JP2009036575A - X線検査装置およびx線検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2つのX線センサ(X線センサモジュール25)が互いに異なる半径の円周上に配置される。同一半径の円周上に所定数のX線センサを配置した場合には、X線の照射角も固定されるので、垂直方向または水平方向のいずれかの空間分解能しか高めることができない可能性がある。しかし少なくとも2つのX線センサが互いに異なる円周上に配置されことで、水平断層像および垂直断層像のいずれにおいても、水平方向の情報および垂直方向の情報をいわば均等に含めることができる。このため画像を再構成した際に水平方向および垂直方向のいずれかの情報が不足するという問題を回避することが可能になる。この結果、撮像枚数が少なくても、水平方向および垂直方向の両方において空間分解能を高めることができる。
【選択図】図3
Description
図1は、本実施の形態に係るX線検査装置100の概略ブロック図である。
RAsinβA:ZS=YA:−ZF …(2)
式(1),(2)を変形することによりXA,YAはそれぞれ以下の式(3),(4)に従って表わされる。
YA=−RAsinβA×(ZF/ZS) …(4)
式(3),(4)に従ってXA,YAを定めることにより、X線焦点位置17aからワーク130の中心(原点O)を通るように出射されたX線はX線センサ23aのセンサ中心に入射する。
よって、X線焦点位置計算部82は、式(3),(4)およびメモリ90に格納された情報に基づいてX線焦点位置17aを定める。なお、図5に示すX線焦点位置17bの座標は(XB,YB,−ZF)と表わされるが、XB,YBも同様に算出される。さらに図5に示すX線焦点位置17c,17d、および図6に示すX線センサ23c〜23hのそれぞれに対応するX線焦点位置も同様に算出される。
図9を参照して、照射角が大きく、かつ固定されている場合(図8(b)の場合)には検査対象に対して垂直に近い角度でX線が透過する。この場合、X線透視画像は、いわば基板の表面とほぼ平行な投影面に基板を投影した画像になる。これにより水平断層像(透視画像)には水平方向に対する情報(X線吸収係数分布)が多く含まれる(図中において記号「◎」により示す)。再構成画像は断層像により得られた情報を元に生成されるので、水平方向に関する情報を多く含む透視画像により画像を再構成した場合には、水平方向の情報が多い(すなわち水平方向の空間分解能が高い)画像が得られる。
図10は、画像再構成手法を説明するための図である。X線画像再構成は、検査対象物の外部から照射したX線が、検査対象物によってどれだけ減衰したかを計測することにより、検査対象物内部のX線減衰率の分布を求める手法である。
この式の両辺の対数をとると、経路tに沿ったX線減衰量分布が以下の式(6)のように線積分値により表わされる。このX線減衰量分布をX線センサにより計測した値を投影データと呼ぶ。すなわちX線センサはX線減衰量分布(X線強度分布と置き換えてもよい)を検出する。
Feldkampらは、この式をもとに3次元画像再構成を行なうための再構成アルゴリズムを提案した。このアルゴリズム(いわゆるFeldkamp法)は公知技術であるのでここでは詳細に説明しない。以下では一般的な手法の一つであるフィルタ逆投影法について説明する。
この操作を再構成画像を構成する全てのボクセルデータに対して行なうことにより、検査対象のX線減衰量分布が求められて再構成画像データRが得られる。
図12は、X線検査装置100のX線検査処理の概略を示すフローチャートである。
Claims (17)
- 対象物にX線を照射して前記対象物を透過した前記X線を検出するX線検査装置であって、
前記対象物の検査部分を透過した前記X線の強度分布を検出するための複数の検出面を含む検出手段を備え、
前記複数の検出面のうち少なくとも2つの検出面は、所定の軸を中心とする、半径の異なる複数の円周のうちの互いに異なる円周上に配置され、
前記X線検査装置は、
電子ビームをターゲットに衝突させて、前記ターゲットにおける前記電子ビームの衝突位置であるX線焦点位置から前記X線を発生させるX線源と、
前記X線源からの前記X線が前記検査部分を透過して前記複数の検出面の各々に入射するように、前記複数の検出面のそれぞれに対応する前記X線焦点位置である複数の起点位置を設定する起点設定手段と、
前記電子ビームを偏向させることにより前記X線焦点位置を前記複数の起点位置に順次移動させて、前記複数の起点位置の各々から前記X線を発生させるX線出力手段と、
前記複数の検出面の各々において検出された前記X線の強度分布に基づいて、前記検査部分の画像データを再構成する再構成手段とをさらに備える、X線検査装置。 - 前記複数の検出面は、前記複数の円周のいずれかの上に配置され、
前記X線出力手段は、前記X線焦点位置を、前記複数の検出面のうち現時点で前記X線が入射される第1の検出面に対応する前記起点位置から、前記複数の検出面のうち前記第1の検出面からの距離が最大となる第2の検出面に対応する前記起点位置に移動させる、請求項1に記載のX線検査装置。 - 前記第2の検出面は、前記複数の円周のうち前記第1の検査面が配置される円周と異なる円周上に配置される、請求項2に記載のX線検査装置。
- 前記再構成手段は、前記複数の検出面の各々において前記X線の強度分布が検出されるごとに、前記画像データを再構成する、請求項1から3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- 前記X線出力手段は、前記X線が前記少なくとも2つの検出面に連続的に入射されるように、前記X線焦点位置を移動させる、請求項4に記載のX線検査装置。
- 再構成された前記画像データを表示する表示手段をさらに備える、請求項1から5のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- 再構成された前記画像データを用いて前記対象物の良否を判定する判定手段をさらに備える、請求項1から5のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- 前記判定手段による前記対象物の良否の判定結果を出力する出力手段をさらに備える、請求項7に記載のX線検査装置。
- 前記検出手段は、
前記複数の検出面が配置され、かつ前記所定の軸を回転軸とする回転台と、
前記回転軸を中心に前記回転台を回転させるための回転手段とを含む、請求項1から8のいずれか1項に記載のX線検査装置。 - 前記検出手段は、前記複数の検出面の各々を、前記複数の円周の半径方向に自在に移動させる手段を含む、請求項1から9のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- X線照射によって対象物を透過したX線の強度分布を検出するための複数の検出面を含む検出手段を備えるX線検査装置を用いたX線検査方法であって、
前記複数の検出面のうち少なくとも2つの検出面を、所定の軸を中心とする、半径の異なる複数の円周のうちの互いに異なる円周上に配置するステップと、
前記X線が前記対象物の検査部分を透過して各前記検出面に入射するように設定された前記X線の放射の起点位置に、X線源のX線焦点位置を移動させるステップと、
前記複数の検出面のうち前記X線が入射した検出面において、前記検査部分を透過した前記X線の強度分布を検出するステップと、
前記検出した強度分布のデータに基づき、前記検査部分の画像データを再構成するステップとを備える、X線検査方法。 - 前記複数の検出面は、前記複数の円周のいずれかの上に配置され、
前記X線焦点位置を移動させるステップにおいて、前記X線焦点位置を、前記複数の検出面のうち現時点で前記X線が入射される第1の検出面に対応する前記起点位置から、前記複数の検出面のうち前記第1の検出面からの距離が最大となる第2の検出面に対応する前記起点位置に移動させる、請求項11に記載のX線検査方法。 - 前記第2の検出面は、前記複数の円周のうち前記第1の検査面が配置される円周と異なる円周上に配置される、請求項12に記載のX線検査方法。
- 前記画像データを再構成するステップにおいて、前記複数の検出面の各々により前記X線の強度分布が検出されるごとに、前記画像データを再構成する、請求項11から13のいずれか1項に記載のX線検査方法。
- 前記X線焦点位置を移動させるステップにおいて、前記X線が前記少なくとも2つの検出面に連続的に入射されるように、前記X線焦点位置を移動させる、請求項14に記載のX線検査方法。
- 再構成された前記画像データを用いて前記対象物の良否を判定するステップをさらに備える、請求項11から15のいずれか1項に記載のX線検査方法。
- 前記対象物の良否の判定結果を出力するステップをさらに備える、請求項16に記載のX線検査方法。
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