JP2013190361A - X-ray inspection device and method for controlling the same - Google Patents

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Hoshiko Ito
星子 伊藤
Shinji Sugita
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a stable inspection even when luminance of an X-ray source is deteriorated in an X-ray inspection device.SOLUTION: An X-ray inspection device 1 includes: an X-ray source 10 which irradiates an inspection object with X-rays; determination means for determining whether or not the X-ray source 10 is deteriorated based on luminance of the X-rays irradiated from the X-ray source 10 and detected by an X-ray detector 30; and photographing condition control means for changing photographing conditions in an X-ray inspection of the inspection object when the luminance of the X-ray source 10 is lower than a threshold. It is preferable that the photographing conditions to be changed include at least any of photographing distance, the number of photographed pictures per inspection, exposure time, tube current of the X-ray source, and tube voltage of the X-ray source.

Description

本発明は、X線検査装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to an X-ray inspection apparatus and a control method thereof.

従来より、検査対象品にX線を照射し、得られる透過像を分析することによってこの検査対象品の良否判定等が行われている(例えば、特許文献1参照)。このようなX線検査装置は、例えばプリント基板に半田付けされた実装部品の半田付け状態や基板上の配線パターンの良否等を検査するために用いられる。   Conventionally, the quality of an inspection target product is determined by irradiating the inspection target product with X-rays and analyzing the obtained transmission image (see, for example, Patent Document 1). Such an X-ray inspection apparatus is used, for example, for inspecting the soldering state of a mounted component soldered to a printed board, the quality of a wiring pattern on the board, and the like.

X線検査装置におけるX線源は、使用時間の経過とともにその輝度が劣化してしまう。X線輝度が劣化すると、SN比が低下し、検査対象とそれ以外とのコントラストが悪くなる。そして、X線輝度の劣化がある一定以上進むと、検査対象とそれ以外の領域との分離ができなくなり、安定した検査が不可能となる。   The luminance of the X-ray source in the X-ray inspection apparatus deteriorates as the usage time elapses. When the X-ray luminance is deteriorated, the SN ratio is lowered, and the contrast between the inspection object and the other is deteriorated. If the X-ray luminance deterioration proceeds beyond a certain level, it becomes impossible to separate the inspection object from the other areas, and stable inspection becomes impossible.

特開2006−162335号公報JP 2006-162335 A

従来のX線検査装置では、X線源の輝度劣化が一定以上進むと、X線源の交換により対処している。つまり、輝度劣化以外の故障が発生していないにもかかわらず、X線源を交換しなければならない。X線源は高価であるため、メンテナンスコストが高くなってしまうという問題がある。   In the conventional X-ray inspection apparatus, when the luminance deterioration of the X-ray source proceeds more than a certain level, the X-ray source is replaced. In other words, the X-ray source must be replaced even though no failure other than luminance degradation has occurred. Since the X-ray source is expensive, there is a problem that the maintenance cost becomes high.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、X線源の輝度が劣化した場合であっても、安定した検査が行えるようにする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique that enables stable inspection even when the luminance of an X-ray source is deteriorated.

上記目的を達成するために本発明では、X線源の輝度を測定し、X線源の輝度が低下した場合にはX線撮影における撮影条件を変更することでコントラストを向上させ、安定したX線検査を行えるようにする。   In order to achieve the above object, in the present invention, the brightness of the X-ray source is measured, and when the brightness of the X-ray source is lowered, the imaging conditions in the X-ray imaging are changed to improve the contrast and to stabilize the X-ray. Enable line inspection.

より具体的には、本発明は、検査対象物にX線を照射するX線源と、X線を検出するX線検出器と、前記X線源から照射され前記X線検出器により検出されたX線の輝度に基づいて前記X線源が劣化したか否かを判断する判定手段と、前記X線源が劣化したと判定された場合に、前記検査対象物のX線検査における撮影条件を変更する撮影条件制御手段と、を有する。   More specifically, the present invention relates to an X-ray source that irradiates an inspection object with X-rays, an X-ray detector that detects X-rays, and an X-ray source that is irradiated from the X-ray source and detected by the X-ray detector. Determination means for determining whether or not the X-ray source has deteriorated based on the brightness of the X-ray, and imaging conditions in the X-ray inspection of the inspection object when it is determined that the X-ray source has deteriorated Photographing condition control means for changing

判定手段によるX線源の輝度劣化判定は、いくつかの手法によって実現することができる。第1の手法は、製品出荷時におけるX線撮影結果と、判定時におけるX線撮影結果に基づいて、X線源の輝度劣化の判定を行う方法である。   The determination of the luminance deterioration of the X-ray source by the determination unit can be realized by several methods. The first method is a method of determining the luminance deterioration of the X-ray source based on the X-ray imaging result at the time of product shipment and the X-ray imaging result at the time of determination.

一例として、検査対象物を置かない状態でX線源からX線を照射し、X線検出器によって検出される輝度値が、製品出荷時の検出値に比較して一定以上低下した場合に輝度劣化したと判定する。あるいは、検査対象物を置かない状態で、X線源からX線を照射して検出される輝度値と、X線源からX線を照射せずに検出される輝度値の2つの輝度値から求
められるゲイン(出力強度と検出輝度値の比)が一定以上低下した場合に、輝度劣化したと判定しても良い。また、2点以上の測定値からゲインを求めても良い。ゲインに基づいて輝度劣化判定を行うことで、X線検出器の劣化による影響を排除でき、より精度の良い判定が可能となる。輝度劣化したと判定するための閾値は、その閾値よりも低い輝度値となると安定したX線検査が行えないような値であれば任意の値とすることができる。このような値はあらかじめ実験等によって求めることができる。なお、X線検査装置が複数種類の検査対象物を検査する場合に、全ての検査対象物を安定して検査できるような1つの閾値を記憶していても良いし、それぞれの検査対象物ごとに閾値を記憶しても良い。
As an example, when the X-ray source emits X-rays without placing the inspection object, and the luminance value detected by the X-ray detector is lower than the detection value at the time of product shipment, the luminance is reduced. Judged as degraded. Alternatively, from two luminance values, that is, a luminance value detected by irradiating an X-ray from an X-ray source and a luminance value detected without irradiating the X-ray from the X-ray source without placing an inspection object. When the required gain (ratio between the output intensity and the detected luminance value) decreases by a certain level or more, it may be determined that the luminance has deteriorated. Further, the gain may be obtained from two or more measured values. By performing the luminance degradation determination based on the gain, it is possible to eliminate the influence of the degradation of the X-ray detector and to perform a more accurate determination. The threshold value for determining that the luminance has deteriorated can be an arbitrary value as long as the value is such that stable X-ray inspection cannot be performed when the luminance value becomes lower than the threshold value. Such a value can be obtained in advance by experiments or the like. In addition, when the X-ray inspection apparatus inspects a plurality of types of inspection objects, one threshold value that can stably inspect all the inspection objects may be stored, and for each inspection object A threshold value may be stored in.

輝度劣化を判定する第2の手法は、判定時におけるX線撮影結果のみに基づいてX線源の輝度劣化の判定を行う方法である。この手法では、検査対象物または所定の判定用パターンが有する判定用サンプルを検査対象位置に置いて、X線撮影を行う。判定用パターンは、実際の検査において見分けるべき部材を、実際の検査対象物と同様の構造で含むことが好ましい。一例として、判定用パターンは、半田と配線パターンと空気とがそれぞれ配置されたパターンである。劣化判定においては、X線を照射して検出される輝度値が、判定用パターンごとにそれぞれ異なる範囲となれば輝度劣化が生じていないと判定し、異なる判定用パターンに対する輝度値範囲が重なる場合を輝度劣化が生じたと判定する。このようにしても、X線源の劣化を判定することができる。なお、第1の手法と第2の手法を組み合わせてX線源の劣化を判定しても良い。   The second method for determining the luminance deterioration is a method for determining the luminance deterioration of the X-ray source based only on the X-ray imaging result at the time of determination. In this method, X-ray imaging is performed by placing an inspection object or a determination sample included in a predetermined determination pattern at an inspection target position. The determination pattern preferably includes a member to be distinguished in an actual inspection with a structure similar to that of the actual inspection object. As an example, the determination pattern is a pattern in which solder, a wiring pattern, and air are arranged. In the deterioration determination, if the luminance values detected by irradiating X-rays are different in each determination pattern, it is determined that there is no luminance deterioration, and the luminance value ranges for different determination patterns overlap. Is determined to have undergone luminance degradation. Even in this way, it is possible to determine the deterioration of the X-ray source. Note that the deterioration of the X-ray source may be determined by combining the first method and the second method.

撮影条件制御手段が変更する撮影条件として、撮影距離、撮影枚数、露光時間、X線源の管電流、X線源の管電圧を挙げられる。なお、これらの撮影条件の全てを変更の対象としてもよいし、これらのうち一部の撮影条件のみを変更の対象としてもよい。   Examples of imaging conditions changed by the imaging condition control means include imaging distance, number of images to be captured, exposure time, X-ray source tube current, and X-ray source tube voltage. It should be noted that all of these shooting conditions may be changed, or only some of the shooting conditions may be changed.

撮影距離は、X線源とX線検出器との間の距離である。X線源とX線検出器との距離を近づければ、X線検出器の単位面積に照射されるX線の強度が強くなる。したがって、コントラストの高いX線撮影が可能となる。撮影距離を変更するためには、X線源と検査対象物との間の距離を変更するための手段が必要である。この手段は、X線源とX線検出器とを相対的に移動できる手段であれば、X線源を移動させるものであってもX線検出器を移動させるものであっても構わない。また、これら両方を移動させるようにしても良い。なお、X線源とX線検出器との距離を変更した場合には、X線撮影における倍率が変わらないように、X線源と検査対象物との間の距離も変更することが好ましい。X線撮影における撮影倍率を変更しないという条件の下では、変更(短縮)が許容される撮影距離の最大値は、X線源と検査対象物との間の距離によって規定される。   The imaging distance is a distance between the X-ray source and the X-ray detector. If the distance between the X-ray source and the X-ray detector is reduced, the intensity of X-rays irradiated on the unit area of the X-ray detector increases. Therefore, high-contrast X-ray imaging is possible. In order to change the imaging distance, means for changing the distance between the X-ray source and the inspection object is necessary. As long as this means can move the X-ray source and the X-ray detector relatively, the X-ray source may be moved or the X-ray detector may be moved. Further, both of these may be moved. When the distance between the X-ray source and the X-ray detector is changed, it is preferable to change the distance between the X-ray source and the inspection object so that the magnification in X-ray imaging does not change. Under the condition that the imaging magnification in X-ray imaging is not changed, the maximum value of the imaging distance allowed to be changed (shortened) is defined by the distance between the X-ray source and the inspection object.

1回のX線検査において複数回のX線撮影を行う場合には、1回の検査あたりの撮影枚数を変更することも好ましい。複数回のX線撮影結果に基づいて検査を行う場合には、撮影枚数を増やすほどコントラストが向上する。なお、撮影枚数を増やすと検査時間が長くなるというデメリットがある。撮影枚数は、許容される検査時間と比較して決定されることが好ましい。   When performing X-ray imaging a plurality of times in one X-ray examination, it is also preferable to change the number of radiographs per examination. When inspection is performed based on the results of multiple X-ray imaging, the contrast is improved as the number of imaging is increased. Note that there is a demerit that the inspection time becomes longer when the number of shots is increased. The number of shots is preferably determined by comparison with an allowable inspection time.

X線撮影における露光時間を増やすことによっても、コントラストを向上させることができる。露光時間の増加は、典型的には、カメラの露光時間を延長することによって行える。パルス撮影方式には、パルス幅を長くすることによっても行える。カメラの露光時間を長くする場合には、検査時間が長くなるというデメリットがある。したがって、許容される検査時間と比較して、露光時間を決定することが好ましい。なお、X線源、検査対象物、X線検出器の位置を固定した状態で複数回の撮影を行い、画像を加算することによってコントラストを向上させることができる。   Contrast can also be improved by increasing the exposure time in X-ray imaging. Increasing the exposure time can typically be done by extending the exposure time of the camera. The pulse imaging method can also be performed by increasing the pulse width. When the exposure time of the camera is increased, there is a demerit that the inspection time becomes longer. Therefore, it is preferable to determine the exposure time compared to the allowable inspection time. Note that the contrast can be improved by performing imaging a plurality of times with the positions of the X-ray source, inspection object, and X-ray detector fixed, and adding the images.

X線検査におけるコントラストの向上は、X線源の管電流あるいは管電圧を向上させる
ことによっても行える。X線の照射強度は、管電流に比例し、管電圧の2乗に比例する。したがって、管電流あるいは管電圧を増加させることで、コントラストが向上する。管電流や管電圧の調整限界は、X線源の種類によって規定される。
The contrast in the X-ray inspection can also be improved by improving the tube current or tube voltage of the X-ray source. The X-ray irradiation intensity is proportional to the tube current and proportional to the square of the tube voltage. Therefore, the contrast is improved by increasing the tube current or the tube voltage. The adjustment limits of tube current and tube voltage are defined by the type of X-ray source.

撮影条件制御手段が、1つのみの撮影条件を変更するだけでなく、複数の撮影条件を変更することも好ましい。この場合、ある1つの撮影条件を変更した後、再度、X線源から照射されるX線の輝度をX線検出器により検出し、その検出結果に基づいて輝度劣化判定を行うことが好ましい。そして、1つの撮影条件を変更してもX線源が劣化していると判定される場合には、別の撮影条件も変更することが好ましい。   It is also preferable that the shooting condition control means not only change one shooting condition but also change a plurality of shooting conditions. In this case, it is preferable that after changing one imaging condition, the luminance of the X-rays emitted from the X-ray source is detected again by the X-ray detector, and the luminance deterioration determination is performed based on the detection result. If it is determined that the X-ray source has deteriorated even if one imaging condition is changed, it is preferable to change another imaging condition.

変更対象の撮影条件が、撮影距離、撮影枚数、露光時間、X線源の管電流、X線源の管電圧である場合には、たとえば、この順番で条件を変更していくことが考えられる。すなわち、まず撮影距離を調整し、撮影距離を許容される範囲内で最も近づけた場合でも十分な輝度値が得られない場合に、撮影枚数を増加させる。そして、撮影枚数を増加させても十分な輝度値が得られなければ、露光時間を変更するということが考えられる。なお、ここで挙げた変更の順序は、デメリットの少なさにしたがっているという点で有利なものであるが、必ずしもこの順序にする必要は無い。また、第1の撮影条件を変更した後に、第2の撮影条件を変更し、さらに、その後に第1の撮影条件を再度変更するようにしても構わない。   If the imaging conditions to be changed are the imaging distance, the number of images to be taken, the exposure time, the tube current of the X-ray source, and the tube voltage of the X-ray source, for example, the conditions may be changed in this order. . That is, first, the shooting distance is adjusted, and the number of shots is increased when a sufficient luminance value cannot be obtained even when the shooting distance is closest within the allowable range. If a sufficient luminance value is not obtained even when the number of shots is increased, the exposure time may be changed. It should be noted that the order of the changes listed here is advantageous in that it follows less demerits, but it is not always necessary to use this order. In addition, after changing the first shooting condition, the second shooting condition may be changed, and then the first shooting condition may be changed again.

それぞれの撮影条件に関して、調整量(調整の限界値)は種々の方法によって決定することができる。例えば、X線源の管電流や管電圧については、X線源の性能によって決定することができる。撮影距離、撮影枚数、露光時間などはユーザからの入力にしたがって調整量を設定することができる。また、撮影距離に関しては、X線源と検査対象物の距離とを測定して、その距離(に安全係数を掛けたもの)を調整量としても良い。また、X線検査装置が生産ライン中で利用される場合には、許容される検査時間はサイクルタイムによって決定されるものであるので、サイクルタイムに基づいて調整量を決定しても良い。   With respect to each photographing condition, the adjustment amount (adjustment limit value) can be determined by various methods. For example, the tube current and tube voltage of the X-ray source can be determined by the performance of the X-ray source. Adjustment amounts can be set for the shooting distance, the number of shots, the exposure time, and the like according to input from the user. In addition, regarding the imaging distance, the distance between the X-ray source and the inspection object may be measured, and the distance (multiplied by a safety factor) may be used as the adjustment amount. When the X-ray inspection apparatus is used in the production line, the allowable inspection time is determined by the cycle time, so the adjustment amount may be determined based on the cycle time.

なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を有するX線検査装置として捉えることができる。また、上記処理の少なくとも一部を含むX線検査装置の制御方法若しくはかかる方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。   The present invention can be understood as an X-ray inspection apparatus having at least a part of the above means. It can also be understood as a control method of the X-ray inspection apparatus including at least a part of the above processing or a program for realizing the method. Each of the above means and processes can be combined with each other as much as possible to constitute the present invention.

本発明によれば、X線源の輝度が劣化した場合であっても、安定した検査を行うことができる。   According to the present invention, stable inspection can be performed even when the luminance of the X-ray source is deteriorated.

X線検査装置の概略ブロック図。1 is a schematic block diagram of an X-ray inspection apparatus. X線源の輝度劣化と、X線検査の安定性を説明する図。The figure explaining the brightness | luminance degradation of an X-ray source, and the stability of a X-ray inspection. X線検査装置におけるX線源の寿命判定および撮影条件変更処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the lifetime determination of an X-ray source and the imaging condition change process in an X-ray inspection apparatus. 変更対象の撮影条件と、その調整限界の決定要因および設定方法を説明する図。The figure explaining the imaging condition of change object, the determination factor of the adjustment limit, and the setting method. 撮影距離の変更について説明する図。The figure explaining the change of an imaging distance.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態のX線検査装置は、プリント基板に半田付けされた実装部品の半田付け状態や基板上の配線パターンの良否判定等をする装置である。本実施形態にかかるX線検査装置は、X線源と検査対
象物(ワーク)とを相対的に移動させて複数回のX線撮影を行い、ワークの3次元構造の解析を行う。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The X-ray inspection apparatus according to the present embodiment is an apparatus that determines the soldering state of a mounted component soldered to a printed board, the quality of a wiring pattern on the board, and the like. The X-ray inspection apparatus according to the present embodiment performs X-ray imaging a plurality of times by relatively moving the X-ray source and the inspection object (workpiece), and analyzes the three-dimensional structure of the workpiece.

<装置構成>
図1は、本実施形態にかかるX線検査装置1の概略ブロック図である。X線検査装置1は、概略、X線源10、線源用Zステージ11、搬送装置21、基板用XYステージ22、X線検出器30、カメラ用XYZステージ31、変位計32を有しており、各部を演算部111からの制御信号に基づいて制御する。X線検査装置1は、制御系として、カメラ用XYZステージ制御部101、X線画像撮影部102、高さ計測部103、検査対象位置制御部104、X線源制御部105、撮影高さ制御部106を備える。さらに、X線検査装置1は、演算部111、主記憶部112、補助記憶部113、入力部114、出力部115を備える。
<Device configuration>
FIG. 1 is a schematic block diagram of an X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment. The X-ray inspection apparatus 1 generally includes an X-ray source 10, a source Z stage 11, a transfer device 21, a substrate XY stage 22, an X-ray detector 30, a camera XYZ stage 31, and a displacement meter 32. Each unit is controlled based on a control signal from the calculation unit 111. The X-ray inspection apparatus 1 includes a camera XYZ stage control unit 101, an X-ray image imaging unit 102, a height measurement unit 103, an inspection target position control unit 104, an X-ray source control unit 105, and an imaging height control as a control system. Part 106 is provided. Furthermore, the X-ray inspection apparatus 1 includes a calculation unit 111, a main storage unit 112, an auxiliary storage unit 113, an input unit 114, and an output unit 115.

X線源10は、X線源制御部105を介した演算部111からの命令に従って、検査対象物20に対してX線を照射する。X線源10は、線源用Zステージ11により垂直方向位置を調整可能である。これにより、X線源10と検査対象物20およびX線検出器30との相対距離を制御可能である。線源用Zステージ11は撮影高さ制御部106によって制御される。   The X-ray source 10 irradiates the inspection target 20 with X-rays according to a command from the calculation unit 111 via the X-ray source control unit 105. The position of the X-ray source 10 can be adjusted by a Z-stage 11 for a source. Thereby, the relative distance between the X-ray source 10 and the inspection object 20 and the X-ray detector 30 can be controlled. The radiation source Z stage 11 is controlled by the imaging height control unit 106.

検査対象物20はここでは実装部品が半田付けされたプリント基板である。検査対象物20は、搬送装置21によって搬送されて、検査位置であるX線源10とX線検出器30との間に配置される。検査対象物20は、基板用XYステージ22によって水平方向位置を変更可能であり、異なる方向からのX線撮影ができるようになっている。検査対象部20は、搬送装置21によって検査対象位置に搬送され、さらに基板用XYステージ22によって検査位置が調整される。搬送装置21および基板用XYステージ22は、検査対象位置制御部104によって制御される。   Here, the inspection object 20 is a printed circuit board on which a mounting component is soldered. The inspection object 20 is transported by the transport device 21 and disposed between the X-ray source 10 and the X-ray detector 30 which are inspection positions. The inspection object 20 can be changed in position in the horizontal direction by the substrate XY stage 22 so that X-ray imaging can be performed from different directions. The inspection target unit 20 is transported to the inspection target position by the transport device 21, and the inspection position is adjusted by the substrate XY stage 22. The transfer device 21 and the substrate XY stage 22 are controlled by the inspection target position control unit 104.

X線検出器30は、X線源10から出力され、検査対象物20を透過したX線を検出する2次元X線検出器である。X線検出器30は、X線画像撮影部102によって制御される。また、X線検出器30としては、I.I.(Image Intensifier)管や、FPD(フ
ラットパネルディテクタ)を用いることができる。ここでは1つのみのX線検出器30が採用されているが、複数個のX線検出器30を用いても構わない。X線検出器30は、カメラ用XYZステージ31によって水平方向位置および垂直方向位置を変更可能である。カメラ用XYZステージ31は、カメラ用XYZステージ制御部101によって制御される。
The X-ray detector 30 is a two-dimensional X-ray detector that detects X-rays output from the X-ray source 10 and transmitted through the inspection object 20. The X-ray detector 30 is controlled by the X-ray image capturing unit 102. Further, as the X-ray detector 30, I.I. I. An (Image Intensifier) tube or an FPD (Flat Panel Detector) can be used. Although only one X-ray detector 30 is employed here, a plurality of X-ray detectors 30 may be used. The X-ray detector 30 can change the horizontal position and the vertical position by the camera XYZ stage 31. The camera XYZ stage 31 is controlled by the camera XYZ stage control unit 101.

変位計32は、基板までの距離を計測する。したがって、変位計32によって検査対象物である基板の反りを計測することが可能である。基板の製造過程において基板に反りが生じることがあり、その反り量は個体によって異なる。そこで、それぞれの基板の反りを計測して、X線源10やX線検出器30の高さ位置を調整して適切なX線撮影が行えるようにする。   The displacement meter 32 measures the distance to the substrate. Therefore, it is possible to measure the warpage of the substrate that is the inspection object by the displacement meter 32. The substrate may be warped during the manufacturing process of the substrate, and the amount of warpage varies depending on the individual. Therefore, the warpage of each substrate is measured, and the height positions of the X-ray source 10 and the X-ray detector 30 are adjusted so that appropriate X-ray imaging can be performed.

以上の構成により、X線検査装置は、様々な方向から基板を撮影できるように、基板とX線検出器30とを稼働できる。本実施形態では、このように様々な方向からの撮影結果を基に、CT(Computed Tomography)と呼ばれる3次元データ生成手法を用いて、検査
対象物20の3次元データを生成する。
With the above configuration, the X-ray inspection apparatus can operate the substrate and the X-ray detector 30 so that the substrate can be imaged from various directions. In the present embodiment, three-dimensional data of the inspection object 20 is generated using a three-dimensional data generation technique called CT (Computed Tomography) based on the imaging results from various directions as described above.

また、X線検査装置1は、線源−基板間距離および線源−X線検出器間の距離比(拡大率)を変更できる。すなわち、X線検査装置1は、X線検出器30で撮影される検査対象物20の大きさ、あるいは分解能を変更可能である。   Further, the X-ray inspection apparatus 1 can change the distance between the radiation source and the substrate and the distance ratio (magnification ratio) between the radiation source and the X-ray detector. That is, the X-ray inspection apparatus 1 can change the size or resolution of the inspection object 20 imaged by the X-ray detector 30.

なお、図示はしていないが、X線検査装置1は、可視画像を撮影するカメラも備える。可視画像によって、基板の外観を視認可能となる。また、可視画像は、基板表面に記載されるバーコードや2次元コードなどの識別子を取得して、検査対象物20の種類を把握するためにも用いられる。   Although not shown, the X-ray inspection apparatus 1 also includes a camera that captures a visible image. The appearance of the substrate can be visually recognized by the visible image. The visible image is also used for acquiring an identifier such as a barcode or a two-dimensional code written on the substrate surface and grasping the type of the inspection object 20.

演算部111としては、CPU(中央演算処理装置)あるいはMPU(マイクロプロセッサ)と呼ばれる一般的な汎用演算装置を用いることができる。主記憶部112としてはRAMなどのメモリを用いることができる。補助記憶部113は、ROMやHDDなどを用いることができる。入力部114は、キーボード、ボタン、スイッチ、マウスなど、ユーザが演算部111に対して指示を入力可能な任意の装置である。出力部115は、ディスプレイ、スピーカなど、演算部111からの出力を映像や音声等によって出力可能な任意の装置である。すなわち、一般的なコンピュータシステムを用いて、これらの機能部を実現することができる。   As the computing unit 111, a general general-purpose computing device called a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Microprocessor) can be used. A memory such as a RAM can be used as the main storage unit 112. As the auxiliary storage unit 113, a ROM, an HDD, or the like can be used. The input unit 114 is an arbitrary device such as a keyboard, a button, a switch, or a mouse that allows the user to input an instruction to the calculation unit 111. The output unit 115 is an arbitrary device such as a display or a speaker that can output the output from the calculation unit 111 by video or audio. That is, these functional units can be realized using a general computer system.

補助記憶部113に格納されたプログラムを演算部111が読み込んで実行することにより、寿命判定部201、撮影条件制御部202、輝度閾値保持部203,撮影条件保持部204、ユーザ入力部保持部205などの各種の機能部が実現される。   When the calculation unit 111 reads and executes the program stored in the auxiliary storage unit 113, the life determination unit 201, the shooting condition control unit 202, the brightness threshold holding unit 203, the shooting condition holding unit 204, and the user input unit holding unit 205. Various functional units such as are realized.

<輝度劣化>
ここで、X線源10の輝度劣化について説明する。X線源10の輝度は、使用時間と共に低下する。図2(a)にこの関係を示す。X線画像においては、検査対象物を透過しX線検出器で検出されるX線の強度(輝度)にしたがって、検査対象物を構成する部品を見分ける。例えば、プリント基板であれば、X線検出器30で検出するX線量に応じて半田、配線パターン、空気などを判断できる。
<Luminance degradation>
Here, the luminance deterioration of the X-ray source 10 will be described. The brightness of the X-ray source 10 decreases with use time. FIG. 2 (a) shows this relationship. In the X-ray image, the components constituting the inspection object are identified according to the intensity (luminance) of the X-ray that passes through the inspection object and is detected by the X-ray detector. For example, if it is a printed circuit board, solder, a wiring pattern, air, etc. can be judged according to the X-ray dose detected by the X-ray detector 30.

ノイズの影響等により、同じ部材を測定した場合でも、X線検出器30によって検出されるX線強度には幅が生じる。図2(b)に示すように、X線源10のX線輝度が十分高い場合には、検出輝度に幅が生じていても半田、配線パターン、空気等をそれぞれ区別することができる。しかしながら、X線源10の輝度が劣化するにしたがって、異なる部材を区別することができなくなってしまう。図2(b)の例では、使用時間T2における輝度で、配線パターンと空気とを見分けることができなくなっている。このように、異なる部材を区別できないと、安定した検査ができなくなってしまう。   Even when the same member is measured due to the influence of noise, the X-ray intensity detected by the X-ray detector 30 varies. As shown in FIG. 2B, when the X-ray luminance of the X-ray source 10 is sufficiently high, solder, wiring patterns, air, etc. can be distinguished from each other even if the detection luminance has a width. However, as the luminance of the X-ray source 10 deteriorates, different members cannot be distinguished. In the example of FIG. 2B, the wiring pattern and the air cannot be distinguished from each other with the luminance at the usage time T2. As described above, if different members cannot be distinguished, stable inspection cannot be performed.

従来のX線検査装置においては、X線源10の出力が安定した検査を行えなくなる輝度以下になった段階で、X線源10を交換していた。本実施形態に係るX線検査装置では、X線源10の輝度がある程度下回った場合であっても、撮影条件を変更することによって、安定したX線検査を続行可能とする。これにより、X線源の利用期間を延ばすことができ、したがってメンテナンスコストを抑制できる。   In the conventional X-ray inspection apparatus, the X-ray source 10 is exchanged when the output of the X-ray source 10 becomes less than the luminance at which stable inspection cannot be performed. In the X-ray inspection apparatus according to the present embodiment, stable X-ray inspection can be continued by changing the imaging conditions even when the luminance of the X-ray source 10 falls to some extent. As a result, the use period of the X-ray source can be extended, and therefore maintenance costs can be suppressed.

<輝度閾値>
安定したX線検査ができなくなる輝度閾値BTHについて説明を加える。X線検出器30で検出されるX線輝度は、X線検査装置1が検査対象とする基板によって変化する。例えば、基板の多層化数が多ければ、検査対象物におけるX線吸収量が異なるため、X線検出器30で検出されるX線輝度が相違する。
<Luminance threshold>
A description will be given of the luminance threshold value B TH at which stable X-ray inspection cannot be performed. The X-ray luminance detected by the X-ray detector 30 varies depending on the substrate to be inspected by the X-ray inspection apparatus 1. For example, if the number of multilayered substrates is large, the amount of X-ray absorption in the inspection object is different, so that the X-ray luminance detected by the X-ray detector 30 is different.

この点を考慮して、X線検査を安定して行えないと判断するための輝度閾値の決定方法には、2種類の方法が考えられる。第1の方法は、X線検査装置に1つのみの閾値を設定し、検査対象物の種類によらず閾値を同じとする方法である。第2の方法は、検査対象物の種類ごとに輝度閾値を設定する方法である。   Considering this point, there are two types of methods for determining the luminance threshold for determining that the X-ray inspection cannot be performed stably. The first method is a method in which only one threshold value is set in the X-ray inspection apparatus and the threshold value is made the same regardless of the type of inspection object. The second method is a method of setting a brightness threshold value for each type of inspection object.

X線検査装置に対して1つの閾値を設定する第1の方法では、検査対象とする全ての基板を安定して検査可能なX線源の輝度を求める必要がある。この輝度は、実験的に求めることができる。X線源10、検査対象物20、およびX線検出器30の距離を固定した状態で、X線源の輝度を下げつつX線撮影を行い、異なる材料を見分けることができなくなる輝度を決定する。そして、そのX線出力を保ったまま、検査対象物20を除いた状態でX線検出器30において検出されるX線の輝度を測定する。このような測定を、検査対象とする全ての基板に対して行い、全ての基板を安定して検査できる輝度の閾値を求める。   In the first method of setting one threshold value for the X-ray inspection apparatus, it is necessary to obtain the luminance of an X-ray source that can stably inspect all substrates to be inspected. This brightness can be determined experimentally. In a state where the distances between the X-ray source 10, the inspection object 20, and the X-ray detector 30 are fixed, X-ray imaging is performed while reducing the luminance of the X-ray source, and the luminance at which different materials cannot be distinguished is determined. . And the brightness | luminance of the X-ray detected in the X-ray detector 30 is measured in the state which remove | excluded the test target 20, keeping the X-ray output. Such measurement is performed on all the substrates to be inspected, and a luminance threshold value that can stably inspect all the substrates is obtained.

このような第1の手法では、検査対象ごとに閾値を定める必要がないことから、装置構成が簡易になるという利点がある。   Such a first method has an advantage that the apparatus configuration is simplified because it is not necessary to set a threshold value for each inspection target.

検査対象物ごとに閾値を設定する第2の方法では、上記と同様に実験的に閾値を求め、それぞれの検査対象物ごとに、輝度閾値を記憶する。この方法では、検査対象ごとに輝度の閾値を決められるので、検査対象に応じて適切なX線源の寿命を決定できるという利点がある。   In the second method of setting the threshold value for each inspection object, the threshold value is experimentally obtained in the same manner as described above, and the luminance threshold value is stored for each inspection object. This method has an advantage that an appropriate lifetime of the X-ray source can be determined according to the inspection target because the luminance threshold value can be determined for each inspection target.

<制御方法>
図3を参照して、本実施形態にかかるX線検査装置1の処理について説明する。図3は、X線検査開始時に行う、X線源の寿命判定および、延命のための撮影条件変更処理の流れを示すフローチャートである。
<Control method>
With reference to FIG. 3, the process of the X-ray inspection apparatus 1 concerning this embodiment is demonstrated. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of X-ray source life determination and imaging condition change processing for extending the life performed at the start of X-ray inspection.

X線検査装置1が起動すると(S100)、演算部111が補助記憶部113から検査用プログラムを読み込む。この検査用プログラムは、測定すべき位置やその測定方法などをティーチング処理によりあらかじめ自動的に決定し保存しておいたプログラムである。   When the X-ray inspection apparatus 1 is activated (S100), the calculation unit 111 reads an inspection program from the auxiliary storage unit 113. This inspection program is a program in which a position to be measured and a measurement method thereof are automatically determined and stored in advance by teaching processing.

演算部111は初期設定の撮影条件を読み込む(S101)。初期条件として、X線源の管電圧80kV、管電流200μA、線源−X線検出器間距離500mm、露光時間125msを例として挙げることができる。   The calculation unit 111 reads the initial shooting conditions (S101). Examples of the initial conditions include an X-ray source tube voltage of 80 kV, a tube current of 200 μA, a source-X-ray detector distance of 500 mm, and an exposure time of 125 ms.

撮影条件制御部202からの命令によってX線源制御部105や撮影高さ制御部106やX線画像撮影部102などを制御して読み込んだ撮影条件を設定する(S102)。そして、撮影を行ってX線源の輝度の劣化状態を測定する(S103)。すなわち、X線源10からX線を照射し、X線検出器30がX線の計測を行う。   In accordance with a command from the imaging condition control unit 202, the X-ray source control unit 105, the imaging height control unit 106, the X-ray image imaging unit 102, and the like are controlled to set the read imaging conditions (S102). Then, imaging is performed to measure the deterioration state of the luminance of the X-ray source (S103). That is, X-rays are emitted from the X-ray source 10 and the X-ray detector 30 measures X-rays.

寿命判定部201は、ステップS103においてX線検出器30が検出したX線輝度と、輝度閾値保持部203に格納されている輝度閾値とを比較することによって、X線源10が寿命に達しているか否かを判定する(S104)。X線装置に対して1つの輝度閾値を設定している場合には、その輝度閾値と検出されたX線輝度を比較する。また、検査対象物ごとに輝度閾値を設定している場合には、これから検査の対象とする検査対象物に対応する輝度閾値と検出されたX線輝度とを比較する。検査対象の種類は、ユーザから入力を受け付けることによって判定しても良いし、検査対象物に付けられたバーコード等を読み取ることによって判定しても良い。   The lifetime determination unit 201 compares the X-ray luminance detected by the X-ray detector 30 in step S103 with the luminance threshold stored in the luminance threshold holding unit 203, so that the X-ray source 10 has reached the lifetime. It is determined whether or not (S104). When one brightness threshold is set for the X-ray apparatus, the brightness threshold is compared with the detected X-ray brightness. When a luminance threshold is set for each inspection object, the luminance threshold corresponding to the inspection object to be inspected is compared with the detected X-ray luminance. The type of inspection object may be determined by receiving an input from the user, or may be determined by reading a barcode or the like attached to the inspection object.

検出されたX線輝度が輝度閾値以上であれば(S105−YES)、X線源10はまだ寿命に達しておらず正常な検査が行えると判定して、撮影条件変更処理を終了する。一方、検出されたX線輝度が輝度閾値未満であれば(S105−NO)、X線源10の輝度劣化が進み、そのままでは正常な検査が行えないと判定して、ステップS106以降の撮影条件変更処理を行う。   If the detected X-ray luminance is equal to or higher than the luminance threshold (S105-YES), it is determined that the X-ray source 10 has not yet reached the end of its life and a normal inspection can be performed, and the imaging condition changing process is terminated. On the other hand, if the detected X-ray luminance is less than the luminance threshold (S105-NO), the luminance deterioration of the X-ray source 10 proceeds, and it is determined that normal inspection cannot be performed as it is, and the imaging conditions after step S106 are determined. Perform the change process.

以下のステップS106〜S115では、撮影条件制御部202が、複数の撮影条件の中から変更可能な撮影条件を決定し、その撮影条件を変更する。変更された撮影条件は、撮影条件保存部204に保存される(S116)。撮影条件が変更されると、その撮影条件にて再度X線撮影処理および寿命判定処理(S102〜S104)を実行する。1つの撮影条件を変更しても、十分な輝度が得られない場合には、別の撮影条件を変更する。この処理を、寿命判定処理にて十分な輝度が得られるまで繰り返す。十分な輝度が得られたら、撮影条件変更処理を終了する。全ての撮影条件を変更しても十分な輝度が得られない場合には、X線源10の輝度劣化が進み安定したX線検査が行えない旨を示す警告表示をする(S117)。   In the following steps S106 to S115, the shooting condition control unit 202 determines a shooting condition that can be changed from a plurality of shooting conditions, and changes the shooting condition. The changed shooting condition is stored in the shooting condition storage unit 204 (S116). When the imaging conditions are changed, the X-ray imaging process and the life determination process (S102 to S104) are executed again under the imaging conditions. If sufficient luminance cannot be obtained even if one shooting condition is changed, another shooting condition is changed. This process is repeated until sufficient brightness is obtained in the life determination process. When sufficient luminance is obtained, the photographing condition changing process is terminated. If sufficient luminance cannot be obtained even if all the imaging conditions are changed, a warning is displayed indicating that the luminance of the X-ray source 10 has deteriorated and stable X-ray inspection cannot be performed (S117).

本実施形態では、5つの撮影条件を変更可能としている。その5つの条件は、以下の通りである(図4参照)。
撮影条件1.撮影距離
撮影条件2.プロジェクション枚数
撮影条件3.露光時間
撮影条件4.X線源の管電流
撮影条件5.X線源の管電圧
In the present embodiment, five shooting conditions can be changed. The five conditions are as follows (see FIG. 4).
Shooting conditions Shooting distance Shooting conditions Number of projections Shooting condition 3. Exposure time Shooting conditions X-ray source tube current Imaging conditions 5. X-ray source tube voltage

(1)撮影距離
撮影距離は、X線源10とX線検出器30との間の距離である。この距離が近いほど、X線検出器30の単位面積あたりに照射されるX線量が増えるため、X線画像のコントラストが向上する。撮影距離を変更した場合であっても、X線撮影の撮影倍率(拡大率)は一定に保つことが好ましい。したがって、X線源10とX線検出器30の間の距離を縮めるとともに、それに応じてX線源10と検査対象物20の間の距離も縮めることが好ましい。
(1) Imaging distance The imaging distance is a distance between the X-ray source 10 and the X-ray detector 30. The closer this distance is, the more the X-ray dose irradiated per unit area of the X-ray detector 30 increases, so the contrast of the X-ray image is improved. Even when the imaging distance is changed, it is preferable to keep the imaging magnification (magnification rate) of X-ray imaging constant. Therefore, it is preferable that the distance between the X-ray source 10 and the X-ray detector 30 is reduced, and the distance between the X-ray source 10 and the inspection object 20 is also reduced accordingly.

検査対象の基板に設置される部品の高さは基板の種類によって異なるので、複数の基板を計測可能とするために、図5(a)(b)に示すように、X線源と検査対象物20(搬送装置21)との間には、ある程度の間隔が設けられる。この間隔をmとすると、X線源10と検査対象物20との間の距離L1は、L1’=L1−mまで縮めることができる。したがって、X線画像における拡大率を一定に保つという条件の下では、X線源10とX線検出器30との間の距離L2を、L2’=L2/L1×L1’まで短縮化できる。   Since the height of the component installed on the board to be inspected differs depending on the type of board, in order to be able to measure a plurality of boards, as shown in FIGS. A certain amount of space is provided between the object 20 (conveying device 21). When this interval is m, the distance L1 between the X-ray source 10 and the inspection object 20 can be reduced to L1 '= L1-m. Therefore, the distance L2 between the X-ray source 10 and the X-ray detector 30 can be shortened to L2 ′ = L2 / L1 × L1 ′ under the condition that the enlargement ratio in the X-ray image is kept constant.

撮影距離に関して、撮影条件を変更可能か否かの判断(S106)は次のようにして行う。まず、X線源−検査対象物間の最小距離を、ユーザからの入力にしたがって、ユーザ入力保持部205に記憶する。そして、現在のX線源−検査対象物間距離を撮影高さ制御部106から取得し、これらの値を比較することによって、撮影距離を変更可能か否か判定する。具体的には、現在のX線源−検査対象物間の距離が、ユーザ入力保持部205に記憶された最小距離よりも大きければ、撮影距離の変更が可能であると判断する。なお、許容最小距離は検査対象物の種類によって決定されるものなので、検査対象ごとの許容最小距離をあらかじめ記憶しておき、X線検査装置が検査対象物の種類を認識して、それに応じた許容最小値を利用しても構わない。   The determination as to whether or not the shooting conditions can be changed with respect to the shooting distance (S106) is performed as follows. First, the minimum distance between the X-ray source and the inspection object is stored in the user input holding unit 205 according to the input from the user. Then, the current distance between the X-ray source and the inspection object is acquired from the imaging height control unit 106, and it is determined whether or not the imaging distance can be changed by comparing these values. Specifically, if the current distance between the X-ray source and the inspection object is larger than the minimum distance stored in the user input holding unit 205, it is determined that the imaging distance can be changed. Since the allowable minimum distance is determined by the type of inspection object, the allowable minimum distance for each inspection object is stored in advance, and the X-ray inspection apparatus recognizes the type of inspection object and responds accordingly. An allowable minimum value may be used.

なお本実施形態においては、撮影距離を変更するときは、許容される範囲内で最も撮影距離が短くなるように撮影距離を変更する(S107)。ただし、別の実施形態では、撮影距離を段階的に短くするようにしても良い。   In the present embodiment, when changing the shooting distance, the shooting distance is changed so that the shooting distance becomes the shortest within an allowable range (S107). However, in another embodiment, the shooting distance may be shortened step by step.

(2)プロジェクション枚数
プロジェクション枚数は、1回のX線検査の撮影回数である。本実施形態にかかるX線検査装置1は、X線CT手法により3次元形状を取得するために、検査対象物に対して種
々の方向からX線を照射してX線撮影を行う。具体的には、X線源10を固定した状態で、検査対象物をXY平面内でX線源の照射軸を中心とした円周上を移動させつつ撮影を行う。この際、たとえば、2π/16(rad)ずつ移動させながら16回の撮影を行ったり、2π/32(rad)ずつ移動させながら32回の撮影を行ったりする。1回の検査あたりの撮影回数は任意の回数であって良いが、撮影回数を増やすほど得られる3次元形状の分解能が向上し検査精度も向上する。ただし、撮影回数を増やすと、その分だけ検査時間も増加する。
(2) Number of projections The number of projections is the number of radiographs of one X-ray inspection. The X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment performs X-ray imaging by irradiating an inspection target with X-rays from various directions in order to acquire a three-dimensional shape by an X-ray CT method. Specifically, with the X-ray source 10 fixed, imaging is performed while moving the inspection object on the circumference around the irradiation axis of the X-ray source in the XY plane. At this time, for example, 16 shots are taken while being moved by 2π / 16 (rad), or 32 shots are taken while being moved by 2π / 32 (rad). The number of times of imaging per inspection may be any number, but as the number of times of imaging increases, the resolution of the three-dimensional shape obtained increases and the inspection accuracy also improves. However, if the number of times of imaging is increased, the inspection time also increases accordingly.

プロジェクション枚数を変更可能か否かの判断(S108)は次のようにして行う。まず、1回の検査あたりに許容される検査時間を、あらかじめユーザ入力として受け付ける。入力された許容検査時間は、ユーザ入力保持部205に記憶する。撮影条件変更前の検査時間をT、許容される検査時間をT、現在のプロジェクション数をNとした場合、プロジェクション枚数は、
N’=T/T×N
まで増加させることができる。
The determination as to whether the number of projections can be changed (S108) is performed as follows. First, an inspection time allowed per inspection is accepted in advance as a user input. The input allowable inspection time is stored in the user input holding unit 205. If the inspection time before the imaging condition change is T, the allowable inspection time is T 0 , and the current number of projections is N, the number of projections is
N ′ = T 0 / T × N
Can be increased up to.

したがって、撮影条件制御手段202は、現在のプロジェクション枚数と、上記最大プロジェクション枚数とを比較することによって、プロジェクション枚数の増加が可能であるか否かを判定する。   Therefore, the imaging condition control unit 202 determines whether or not the number of projections can be increased by comparing the current number of projections with the maximum number of projections.

なお本実施形態においては、プロジェクション枚数を変更する場合に、許容される最大数までプロジェクション枚数を増加させる(S109)。ただし、別の実施形態では、許容される範囲内で、段階的にプロジェクション枚数を増加させても構わない。   In the present embodiment, when the number of projections is changed, the number of projections is increased to the maximum allowable number (S109). However, in another embodiment, the number of projections may be increased step by step within an allowable range.

(3)露光時間
露光時間は、1回のX線撮影を行う時間である。露光時間を増やすほど、照射するX線量が増えるため、X線画像におけるコントラストが向上する。
(3) Exposure time The exposure time is a time for performing one X-ray imaging. As the exposure time is increased, the X-ray dose to be irradiated is increased, so that the contrast in the X-ray image is improved.

露光時間を変更可能か否かの判断(S110)は次のようにして行う。まず、1回の検査あたりに許容される検査時間を、あらかじめユーザ入力として受け付ける。入力された許容検査時間は、ユーザ入力保持部205に記憶される。なお、この許容検査時間は、上記プロジェクション枚数の欄で説明したものと同じものであるので、重複して入力・記憶する必要は無い。撮影条件変更前の検査時間をT、許容される検査時間をT、現在の露光時間をTとすると、露光時間は、
’=T/T×T
まで増加させることができる。
The determination as to whether or not the exposure time can be changed (S110) is performed as follows. First, an inspection time allowed per inspection is accepted in advance as a user input. The input allowable inspection time is stored in the user input holding unit 205. Note that the allowable inspection time is the same as that described in the column of the number of projections, and therefore it is not necessary to input and store the duplicate inspection time. The inspection time before shooting condition changes T, T 0 the test time allowed, the current exposure time by a T E, exposure time,
T E '= T 0 / T × T E
Can be increased up to.

したがって、撮影条件制御部202は、現在の露光時間と、上記の最大露光時間を比較することによって、露光時間の増加が可能であるか否かを判定する。   Therefore, the imaging condition control unit 202 determines whether or not the exposure time can be increased by comparing the current exposure time with the above-described maximum exposure time.

なお本実施形態においては、露光時間を変更する場合に、許容される最大時間まで露光時間を増加させる(S111)。ただし、別の実施形態では、許容される範囲内で、段階的に露光時間を増加させても構わない。   In the present embodiment, when changing the exposure time, the exposure time is increased to the maximum allowable time (S111). However, in another embodiment, the exposure time may be increased stepwise within an allowable range.

(4)X線源の管電流
X線源10からの出力は、X線源の管電流に比例する。したがって、X線源10の管電流を増加することによっても、X線画像のコントラストを増加できると期待される。許容される管電流は、X線源ごとに定まっている。したがって、撮影条件制御部202は、現在のX線源の管電流と、許容最大管電流とを比較して、現在の管電流が許容最大管電流よりも小さければ、管電流を変更可能であると判断する(S112)。
(4) X-ray source tube current The output from the X-ray source 10 is proportional to the X-ray source tube current. Therefore, it is expected that the contrast of the X-ray image can be increased also by increasing the tube current of the X-ray source 10. The allowable tube current is determined for each X-ray source. Therefore, the imaging condition control unit 202 compares the tube current of the current X-ray source with the allowable maximum tube current, and can change the tube current if the current tube current is smaller than the allowable maximum tube current. (S112).

なお本実施形態においては、管電流を変更するときは、許容される範囲内で最も大きくなるように管電流を変更する(S113)。ただし、別の実施形態では、管電流を段階的に大きくしても良い。   In the present embodiment, when the tube current is changed, the tube current is changed so as to become the largest within the allowable range (S113). However, in another embodiment, the tube current may be increased stepwise.

(5)X線源の管電圧
X線源10からの出力は、X線源の管電圧の2乗に比例する。したがって、X線源10の管電圧を増加することによっても、X線画像のコントラストを増加できると期待される。許容される管電圧は、X線源ごとに定まっている。したがって、撮影条件制御部202は、現在のX線源の管電圧と、許容最大管電圧とを比較して、現在の管電圧が許容最大管電圧よりも小さければ、管電圧を変更可能であると判断する(S114)。
(5) X-ray source tube voltage The output from the X-ray source 10 is proportional to the square of the tube voltage of the X-ray source. Therefore, it is expected that the contrast of the X-ray image can be increased also by increasing the tube voltage of the X-ray source 10. The allowable tube voltage is determined for each X-ray source. Therefore, the imaging condition control unit 202 compares the current tube voltage of the X-ray source and the allowable maximum tube voltage, and can change the tube voltage if the current tube voltage is smaller than the allowable maximum tube voltage. Is determined (S114).

なお本実施形態においては、管電圧を変更するときは、許容される範囲内で最も大きくなるように管電圧を変更する(S115)。ただし、別の実施形態では、管電圧を段階的に大きくしても良い。   In the present embodiment, when the tube voltage is changed, the tube voltage is changed so as to become the maximum within an allowable range (S115). However, in another embodiment, the tube voltage may be increased stepwise.

<本実施形態の作用/効果>
本実施形態によれば、X線源が劣化して輝度が低下した場合であっても、撮影条件を変更してX線検出器で検出される輝度を改善している。このように撮影条件を自動的に変更することで、X線源をより長い間利用することができるようになり、メンテナンスコストを抑制することができる。
<Operation / Effect of this Embodiment>
According to this embodiment, even when the X-ray source is deteriorated and the luminance is lowered, the imaging conditions are changed to improve the luminance detected by the X-ray detector. By automatically changing the imaging conditions in this way, the X-ray source can be used for a longer time, and maintenance costs can be suppressed.

<変形例>
上記の実施形態では、撮影距離、プロジェクション枚数、露光時間、管電流、管電圧の5つの撮影条件を変更可能としたが、必ずしもこれら全ての撮影条件を変更可能としなくても構わない。これらのうち一部(1つでも可)のみを変更対象としても、X線源の長期利用が可能となるという効果が得られる。また、複数の撮影条件の変更優先度も上記の説明の方法に限られず、任意の順に変更するようにしても構わない。
<Modification>
In the above embodiment, the five shooting conditions of the shooting distance, the number of projections, the exposure time, the tube current, and the tube voltage can be changed. However, it is not always necessary to change all of these shooting conditions. Even if only a part (or even one) of these is set as the change target, the effect that the X-ray source can be used for a long time can be obtained. The priority for changing the plurality of shooting conditions is not limited to the above-described method, and may be changed in an arbitrary order.

また、X線源の輝度劣化判定において、検査対象物を置かない状態でX線源からX線を照射してX線検出器によって検出される輝度値を用いているが、2点以上の計測値に基づいて輝度劣化を判定することも好ましい。例えば、検査対象物を置かずにX線源からX線を照射した状態でX線検出器から得られる輝度値と、検査対象物を置かずさらにX線源からX線を照射しない状態でX線検出器から得られる輝度値とに基づいて、ゲイン(出力強度と検出輝度値の比)を求め、ゲインが所定値以下になった場合に、X線源の輝度が劣化したと判定しても良い。   Further, in the luminance deterioration determination of the X-ray source, the luminance value detected by the X-ray detector by irradiating the X-ray from the X-ray source without placing the inspection object is used. It is also preferable to determine the luminance deterioration based on the value. For example, a luminance value obtained from an X-ray detector in a state where X-rays are irradiated from an X-ray source without placing an inspection object, and X in a state where no inspection object is placed and X-rays are not irradiated from the X-ray source. Based on the luminance value obtained from the line detector, a gain (ratio between the output intensity and the detected luminance value) is obtained, and when the gain falls below a predetermined value, it is determined that the luminance of the X-ray source has deteriorated. Also good.

X線源の輝度劣化判定では、検査対象物を置いた状態で、X線源からX線を照射してX線検出器によって検出される輝度値に基づいて判定することも好ましい。この場合の検査対象物は、実際の検査対象物であっても良いし、校正用のサンプルであっても良い。校正用(判定用)パターンは、例えば、半田、配線パターン、空気などを含むパターンである。それぞれのパターン個所におけるX線輝度を取得し、その輝度分布がパターンごとに明確に分離されているか否かに基づいて、正常なX線検査が可能か否かを判定する。異なるパターンに対する輝度値範囲が重複する場合には、これらの材料を見分けることができないので、正常なX線検査ができない。すなわち、X線源に輝度劣化が生じていると判定する。逆に、異なるパターンに対する輝度値範囲が分離している場合には、X線源に輝度劣化が生じておらず、正常なX線検査ができると判定できる。   In the luminance deterioration determination of the X-ray source, it is also preferable to determine based on the luminance value detected by the X-ray detector by irradiating the X-ray from the X-ray source with the inspection object placed. In this case, the inspection object may be an actual inspection object or a calibration sample. The calibration (judgment) pattern is a pattern including, for example, solder, a wiring pattern, air, and the like. X-ray luminance at each pattern portion is acquired, and it is determined whether normal X-ray inspection is possible based on whether the luminance distribution is clearly separated for each pattern. When the luminance value ranges for different patterns overlap, these materials cannot be distinguished, and normal X-ray inspection cannot be performed. That is, it is determined that luminance degradation has occurred in the X-ray source. On the contrary, when the luminance value ranges for different patterns are separated, it can be determined that the X-ray source has no luminance deterioration and normal X-ray inspection can be performed.

上記ではX線CT検査を行う検査装置を例に挙げて説明したが、X線透過検査やX線加熱検査などX線を利用する検査装置であれば任意の装置に対して本発明を適用できる。   In the above description, an inspection apparatus that performs X-ray CT inspection has been described as an example. However, the present invention can be applied to any apparatus as long as it is an inspection apparatus that uses X-rays, such as an X-ray transmission inspection and an X-ray heating inspection. .

1:X線検査装置、10:X線源、20:検査対象物、30:X線検出器、111:演算部、201:寿命判定部、202:撮影条件制御部、203:輝度閾値保持部、204:撮影条件保持部、205:ユーザ入力保持部   1: X-ray inspection apparatus, 10: X-ray source, 20: inspection object, 30: X-ray detector, 111: calculation unit, 201: life determination unit, 202: imaging condition control unit, 203: luminance threshold holding unit 204: Shooting condition holding unit 205: User input holding unit

Claims (10)

検査対象物にX線を照射するX線源と、
X線を検出するX線検出器と、
前記X線源から照射され前記X線検出器により検出されたX線の輝度に基づいて前記X線源が劣化したか否かを判断する判定手段と、
前記X線源が劣化したと判定された場合に、前記検査対象物のX線検査における撮影条件を変更する撮影条件制御手段と、
を備える、X線検査装置。
An X-ray source for irradiating the inspection object with X-rays;
An X-ray detector for detecting X-rays;
Determining means for determining whether or not the X-ray source has deteriorated based on the luminance of the X-rays irradiated from the X-ray source and detected by the X-ray detector;
When it is determined that the X-ray source has deteriorated, imaging condition control means for changing imaging conditions in the X-ray inspection of the inspection object;
An X-ray inspection apparatus comprising:
前記X線源と前記検査対象物との間の距離を変更可能な移動手段をさらに有し、
前記撮影条件制御手段は、前記X線源が劣化したと判定された場合に、前記X線源と前記検査対象物との間の距離を小さくする、
請求項1に記載のX線検査装置。
A moving means capable of changing a distance between the X-ray source and the inspection object;
The imaging condition control means reduces the distance between the X-ray source and the inspection object when it is determined that the X-ray source has deteriorated.
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
検査対象物を検査するために複数回のX線撮影を行うものであり、
前記撮影条件制御手段は、前記X線源が劣化したと判定された場合に、X線撮影の回数を増やす、
請求項1に記載のX線検査装置。
In order to inspect the inspection object, multiple X-rays are taken,
The imaging condition control means increases the number of X-ray imaging when it is determined that the X-ray source has deteriorated,
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記撮影条件制御手段は、前記X線源が劣化したと判定された場合に、X線撮影における露光時間を増加させる、
請求項1に記載のX線検査装置。
The imaging condition control means increases an exposure time in X-ray imaging when it is determined that the X-ray source has deteriorated.
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記撮影条件制御手段は、前記X線源が劣化したと判定された場合に、X線源の管電流または管電圧を増加させる、
請求項1に記載のX線検査装置。
The imaging condition control means increases the tube current or tube voltage of the X-ray source when it is determined that the X-ray source has deteriorated.
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記撮影条件制御手段は、複数の撮影条件を変更可能であり、
1つの撮影条件を変更した後に、変更後の撮影条件を用いて前記判定手段による判定を再度行い、
変更後の撮影条件においても、前記X線源が劣化したと判定された場合には、別の撮影条件を変更する、
請求項1〜5のいずれかに記載のX線検査装置。
The photographing condition control means can change a plurality of photographing conditions,
After changing one shooting condition, the determination by the determination unit is performed again using the changed shooting condition,
Even in the changed imaging conditions, if it is determined that the X-ray source has deteriorated, another imaging condition is changed.
The X-ray inspection apparatus in any one of Claims 1-5.
前記複数の撮影条件の全てを変更した後でも、前記X線源が劣化したと判定された場合には、前記X線源の輝度低下を示す警告を行う、
請求項6に記載のX線検査装置。
Even after changing all of the plurality of imaging conditions, if it is determined that the X-ray source has deteriorated, a warning indicating a decrease in luminance of the X-ray source is performed.
The X-ray inspection apparatus according to claim 6.
前記判定手段は、検査対象物の種類に依らずに一つの判定基準に従って、X線源が劣化したか否かを判定する、
請求項1に記載のX線検査装置。
The determination means determines whether or not the X-ray source has deteriorated according to one determination criterion regardless of the type of inspection object.
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記判定手段は、検査対象物の種類に応じた判定基準に従って、X線源が劣化したか否かを判定する、
請求項1に記載のX線検査装置。
The determination means determines whether or not the X-ray source has deteriorated according to a determination criterion according to the type of the inspection object.
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
検査対象物にX線を照射するX線源と、
X線を検出するX線検出器と、
を備えるX線検査装置の制御方法であって、
前記X線源からX線を照射し、前記X線検出器によってX線の輝度を検出し、
検出されたX線の輝度に基づいて、X線源が劣化したか否かを判定し、
前記X線源が劣化したと判定された場合に、前記検査対象物のX線検査における撮影条件を変更する、
X線検査装置の制御方法。
An X-ray source for irradiating the inspection object with X-rays;
An X-ray detector for detecting X-rays;
A method for controlling an X-ray inspection apparatus comprising:
X-ray irradiation from the X-ray source, the X-ray detector detects the brightness of the X-ray,
Based on the detected X-ray luminance, determine whether the X-ray source has deteriorated,
When it is determined that the X-ray source has deteriorated, the imaging conditions in the X-ray inspection of the inspection object are changed.
X-ray inspection apparatus control method.
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