JP2017181402A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検物中の異物を精度良く検出することができる検査装置を提供する。【解決手段】検査装置１は、本体部２と、被検物６１をＹ方向に搬送するベルトコンベア５１と、検査装置１の各部の作動を制御する制御装置とを有している。本体部２は、ケーシング４と、被検物６１にＸ線を照射するＸ線源５と、Ｘ線を用いて被検物６１を撮像する撮像部６および７とを有している。Ｘ線源５、撮像部６および７は、それぞれ、ケーシング４に設置されている。撮像部７は、撮像部６とは異なる位置に配置されている。検査の際は、Ｘ線源５により被検物６１にＸ線を照射し、撮像部６および７により、それぞれ、被検物６１を撮像する。制御装置では、判別部により、各画像データに基づいて、被検物６１中の異物の有無を判別する。【選択図】図３

Description

本発明は、検査装置に関するものである。

近年、電化製品や携帯電話等の高性能化が進んできており、半導体装置においても、小型化、薄型化、高性能化が要請されている。このため、半導体装置における回路、端子、ボンディングワイヤー等が高密度化する傾向にある。

また、半導体装置における回路、端子、ボンディングワイヤー等の高密度化に伴い、半導体装置の封止に用いられる樹脂には、高い絶縁性が要求されるようになっている。

このため、半導体装置の封止に用いられる樹脂中の異物、特に金属異物の量を少なくすることが必要である。

ところで、従来の半導体装置の封止に用いられる樹脂の製造は、エポキシ樹脂粉末、充填材粉末及びその他の添加物の粉末又は液体を、金属製の混合装置を用いて混合し、次に、この混合物を、金属製の二軸加熱ロール機又は二軸加熱混練装置を用いて混練して、シートに加工し、次にこの混練シートを冷却し、粉砕機で粉砕することにより行われる。

この製造方法であると、金属製の混合装置や金属製の二軸加熱ロール機又は二軸加熱混練装置の金属摩耗等により、樹脂中に金属異物が混入する恐れがある。

しかし、金属異物が混入した樹脂を用いると、半導体装置において短絡が生じる恐れがあり、絶縁性が不十分となって、前述した半導体装置の高密度化にとって不利となる。

従来の異物を検出する検査装置としては、Ｘ線を用いて絶縁性樹脂中の金属粉異物を検出する装置が知られている。例えば、検出器にＣＣＤセンサーカメラを用いるＸ線装置が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

しかしながら、絶縁性樹脂等の被検物中の異物の形状や姿勢は、様々であるので、従来の異物の検査装置では、異物のＸ線が透過する方向の厚さが薄い場合は、ＣＣＤセンサーカメラで撮像して得られる画像のコントラストが低く、異物を精度よく検出することができないという欠点がある。

特開平９−１７３８９０号公報 特開２００６−１２５９３７号公報

本発明の目的は、被検物中の異物を精度良く検出することができる検査装置を提供することにある。

本発明の目的は下記（１）〜（１０）の本発明によって達成される。
（１） 被検物にＸ線を照射するＸ線源と、
前記被検物を撮像する第１の撮像部と、
前記第１の撮像部とは異なる位置に配置され、前記被検物を撮像する第２の撮像部と、
前記Ｘ線源により前記被検物にＸ線を照射し、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部により前記被検物を撮像して得られる画像データに基づいて、前記被検物中の異物の有無を判別する判別部とを備えることを特徴とする検査装置。

（２） 前記被検物と、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部とを相対的に変位させる変位機構を有する上記（１）に記載の検査装置。

（３） 前記変位機構は、前記被検物を搬送する搬送機構と、前記被検物と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部とを相対的に回転させる回転機構とを有する上記（２）に記載の検査装置。

（４） 前記搬送機構は、隙間を有しており、
前記第１の撮像部および前記第２の撮像部は、それぞれ、前記被検物を撮像する際は、前記Ｘ線源から発せられ、前記隙間を通過したＸ線を受光する上記（３）に記載の検査装置。

（５） 前記異物が有ると判別された前記被検物を振り分ける振り分け機構を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の検査装置。

（６） 前記振り分け機構は、前記異物が有ると判別された前記被検物に圧縮気体を吹き付ける噴射装置を有する上記（５）に記載の検査装置。

（７） 前記振り分け機構は、前記異物が有ると判別された前記被検物にマーカーを付すマーキング装置を有する上記（５）または（６）に記載の検査装置。

（８） 前記Ｘ線源と前記第１の撮像部との距離と、前記Ｘ線源と前記第２の撮像部との距離とは、等しい上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の検査装置。

（９） 前記Ｘ線源と、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部との距離を変更する距離変更機構を有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の検査装置。

（１０） 前記被検物は、半導体封止用絶縁性樹脂材料で構成される上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の検査装置。

本発明によれば、互いに異なる位置に配置された第１の撮像部と第２の撮像部とにより互いに異なる方向から撮像して得られたそれぞれの画像データに基づいて、被検物中の異物の有無を判別するので、被検物中の異物を精度良く検出することができる。すなわち、被検物中に異物が存在する場合に、例えば、第１の撮像部と第２の撮像部とのうちの一方で撮像して得られた画像データからは異物が検出されない場合でも、他方で撮像して得られた画像データから異物が検出されることが期待される。これにより、高精度の検出を行うことができる。

本発明の検査装置の第１実施形態における本体部を示す斜視図である。 図１に示す検査装置のブロック図である。 図１に示す検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の検査装置の第２実施形態であって、検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の検査装置の第３実施形態であって、検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の検査装置の第４実施形態であって、検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の検査装置の第５実施形態における画像処理を説明するための図である。 本発明の検査装置の第５実施形態における画像処理を説明するための図である。

以下、本発明の検査装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の検査装置の第１実施形態における本体部を示す斜視図である。図２は、図１に示す検査装置のブロック図である。図３は、図１に示す検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。

なお、以下では、説明の都合上、図１および図３に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を想定する。また、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面と、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに平行な平面とが水平面である。また、Ｚ軸の方向が鉛直方向である。また、Ｘ軸の方向（Ｘ軸に平行な方向）を「Ｘ方向」とも言い、Ｙ軸の方向（Ｙ軸に平行な方向）を「Ｙ方向」とも言い、Ｚ軸の方向（Ｚ軸に平行な方向）を「Ｚ方向」とも言う。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸において、それぞれ、軸の矢印の方向をプラス側、矢印と反対の方向をマイナス側と言う。

図１〜図３に示す検査装置１は、被検物（検査対象物）中の異物を検出、すなわち、異物の有無を判別（判定）する装置である。検査装置１の説明の前に、まず、被検物について説明する。

被検物の構成材料は、特に限定されず、例えば、樹脂組成物、紙、ゴム、セラミックス等の絶縁性材料（非金属）が挙げられる。また、これらのうちの２以上を含むものでもよい。そして、樹脂材料、特に半導体封止用樹脂材料で構成される塊状物が好ましい。

以下、被検物として、半導体封止用樹脂材料で構成される塊状物を例に挙げ、その１例について説明する。

前記半導体封止用樹脂材料は、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、硬化促進剤と、無機充填剤とを含むものである。その形態も特に限定されないが、本実施形態では、塊状物、特にタブレット状をなしたものである。タブレット状の樹脂材料は、粉末状、ペレット状または小塊状のものを打錠して得られたものが挙げられる。

前記エポキシ樹脂は、特に限定されず、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等があげられる。これらは、単独で使用できるほか、２種以上を併用してもよい。

前記フェノール樹脂は、上記エポキシ樹脂の硬化剤としての作用を奏するものであり、特に限定されるものではなく、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等があげられる。これらは、単独で使用できるほか、２種以上を併用してもよい。

前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂との配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量あたり、フェノール樹脂中の水酸基が０．５〜２．０当量となるように配合することが好ましい。より好ましくは、０．８〜１．２当量である。前記範囲であると、半導体封止用樹脂材料の絶縁性が向上し好ましい。

前記硬化促進剤は、特に限定されるものではなく、例えば、アミン型やリン型等のものが挙げられる。そのうちアミン型の例としては、２−イミダゾール等のイミダゾール類、トリエタノールアミンや１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等の三級アミン類等が挙げられる。また、リン型の例としては、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等があげられる。これらは、単独で使用できるほか、２種以上を併用してもよい。

前記硬化促進剤の配合割合は、半導体封止用樹脂材料全体の０．０５〜２．０質量部の割合に設定することが好ましい。さらに、半導体封止用樹脂材料の流動性を考慮すると、より好ましくは、０．１０〜０．３５質量部である。

前記無機充填剤は、特に限定されるものではなく、非金属であればよい。非金属であれば、検査装置１のＸ線源５よりＸ線を照射したとき、撮像部６および７に画像（映像）として映らないため、金属異物（異物）として認識されることがない。非金属の無機充填剤としては、例えば、石英ガラス粉末、シリカ粉末、アルミナ、タルク等があげられる。特に好ましくは、球状溶融シリカ粉末、破砕シリカ粉末があげられる。これらは、単独で使用できるほか、２種以上を併用してもよい。

前記無機充填剤の配合割合は、半導体封止用樹脂材料全体の７０〜９０質量部が好ましく、より好ましくは、７５〜９０質量部である。前記範囲であると、半導体封止用樹脂材料の耐熱性が向上し好ましい。

さらに、上記無機充填剤の平均粒径は、１〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、５〜７５μｍである。前記範囲内であると、半導体封止用樹脂材料の流動性が向上し好ましい。

また、必要に応じて、ブロム化エポキシ樹脂等のハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモン等の難燃助剤、β−（３，４−エポキシシンクロヘキシル）エチルトリメトキシシランやγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、カルナバワックス等の離型剤等の他の添加剤を適宜用いても差し支えない。

被検物は、通常、塊状物であって、塊状物の形状は特に限定されず、例えば、立方体状、直方体状等の角柱状、円柱状、楕円柱状、半円柱状、円筒状、円錐状、円錐台状、球状、半球状等が挙げられる。

なお、以下では、被検物の形状が円柱状の場合を例に挙げて説明する。
被検物の寸法は、特に限定されないが、高さ（厚さ）は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍｍ以上２８ｍｍ以下であることがより好ましい。また、直径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍｍ以上１８ｍｍ以下であることがより好ましい。前記範囲内であると、塊状物の取り扱い性（例えば、搬送、保管、成形の際の取り扱い性。以下同じ）の向上と、検査の精度（感度）の向上の両立を図ることができ、好ましい。

以下、半導体封止用樹脂材料で構成される塊状物である被検物を単位タブレットと言う。

単位タブレットは、例えば、次のようにして製造することができる。まず、前記各成分を加熱溶融混合する。混合したものをミキシングロールや押し出し式の混練機等を用いて加熱状態で溶融混練した後、これを室温下で冷却固化させる。その後、任意の手段によって粉砕するという一連の工程により混合粉末を作製する。次に前記混合粉末を打錠することにより、単位タブレットを製造する。

次に、検査装置１について説明する。
検査装置１は、被検物６１中の異物を検出する装置である。異物としては、特に限定されないが、本実施形態では、異物が金属異物の場合を例に挙げて説明する。

図１〜図３に示すように、検査装置１は、本体部２と、被検物６１をＹ方向のプラス側に搬送（移動）するベルトコンベア５１と、検査装置１の各部の作動（駆動）を制御する制御装置３とを有している。なお、ベルトコンベア５１は、Ｘ線が透過し得る構成のものである。また、ベルトコンベア５１は、被検物を搬送する搬送機構の一例であり、また、被検物と、後述する撮像部６および７とを相対的に変位させる変位機構の一例である。

本体部２は、ケーシング４と、被検物６１にＸ線を照射するＸ線源５と、Ｘ線を用いて被検物６１を撮像する撮像部（第１の撮像部）６および撮像部（第２の撮像部）７とを有している。Ｘ線源５、撮像部６および７は、それぞれ、ケーシング４に設置されている。

図３に示すように、本体部２は、ベルトコンベア５１の近傍に、着脱可能に設置される。これにより、ベルトコンベア５１がＹ方向に長い場合等、ベルトコンベア５１のいずれの位置にも本体部２を配置することができ、検査を行う位置を任意に設定することができる。

前記本体部２のケーシング４の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、コの字状をなしている。すなわち、ケーシング４は、図１中上側に配置された天井部４１と、図１中下側に配置された床部４２と、天井部４１と床部４２とを連結する側壁４３とを有している。天井部４１と床部４２とは、所定距離離間し、互いに対向するように配置されている。また、天井部４１、床部４２および側壁４３の形状は、それぞれ、特に限定されないが、本実施形態では、四角形の板状をなしている。また、天井部４１と床部４２とは平行である。

そして、ケーシング４の内側に、Ｘ線源５、撮像部６および７が設置されている。具体的には、Ｘ線源５は、天井部４１の下面に設置され、撮像部６は、床部４２の上面に設置されている。また、撮像部６は、Ｘ線源５の図１中の真下、すなわち、Ｚ方向のマイナス側に配置されている。

なお、Ｘ線源５、撮像部６および７の位置関係は、これに限定されず、例えば、Ｘ線源５が図１中の下側、撮像部６および７が図１中の上側に配置されていてもよい。

また、撮像部７は、撮像部６とは異なる位置、本実施形態では、床部４２の上面側であって、撮像部６よりもＹ方向のプラス側に配置されている。すなわち、被検物６１の移動方向を前方とした場合、撮像部７は、Ｘ線源５の斜め前方に配置されている。これにより、撮像部６と撮像部７とで、被検物６１を異なる２方向から撮像することができる。

また、Ｘ線源５と撮像部６との距離と、Ｘ線源５と撮像部７との距離とは等しく設定されている。これにより、撮像部６と撮像部７として共通の装置（同一の画角の装置）を用いることができる。なお、床部４２の上面には、台４４が設置されており、撮像部７は、その台４４上に設置されている。

なお、Ｘ線源５と撮像部６との距離と、Ｘ線源５と撮像部７との距離とは異なっていてもよい。例えば、撮像部６と撮像部７とで異なる倍率で撮像する場合は、Ｘ線源５と撮像部６との距離と、Ｘ線源５と撮像部７との距離とは、それぞれの倍率に応じた距離に設定される。

また、Ｘ線源５としては、特に限定されないが、例えば、Ｘ線管等が挙げられる。Ｘ線管としては、管電圧が３０〜１００ｋＶ、管電流が０．１〜１．０ｍＡ、焦点寸法が０．１ｍｍのＸ線管が好ましい。

また、Ｘ線源５からは、Ｘ線が拡散光として出射される。そのＸ線の広がり角度θ（図１参照）は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものである。

また、撮像部６および７は、それぞれ、Ｘ線検出器として用いられる。撮像部６および７としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）やＣＭＯＳ等を用いたイメージセンサのような電子撮像素子、すなわち、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等が挙げられる。また、前記イメージセンサとしては、例えば、１次元イメージセンサ（ラインセンサ）、２次元イメージセンサ（エリアセンサ）（電子カメラ）等が挙げられる。なお、以下では、撮像部６および７のそれぞれにおいて、画素の部分を、画像素子とも言う。

この撮像部６および７では、それぞれ、受光面にＸ線が照射されると、そのＸ線を受光し、光電変換し、各画像素子からそれぞれ画素信号を出力する。

本実施形態では、撮像部６および７として、それぞれ、ＣＣＤラインセンサ（ＣＣＤイメージセンサ）の一種であるＴＤＩ（Time Delay Integration）カメラを用いる。

そのＴＤＩカメラは、ライン状に配列されたＣＣＤの列を複数列有するラインセンサである。複数列のＣＣＤで得られた画素信号（画像）を加算（積算）することで、高いコントラストの画像を得ることができる。

本実施形態では、ベルトコンベア５１により被検物６１をＹ方向のプラス側に移動させつつ、ＴＤＩカメラで被検物６１を撮像することにより、被検物６１全体の画像データを得ることができる。

また、本実施形態では、被検物６１の移動方向および速度と、ＣＣＤの電荷転送の方向および速度（タイミング）とが同一に設定される。

ＴＤＩカメラの動作を具体的に説明すると、まず、ＴＤＩカメラの１列目のＣＣＤで得られた画素信号は、そのまま２列目のＣＣＤに転送される。そして、２列目のＣＣＤでは、前記１列目のＣＣＤから転送された画素信号に、２列目のＣＣＤで得られた画素信号を加算して蓄積し、その画素信号をそのまま３列目のＣＣＤに転送する。一般化すると、ｍ列目（ｍは２以上の整数）のＣＣＤでは、ｍ列目のＣＣＤで得られた画素信号を、（ｍ−１）列目まで累積された画素信号に加算して、（ｍ＋１）列目のＣＣＤに転送する。したがって、ａ列のＣＣＤを有するＴＤＩカメラでは、画素信号はａ倍となって蓄積され、出力される。すなわち、ａ列分の積分露光が行われ、約ａ倍のコントラストが得られる。これにより、高解像度でありながら、明るくかつ鮮明な画像が得られる。

ここで、被検物６１の移動速度は、本実施形態では、ＣＣＤの電荷転送の速度と同一であるが、ＣＣＤの電荷転送の速度よりも遅いことが好ましい。

すなわち、被検物６１の移動速度は、ＣＣＤの電荷転送の速度の１／ｎとすることが好ましい。ｎは、２以上の整数（例えば、ｎ＝２）であることが好ましく、諸条件に応じて適宜設定される。被検物６１の移動速度がＣＣＤの電荷転送の速度と同一の場合は、１つのＣＣＤで被検物６１の同一箇所を１回撮像するのに対し、１／ｎの場合は、１つのＣＣＤで被検物６１の同一箇所をｎ回撮像することとなり、さらにコントラストを向上させることができる。

また、被検物６１の移動速度をＣＣＤの電荷転送の速度の１／ｎに設定した場合は、得られた画像をＹ方向に１／ｎに圧縮する画像処理を行う。この画像処理の１例としては、例えば、被検物６１の移動速度をＣＣＤの電荷転送の速度の１／２に設定した場合は、Ｙ方向に隣接する２つの画素のデータをそれぞれ２乗し、加算する。

なお、撮像部６と撮像部７とは、同一の装置でもよく、また、異なる装置でもよい。また、撮像部６と撮像部７との倍率等の各設定は、それぞれ、同一でもよく、また、異なっていてもよい。

制御装置３は、各制御を行う制御部８と、各情報（データ）を記憶する記憶部９とを有している。制御部８は、判別（判定）を行う判別部８１や図示しない演算部等を有している。この制御装置３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリー等が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）等で構成することができる。

制御装置３は、記憶部９に記憶されたプログラムに基づいて、検査装置１の各部を制御し、被検物６１の検査、すなわち、被検物６１中の異物の検出等を行なう。

なお、制御装置３は、本体部２に設けられていてもよく、また、本体部２とは、別体であってもよい。

次に、検査装置１の被検物６１の異物についての検査の際の動作について説明する。
図３に示すように、まず、被検物６１は、ベルトコンベア５１によりＹ方向のプラス側に搬送される。被検物６１の姿勢は、特に限定されないが、本実施形態では、円柱状の被検物６１の中心軸の方向がＹ方向となるように設定されている。

そして、Ｘ線源５の図３中の下方に被検物６１が位置したとき、すなわち、Ｘ線源５と撮像部６および７との間に被検物６１が位置したとき、Ｘ線源５により被検物６１にＸ線を照射し、撮像部６および７により、それぞれ、被検物６１を撮像する。これにより、被検物６１は、異なる２方向から撮像される。なお、撮像部６による撮像と撮像部７による撮像のタイミングは、同一でもよく、また、異なっていてもよいが、本実施形態では、同一である。

撮像部６および７では、それぞれ、各画像素子で、被検物６１を透過したＸ線を受光し、光電変換し、各画像素子から画素信号を出力する。なお、被検物６１中に異物が存在する場合は、その異物の部分では、異物のＸ線が透過する方向の厚さに応じてＸ線量が減少する。

撮像部６および７により撮像して得られた２つの画像データは、それぞれ、制御装置３に送信される。

制御装置３では、図示しない画像処理部により、各画像データに対し、それぞれ、所定の画像処理を行い、判別部８１により、各画像データに基づいて、被検物６１中の異物の有無を判別する。

この場合、判別部８１は、予め所定の閾値を設定しておき、２つの画像データについて、それぞれ、閾値と、画像データから求まる被検物６１の各部の輝度とを比較する。そして、２つの画像データのうちの少なくとも１つにおいて、輝度が閾値よりも小さい部位が存在する場合は、「異物が有る」、すなわち「不合格（不良品）」と判別する。また、２つの画像データの両方において、輝度が閾値よりも小さい部位が存在しない場合は、「異物が無い」、すなわち「合格（良品）」と判別する。以上で、被検物６１の異物についての検査が終了する。

なお、前記閾値は、撮像部６により撮像して得られた画像データと、撮像部７により撮像して得られた画像データとで、同一でもよく、また、異なっていてもよい。

以上説明したように、検査装置１によれば、被検物６１中の異物を精度良く検出することができる。

すなわち、撮像部６と撮像部７とが互いに異なる位置に配置されているので、撮像部６および７により、互いに異なる２方向から被検物６１を撮像することができる。これにより、被検物６１中に異物が存在する場合、撮像部６と撮像部７とのうちの少なくとも一方では、異物の姿勢が、Ｘ線が透過する方向の厚さが厚くなる姿勢になることが期待される。したがって、例えば、撮像部６と撮像部７とのうちの一方で撮像して得られた画像データからは異物が検出されない場合でも、他方で撮像して得られた画像データから異物が検出されることが期待される。これにより、高精度の検出を行うことができる。

そのため、検査装置１を、半導体封止用樹脂材料で構成される単位タブレット（塊状物）の金属異物についての検査に適用した場合、単位タブレットに存在する金属粉を確実に検出することができ、短絡の原因となる金属異物の混入を排除し、半導体装置における回路、端子、ボンディングワイヤー等の高密度化に寄与することができる。

また、Ｘ線源と撮像部とを１つずつ設け、Ｘ線源と撮像部とのうちの一方の位置を変更する位置変更機構を設け、その位置変更機構によりＸ線源または撮像部の位置を変更して異なる２方向から被検物を撮像する装置に比べて、前記位置変更機構が不要であるので、装置の構成を簡素化でき、また、装置を小型化することができる。

また、前記位置変更機構を設ける場合は、被検物６１を移動させつつ撮像することはできず、一旦、被検物６１を停止させる必要があるが、検査装置１では、被検物６１を移動させつつ撮像することができるので、検査のスループットを向上させることができる。

ここで、本発明では、Ｘ線源５と、撮像部６および７との距離を変更する距離変更機構を設けてもよい。この距離変更機構としては、例えば、Ｘ線源５をＺ方向に移動する機構、撮像部６および７をＺ方向に移動する機構等が挙げられる。また、この場合、撮像部７をＹ方向に移動させる機構も設けることが好ましい。これより、撮像部６および７をＺ方向に移動することにより、撮像部６および７の撮像領域を任意に調整することができる。

例えば、撮像部６および７をＸ線源５（被検物６１）から離間させることにより、撮像部６および７の撮像領域を広くすることができ、これにより、同時に、複数の被検物６１を撮像することができ、検査のスループットを向上させることができる。なお、被検物６１を１つずつ撮像する場合は、撮像部６および７をＸ線源５（被検物６１）に接近させることが好ましい。

また、ベルトコンベア５１は、複数設けられていてもよい。この場合は、各ベルトコンベア５１に対し、それぞれ、本体部２が設けられる。これにより、同時に、複数の被検物６１に対して異物についての検査を行うことができる。

＜第２実施形態＞
図４は、本発明の検査装置の第２実施形態であって、検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。

以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図４に示すように、第２実施形態の検査装置１は、さらに、ロボット２１を有している。ロボット２１は、被検物６１と、撮像部６および７とを相対的に回転させる回転機構の一例である。このロボット２１とベルトコンベア５１とで変位機構が構成される。

ロボット２１は、被検物６１等の対象物を把持することが可能な把持部として、ハンド２１１を有している。このロボット２１の作動（駆動）は、制御装置３により制御される。このロボット２１により、ハンド２１１で被検物６１を把持し、その被検物６１を変位させることができる、すなわち、被検物６１を所定の位置に移動させたり、また、被検物６１の姿勢を所定の姿勢に変更することができる。

次に、検査装置１の被検物６１の異物についての検査の際の動作について簡単に説明する。

まず、１回目では、第１実施形態と同様にして、撮像部６により撮像して得られた画像データと、撮像部７により撮像して得られた画像データとを取得する。

次に、２回目では、ロボット２１により、被検物６１の姿勢を変更する。例えば、被検物６１をＺ軸周りに所定角度、例えば、９０°回転（回動）させる。また、ロボット２１により、被検物６１を位置９１に配置する。そして、第１実施形態と同様にして、撮像部６により撮像して得られた画像データと、撮像部７により撮像して得られた画像データとを取得する。

また、２回目では、前記の動作に代えて、ロボット２１により、被検物６１の姿勢を変更し、被検物６１を位置９２に配置してもよい。この場合は、ベルトコンベア５１により、被検物６１をＹ方向のマイナス側に移動させつつ、撮像を行う。

このようにして、合計で、異なる４方向から撮像して得られた４つの画像データが取得される。そして、判別部８１により、各画像データに基づいて、被検物６１中の異物の有無を判別する。

この場合、判別部８１は、４つの画像データについて、それぞれ、閾値と、画像データから求まる被検物６１の各部の輝度とを比較する。そして、４つの画像データのうちの少なくとも１つにおいて、輝度が閾値よりも小さい部位が存在する場合は、「異物が有る」、すなわち「不合格（不良品）」と判別する。また、４つの画像データのすべてにおいて、輝度が閾値よりも小さい部位が存在しない場合は、「異物が無い」、すなわち「合格（良品）」と判別する。

以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

また、この検査装置１では、異なる４方向から撮像して得られた４つの画像データを取得することができるので、被検物６１中の異物の検出精度をさらに向上させることができる。

＜第３実施形態＞
図５は、本発明の検査装置の第３実施形態であって、検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。

以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図５に示すように、第３実施形態の検査装置１は、さらに、圧縮空気（圧縮気体）を噴射する噴射装置２２と、被検物６１にマーカー６２を付すマーキング装置（図示せず）とを有している。噴射装置２２は、圧縮空気を噴射するノズル２２１を有している。この噴射装置２２およびマーキング装置により、異物が有ると判別された被検物６１を振り分ける振り分け機構が構成される。また、噴射装置２２およびマーキング装置の作動（駆動）は、制御装置３により制御される。

次に、検査装置１の被検物６１の異物についての検査の際の動作について簡単に説明する。

まず、マーキング装置により、異物が有ると判別された被検物６１にマーカー６２が付される。

そして、噴射装置２２により、ノズル２２１からマーカー６２が付された被検物６１に圧縮空気を噴射し、吹き付ける。これにより、その被検物６１は、ベルトコンベア５１から所定の容器内に振り分けられる。

以上のような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

なお、振り分け機構としては、前記の構成に限定されず、マーキング装置に代えて、例えば、被検物６１を追跡するトラッキング装置を設けてもよい。このトラッキング装置により、ベルトコンベア５１で順次搬送される各被検物６１の順番を把握し、例えば、３番目に搬送される被検物６１が異物が有ると判別された被検物６１の場合、その３番目の被検物６１が噴射装置２２のノズル２２１の先端に搬送されてきたとき、噴射装置２２により、ノズル２２１から被検物６１に圧縮空気を噴射し、吹き付ける。

＜第４実施形態＞
図６は、本発明の検査装置の第４実施形態であって、検査装置の本体部をベルトコンベアの近傍に設置した状態を示す斜視図である。

以下、第４実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図６に示すように、第４実施形態の検査装置１は、Ｙ方向に沿って並んで配置された２つのベルトコンベア５１を有している。

また、一方のベルトコンベア５１と、他方のベルトコンベア５１との間には、所定の長さの隙間５２が形成されている。この隙間５２の長さは、被検物６１が、一方のベルトコンベア５１から他方のベルトコンベア５１に移動できる程度に設定される。

被検物６１の異物についての検査の際は、撮像部６および７は、それぞれ、Ｘ線源５から発せられ、隙間５２を通過したＸ線を受光する。これにより、ベルトコンベア５１の映り込みによりノイズが生じることを防止することができる。これにより、被検物６１中の異物の検出精度をさらに向上させることができる。

以上のような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第５実施形態＞
図７および図８は、それぞれ、本発明の検査装置の第５実施形態における画像処理を説明するための図である。

以下、第５実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第５実施形態の検査装置１では、撮像部６および７により撮像して得られた各画像データについて、それぞれ、制御装置３の図示しない画像処理部により、Ｘ線カメラによる特徴的なノイズを除去する画像処理を行う。以下、その画像処理の一例を説明するが、代表的に、撮像部６により撮像して得られた画像データの画像処理を説明する。

図７に示すように、撮像部６により撮像して得られた画像７１のいずれかの箇所に、所定の閾値を超える輝度を有する高輝度部７２が存在する場合、その高輝度部７２を、高輝度部７２の周辺の輝度を用いて補正する。具体例としては、図８に示すように、高輝度部７２の輝度を、高輝度部７２の周辺の部分７３の輝度の平均値に変更する。これにより、被検物６１中の異物の検出精度をさらに向上させることができる。なお、周辺の部分７３は、図８では、説明のために適当に図示されており、実際は、諸条件に応じて、適宜設定される。

以上のような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

以上、本発明の検査装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前記実施形態では、撮像部として、第１の撮像部と第２の撮像部との２つが設けられているが、本発明では、これに限定されず、例えば、３つ以上の撮像部が設けられていてもよい。

また、前記実施形態では、被検物と、第１の撮像部および第２の撮像部とが相対的に移動している際に、第１の撮像部および第２の撮像部により撮像するように構成されているが、本発明では、これに限定されず、例えば、第１の撮像部および第２の撮像部に対して被検物が停止した状態で撮像するように構成されていてもよい。

また、前記実施形態では、検出する異物は、金属異物であるが、本発明では、これに限定されず、異物は、例えば、空隙等の金属以外のものであってもよい。

１ 検査装置
２ 本体部
３ 制御装置
４ ケーシング
４１ 天井部
４２ 床部
４３ 側壁
４４ 台
５ Ｘ線源
６、７ 撮像部
８ 制御部
８１ 判別部
９ 記憶部
２１ ロボット
２１１ ハンド
２２ 噴射装置
２２１ ノズル
５１ ベルトコンベア
５２ 隙間
６１ 被検物
６２ マーカー
７１ 画像
７２ 高輝度部
７３ 周辺の部分
９１、９２ 位置

Claims (10)

1. 被検物にＸ線を照射するＸ線源と、
   前記被検物を撮像する第１の撮像部と、
   前記第１の撮像部とは異なる位置に配置され、前記被検物を撮像する第２の撮像部と、
   前記Ｘ線源により前記被検物にＸ線を照射し、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部により前記被検物を撮像して得られる画像データに基づいて、前記被検物中の異物の有無を判別する判別部とを備えることを特徴とする検査装置。
2. 前記被検物と、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部とを相対的に変位させる変位機構を有する請求項１に記載の検査装置。
3. 前記変位機構は、前記被検物を搬送する搬送機構と、前記被検物と前記第１の撮像部および前記第２の撮像部とを相対的に回転させる回転機構とを有する請求項２に記載の検査装置。
4. 前記搬送機構は、隙間を有しており、
   前記第１の撮像部および前記第２の撮像部は、それぞれ、前記被検物を撮像する際は、前記Ｘ線源から発せられ、前記隙間を通過したＸ線を受光する請求項３に記載の検査装置。
5. 前記異物が有ると判別された前記被検物を振り分ける振り分け機構を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 前記振り分け機構は、前記異物が有ると判別された前記被検物に圧縮気体を吹き付ける噴射装置を有する請求項５に記載の検査装置。
7. 前記振り分け機構は、前記異物が有ると判別された前記被検物にマーカーを付すマーキング装置を有する請求項５または６に記載の検査装置。
8. 前記Ｘ線源と前記第１の撮像部との距離と、前記Ｘ線源と前記第２の撮像部との距離とは、等しい請求項１ないし７のいずれか１項に記載の検査装置。
9. 前記Ｘ線源と、前記第１の撮像部および前記第２の撮像部との距離を変更する距離変更機構を有する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の検査装置。
10. 前記被検物は、半導体封止用絶縁性樹脂材料で構成される請求項１ないし９のいずれか１項に記載の検査装置。

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