a)は実施の形態(1)に係るX線
検査装置の要部を示した概略図であり、(b)は試料を
載置する試料台を示した平面図である。図中3は試料を
示しており、試料3は、中央部にX線を透過する透過板
4aが形成された試料台4に載置されるようになってい
る。試料台4を挟んで、X線源21とX線検出部22と
が対向して配置され、X線源21からX線が照射され、
試料3を透過したX線がX線検出部22に検出されるよ
うになっている。なお、ここではX線源21として、出
射角が40度程度である密封管型のX線源が採用されて
いる。
【0054】またX線検出部22は画像処理部5に接続
されており、検出したX線に応じた画像データ(映像信
号)が画像処理部5へ出力されるようになっている。画
像処理部5は、画質を改善するなどの信号処理を行い、
信号処理した画像データをモニタ6に表示するようにな
っている。
【0055】X線源21及びX線検出部22は回動手段
23に連結され、回動手段23の動きに合わせて、X線
検出部22におけるX線入射面22aに直交する直線L
1 を試料載置面4bに対して傾斜させるように、回動す
るようになっている。なお図中S1 は、X線源21及び
X線検出部22の回動の中心を示している。
【0056】また回動手段23は制御手段24により制
御され、この制御手段24は使用者が操作する操作部2
5からの指示に基づいた制御を行うようになっており、
使用者の所望する位置にX線源21及びX線検出部22
を配置させることができるようになっている。なお角度
θ1 は、試料載置面4bに対するX線検出部22の傾斜
角度を示している。
【0057】図2(a)に垂直透視画像を取得するため
のX線源21と、X線検出部22と、試料台4と、回動
の中心S1 との位置関係を示し、図2(b)、(c)に
傾斜透視画像(傾斜角度θ1 =67.5度、45度)を
取得するためのX線源21と、X線検出部22と、試料
台4と、回動の中心S1 との位置関係を示す。なお図中
21aはX線源21のX線焦点を示している。
【0058】上記実施の形態(1)に係るX線検査装置
によれば、X線入射面22aに直交する直線L1 を試料
載置面4bに対して傾斜させるように、X線源21とX
線検出部22とを一体的に回動させることができるた
め、真上から見た透視画像(垂直透視画像)としてだけ
でなく、斜め方向から見た透視画像(傾斜透視画像)と
して試料3の内部構造を観察することができるようにな
る。
【0059】従って上記実施の形態(1)に係るX線検
査装置を利用することで、外側からでは観察することの
できない内部構造を透視画像として把握することができ
るようになり、例えば試料3が多層プリント配線基板の
ような積層基板であり、内部構造が複雑であったとして
も、かなり明確に内部状態を把握することができる。ま
た異なる層間でパターンが重複していたとしても、層間
の映像をズラして観察できる傾斜透視画像(図15
(b)参照)を観察することで、その重複部分の状態に
ついても容易に把握することができる。
【0060】また図1、図2に示したように、直線L1
と、X線源21とX線入射面22aの中心とを結ぶ直線
とが一致しているため、X線源21を回動させたときの
X線源21の回動距離を短くしたり、X線源21が試料
台4へあまり近づかないようにすることができ、X線源
21の回動に必要となるスペースを小さくすることがで
きる。
【0061】従って、X線源21の回動スペースを装置
内で容易に確保することができるため、装置全体の構成
を単純なものにすることができる。またX線源21を試
料台4に近接して配置し易くなり、映像拡大率を上げる
ことが容易になる。また回動の中心S1 が、試料台4の
近傍位置に設定されているため、透視位置のズレを小さ
くすることができる。
【0062】図3(a)は実施の形態(2)に係るX線
検査装置の要部を示した概略図であり、(b)は試料を
載置する試料台を示した平面図である。図中3は試料を
示しており、試料3は、中央部にX線を透過する透過板
4aが形成された試料台4に載置されるようになってい
る。試料台4を挟んで、X線源31とX線検出部32と
が対向して配置され、X線源31からX線が照射され、
試料3を透過したX線がX線検出部32に検出されるよ
うになっている。なお、ここではX線源31として、出
射角が120度程度である開放管型のX線源が採用され
ている。
【0063】またX線検出部32は画像処理部5に接続
されており、検出したX線に応じた画像データ(映像信
号)が画像処理部5へ出力されるようになっている。画
像処理部5は、画質を改善するなどの信号処理を行い、
信号処理した画像データをモニタ6に表示するようにな
っている。
【0064】X線検出部32は回動手段33に連結さ
れ、回動手段33の動きに合わせて、X線検出部32に
おけるX線入射面32aに直交する直線L2 を試料載置
面4bに対して傾斜させるように、回動するようになっ
ている。なお図中S2 は、X線検出部32の回動の中心
を示している。
【0065】また回動手段33は制御手段34により制
御され、この制御手段34は使用者が操作する操作部3
5からの指示に基づいた制御を行うようになっており、
使用者の所望する位置にX線検出部32を配置させるこ
とができるようになっている。なお角度θ2 は、試料載
置面4bに対するX線検出部32の傾斜角度を示してい
る。
【0066】図4(a)に垂直透視画像を取得するため
のX線源31と、X線検出部32と、試料台4と、回動
の中心S2 との位置関係を示し、図4(b)、(c)に
傾斜透視画像(傾斜角度θ2 =67.5度弱、45度
弱)を取得するためのX線源31と、X線検出部32
と、試料台4と、回動の中心S2 との位置関係を示す。
なお図中31aはX線源31のX線焦点を示している。
【0067】上記実施の形態(2)に係るX線検査装置
によれば、X線入射面32aに直交する直線L2 を試料
載置面4bに対して傾斜させるように、X線検出部32
を回動させることができるため、真上から見た透視画像
(垂直透視画像)としてだけでなく、斜め方向から見た
透視画像(傾斜透視画像)として試料3の内部構造を観
察することができるようになる。
【0068】従って上記実施の形態(2)に係るX線検
査装置を利用することで、外側からでは観察することの
できない内部構造を透視画像として把握することができ
るようになり、例えば試料3が多層プリント配線基板の
ような積層基板であり、内部構造が複雑であったとして
も、かなり明確に内部状態を把握することができる。ま
た異なる層間でパターンが重複していたとしても、層間
の映像をズラして観察できる傾斜透視画像を観察するこ
とで、その重複部分の状態についても容易に把握するこ
とができる。また図3、図4に示したように、回動の中
心S2 が、試料台4の近傍位置に設定されているため、
透視位置のズレを小さくすることができる。
【0069】また上記実施の形態(1)に係るX線検査
装置とは異なり、開放管型であるX線源31からの出射
角(120度程度)の広さを利用し、X線源31につい
ては回動させなくても良いため、装置としては上記実施
の形態(1)に係るX線検査装置よりも簡単なものにす
ることが可能になる。
【0070】図5は実施の形態(1)に係るX線シール
構造の外観を示した斜視図であり、図6はその部分破断
正面図であり、図7は図6におけるVII−VII線断面図
である。図中4は試料(図示せず)を載置する試料台を
示しており、試料台4を挟んで、X線源1とX線検出部
2とが対向して配置され、X線源1からX線が照射さ
れ、前記試料を透過したX線がX線検出部2に検出され
るようになっている。
【0071】またX線検出部2は枠体42で覆われ、ま
た枠体42の下端部42aからは柔軟性を有するシール
部材43が吊設されて、X線検出部2の下部及び下方が
覆われ、X線源1からのX線が漏洩するのを阻止するた
めのX線シール構造41が試料台4に近接して形成され
ている。
【0072】シール部材43は柔軟性を有すると共に、
のれん状になっており、さらにシール部材43の内側に
は、鉛等で形成された板状のシール部材44が遊動支持
手段46を介して枠体42の下端部42aから吊設さ
れ、2層式のX線シール構造41が形成されている。な
お、ここでは遊動支持手段46としてチェーンが採用さ
れている。またシール部材44は塩化ビニール等の軟性
樹脂で形成された保護部材45により挟持されている。
【0073】通常、X線シール構造は、試料の試料台4
への挿脱に必要となる挿脱口47(図8参照)を封鎖す
るために、試料台4に近接して形成されるものである。
図8は図5に示したX線シール構造41からシール部材
43、44の一部を除去した状態を示す斜視図であり、
図中47は挿脱口を示しており、挿脱口47を封鎖する
ようにシール部材43、44が吊設されている。
【0074】上記実施の形態(1)に係るX線シール構
造によれば、X線検出部2の下部及び下方(例えば、挿
脱口47)を覆うように、枠体42の下端部42a(例
えば、挿脱口47の上部)からシール部材43、44が
吊設されているため、X線源1からのX線が漏洩するの
を阻止することができる。またシール部材43は柔軟性
を有し、シール部材44は遊動支持手段46を介して吊
設されているため、前記試料の試料台4への挿脱をスム
ーズに行うことができる。
【0075】ところで前記試料の試料台4への挿脱が繰
り返されると、シール部材43の下端部43aが摩耗し
てくるが、シール部材44については板状であり、シー
ル部材43のように摩耗してくることはないため、シー
ル部材43が摩耗してきたとしても、X線の漏洩量の増
加を抑制することができる。
【0076】また前記試料の試料台4への挿脱時に、前
記試料が板状のシールド部材44と衝突し、前記試料が
破損する虞れがあるが、上記したX線シール構造41に
よれば、シールド部材44を保護する保護部材45が塩
化ビニール等の樹脂で形成されているため、軟性の保護
部材45が緩衝材となり、前記試料が破損するといった
事態が生じるのを回避することができる。
【0077】上記実施の形態(1)に係るX線シール構
造では、短冊状のシール部材44が枠体42の下端部4
2aから水平方向に多数枚連続して吊設されている場合
についてのみ説明しているが、別の実施の形態では、例
えば、図9に示したように、水平方向の長さの長いシー
ル部材44Aを枠体42の下端部42aから吊設させた
り、図10に示したように、水平方向の長さのやや長い
シール部材44Bを水平方向に複数枚連続して吊設させ
るようにしても良い。
【0078】
【実施例】図11、図12は実施例1に係るX線検査装
置の要部を模式的に示した側面図であり、図13は実施
例1に係るX線検査装置の要部を示した概略図である。
図中4は試料(図示せず)を載置する試料台を示してお
り、試料台4を挟んで、X線源21とX線検出部22と
が対向して配置され、X線源21からX線が照射され、
前記試料を透過したX線がX線検出部22に検出される
ようになっている。なお角度θ3 は、試料台4に対する
X線検出部22の傾斜角度である。
【0079】ここではX線源21として、最大管電圧が
60kVであり、最大管電流が0.3mAであり、焦点
寸法が0.1mmであり、出射角が40度程度である密
封管型のミニフォーカスX線源を採用している。またX
線検出部22としては、高解像度、高コントラスト、低
ノイズであるイメージインテンシファイアを採用してい
る。
【0080】またX線検出部22は画像処理部5に接続
されており、検出したX線に応じた画像データ(映像信
号)が画像処理部5へ出力されるようになっている。画
像処理部5は、画質を改善するなどの信号処理を行い、
信号処理した画像データをモニタ6に表示するようにな
っている。
【0081】X線源21及びX線検出部22を支持する
支持手段26は、X線源21とX線検出部22における
X線入射面22aにおける中心とを結ぶ直線に直交し、
試料台4の近傍位置に設定された軸S3 上で装置(側面
側)の枠体28に枢支されている。
【0082】軸S3 を回転軸として、支持手段26を回
動させる駆動手段27は、支持手段26の連結部26a
と装置(底面側)の枠体28の連結部28aとを連結
し、連結部26aと連結部28aとの距離Dを調整する
ことができるようになっている。図14に駆動手段27
の要部を模式的に示す。(a)は正面図であり、(b)
は側面図である。
【0083】駆動手段27は、距離Dの微調整を可能に
するボールネジ51と、ナット52と、ボールネジ51
を収容する主軸53と、ボールネジ51の伸縮状態を調
整するモータ部54と、ドグ56を有したセンサ棒55
と、上限センサ57と、下限センサ58とを含んで構成
され、モータ部54を制御することによって、ボールネ
ジ51を伸縮させ、距離Dを調整することにより、支持
手段26(すなわちX線源21及びX線検出部22)を
回動させることができるようになっている。
【0084】上限センサ57又は下限センサ58でドグ
56が検出されると、モータ部54の駆動が停止するよ
うに構成され、ボールネジ51(すなわち距離D)が長
くなりすぎたり、短くなりすぎるのを防止している。換
言すれば支持手段26の回動範囲を制限している。なお
上限センサ57によりドグ56が検出されるのは、傾斜
角度θ3 が90度のときに、また下限センサ58により
ドグ56が検出されるのは、傾斜角度θ3 が45度のと
きとなるように構成されている。
【0085】またX線検出部22には、矢印Wの方向に
スライドさせるスライド機構29が連結され、スライド
機構29を用いることによって、取得画像の大きさを調
整することができるようになっている。
【0086】駆動手段27及びスライド機構29は制御
手段24Aにより制御され、この制御手段24Aは使用
者が操作する操作部25Aからの指示に基づいた制御を
行うようになっており、使用者の所望する位置にX線源
21及びX線検出部22を配置させたり、取得画像を所
望の大きさに設定することができるようになっている。
【0087】上記実施例1に係るX線検査装置によれ
ば、X線源21とX線検出部22とを結ぶ直線に直交す
る軸S3 を回転軸として、X線源21とX線検出部22
とを回動させることができるため、真上から見た透視画
像(垂直透視画像)としてだけでなく、斜め方向から見
た透視画像(傾斜透視画像)として試料の内部構造を観
察することができるようになる。
【0088】図15は実施例1に係るX線検査装置を用
いて、多層プリント配線基板(4層板)を撮影したX線
写真であり、(a)は傾斜角度θ3 を90度に設定した
場合の垂直透視画像であり、(b)は傾斜角度θ3 を4
5度に設定した場合の傾斜透視画像である。
【0089】図15から明らかなように、異なる層間で
のパターン重複部分の状態については垂直透視画像で把
握することは難しいが、傾斜透視画像では層間の映像を
ズラして観察できるため、重複部分の状態についても容
易に把握することができることが分かる。特に内外層の
めっき接続用のスルーホール等にめっき処理が適切に施
されているか否かといった判断を容易に行うことができ
る。
【0090】図16は実施例1に係るX線検査装置を用
いて、BGA(Ball Grid Array )が実装された基板を
撮影したX線写真であり、(a)は傾斜角度θ3 が90
度に設定した場合の垂直透視画像であり、(b)は傾斜
角度θ3 を45度に設定した場合の傾斜透視画像であ
る。
【0091】図16から明らかなように、垂直透視画
像、傾斜透視画像のいずれであったとしても、外側から
では観察することのできない内部形状を透視画像として
観察することができるが、傾斜透視画像では映像がズレ
るため、垂直透視画像よりもボール接合状態の把握が容
易になることが分かる。
【0092】また上記実施例1に係るX線検査装置で
は、図11、図12から明らかなように、X線検出部2
2が試料台4の設置側(すなわち操作側、作業側)から
見て奥行側へ傾斜するように構成されているため、図1
8、図19に示した従来のX線検査装置(すなわち垂直
透視画像だけを取得することのできる装置)と同じスリ
ムな形状とすることができ、試料の試料台4への挿脱や
透視位置選択等の作業についても、従来と同様に効率良
く、かつ適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施の形態(1)に係るX線
検査装置の要部を示した概略図であり、(b)は試料を
載置する試料台を示した平面図である。
【図2】垂直透視画像、及び傾斜透視画像を取得するた
めのX線源と、X線検出部と、試料台と、回転軸との位
置関係を説明するための説明図である。
【図3】(a)は実施の形態(2)に係るX線検査装置
の要部を示した概略図であり、(b)は試料を載置する
試料台を示した平面図である。
【図4】垂直透視画像、及び傾斜透視画像を取得するた
めのX線源と、X線検出部と、試料台と、回転軸との位
置関係を説明するための説明図である。
【図5】実施の形態(1)に係るX線シール構造の外観
を示した斜視図である。
【図6】実施の形態(1)に係るX線シール構造の要部
を示した部分破断正面図である。
【図7】図6におけるVII−VII線断面図である。
【図8】図5に示した、実施の形態(1)に係るX線シ
ール構造からシール部材の一部を除去した状態を示す斜
視図である。
【図9】別の実施の形態に係るX線シール構造の要部を
示した部分破断正面図である。
【図10】さらに別の実施の形態に係るX線シール構造
の要部を示した部分破断正面図である。
【図11】実施例1に係るX線検査装置の要部を模式的
に示した側面図である。
【図12】実施例1に係るX線検査装置の要部を模式的
に示した側面図である。
【図13】実施例1に係るX線検査装置の要部を示した
概略図である。
【図14】実施例1に係るX線検査装置における駆動手
段の要部を示した模式図であり、(a)は正面図であ
り、(b)は側面図である。
【図15】実施例1に係るX線検査装置を用いて、多層
プリント配線基板を撮影したX線写真であり、(a)は
垂直透視画像であり、(b)は傾斜透視画像である。
【図16】実施例1に係るX線検査装置を用いて、BG
Aが実装された基板を撮影したX線写真であり、(a)
は垂直透視画像であり、(b)は傾斜透視画像である。
【図17】(a)は従来のX線検査装置の要部を示した
概略図であり、(b)は試料を載置する試料台を示した
平面図である。
【図18】従来のX線検査装置の外観を示した正面図で
ある。
【図19】従来のX線検査装置の外観を示した側面図で
ある。
【図20】従来のX線シール構造の外観を示した斜視図
である。
【図21】図20におけるXXI−XXI線断面図であ
る。
【図22】試料台に試料が載置された状態のX線シール
構造の外観を示した斜視図である。
【符号の説明】
3 試料 4 試料台 1、21、31 X線源 2、22、32 X線検出部 22a、32a X線入射面 23、33 回動手段 24、24A、34 制御手段 26 支持手段 27 駆動手段 28、42 枠体 29 スライド機構 41 X線シール構造 43、44、44A、44B シール部材 45、45A、45B 保護部材 46 遊動支持手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F067 AA54 AA67 BB01 BB04 BB16 CC14 EE17 HH04 JJ03 KK06 LL16 NN05 PP11 UU00 2G001 AA01 BA11 CA01 GA13 HA13 JA01 JA06 JA20 KA03 LA11 MA05 SA14 SA30 5E319 AC01 BB04 CC11 CD51

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料を挟んで、X線を照射するX線源と
    X線を検出するX線検出部とが対向して配置され、 前記X線源から照射され、前記試料を透過したX線が前
    記X線検出部にて検出されるように構成されたX線検査
    装置において、 前記X線検出部におけるX線入射面に直交する第1の直
    線を試料載置面に対して傾斜させるように、前記X線源
    と前記X線検出部とを一体的に回動させる第1の回動手
    段を備えていることを特徴とするX線検査装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の直線が、前記X線源と前記X
    線入射面の中心とを結ぶ直線であることを特徴とする請
    求項1記載のX線検査装置。
  3. 【請求項3】 試料を挟んで、X線を照射するX線源と
    X線を検出するX線検出部とが対向して配置され、 前記X線源から照射され、前記試料を透過したX線が前
    記X線検出部にて検出されるように構成されたX線検査
    装置において、 前記X線源と前記X線検出部におけるX線入射面の中心
    とを結ぶ第2の直線に直交する第3の直線上で装置の枠
    体に枢支され、前記X線源と前記X線検出部とを支持す
    る支持手段と、 前記第3の直線を回転軸として、前記支持手段を回動さ
    せる駆動手段とを備えていることを特徴とするX線検査
    装置。
  4. 【請求項4】 回動する前記支持手段の位置を検出する
    検出手段と、 該検出手段からの検出結果に基づいて、前記駆動手段の
    駆動を制限する制限手段とを備えていることを特徴とす
    る請求項3記載のX線検査装置。
  5. 【請求項5】 前記検出手段が、前記駆動手段の駆動状
    況を検出することによって、前記支持手段の位置を検出
    するものであることを特徴とする請求項4記載のX線検
    査装置。
  6. 【請求項6】 前記X線検出部を、前記第2の直線と平
    行にスライドさせるスライド手段を備えていることを特
    徴とする請求項3〜5のいずれかの項に記載のX線検査
    装置。
  7. 【請求項7】 試料を挟んで、X線を照射するX線源と
    X線を検出するX線検出部とが対向して配置され、 前記X線源から照射され、前記試料を透過したX線が前
    記X線検出部にて検出されるように構成されたX線検査
    装置において、 前記X線検出部におけるX線入射面に直交する第1の直
    線を試料載置面に対して傾斜させるように、前記X線検
    出部だけを回動させる第2の回動手段を備えていること
    を特徴とするX線検査装置。
  8. 【請求項8】 回動の中心が、試料載置面もしくは該試
    料載置面の近傍位置に設定されていることを特徴とする
    請求項1〜7のいずれかの項に記載のX線検査装置。
  9. 【請求項9】 前記X線検出部を傾斜させる方向が、前
    記試料を載置する試料台の設置側から見て装置の奥行側
    となるように構成されていることを特徴とする請求項1
    〜8のいずれかの項に記載のX線検査装置。
  10. 【請求項10】 X線検査装置に利用されるものであ
    り、試料を載置する試料台に近接して形成され、X線源
    からのX線の漏洩を阻止するためのX線シール構造にお
    いて、 柔軟性を有する第1のシール部材がX線検出部の下部及
    び下方を覆うように前記X線検出部の下端部近傍から吊
    設され、 前記第1のシール部材の内側に、板状の第2のシール部
    材が遊動支持手段を介して前記X線検出部の下端部近傍
    から吊設されていることを特徴とするX線シール構造。
  11. 【請求項11】 前記第2のシール部材が、鉛で形成さ
    れていることを特徴とする請求項10記載のX線シール
    構造。
  12. 【請求項12】 前記第2のシール部材の周辺に保護部
    材が配置され、前記第2のシール部材が前記保護部材に
    より挟持されていることを特徴とする請求項10又は請
    求項11記載のX線シール構造。
  13. 【請求項13】 前記保護部材が、樹脂で形成されてい
    ることを特徴とする請求項12記載のX線シール構造。
  14. 【請求項14】 前記第2のシール部材が短冊状であ
    り、前記X線検出部の下端部近傍から水平方向に多数枚
    連続して吊設されていることを特徴とする請求項10〜
    13のいずれかの項に記載のX線シール構造。
  15. 【請求項15】 前記第2のシール部材の水平方向の長
    さが、垂直方向の長さと略同等、もしくは垂直方向の長
    さよりも長く設定されていることを特徴とする請求項1
    0〜13のいずれかの項に記載のX線シール構造。
  16. 【請求項16】 前記第2のシール部材が、前記X線検
    出部の下端部近傍から水平方向に複数枚連続して吊設さ
    れていることを特徴とする請求項15記載のX線シール
    構造。
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