JP2019015615A - Three-dimensional imaging device, three-dimensional imaging method, and three-dimensional imaging program - Google Patents

Three-dimensional imaging device, three-dimensional imaging method, and three-dimensional imaging program Download PDF

Info

Publication number
JP2019015615A
JP2019015615A JP2017133407A JP2017133407A JP2019015615A JP 2019015615 A JP2019015615 A JP 2019015615A JP 2017133407 A JP2017133407 A JP 2017133407A JP 2017133407 A JP2017133407 A JP 2017133407A JP 2019015615 A JP2019015615 A JP 2019015615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
imaging
rotation axis
regular hexagon
regular
cut surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017133407A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6622260B2 (en
Inventor
健二 野口
Kenji Noguchi
健二 野口
鈴木 大介
Daisuke Suzuki
大介 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagoya Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nagoya Electric Works Co Ltd filed Critical Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority to JP2017133407A priority Critical patent/JP6622260B2/en
Publication of JP2019015615A publication Critical patent/JP2019015615A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6622260B2 publication Critical patent/JP6622260B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

To provide a technique that shortens the time needed for imaging.SOLUTION: A three-dimensional imaging device is constituted comprising: an imaging mechanism capable of imaging an object to be imaged at a plurality of imaging positions differing in the angle of rotation around a rotation axis by a radiant ray outputted in a direction inclined or orthogonal to the rotation axis, as well as capable of changing the position of the rotation axis in a direction perpendicular to the rotation axis; a regular hexagon arrangement unit for arranging a regular hexagon internally contacting one reconfigurable region that is reconfigurable by imaging around the rotation axis virtually in plurality in a row while sharing the sides in an adjoining state on the cross section in which the object to be imaged is virtually cut in a direction orthogonal to the rotation axis; an imaging unit for imaging the object to be imaged at the plurality of imaging positions, with the center of the regular hexagon serving as the axis of rotation; and a reconfiguration computation unit for executing reconfiguration computation on the basis of the imaged image per rotation axis.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、3次元撮像装置、3次元撮像方法および3次元撮像プログラムに関する。   The present invention relates to a three-dimensional imaging apparatus, a three-dimensional imaging method, and a three-dimensional imaging program.

従来、X線等の放射線によって撮像された複数の透過画像を再構成することによって3次元撮像を行う3次元CT等の技術が知られている。このような3次元撮像においては、一般的に、撮像対象を通る回転軸の周りで放射線発生器と放射線検出器とが相対的に回転する機構を利用して複数の角度で画像を撮像する。このような3次元撮像においては、一般に、回転軸を中心とした回転体(2個の円錐を底面で結合したような形状)の領域が再構成可能領域(視野領域)とされる。従って、回転軸に垂直な切断面においては、回転軸を中心とした円形または多角形の領域が再構成可能領域とされる。   Conventionally, a technique such as three-dimensional CT that performs three-dimensional imaging by reconstructing a plurality of transmission images captured by radiation such as X-rays is known. In such three-dimensional imaging, in general, images are captured at a plurality of angles using a mechanism in which a radiation generator and a radiation detector rotate relatively around a rotation axis passing through an imaging target. In such three-dimensional imaging, generally, a region of a rotating body (a shape in which two cones are combined on the bottom surface) around the rotation axis is a reconfigurable region (viewing region). Therefore, a circular or polygonal area centered on the rotation axis is a reconfigurable area on the cut surface perpendicular to the rotation axis.

1個の回転軸に関する撮像において、当該再構成可能領域の外側の3次元情報は得られないため、当該外側についての情報が必要であれば、複数の回転軸についての撮像が必要になる。特許文献1においては、切断面内で1個の再構成可能領域の大きさよりも大きい被写体の断層像を得るため、再構成可能領域を円形と見なし、円形に内接する正方形を切断面上で並べ、各正方形についての再構成を行うことで大きい被写体の断層像を得る構成が開示されている。   In imaging with respect to one rotation axis, three-dimensional information outside the reconfigurable area cannot be obtained. Therefore, if information about the outside is necessary, imaging with respect to a plurality of rotation axes is necessary. In Patent Document 1, in order to obtain a tomographic image of a subject that is larger than the size of one reconfigurable area in the cut plane, the reconfigurable area is regarded as a circle, and squares inscribed in the circle are arranged on the cut plane. A configuration for obtaining a tomographic image of a large subject by reconstructing each square is disclosed.

特開2006−3122号公報JP 2006-3122 A

1個の回転軸に関する撮像で得られた再構成可能領域よりも広い領域の検査対象を検査する場合、複数個の回転軸に関する撮像が必要になるため、回転軸の数が増えるほど撮像に時間がかかってしまう。
本発明は、上記の問題を解決するものであり、撮像に必要な時間を短縮化することを目的とする。
When inspecting an inspection object in a region wider than the reconfigurable region obtained by imaging with respect to one rotational axis, imaging with respect to a plurality of rotational axes is required. Therefore, the imaging time increases as the number of rotational axes increases. It will take.
The present invention solves the above-described problems, and aims to shorten the time required for imaging.

上記の目的を達成するため、3次元撮像装置は、回転軸周りの回転角が異なる複数の撮像位置で前記回転軸に対して傾斜または直交した方向に出力された放射線によって撮像対象を撮像可能であるとともに、回転軸の位置を回転軸に垂直な方向に変化させることが可能な撮像機構と、それぞれの回転軸について撮像された画像による再構成演算を回転軸に垂直な方向に切断した切断面において、再構成演算による再構成可能領域に内接する複数の正六角形を、辺を共有して隣接した状態で仮想的に並べる正六角形配置部と、正六角形の中心を回転軸として複数の撮像位置で撮像対象を撮像する撮像部と、回転軸毎の撮像画像に基づいて再構成演算を実行する再構成演算部と、を備える。   In order to achieve the above object, the three-dimensional imaging apparatus can image an imaging target with radiation output in a direction inclined or orthogonal to the rotation axis at a plurality of imaging positions having different rotation angles around the rotation axis. In addition, an imaging mechanism capable of changing the position of the rotation axis in a direction perpendicular to the rotation axis, and a cut surface obtained by cutting a reconstruction operation based on an image captured for each rotation axis in a direction perpendicular to the rotation axis , A regular hexagonal arrangement part that virtually arranges a plurality of regular hexagons inscribed in a reconfigurable area by reconstruction operation in a state where they share adjacent sides and a plurality of imaging positions with the center of the regular hexagon as the rotation axis An imaging unit that images an imaging target and a reconstruction calculation unit that executes a reconstruction calculation based on the captured image for each rotation axis.

すなわち、切断面上での再構成可能領域は、回転軸を中心とした回転対称性のある円形(または多角形)となる。一方、同一の円に内接する正六角形と正方形とを比較すると、正六角形は正方形よりも平面を効率的に(少ない数で)埋めることができる。従って、切断面に正六角形を並べ、当該正六角形の中心を回転軸として3次元像構造解析のための撮像を行うと、多くの場合、正方形を並べた場合よりも少ない撮像回数で検査対象の広い領域をカバーする撮像を行うことができる。この結果、撮像に必要な時間を短縮化することができる。   That is, the reconfigurable area on the cut surface is a circular shape (or polygon) having rotational symmetry about the rotation axis. On the other hand, when comparing a regular hexagon inscribed in the same circle with a square, the regular hexagon can fill a plane more efficiently (with a smaller number) than a square. Therefore, when regular hexagons are arranged on the cut surface and imaging for three-dimensional image structure analysis is performed with the center of the regular hexagons as the rotation axis, in many cases, the number of imaging targets is smaller than when the squares are arranged. Imaging that covers a wide area can be performed. As a result, the time required for imaging can be shortened.

ここで、撮像機構は、回転軸周りの回転角が異なる複数の撮像位置で回転軸に対して傾斜または直交した方向に出力された放射線によって撮像対象を撮像可能であるとともに、回転軸の位置を回転軸に垂直な方向に変化させることが可能であればよい。すなわち、撮像機構は、回転軸を中心とした異なる回転位置で複数回の撮像を行うことが可能であり、当該撮像の再構成演算により、当該回転軸の周りの所定範囲内の3次元像を再構成することができればよい。また、撮像機構は、回転軸の位置を選択することが可能であり、選択した各回転軸について回転軸周りの異なる撮像位置での撮像を行うことで、広い領域についての再構成演算を実施可能であればよい。   Here, the imaging mechanism can image an imaging target with radiation output in a direction inclined or orthogonal to the rotation axis at a plurality of imaging positions having different rotation angles around the rotation axis, and the position of the rotation axis can be determined. What is necessary is just to be able to change to the direction perpendicular | vertical to a rotating shaft. That is, the imaging mechanism can perform imaging multiple times at different rotational positions around the rotation axis, and a three-dimensional image within a predetermined range around the rotation axis can be obtained by reconstruction calculation of the imaging. It only needs to be reconfigured. In addition, the imaging mechanism can select the position of the rotation axis, and by performing imaging at different imaging positions around the rotation axis for each selected rotation axis, it is possible to perform reconstruction calculations for a wide area If it is.

撮像機構は放射線発生器と放射線検出器とを含み、放射線の照射範囲に撮像対象を配置可能である。撮像機構において、回転軸に対して放射線発生器と放射線検出器とが回転するように構成されるが、これらの回転は相対的であれば良い。従って、放射線発生器と放射線検出器と撮像対象の少なくとも1個において移動や回転が可能であることによって回転角が異なる複数の撮像位置で撮像が行われればよい。   The imaging mechanism includes a radiation generator and a radiation detector, and an imaging target can be arranged in the radiation irradiation range. In the imaging mechanism, the radiation generator and the radiation detector are configured to rotate with respect to the rotation axis, but these rotations only need to be relative. Accordingly, it is only necessary to perform imaging at a plurality of imaging positions having different rotation angles by being able to move and rotate in at least one of the radiation generator, the radiation detector, and the imaging target.

複数の撮像位置は、複数の撮像位置での撮像画像に基づいて再構成演算が行われることによって撮像対象の3次元再構成が行われるように設定されていれば良く、回転軸周りの回転角が一定の間隔で複数回の回転が行われることで得られた撮像位置であることが好ましい。なお、再構成可能領域に内接する正六角形を想定するためには、撮像回数は6回以上であることが好ましく、6回以上で多数回であるほど高精度の撮像を行うことができる。放射線は、検査対象を透過する放射線であればよく、X線やガンマ線等を利用可能である。   The plurality of imaging positions may be set so that the three-dimensional reconstruction of the imaging target is performed by performing the reconstruction calculation based on the captured images at the plurality of imaging positions. Is preferably an imaging position obtained by performing a plurality of rotations at regular intervals. Note that in order to assume a regular hexagon inscribed in the reconfigurable region, the number of imaging is preferably 6 or more, and the higher the number of imaging, the more accurate imaging can be performed. The radiation may be any radiation that passes through the inspection target, and X-rays, gamma rays, and the like can be used.

回転軸の位置を回転軸に垂直な方向に変化させるための構成としては、種々の構成を採用可能であり、例えば、撮像対象がセットされるX−Yステージの可動平面(X−Y平面)を回転軸に垂直な平面に向ける構成等が挙げられる。むろん、移動は相対的であるため、放射線発生器と放射線検出器との少なくとも一方が2次元的に移動可能であっても良い。   As a configuration for changing the position of the rotation axis in a direction perpendicular to the rotation axis, various configurations can be adopted. For example, a movable plane (XY plane) of an XY stage on which an imaging target is set. The structure etc. which orient | assign to the plane perpendicular | vertical to a rotating shaft are mentioned. Of course, since the movement is relative, at least one of the radiation generator and the radiation detector may be movable two-dimensionally.

正六角形配置部は、撮像対象を回転軸に垂直な方向に仮想的に切断した切断面上において、1個の回転軸周りの撮像によって再構成可能な再構成可能領域に内接する正六角形を、辺を共有して隣接した状態で仮想的に複数個並べることができればよい。すなわち、正六角形配置部は、撮像対象を回転軸に垂直な方向に仮想的に切断した切断面上で、再構成可能領域を想定し、当該切断面上で正六角形を並べる。   The regular hexagonal arrangement part is a regular hexagon inscribed in a reconfigurable region that can be reconstructed by imaging around one rotation axis on a cut surface obtained by virtually cutting the imaging target in a direction perpendicular to the rotation axis. It suffices if a plurality of lines can be virtually arranged in a state where the sides are shared and adjacent to each other. That is, the regular hexagonal arrangement unit assumes a reconfigurable area on the cut surface obtained by virtually cutting the imaging target in the direction perpendicular to the rotation axis, and arranges the regular hexagons on the cut surface.

切断面は撮像対象を通る平面であれば良く、3次元構造の解析を行うべき位置で撮像対象を切断する面であることが好ましい。再構成可能領域は、再構成演算によって形成される3次元再構成画像から検査対象の像が得られる領域であれば良い。3次元撮像装置においては、切断面上に並べられた正六角形内の再構成画像に基づいて検査対象の検査等の解析が行われれば良く、再構成可能領域は、正六角形を定義するために利用される。   The cutting plane may be a plane that passes through the imaging target, and is preferably a plane that cuts the imaging target at a position where the three-dimensional structure should be analyzed. The reconfigurable area may be an area where an image to be inspected can be obtained from a three-dimensional reconstructed image formed by the reconstruction calculation. In the three-dimensional imaging apparatus, analysis such as inspection of an inspection target should be performed based on the reconstructed images in the regular hexagon arranged on the cut surface, and the reconfigurable area is defined to define the regular hexagon. Used.

従って、再構成可能領域の全域で高精度に再構成可能であることが必須というわけではなく、その形状も仮想的な形状であって良い。例えば、回転軸周りの撮像位置は有限の個数であるため、切断面上の再構成可能領域は多角形に近い形状となるが、円形と見なされても良い。また、再構成可能領域の端部(円形であれば周に近い部分)において像が不鮮明になることや、アーチファクトの影響を受けることも想定し得るため、再構成可能領域の境界が再構成画像から厳密に定義されなくてもよく、撮像機構の幾何学配置等から仮想的に再構成可能領域が決められても良いし、予め決められた固定の領域が想定されても良い。   Therefore, it is not essential that the reconfigurable area can be reconstructed with high accuracy, and the shape thereof may be a virtual shape. For example, since the number of imaging positions around the rotation axis is a finite number, the reconfigurable area on the cut surface has a shape close to a polygon, but may be regarded as a circle. In addition, since it can be assumed that the image becomes unclear at the end of the reconfigurable area (the part near the circumference if it is circular) or affected by artifacts, the boundary of the reconfigurable area is the reconstructed image. Therefore, the reconfigurable area may be virtually determined based on the geometric arrangement of the imaging mechanism, or a predetermined fixed area may be assumed.

再構成可能領域に内接する正六角形は、実際に再構成可能領域が定義され、当該領域に内接する正六角形が算出されることによって定義されても良いし、再構成可能領域に内接する正六角形のサイズが特定されることによって定義されても良い。後者の例としては、例えば、撮像機構は、矩形の有効撮像範囲の一辺が切断面に平行な放射線検出器を備え、正六角形の一辺は、切断面に平行な有効撮像範囲の一辺の長さを撮像倍率で除した長さの1/2である構成が挙げられる。   A regular hexagon inscribed in the reconfigurable area may be defined by actually defining a reconfigurable area and calculating a regular hexagon inscribed in the area, or a regular hexagon inscribed in the reconfigurable area. It may be defined by specifying the size of. As an example of the latter, for example, the imaging mechanism includes a radiation detector in which one side of the rectangular effective imaging range is parallel to the cut surface, and one side of the regular hexagon is the length of one side of the effective imaging range parallel to the cut surface. The structure which is 1/2 of the length which remove | divided by the imaging magnification is mentioned.

すなわち、放射線検出器の矩形の有効撮像範囲内の画像で再構成演算が行われ、その一辺が切断面に平行であるとすれば、当該一辺の長さを撮像倍率で除することにより、切断面上で撮像される範囲を推定することができる。切断面上で撮像される範囲は、再構成可能領域となるため、放射線検出器の有効撮像範囲を撮像倍率で除した値は、再構成可能領域の全長(円形であれば直径)と見なすことができる。そこで、当該値を1/2にすれば、再構成可能領域に内接する正六角形の一辺を定義することが可能になる。   That is, if a reconstruction operation is performed on an image within the rectangular effective imaging range of the radiation detector and one side of the image is parallel to the cut surface, the length of the one side is divided by the imaging magnification. The range imaged on the surface can be estimated. Since the range imaged on the cut surface is a reconfigurable region, the value obtained by dividing the effective imaging range of the radiation detector by the imaging magnification is regarded as the total length (or diameter if circular) of the reconfigurable region. Can do. Therefore, if the value is halved, one side of a regular hexagon inscribed in the reconfigurable area can be defined.

正六角形が決められれば、切断面上で辺を共有して隣接した状態で正六角形を並べることにより、効率的に平面を埋めることができ、正方形と比較して少ない数の回転軸を設定して撮像対象の撮像を行うことが可能になる。   Once a regular hexagon is determined, it is possible to fill the plane efficiently by arranging the regular hexagons in a state where the sides are shared and adjacent to each other on the cut surface. Thus, it becomes possible to perform imaging of the imaging target.

撮像部は、正六角形の中心を回転軸として複数の撮像位置で撮像対象を撮像することができればよい。すなわち、撮像部は、撮像機構を制御し、各回転軸について複数の撮像位置で撮像を行うことで、3次元再構成を行うことが可能な画像を撮像できれば良い。また、再構成演算部は、回転軸毎の撮像画像に基づいて再構成演算を実行することができればよい。再構成演算の結果は、種々の用途に利用可能であり、検査対象の検査、例えば、ボイドの有無に基づく良否判定等に利用可能である。   The imaging unit only needs to be able to image the imaging target at a plurality of imaging positions with the regular hexagonal center as the rotation axis. That is, the image capturing unit only needs to be able to capture an image that can be three-dimensionally reconstructed by controlling the image capturing mechanism and capturing images at a plurality of image capturing positions for each rotation axis. Moreover, the reconstruction calculation part should just be able to perform a reconstruction calculation based on the captured image for every rotating shaft. The result of the reconstruction calculation can be used for various purposes, and can be used for inspection of an inspection target, for example, quality determination based on the presence or absence of a void.

3次元撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of a three-dimensional imaging device. 図2Aは撮像機構による撮像を示す図であり、図2Bは再構成可能領域を示す図である。FIG. 2A is a diagram illustrating imaging by the imaging mechanism, and FIG. 2B is a diagram illustrating a reconfigurable area. 図3Aは再構成可能領域に内接する正六角形および正方形を示す図であり、図3Bは再構成可能領域の大きさを示す図である。FIG. 3A is a diagram showing regular hexagons and squares inscribed in the reconfigurable region, and FIG. 3B is a diagram showing the size of the reconfigurable region. X線検査処理のフローチャートである。It is a flowchart of a X-ray inspection process. 図5Aは正六角形の配置を示す図、図5Bは正方形の配置を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a regular hexagonal arrangement, and FIG. 5B is a diagram showing a square arrangement. 図6A、図6Bは正六角形と正方形の配置効率を比較するグラフである。6A and 6B are graphs comparing the arrangement efficiency of regular hexagons and squares. 図7Aは撮像対象の配置例を示す図であり、図7Bは撮像対象に重ねられたマスクの例を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an arrangement example of the imaging target, and FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a mask superimposed on the imaging target.

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)3次元撮像装置の構成:
(2)X線検査処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of 3D imaging device:
(2) X-ray inspection process:
(3) Other embodiments:

(1)3次元撮像装置の構成:
図1は本発明の一実施形態にかかる3次元撮像装置の概略ブロック図である。3次元撮像装置は、撮像機構10と制御部20とを備えている。撮像機構10は、X線発生器11とX線検出器12とX−Yステージ13とを備えている。撮像機構10は、X線発生器11とX線検出器12とX−Yステージ13とを所定の相対位置関係とすることが可能である。X−Yステージ13には撮像対象W(基板上のBGAの半田バンプ等)を含む基板P等をセットし、2次元平面(X−Y平面)方向に移動させることができる。従って、撮像機構10は、X線発生器11とX線検出器12と撮像対象Wを所定の相対位置関係とした状態で撮像対象WにX線を照射させることができる。
(1) Configuration of 3D imaging device:
FIG. 1 is a schematic block diagram of a three-dimensional imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. The three-dimensional imaging apparatus includes an imaging mechanism 10 and a control unit 20. The imaging mechanism 10 includes an X-ray generator 11, an X-ray detector 12, and an XY stage 13. The imaging mechanism 10 can make the X-ray generator 11, the X-ray detector 12, and the XY stage 13 have a predetermined relative positional relationship. A substrate P or the like including an imaging target W (BGA solder bumps or the like on the substrate) is set on the XY stage 13 and can be moved in a two-dimensional plane (XY plane) direction. Therefore, the imaging mechanism 10 can irradiate the imaging target W with X-rays in a state where the X-ray generator 11, the X-ray detector 12, and the imaging target W are in a predetermined relative positional relationship.

X線発生器11は、X線を出力するX線出力部11aを備えており、所定の強度でX線を撮像対象Wに照射することができる。X線検出器12は、X線の強度を検出するX線検出面12aを備えており、撮像対象Wを透過したX線の透過量を反映したX線画像を撮像することができる。すなわち、X線検出器12は、X線検出面12aの各位置におけるX線の透過量の画像を示すX線画像データ26bを生成する。なお、本実施形態においてX線検出面12aは長方形であり、その一辺はX−Y平面と平行である。   The X-ray generator 11 includes an X-ray output unit 11a that outputs X-rays, and can irradiate the imaging target W with X-rays with a predetermined intensity. The X-ray detector 12 includes an X-ray detection surface 12 a that detects the intensity of X-rays, and can capture an X-ray image that reflects the amount of X-ray transmitted through the imaging target W. That is, the X-ray detector 12 generates X-ray image data 26b indicating an image of the X-ray transmission amount at each position on the X-ray detection surface 12a. In the present embodiment, the X-ray detection surface 12a is rectangular, and one side thereof is parallel to the XY plane.

本実施形態において撮像対象Wを含む基板Pは図示しない搬送機構によって所定の平面に沿って搬送される。すなわち、未検査の撮像対象Wを含む基板Pが所定の平面に沿って搬入されてX−Yステージ13にセットされ、X線による撮像および検査が行われた後に再度搬送機構によって基板Pが搬出される。本実施形態において撮像機構10は、X−Yステージ13と図示しない回転機構を備えており、X線発生器11とX線検出器12と撮像対象Wとの相対位置関係を変化させることができる。すなわち、撮像機構10は、X−Yステージ13によって、X線の照射範囲内で撮像対象WをX−Y平面に沿って2次元的に移動させることが可能であるとともに、図示しない回転機構は、X線出力部11aとX線検出面12aとの少なくとも1個の位置を移動させる移動機構を備えており、再構成演算を実施するためのX線画像を取得できるように撮像対象WとX線出力部11aとX線検出面12aとの相対位置関係を調整可能である。   In the present embodiment, the substrate P including the imaging target W is transported along a predetermined plane by a transport mechanism (not shown). That is, the substrate P including the uninspected imaging target W is loaded along a predetermined plane and set on the XY stage 13, and after the imaging and inspection by X-rays are performed, the substrate P is unloaded by the transport mechanism again. Is done. In the present embodiment, the imaging mechanism 10 includes an XY stage 13 and a rotation mechanism (not shown), and can change the relative positional relationship among the X-ray generator 11, the X-ray detector 12, and the imaging target W. . That is, the imaging mechanism 10 can move the imaging target W two-dimensionally along the XY plane within the X-ray irradiation range by the XY stage 13, and a rotation mechanism (not shown) And a moving mechanism for moving at least one position between the X-ray output unit 11a and the X-ray detection surface 12a, and the imaging targets W and X so as to acquire an X-ray image for performing the reconstruction calculation. The relative positional relationship between the line output unit 11a and the X-ray detection surface 12a can be adjusted.

図2Aは、X線が撮像対象Wに照射される様子を示す模式図であり、同図においては、横方向がX−Y平面に平行な方向であり、上下方向がX−Y平面に垂直なZ方向である。同図2Aにおいては、撮像対象Wが半田バンプである例を示しており、図2Aには撮像対象Wを含む基板P(図示せず)上のチップCとその周囲に存在するX線発生器11のX線出力部11aおよびX線検出器12のX線検出面12aを模式的に示している。   FIG. 2A is a schematic diagram illustrating a state in which X-rays are irradiated to the imaging target W. In FIG. 2A, the horizontal direction is a direction parallel to the XY plane, and the vertical direction is perpendicular to the XY plane. Z direction. 2A shows an example in which the imaging target W is a solder bump. FIG. 2A shows a chip C on a substrate P (not shown) including the imaging target W and an X-ray generator existing therearound. 11 schematically shows an X-ray output unit 11 a and an X-ray detection surface 12 a of the X-ray detector 12.

本実施形態において、撮像機構10は、撮像対象WとX線出力部11aとX線検出面12aの相対的な位置関係が回転軸Aに対して回転するように、撮像対象WとX線出力部11aとX線検出面12aとの少なくとも1個を移動させる。すなわち、撮像機構10は、図2Aに示すように、X線出力部11aとX線検出面12aとが回転軸Aに対して実質的に回転方向R、R'のように回転するように位置を変更させることができる。例えば、X線出力部11aとX線検出面12aとの双方が回転移動されても良いし、X線出力部11aが固定され、その出力範囲においてX線検出面12aと撮像対象Wが回転されても良いし、X線出力部11aとX線検出面12aとが固定されX線出力部11aの出力範囲において撮像対象Wが回転されてもよい。撮像対象Wが回転される場合、X−Yステージ13は、図2Aにおいて実線で示す位置にX線出力部11aとX線検出面12aとを固定した状態でZ軸に平行な回転軸Aで撮像対象Wが回転する構成となる。   In the present embodiment, the imaging mechanism 10 includes the imaging target W and the X-ray output so that the relative positional relationship between the imaging target W, the X-ray output unit 11a, and the X-ray detection surface 12a rotates with respect to the rotation axis A. At least one of the part 11a and the X-ray detection surface 12a is moved. That is, the imaging mechanism 10 is positioned so that the X-ray output unit 11a and the X-ray detection surface 12a rotate substantially in the rotation directions R and R ′ with respect to the rotation axis A, as shown in FIG. 2A. Can be changed. For example, both the X-ray output unit 11a and the X-ray detection surface 12a may be rotated, or the X-ray output unit 11a is fixed, and the X-ray detection surface 12a and the imaging target W are rotated in the output range. Alternatively, the X-ray output unit 11a and the X-ray detection surface 12a may be fixed, and the imaging target W may be rotated within the output range of the X-ray output unit 11a. When the imaging target W is rotated, the XY stage 13 has a rotation axis A parallel to the Z axis in a state where the X-ray output unit 11a and the X-ray detection surface 12a are fixed at a position indicated by a solid line in FIG. 2A. The imaging target W is configured to rotate.

各部の相対位置関係がどのように変動するとしても、X線出力部11aは、所定の立体角の範囲にX線を出力可能であり、撮像対象Wを通るX線の光軸は回転軸Aに対して所定角度だけ傾斜している。さらに、撮像機構10においては、X線の出力方向が回転軸Aに傾斜した状態で、回転軸Aの周りの回転角が異なる複数の撮像位置で撮像が行われる。図2Aに示す実線と破線は、回転角が180°異なる2カ所の撮像位置を模式的に示している。   The X-ray output unit 11a can output X-rays within a predetermined solid angle range regardless of how the relative positional relationship between the respective parts varies, and the optical axis of the X-rays passing through the imaging target W is the rotation axis A. Is inclined by a predetermined angle. Further, in the imaging mechanism 10, imaging is performed at a plurality of imaging positions with different rotation angles around the rotation axis A with the X-ray output direction inclined to the rotation axis A. The solid line and the broken line shown in FIG. 2A schematically show the imaging positions at two places where the rotation angles differ by 180 °.

次に制御部20について説明する。制御部20は、発生器制御部21と検出器制御部22と撮像機構制御部23と入力部24と出力部25とメモリ26とCPU27とを備えている。メモリ26はデータを記憶可能な記憶媒体であり、プログラムデータ26aとX線画像データ26bとが記憶される。CPU27は、プログラムデータ26aを読み出して実行することにより、後述する各種処理のための演算を実行する。なお、メモリ26はデータを記憶することができればよく、RAMやEEPROM,HDD等種々の記憶媒体を採用可能である。   Next, the control unit 20 will be described. The control unit 20 includes a generator control unit 21, a detector control unit 22, an imaging mechanism control unit 23, an input unit 24, an output unit 25, a memory 26, and a CPU 27. The memory 26 is a storage medium capable of storing data, and stores program data 26a and X-ray image data 26b. The CPU 27 reads out and executes the program data 26a, thereby executing calculations for various processes described later. The memory 26 only needs to be able to store data, and various storage media such as RAM, EEPROM, and HDD can be employed.

撮像機構制御部23は、撮像対象WのX線画像を撮像する撮像位置となるように、撮像対象WとX線出力部11aとX線検出面12aとの少なくとも1個の位置を調整する。発生器制御部21は、X線発生器11を制御し、X線発生器11から撮像対象Wに対してX線を照射させる。検出器制御部22は、X線検出器12が検出したX線の強度、すなわち透過量の画像を示すX線画像データ26bを取得する。X線画像データ26bは複数の画素の階調値によって構成される画像データであり、各画素の階調値はX線検出器12が検出したX線の強度を示す。検出器制御部22は、X線検出器12からX線画像データ26bを取得し、メモリ26に記憶する。出力部25は撮像対象WのX線画像や検査結果等を表示するディスプレイであり、入力部24は利用者の入力を受け付ける操作入力機器である。   The imaging mechanism control unit 23 adjusts at least one position among the imaging target W, the X-ray output unit 11a, and the X-ray detection surface 12a so as to be an imaging position where an X-ray image of the imaging target W is captured. The generator control unit 21 controls the X-ray generator 11 to irradiate the imaging target W with X-rays from the X-ray generator 11. The detector control unit 22 acquires X-ray image data 26b indicating an image of the intensity of X-rays detected by the X-ray detector 12, that is, a transmission amount. The X-ray image data 26b is image data composed of gradation values of a plurality of pixels, and the gradation value of each pixel indicates the intensity of the X-ray detected by the X-ray detector 12. The detector control unit 22 acquires the X-ray image data 26 b from the X-ray detector 12 and stores it in the memory 26. The output unit 25 is a display that displays an X-ray image of the imaging target W, inspection results, and the like, and the input unit 24 is an operation input device that accepts user input.

CPU27は、撮像対象Wの良否判定を行うために、プログラムデータ26aに基づいて正六角形配置部27aと撮像部27bと再構成演算部27cとの各機能を実行する。撮像部27bは、回転軸Aの周りの複数の撮像位置で撮像対象Wを撮像する機能をCPU27に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、CPU27は、撮像部27bの処理により、発生器制御部21,検出器制御部22,撮像機構制御部23に対して所定の指示を出力し、再構成演算を実行するためのX線画像データ26bを取得する処理をCPU27に実行させる。   The CPU 27 executes the functions of the regular hexagonal arrangement unit 27a, the imaging unit 27b, and the reconstruction calculation unit 27c based on the program data 26a in order to determine whether the imaging target W is acceptable. The imaging unit 27b is a program module that causes the CPU 27 to execute a function of imaging the imaging target W at a plurality of imaging positions around the rotation axis A. That is, the CPU 27 outputs predetermined instructions to the generator control unit 21, the detector control unit 22, and the imaging mechanism control unit 23 by the processing of the imaging unit 27b, and an X-ray image for executing reconstruction calculation. The CPU 27 is caused to execute processing for acquiring the data 26b.

図2Aに示す例であれば、CPU27は、回転軸Aの周りの回転角(ある撮像位置を基準とした場合における回転角)を一定間隔で変化させ(例えば、12回撮像するなら30°の間隔で変化させ)、各回転角において撮像が行われるように撮像機構10を制御する。なお、本実施形態においては、後に詳述するように回転軸AがX−Y平面内で異なる位置に設定され得る。   In the example shown in FIG. 2A, the CPU 27 changes the rotation angle around the rotation axis A (rotation angle when a certain imaging position is used as a reference) at regular intervals (for example, 30 ° for imaging 12 times). The imaging mechanism 10 is controlled so that imaging is performed at each rotation angle. In the present embodiment, the rotation axis A can be set at a different position in the XY plane as will be described in detail later.

再構成演算部27cは、回転軸A毎の撮像画像に基づいて再構成演算を実行する機能をCPU27に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、本実施形態においてCPU27は、X線画像データ26bを参照して各回転軸Aについて撮像された各画像を取得し、各回転軸Aについて再構成演算を行って、撮像対象Wの3次元撮像装置を取得する。   The reconstruction calculation unit 27c is a program module that causes the CPU 27 to execute a function of executing the reconstruction calculation based on the captured image for each rotation axis A. That is, in the present embodiment, the CPU 27 refers to the X-ray image data 26b, acquires each image captured about each rotation axis A, performs a reconstruction operation on each rotation axis A, and performs three-dimensional imaging of the imaging target W. Obtain an imaging device.

再構成演算は、撮像対象Wの3次元構造を再構成することができれば良く、種々の処理を採用可能である。例えば、フィルタ補正逆投影法を採用可能である。この処理においてCPU27は、まず、同一の回転軸Aについて撮像された複数のX線画像のいずれかに対してフーリエ変換を実施し、フーリエ変換で得られた結果に対して周波数空間でフィルタ補正関数を乗じる。さらに、この結果に対して逆フーリエ変換を実施することで、フィルタ補正を行った画像を取得する。なお、このフィルタ補正関数は、画像のエッジを強調するための関数等を採用可能である。   The reconstruction calculation only needs to be able to reconstruct the three-dimensional structure of the imaging target W, and various processes can be employed. For example, a filter-corrected back projection method can be employed. In this process, the CPU 27 first performs a Fourier transform on any one of a plurality of X-ray images imaged about the same rotation axis A, and a filter correction function in the frequency space for the result obtained by the Fourier transform. Multiply Furthermore, an image subjected to filter correction is obtained by performing inverse Fourier transform on this result. As the filter correction function, a function for enhancing the edge of the image can be adopted.

続いて、フィルタ補正後の画像を、それが投影された軌跡に沿って3次元空間へ逆投影する。すなわち、X線検出器12のX線検出面12aにおけるある位置の像に対応する軌跡は、X線発生器11の焦点とこの位置とを結ぶ直線であるので、この直線上に画像を逆投影する。以上の逆投影を、同一の回転軸Aについて撮像された複数のX線画像のすべてについて行うと、3次元空間上で撮像対象Wが存在する部分のX線吸収係数分布が強調され、撮像対象Wの3次元形状を示す再構成情報が得られる。   Subsequently, the image after the filter correction is back-projected into a three-dimensional space along a locus on which the image is projected. That is, the locus corresponding to the image at a certain position on the X-ray detection surface 12a of the X-ray detector 12 is a straight line connecting the focal point of the X-ray generator 11 and this position. To do. When the back projection described above is performed for all of a plurality of X-ray images imaged about the same rotation axis A, the X-ray absorption coefficient distribution in the portion where the imaging target W exists in the three-dimensional space is emphasized, and the imaging target Reconstruction information indicating the three-dimensional shape of W is obtained.

以上のような再構成演算において、同一の回転軸Aについて撮像された複数のX線画像のそれぞれにおける逆投影結果が重なる部分が再構成演算による再構成可能領域となる。図2Aにおいては、ハッチングによって再構成可能領域Zcを示している。図2Bは、再構成可能領域Zcを抜き出して斜視図によって模式的に示した図である。図2Bに示すように再構成可能領域Zcは、高さが異なり底面が一致する円錐を底面で向かい合わせて接合したような形状である。なお、再構成可能領域Zcの形状は、回転軸A周りの撮像回数が増えるほど円錐に近づき、現実的には多角錘に近いが、ここでは、再構成可能領域Zcは円錐であるとする。   In the reconstruction calculation as described above, a portion where the back projection results in each of a plurality of X-ray images captured with respect to the same rotation axis A overlap is a reconfigurable area by the reconstruction calculation. In FIG. 2A, the reconfigurable area Zc is shown by hatching. FIG. 2B is a diagram schematically showing a reconfigurable area Zc extracted from a perspective view. As shown in FIG. 2B, the reconfigurable region Zc has a shape in which cones having different heights and matching bottom surfaces are joined to face each other on the bottom surface. Note that the shape of the reconfigurable region Zc approaches a cone as the number of times of imaging around the rotation axis A increases, and in reality is close to a polygonal pyramid, but here, the reconfigurable region Zc is assumed to be a cone.

1個の回転軸Aに関する複数回の撮像により、図2Bに示すような再構成可能領域Zcの範囲について3次元撮像画像を得ることができる。従って、回転軸A(Z軸)に垂直な方向に切断した切断面を想定すると、当該切断面上での再構成可能領域Zcは、円形(または多角形)と考えることができる。図2Bにおいては、再構成可能領域Zc内で最も直径が大きくなるZ軸方向の位置Z1で切断が行われた場合における切断面上の再構成可能領域Zcを再構成可能領域Zc1として示している。図2Bから明らかなように、切断面上の再構成可能領域Zcの大きさは、Z軸方向の位置Z1(切断位置)が変化することに応じて変動し得る。   By imaging a plurality of times with respect to one rotation axis A, a three-dimensional captured image can be obtained for the range of the reconfigurable region Zc as shown in FIG. 2B. Accordingly, assuming a cut surface cut in a direction perpendicular to the rotation axis A (Z axis), the reconfigurable region Zc on the cut surface can be considered as a circle (or a polygon). In FIG. 2B, the reconfigurable region Zc on the cut surface when the cutting is performed at the position Z1 in the Z-axis direction where the diameter is the largest in the reconfigurable region Zc is shown as the reconfigurable region Zc1. . As is apparent from FIG. 2B, the size of the reconfigurable region Zc on the cut surface can vary according to the change in the position Z1 (cutting position) in the Z-axis direction.

CPU27は、撮像機構10において回転軸Aの周りの複数の撮像位置で撮像されたX線画像に基づいて再構成演算を実行するが、撮像対象Wが広い範囲に分布している場合、1個の回転軸Aの周りの撮像では全ての撮像対象Wを網羅できない場合がある。例えば、図2Bに示す位置Z1における撮像対象Wの断層像が解析される場合において、図2Bに示す再構成可能領域Zc1よりも広い範囲に撮像対象Wが分布していれば、1個の回転軸Aの周りの撮像では全ての撮像対象Wを網羅できない。   The CPU 27 executes the reconstruction calculation based on X-ray images captured at a plurality of imaging positions around the rotation axis A in the imaging mechanism 10, but when the imaging target W is distributed over a wide range, one In some cases, imaging around the rotation axis A cannot cover all imaging targets W. For example, when the tomographic image of the imaging target W at the position Z1 shown in FIG. 2B is analyzed, if the imaging target W is distributed over a wider range than the reconfigurable region Zc1 shown in FIG. 2B, one rotation is performed. Imaging around the axis A cannot cover all imaging targets W.

この場合、CPU27は、複数の位置に回転軸Aを設定し、複数個の回転軸Aについて複数回の撮像を行うことになることによって全ての撮像対象Wを網羅することになる。従って、同一の撮像対象Wに対して、少ない数の回転軸を設定すれば、回転軸の数が多い場合と比較して短い時間で撮像対象Wの撮像を完了することができる。   In this case, the CPU 27 covers all the imaging targets W by setting the rotation axes A at a plurality of positions and performing imaging a plurality of times with respect to the plurality of rotation axes A. Therefore, if a small number of rotation axes are set for the same imaging object W, imaging of the imaging object W can be completed in a shorter time compared to the case where the number of rotation axes is large.

そこで、本実施形態においては、正六角形を利用して回転軸Aの位置を設定することにより、少ない数の回転軸Aで撮像対象Wを網羅する。正六角形配置部27aは、撮像対象Wを回転軸Aに垂直な方向に仮想的に切断した切断面上において、1個の回転軸の周りの撮像によって再構成可能な再構成可能領域Zcに内接する正六角形を、辺を共有して隣接した状態で仮想的に複数個並べる機能をCPU27に実行させるプログラムモジュールである。   Therefore, in this embodiment, the imaging object W is covered with a small number of rotation axes A by setting the position of the rotation axis A using a regular hexagon. The regular hexagonal arrangement portion 27a is located in a reconfigurable area Zc that can be reconfigured by imaging around one rotation axis on a cut surface obtained by virtually cutting the imaging target W in a direction perpendicular to the rotation axis A. This is a program module that causes the CPU 27 to execute a function of virtually arranging a plurality of tangent regular hexagons in a state where the sides are adjacent to each other in a shared state.

すなわち、CPU27は、撮像対象Wの断層像を取得する切断面を、回転軸Aに垂直な方向に仮想的に設定する。本実施形態において当該切断面はX−Y平面に平行であるとともに撮像対象Wを通る面である。また、CPU27は、当該切断面上の再構成可能領域Zc1に内接する正方形ではなく、当該再構成可能領域Zc1に内接する正六角形を仮想的に設定する。本実施形態においてCPU27は、正六角形の一辺rを特定されることによって正六角形を設定する。なお、正六角形の一辺rは、再構成可能領域Zc1の直径の1/2であり、当該一辺rの算出の詳細は後述する。   That is, the CPU 27 virtually sets a cut surface for obtaining a tomographic image of the imaging target W in a direction perpendicular to the rotation axis A. In the present embodiment, the cut surface is a surface that is parallel to the XY plane and passes through the imaging target W. Further, the CPU 27 virtually sets a regular hexagon inscribed in the reconfigurable area Zc1 instead of a square inscribed in the reconfigurable area Zc1 on the cut surface. In the present embodiment, the CPU 27 sets a regular hexagon by specifying one side r of the regular hexagon. Note that one side r of the regular hexagon is ½ of the diameter of the reconfigurable region Zc1, and details of calculation of the side r will be described later.

図3Aは、再構成可能領域Zc1をZ軸に平行な方向から眺めた状態を示しており、再構成可能領域Zc1の周を円形で示している。この再構成可能領域Zc1の直径を2rとすると、破線で示すように再構成可能領域Zc1に内接する正六角形の一辺はrである。一方、図3Aにおいては、再構成可能領域Zc1に内接する正方形を一点鎖線で示している。図3Aから明らかなように同一の再構成可能領域Zc1に内接する正六角形と正方形とで比較すると、正六角形の面積の方が大きい。従って、当該正六角形と正方形とを切断面上に並べた場合、多くの場合、正六角形の方が効率的に切断面を埋めることができる。   FIG. 3A shows a state in which the reconfigurable area Zc1 is viewed from a direction parallel to the Z axis, and the circumference of the reconfigurable area Zc1 is indicated by a circle. When the diameter of the reconfigurable region Zc1 is 2r, one side of the regular hexagon inscribed in the reconfigurable region Zc1 is r as shown by a broken line. On the other hand, in FIG. 3A, a square inscribed in the reconfigurable region Zc1 is indicated by a one-dot chain line. As apparent from FIG. 3A, when comparing a regular hexagon inscribed in the same reconfigurable region Zc1 with a square, the area of the regular hexagon is larger. Therefore, when the regular hexagon and the square are arranged on the cut surface, in many cases, the regular hexagon can efficiently fill the cut surface.

そこで、CPU27は、再構成可能領域Zc1の直径の1/2を一辺rとする正六角形を想定し、当該正六角形を、辺を共有して隣接した状態で仮想的に並べることにより、切断面に沿って広がる撮像対象Wを網羅するような正六角形の仮想的な配置を特定する。   Therefore, the CPU 27 assumes a regular hexagon having a side r of ½ of the diameter of the reconfigurable region Zc1, and virtually arranges the regular hexagon in a state where the sides are adjacent to each other, thereby cutting the cut surface. A virtual arrangement of regular hexagons covering the imaging target W extending along the line is specified.

本実施形態において、CPU27は、撮像部27bの処理により、正六角形配置部27aの処理で特定された正六角形の配置に基づいて各正六角形の中心を特定し、回転軸Aの位置とする。そして、CPU27は、撮像部27bの処理により、各回転軸Aのそれぞれについて、回転軸Aの周りの複数の撮像位置で撮像を行う。従って、本実施形態においては、正方形によって切断面を埋めた場合と比較して、回転軸Aの位置の数が少なくても、撮像対象Wを網羅できる可能性が高い。このため、多くの場合において、撮像に必要な時間を短縮化することができる。   In the present embodiment, the CPU 27 identifies the center of each regular hexagon based on the regular hexagonal arrangement identified by the process of the regular hexagonal arrangement unit 27a by the process of the imaging unit 27b, and sets it as the position of the rotation axis A. Then, the CPU 27 performs imaging at a plurality of imaging positions around the rotation axis A for each of the rotation axes A by the processing of the imaging unit 27b. Therefore, in this embodiment, there is a high possibility that the imaging target W can be covered even if the number of positions of the rotation axis A is small as compared with the case where the cut surface is filled with squares. For this reason, in many cases, the time required for imaging can be shortened.

良否判定部27dは、撮像対象Wの断層像に基づいて検査範囲を特定し、撮像対象Wの良否を判定する機能をCPU27に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、CPU27は、良否判定部27dの処理により、再構成演算部27cの処理によって取得された再構成情報を参照し、当該再構成情報に基づいて、撮像対象WをZ軸に垂直な方向に切断した切断面の断層像を取得する。そして、CPU27は、断層像と所定の判定条件(例えば、ボイドの有無やボイドの大きさ、形状、位置等による良否の基準を示す条件)とを比較し、判定条件に基づいて良否を判定する。   The quality determination unit 27d is a program module that causes the CPU 27 to execute a function of determining an inspection range based on a tomographic image of the imaging target W and determining the quality of the imaging target W. That is, the CPU 27 refers to the reconstruction information acquired by the processing of the reconstruction calculation unit 27c by the processing of the pass / fail determination unit 27d, and sets the imaging target W in the direction perpendicular to the Z axis based on the reconstruction information. A tomographic image of the cut surface is obtained. Then, the CPU 27 compares the tomographic image with a predetermined determination condition (for example, a condition indicating a pass / fail criterion based on the presence / absence of a void, the size, shape, position, etc.) of the void, and determines pass / fail based on the determination condition. .

(2)X線検査処理:
図4は、X線検査処理を示すフローチャートである。撮像部27bの処理によりCPU27は、基板の撮像対象Wを撮像できる位置にX−Yステージ13を移動させる(ステップS100)。すなわち、CPU27は、図示しない基板の設計情報等に基づいて基板上での撮像対象Wを特定し、撮像対象Wを検査の際の初期位置に移動させる。
(2) X-ray inspection process:
FIG. 4 is a flowchart showing the X-ray inspection process. The CPU 27 moves the XY stage 13 to a position where the imaging target W of the substrate can be imaged by the processing of the imaging unit 27b (step S100). That is, the CPU 27 specifies the imaging target W on the board based on the design information of the board (not shown) and moves the imaging target W to the initial position at the time of inspection.

次に、CPU27は、正六角形配置部27aの機能により、検査領域を取得する(ステップS105)。検査領域は、検査対象となる撮像対象Wが含まれる領域であり、1個以上の回転軸Aに関する撮像によって網羅されるべき領域である。撮像対象Wは、種々の手法で取得されて良く、例えば、上述の設計情報等に基づいて撮像対象Wが含まれる領域が検査領域として取得されても良いし、X線検出器12等によってZ軸方向から撮像対象Wが撮像された画像が出力部25に表示された状態で、利用者が当該画像から入力部24によって検査領域を指定しても良く、種々の構成を採用可能である。なお、本実施形態において、検査領域は矩形である。   Next, the CPU 27 acquires an inspection region by the function of the regular hexagonal arrangement unit 27a (step S105). The inspection area is an area that includes the imaging object W to be inspected, and is an area that should be covered by imaging with respect to one or more rotation axes A. The imaging target W may be acquired by various methods. For example, an area including the imaging target W may be acquired as an inspection area based on the above-described design information or the like, or may be acquired by the X-ray detector 12 or the like. In a state where an image obtained by imaging the imaging target W from the axial direction is displayed on the output unit 25, the user may designate an examination area from the image by the input unit 24, and various configurations can be employed. In the present embodiment, the inspection area is rectangular.

次に、CPU27は、正六角形配置部27aの機能により、撮像条件を取得する(ステップS110)。当該撮像条件には、X線発生器11によるX線の出力強度等を指定する制御情報、X線検出器12における有効撮像範囲等を示す仕様情報、撮像機構10における可動部の位置を指定する位置情報等が含まれる。これらの撮像条件のうち、予め決められている情報はメモリ26に予め記憶されており、CPU27は、メモリ26を参照して各情報を取得する。   Next, the CPU 27 acquires imaging conditions by the function of the regular hexagonal arrangement unit 27a (step S110). As the imaging condition, control information specifying the output intensity of the X-ray from the X-ray generator 11, specification information indicating an effective imaging range of the X-ray detector 12, and the position of the movable part in the imaging mechanism 10 are specified. Location information and the like are included. Among these imaging conditions, predetermined information is stored in advance in the memory 26, and the CPU 27 refers to the memory 26 and acquires each piece of information.

一方、撮像条件のうち、可変の情報には予めデフォルト値が設定されているが、利用者が入力部24によって入力して所望の値にしても良い。例えばX線画像における撮像倍率は、可変の値であり、利用者によって入力可能であっても良い。撮像倍率は、X−Yステージ13をZ軸方向に変化させることが可能な機構等によって実現可能であり、この場合、Z軸方向の位置の入力などによって間接的に撮像倍率が入力されても良いし、撮像倍率自体が直接的に入力されても良い。   On the other hand, among the imaging conditions, default values are set in advance for variable information, but the user may input the values via the input unit 24 to obtain desired values. For example, the imaging magnification in the X-ray image is a variable value and may be input by the user. The imaging magnification can be realized by a mechanism that can change the XY stage 13 in the Z-axis direction. In this case, even if the imaging magnification is input indirectly by inputting a position in the Z-axis direction, etc. The imaging magnification itself may be directly input.

なお、撮像倍率は、(撮像対象WのX線画像の大きさ/撮像対象Wの大きさ)であり、例えば、X線出力部11aの焦点とX線検出面12aの中央を通る直線(光軸)上でのX線出力部11aからX線検出面12aまでの距離(図2Aに示すa+b)を、同一直線上でのX線出力部11aから回転軸Aまでの距離(図2Aに示すa)で除した値によって算出される。また、有効撮像範囲は、矩形のX線検出面12aにおいてX線画像を撮像可能な実行撮像領域の大きさであり、2辺の大きさで定義される。   The imaging magnification is (the size of the X-ray image of the imaging target W / the size of the imaging target W). For example, a straight line (light) passing through the focal point of the X-ray output unit 11a and the center of the X-ray detection surface 12a. The distance from the X-ray output unit 11a to the X-ray detection surface 12a (a + b shown in FIG. 2A) on the axis) is the distance from the X-ray output unit 11a to the rotation axis A (shown in FIG. 2A) on the same straight line. Calculated by the value divided by a). The effective imaging range is the size of an effective imaging area in which an X-ray image can be captured on the rectangular X-ray detection surface 12a, and is defined by the size of two sides.

本実施形態においては、X−Y平面に平行な辺である横方向の辺と当該横方向に垂直な縦方向の辺の大きさによって有効撮像範囲が定義される。有効撮像範囲の単位は各種の単位で特定されて良く、長さの単位(mm等)であってもよいし、ドット数等であっても良い。有効撮像範囲がドット数で表現される場合、ドット数とドットピッチ(μm/dot等)とを乗じることで長さの単位に変換可能である。   In the present embodiment, an effective imaging range is defined by the size of a horizontal side that is a side parallel to the XY plane and a vertical side that is perpendicular to the horizontal direction. The unit of the effective imaging range may be specified by various units, and may be a unit of length (mm or the like) or the number of dots. When the effective imaging range is expressed by the number of dots, it can be converted into a unit of length by multiplying the number of dots and the dot pitch (μm / dot, etc.).

次に、CPU27は、正六角形配置部27aの機能により、撮像倍率と有効撮像範囲に基づいて正六角形の一辺の長さを取得する(ステップS115)。本実施形態において正六角形の一辺は、撮像機構10が備えるX線検出面12aにおける切断面に平行な方向の有効撮像範囲を撮像倍率で除した大きさの1/2である。すなわち、本実施形態におけるX線検出面12aの有効撮像範囲は長方形であるとともに横方向(切断面に平行な方向)の長さが縦方向の長さより長い。この有効撮像範囲において、再構成可能領域Zcの大きさを実質的に規定するのは、横方向の有効撮像範囲の長さである。   Next, the CPU 27 obtains the length of one side of the regular hexagon based on the imaging magnification and the effective imaging range by the function of the regular hexagonal arrangement unit 27a (step S115). In the present embodiment, one side of the regular hexagon is ½ of the size obtained by dividing the effective imaging range in the direction parallel to the cut surface in the X-ray detection surface 12a of the imaging mechanism 10 by the imaging magnification. That is, the effective imaging range of the X-ray detection surface 12a in the present embodiment is a rectangle, and the length in the horizontal direction (the direction parallel to the cut surface) is longer than the length in the vertical direction. In this effective imaging range, it is the length of the effective imaging range in the lateral direction that substantially defines the size of the reconfigurable area Zc.

図3Bは、回転軸周りに回転するX線出力部11aおよびX線検出面12aの組を複数の回転位置について示し、Z軸に平行な方向から眺めた図である。図3Bにおいては、3カ所の回転位置について示しており、各回転位置においてX線出力部11aからX線検出面12aに達するX線の範囲を一点鎖線で示している。これらのX線の範囲の中で、重複する範囲は上述の逆投影で投影軌跡が重なる範囲であり、再構成可能領域Zc1に相当する。X線出力部11aおよびX線検出面12aの組が多数であれば、重複する範囲は図3Bにおいて破線で示す円に近づき、当該円の範囲が再構成可能領域Zc1であると見なすことができる。   FIG. 3B is a diagram showing a set of the X-ray output unit 11a and the X-ray detection surface 12a rotating around the rotation axis at a plurality of rotation positions, viewed from a direction parallel to the Z axis. FIG. 3B shows three rotational positions, and the range of X-rays reaching the X-ray detection surface 12a from the X-ray output unit 11a at each rotational position is indicated by a one-dot chain line. Among these X-ray ranges, the overlapping range is a range where projection trajectories overlap in the back projection described above, and corresponds to the reconfigurable region Zc1. If there are many pairs of the X-ray output unit 11a and the X-ray detection surfaces 12a, the overlapping range approaches a circle indicated by a broken line in FIG. 3B, and the range of the circle can be regarded as the reconfigurable region Zc1. .

図3Bにおいて、横方向の有効撮像範囲の長さはHdである。そして、上述のように撮像倍率は、X線出力部11aからX線検出面12aまでの距離(図2Aに示すa+b)を、同一直線上でのX線出力部11aから回転軸Aまでの距離(図2Aに示すa)で除した値である。従って、CPU27が横方向の有効撮像範囲の長さHdを、撮像倍率(a+b)/aで除することにより、撮像対象Wの切断面上での再構成可能領域Zc1の直径D1を取得することができる。そこで、CPU27が直径D1の1/2を取得すれば、再構成可能領域Zc1の半径rを取得することができる。当該半径rは、再構成可能領域Zc1に内接する正六角形の一辺であるため、以上の処理により、正六角形の一辺の長さrを取得したことになる。   In FIG. 3B, the length of the effective imaging range in the horizontal direction is Hd. As described above, the imaging magnification is the distance from the X-ray output unit 11a to the X-ray detection surface 12a (a + b shown in FIG. 2A), and the distance from the X-ray output unit 11a to the rotation axis A on the same straight line. It is the value divided by (a shown in FIG. 2A). Accordingly, the CPU 27 obtains the diameter D1 of the reconfigurable region Zc1 on the cut surface of the imaging target W by dividing the length Hd of the effective imaging range in the horizontal direction by the imaging magnification (a + b) / a. Can do. Therefore, if the CPU 27 acquires ½ of the diameter D1, the radius r of the reconfigurable region Zc1 can be acquired. Since the radius r is one side of a regular hexagon inscribed in the reconfigurable area Zc1, the length r of one side of the regular hexagon is acquired by the above processing.

次に、CPU27は、正六角形配置部27aおよび撮像部27bの機能により、検査領域Zrの一つの角と頂点が一致し、検査領域Zrの辺と一辺が一致する正六角形に対して他の正六角形を詰めて並べ、検査領域Zrを内包する正六角形の配置を取得する(ステップS120)。   Next, the CPU 27 uses the functions of the regular hexagon arrangement unit 27a and the imaging unit 27b to match another regular hexagon with respect to a regular hexagon in which one corner and vertex of the inspection region Zr coincide with each other and one side of the inspection region Zr coincides with one side. The regular hexagonal arrangement including the inspection area Zr is obtained by packing the squares in a line (step S120).

図5Aは、矩形の検査領域Zrの角に対して正六角形Hexの頂点を一致させ、検査領域Zrの辺と正六角形Hexの一辺とを一致させ、検査領域Zrを内包するように正六角形Hexを詰めて並べた状態を示している。なお、図5Aにおいては、検査領域Zrを破線、正六角形Hexを実線によって示している。このような配置は、検査領域Zrに対して正六角形Hexを仮想的に並べることによって取得されても良いし、検査領域Zrおよび正六角形Hexの大きさに基づいて演算によって算出されても良い。   In FIG. 5A, the regular hexagon Hex is aligned so that the vertex of the regular hexagon Hex matches the corner of the rectangular inspection region Zr, the side of the inspection hexagon Hex matches one side of the regular hexagon Hex, and the inspection region Zr is included. It shows the state of lining up. In FIG. 5A, the inspection region Zr is indicated by a broken line, and the regular hexagon Hex is indicated by a solid line. Such an arrangement may be acquired by virtually arranging regular hexagons Hex with respect to the inspection region Zr, or may be calculated by calculation based on the sizes of the inspection region Zr and the regular hexagon Hex.

演算によって正六角形Hexの配置を取得する手法としては、種々の手法が採用可能であるが、例えば、検査領域Zrの角Trに基づいて角に存在する正六角形Hexの中心Hr1の位置を算出し、当該中心Hr1から正六角形の各辺に対して垂直な方向に2rの距離にある位置(例えば、j方向に2rの距離にある位置であれば図5AのHr2)を算出する処理を、検査領域Zrの内部に新たな位置を算出できなくなるまで繰り返し、検査領域Zrの内部に存在する位置を正六角形の中心とする構成によって実現可能である。すなわち、このようにして配置された正六角形の最外周に着目すると、図5Aに示すように、正六角形の最外周の内側に検査領域Zrが含まれており、内包されているといえる。   Various methods can be adopted as a method for acquiring the arrangement of the regular hexagon Hex by calculation. For example, the position of the center Hr1 of the regular hexagon Hex existing at the corner is calculated based on the corner Tr of the inspection region Zr. A process of calculating a position at a distance of 2r in the direction perpendicular to each side of the regular hexagon from the center Hr1 (for example, Hr2 in FIG. 5A if the position is at a distance of 2r in the j direction) This is repeated until a new position cannot be calculated inside the region Zr, and can be realized by a configuration in which the position existing inside the inspection region Zr is the center of a regular hexagon. That is, paying attention to the outermost periphery of the regular hexagon arranged in this way, as shown in FIG. 5A, it can be said that the inspection region Zr is included inside the outermost periphery of the regular hexagon and is included.

なお、図5Bは、一辺rの正六角形が内接する円形に内接する正方形Squ(一辺2-1/2r)について、検査領域Zrの角と頂点が一致し、検査領域Zrの辺と一辺が一致する正方形を基準として検査領域Zrを内包する正方形の配置を取得した例である。図5Aと図5Bとで比較すると、同一の大きさの検査領域Zrを内包するために並べられた正六角形の総数は17個であり、正方形の総数は20個である。従って、図5Aおよび図5Bで示された例においては、正六角形の方が正方形よりも少ない数で検査領域Zrを内包していることになる。 In FIG. 5B, for a square Scu (one side 2 −1/2 r) inscribed in a circle inscribed by a regular hexagon of one side r, the corners and vertices of the inspection region Zr coincide, and the side and one side of the inspection region Zr are This is an example in which an arrangement of squares including the inspection region Zr is acquired with reference to a matching square. Comparing FIG. 5A and FIG. 5B, the total number of regular hexagons arranged to contain the inspection area Zr of the same size is 17, and the total number of squares is 20. Accordingly, in the example shown in FIGS. 5A and 5B, the regular hexagonal shape includes the inspection region Zr with a smaller number than the square.

図6Aおよび図6Bは、同一の大きさの再構成可能領域Zc1に内接する正六角形と正方形とのそれぞれによって、縦横の長さが同一である矩形の検査領域を内包するために必要な正六角形および正方形の数(総視野数)を示す図である。図6Aは、検査領域サイズ(大きさ)を横軸、総視野数を縦軸にして示すグラフであり、再構成可能領域Zc1の半径(正六角形の一辺と等しい)を1としてサイズを規定している。従って、検査領域サイズ10は、検査領域の縦横の長さが再構成可能領域Zc1の半径の10倍であることを示している。また、図6Aにおいては、正方形を配置した場合の総視野数を破線、正六角形を配置した場合の総視野数を実線によって示している。   FIG. 6A and FIG. 6B show regular hexagons necessary for enclosing a rectangular inspection region having the same vertical and horizontal lengths by the regular hexagon and the square inscribed in the reconfigurable region Zc1 of the same size. It is a figure which shows the number of squares (total number of visual fields). FIG. 6A is a graph showing the inspection area size (size) on the horizontal axis and the total number of fields of view on the vertical axis. The size is defined with the radius (equal to one side of the regular hexagon) of the reconfigurable area Zc1 as 1. ing. Therefore, the inspection area size 10 indicates that the vertical and horizontal lengths of the inspection area are 10 times the radius of the reconfigurable area Zc1. In FIG. 6A, the total number of fields when a square is arranged is indicated by a broken line, and the total number of fields when a regular hexagon is arranged is indicated by a solid line.

図6Bにおいては、(正方形の総視野数/正六角形の総視野数)を%表記で示した図であり、横軸は図6Aと同様である。図6Aおよび図6Bに示すように、検査領域サイズのほぼ全域に渡って、正六角形によって得られる総視野数は正方形によって得られる総視野数よりも少ない。以上のように、同一の大きさの再構成可能領域Zc1に内接する正六角形と正方形とを比較すると、正六角形においては、正方形よりも少ない数で検査領域を内包可能な配置を生成することができる。   FIG. 6B is a diagram showing (total number of fields of square / total number of fields of regular hexagon) in% notation, and the horizontal axis is the same as FIG. 6A. As shown in FIGS. 6A and 6B, over almost the entire inspection area size, the total number of fields obtained by the regular hexagon is less than the total number of fields obtained by the square. As described above, when the regular hexagon inscribed in the reconfigurable region Zc1 having the same size is compared with the square, the regular hexagon can generate an arrangement that can include the inspection region with a smaller number than the square. it can.

以上のようにして正六角形による配置が取得されると、CPU27は、検査領域Zrに正六角形を重ねて表示する(ステップS125)。すなわち、CPU27は、出力部25に制御信号を出力し、ステップS105において取得された検査領域Zrに対してステップS120で取得された配置の通りに正六角形を並べて表示する。例えば、CPU27は、出力部25に図5Aのような画像を表示する。むろん、ここでも、Z軸方向から撮像対象Wが撮像された画像が重ねて表示されていても良い。なお、この際、CPU27は、出力部25に、撮像条件の再入力、検査領域の再入力、撮像の開始のいずれかを選択するための選択肢が表示される。   When the arrangement of regular hexagons is acquired as described above, the CPU 27 displays the regular hexagons superimposed on the inspection area Zr (step S125). That is, the CPU 27 outputs a control signal to the output unit 25, and displays the regular hexagons side by side as in the arrangement acquired in step S120 with respect to the inspection region Zr acquired in step S105. For example, the CPU 27 displays an image as shown in FIG. 5A on the output unit 25. Of course, here too, an image obtained by imaging the imaging target W from the Z-axis direction may be displayed in an overlapping manner. At this time, the CPU 27 displays an option for selecting any one of the re-input of the imaging condition, the re-input of the inspection area, and the start of imaging on the output unit 25.

次に、CPU27は、撮像条件の再入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS130)。すなわち、CPU27は、利用者が入力部24を操作して出力部25に表示された撮像条件の再入力を選択した場合には、撮像条件の再入力を受け付けたと判定する。ステップS130において、撮像条件の再入力を受け付けたと判定された場合、CPU27は、ステップS110以降の処理を繰り返す。   Next, the CPU 27 determines whether or not re-input of the imaging conditions has been accepted (step S130). That is, when the user operates the input unit 24 and selects the re-input of the imaging condition displayed on the output unit 25, the CPU 27 determines that the re-input of the imaging condition has been accepted. If it is determined in step S130 that re-input of the imaging conditions has been accepted, the CPU 27 repeats the processing from step S110.

ステップS130において、撮像条件の再入力を受け付けたと判定されない場合、CPU27は、検査領域の再入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS135)。すなわち、CPU27は、利用者が入力部24を操作して出力部25に表示された検査領域の再入力を選択した場合には、検査領域の再入力を受け付けたと判定する。ステップS135において、検査領域の再入力を受け付けたと判定された場合、CPU27は、ステップS105以降の処理を繰り返す。   If it is not determined in step S130 that re-input of imaging conditions has been received, the CPU 27 determines whether or not re-input of the inspection area has been received (step S135). That is, when the user operates the input unit 24 to select re-input of the inspection area displayed on the output unit 25, the CPU 27 determines that re-input of the inspection area has been accepted. If it is determined in step S135 that re-input of the inspection area has been accepted, the CPU 27 repeats the processing from step S105.

ステップS135において、検査領域の再入力を受け付けたと判定されない場合、CPU27は、正六角形の中心を回転軸の位置に設定する(ステップS140)。すなわち、CPU27は、ステップS120で取得された切断面上での正六角形の配置に基づいて正六角形の中心を特定し、回転軸Aの位置に設定する。図5Aに示す例であれば、位置Hr1,Hr2に加え、図5Aに示された全ての正六角形の中心が回転軸Aの位置として設定される。   If it is not determined in step S135 that re-input of the inspection area has been received, the CPU 27 sets the center of the regular hexagon to the position of the rotation axis (step S140). That is, the CPU 27 identifies the center of the regular hexagon based on the regular hexagonal arrangement on the cut surface acquired in step S120, and sets it to the position of the rotation axis A. In the example shown in FIG. 5A, in addition to the positions Hr1 and Hr2, the centers of all the regular hexagons shown in FIG.

次に、CPU27は、撮像部27bの機能により、CT撮像処理を実行する(ステップS145)。すなわち、CPU27は、撮像部27bの処理により、発生器制御部21,検出器制御部22,撮像機構制御部23に対して所定の指示を出力し、ステップS140で設定された回転軸Aの中の一つを選択する。そして、CPU27は、選択された回転軸Aに対して傾斜した角度でX線が撮像対象Wに照射されるように、X線発生器11、X線検出器12等の配置を調整する。さらに、CPU27は、撮像部27bの処理により、発生器制御部21に対して所定の指示を出力してX線発生器11に所定の出力でX線を出力させ、検出器制御部22に対して所定の指示を出力してX線検出器12によってX線画像データ26bを取得する。   Next, the CPU 27 executes CT imaging processing by the function of the imaging unit 27b (step S145). That is, the CPU 27 outputs predetermined instructions to the generator control unit 21, the detector control unit 22, and the imaging mechanism control unit 23 by the processing of the imaging unit 27b, and the center of the rotation axis A set in step S140. Select one of the following. Then, the CPU 27 adjusts the arrangement of the X-ray generator 11, the X-ray detector 12, and the like so that the imaging target W is irradiated with the X-rays at an angle inclined with respect to the selected rotation axis A. Further, the CPU 27 outputs a predetermined instruction to the generator control unit 21 by the processing of the imaging unit 27b, causes the X-ray generator 11 to output X-rays with a predetermined output, and causes the detector control unit 22 to The X-ray detector 12 obtains X-ray image data 26b by outputting a predetermined instruction.

さらに、CPU27は、以上のようにX線画像データ26bを撮像する処理を、回転軸Aを中心とした回転を行った後の複数の撮像位置で実行し、複数の撮像位置で撮像したX線画像データ26bをメモリ26に記録する。以上のようにして1個の回転軸Aについての撮像が終了すると、CPU27は、未撮影の回転軸Aを選択し、新たに選択された回転軸Aについての撮像を行う。そして、ステップS140で設定された全ての回転軸Aについて撮像が行われるまで、以上の処理を繰り返す。   Further, the CPU 27 executes the process of imaging the X-ray image data 26b as described above at a plurality of imaging positions after rotation about the rotation axis A, and X-rays imaged at the plurality of imaging positions. The image data 26 b is recorded in the memory 26. When imaging for one rotation axis A is completed as described above, the CPU 27 selects an unphotographed rotation axis A and performs imaging for the newly selected rotation axis A. The above processing is repeated until imaging is performed for all the rotation axes A set in step S140.

次に、CPU27は、再構成演算部27cの処理により、再構成演算処理を実行する(ステップS150)。再構成演算は、撮像対象Wの3次元構造を再構成することができれば良く、種々の処理を採用可能であり、CPU27は、例えば、フィルタ補正逆投影法によって再構成情報を取得する。CPU27は、ステップS140で設定された各回転軸Aについて当該再構成情報の取得処理を行う。この結果、図5Aに示すような切断面上の検査領域Zr内の再構成情報が不足なく網羅された状態となる。   Next, the CPU 27 executes a reconstruction calculation process by the process of the reconstruction calculation unit 27c (step S150). The reconstruction calculation only needs to reconstruct the three-dimensional structure of the imaging target W, and various processes can be employed. The CPU 27 acquires reconstruction information by, for example, a filter-corrected back projection method. The CPU 27 performs processing for acquiring the reconstruction information for each rotation axis A set in step S140. As a result, the reconstruction information in the inspection area Zr on the cut surface as shown in FIG.

以上のようにして検査領域Zr内の再構成情報が取得されると、CPU27は、良否判定部27dの処理により、良否判定処理を行う(ステップS155)。すなわち、CPU27は、良否判定部27dの処理により、検査領域Zr内の再構成情報から撮像対象Wの再構成情報を抽出し、所定の判定条件に基づいて良否を判定する。
なお、上記の実施形態は、上記回転軸Aに対してX線出力部11aの焦点とX線検出面12aの中央を通る直線(光軸)が斜めに交わる傾斜型CTであるが、当該回転軸Aと光軸との交差角は種々の値を採用可能である。例えば、特許文献1に開示されたように、回転軸に対してX線の光軸が直交する直交型CTであってもよい。
When the reconstruction information in the inspection area Zr is acquired as described above, the CPU 27 performs a quality determination process by the process of the quality determination unit 27d (step S155). That is, the CPU 27 extracts the reconstruction information of the imaging target W from the reconstruction information in the inspection area Zr by the processing of the quality determination unit 27d, and determines quality based on a predetermined determination condition.
The above embodiment is an inclined CT in which a straight line (optical axis) passing through the focus of the X-ray output unit 11a and the center of the X-ray detection surface 12a obliquely intersects the rotation axis A. Various values can be adopted as the crossing angle between the axis A and the optical axis. For example, as disclosed in Patent Document 1, an orthogonal CT in which the optical axis of the X-ray is orthogonal to the rotation axis may be used.

(3)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、切断面上に正六角形を配置し、正六角形の中心を回転軸とする限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、検査対象はBGAにおけるバンプ以外にも各種の対象が想定され、メッキによって充填されたスルーホールや、C4方式で利用されるバンプ等であっても良いし、リード部品を実装するためのはんだ等であっても良い。また、良否判定のための処理は種々の手法が採用されてよく、例えば、バンプの形状やボイドと検査対象の重心との距離等に基づいて良否判定が行われてもよい。
(3) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention, and various other embodiments can be adopted as long as a regular hexagon is arranged on the cut surface and the center of the regular hexagon is used as a rotation axis. . For example, various inspection objects other than the bumps in the BGA are envisaged, and may be through holes filled by plating, bumps used in the C4 method, or solder for mounting lead components. Etc. In addition, various methods may be employed for the quality determination process. For example, the quality determination may be performed based on the shape of the bump, the distance between the void and the center of gravity of the inspection target, or the like.

さらに、CPU27が正六角形配置部27aによって正六角形を配置する際の処理は、上述の処理以外にも種々の処理を採用可能である。例えば、CPU27が、正六角形配置部27aの機能により、切断面上で詰めて並べられた正六角形と、切断面上に配置された撮像対象Wとを重ね、撮像部27bの機能により、撮像対象を内包する正六角形を選択し、選択された正六角形の中心を回転軸とする構成であっても良い。   Furthermore, the processing when the CPU 27 arranges the regular hexagon by the regular hexagon arranging portion 27a can employ various processes other than the above-described processes. For example, the CPU 27 overlaps the regular hexagons arranged on the cut surface with the regular hexagonal arrangement unit 27a and the imaging target W arranged on the cut surface, and the imaging unit 27b performs the imaging target. Alternatively, a regular hexagon that includes a center of the selected hexagon may be selected, and the center of the selected regular hexagon may be the rotation axis.

すなわち、CPU27は、再構成可能領域Zc1に内接する正六角形が2次元的に隙間なく配置されたマスクを仮想的に生成する。そして、切断面上に正六角形のマスクを配置し、切断面に配置された撮像対象Wを重ねれば、撮像対象Wを含む正六角形の中心を回転軸Aとすれば良いことが分かる。図7Aは、チップC内に含まれる撮像対象Wであるバンプを模式的に示した図である。図7Aにおいては、直方体のチップCの最も広い面が切断面と平行である状態が想定されおり、撮像対象Wは切断面上に図7Aに示すように配置されていると見なすことができる。   That is, the CPU 27 virtually generates a mask in which regular hexagons inscribed in the reconfigurable area Zc1 are two-dimensionally arranged without a gap. Then, if a regular hexagonal mask is arranged on the cut surface and the imaging target W arranged on the cut surface is overlapped, it can be seen that the center of the regular hexagon including the imaging target W may be the rotation axis A. FIG. 7A is a diagram schematically illustrating bumps that are imaging targets W included in the chip C. FIG. In FIG. 7A, it is assumed that the widest surface of the rectangular parallelepiped chip C is parallel to the cut surface, and the imaging target W can be regarded as being arranged on the cut surface as shown in FIG. 7A.

図7Bは、切断面上に配置された撮像対象Wと、再構成可能領域Zc1に内接する正六角形のマスクMkとを重ねて示す図である。このように、切断面上に配置された撮像対象WとマスクMkとを重ねれば、マスクMk内に撮像対象Wが存在する正六角形のみにおいて中心を回転軸Aとした撮像を実施すれば良いことが判明する。   FIG. 7B is a diagram in which the imaging target W arranged on the cut surface and a regular hexagonal mask Mk inscribed in the reconfigurable region Zc1 are overlapped. As described above, when the imaging target W arranged on the cut surface and the mask Mk are overlapped, the imaging with the rotation axis A as the center only in the regular hexagon in which the imaging target W exists in the mask Mk may be performed. It turns out.

そこで、CPU27は、自動または手動により、マスクMkから中心を回転軸Aとすべき正六角形を抽出する。自動で正六角形を抽出する場合、CPU27は、チップCの設計情報や、撮像対象Wを含むX線画像等に基づいて撮像対象Wの切断面上での位置を特定する。また、CPU27は、マスクMkを構成する正六角形のそれぞれについて、周の位置を特定し、周の内側に撮像対象Wが含まれるか否かを判定する。そして、周の内側に撮像対象Wが含まれる正六角形を特定し、当該正六角形の中心を回転軸Aの位置として取得する。   Therefore, the CPU 27 extracts a regular hexagon whose center is the rotation axis A from the mask Mk, automatically or manually. When the regular hexagon is automatically extracted, the CPU 27 specifies the position of the imaging target W on the cut surface based on the design information of the chip C, the X-ray image including the imaging target W, and the like. Further, the CPU 27 specifies the position of the circumference of each regular hexagon constituting the mask Mk, and determines whether or not the imaging target W is included inside the circumference. Then, a regular hexagon in which the imaging target W is included inside the circumference is specified, and the center of the regular hexagon is acquired as the position of the rotation axis A.

一方、手動で正六角形を抽出する場合、CPU27は、図7Bに示すようなマスクMkと撮像対象Wとが重ねられた画像を出力部25に表示させる。そして、CPU27は、利用者が入力部24を操作して実施する正六角形の選択を受け付ける。正六角形の選択は、残すべき正六角形の選択であっても良いし、マスクMkから除去すべき正六角形の選択であっても良い。いずれにしても、CPU27は、選択によって特定された正六角形の中心を回転軸Aの位置として取得する。なお、手動による選択によれば、撮像対象Wと類似の像であるが撮像対象ではない物体や、検査する必要のない撮像対象Wが存在する場合に、これらを除外することが容易になる。   On the other hand, when the regular hexagon is manually extracted, the CPU 27 causes the output unit 25 to display an image in which the mask Mk and the imaging target W as illustrated in FIG. Then, the CPU 27 receives a regular hexagonal selection performed by the user operating the input unit 24. The selection of a regular hexagon may be a selection of a regular hexagon to be left, or a selection of a regular hexagon to be removed from the mask Mk. In any case, the CPU 27 acquires the center of the regular hexagon specified by the selection as the position of the rotation axis A. In addition, according to the manual selection, when there is an object that is similar to the imaging target W but is not an imaging target or an imaging target W that does not need to be inspected, it is easy to exclude them.

図7Bにおいては、マスクMkから除外された正六角形をハッチングによって例示している。以上のような処理によれば、検査領域を定義することなく正六角形の配置を決定することが可能である。また、撮像対象Wが切断面上で任意の形状に配置されていても、最低限の個数の正六角形の配置を容易に取得することが可能になる。   In FIG. 7B, the regular hexagon excluded from the mask Mk is illustrated by hatching. According to the processing as described above, it is possible to determine the regular hexagonal arrangement without defining the inspection region. Further, even when the imaging target W is arranged in an arbitrary shape on the cut surface, it is possible to easily obtain a minimum number of regular hexagonal arrangements.

10…撮像機構、11…X線発生器、11a…X線出力部、12…X線検出器、12a…X線検出面、13…X−Yステージ、20…制御部、21…発生器制御部、22…検出器制御部、23…撮像機構制御部、24…入力部、25…出力部、26…メモリ、26a、27b…撮像部、27c…再構成演算部、27d…良否判定部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging mechanism, 11 ... X-ray generator, 11a ... X-ray output part, 12 ... X-ray detector, 12a ... X-ray detection surface, 13 ... XY stage, 20 ... Control part, 21 ... Generator control , 22 ... Detector control unit, 23 ... Imaging mechanism control unit, 24 ... Input unit, 25 ... Output unit, 26 ... Memory, 26a, 27b ... Imaging unit, 27c ... Reconstruction calculation unit, 27d ... Pass / fail judgment unit

Claims (6)

回転軸周りの回転角が異なる複数の撮像位置で前記回転軸に対して傾斜または直交した方向に出力された放射線によって撮像対象を撮像可能であるとともに、前記回転軸の位置を前記回転軸に垂直な方向に変化させることが可能な撮像機構と、
前記撮像対象を前記回転軸に垂直な方向に仮想的に切断した切断面上において、1個の前記回転軸周りの撮像によって再構成可能な再構成可能領域に内接する正六角形を、辺を共有して隣接した状態で仮想的に複数個並べる正六角形配置部と、
前記正六角形の中心を前記回転軸として前記複数の撮像位置で前記撮像対象を撮像する撮像部と、
前記回転軸毎の撮像画像に基づいて再構成演算を実行する再構成演算部と、
を備える3次元撮像装置。
The imaging object can be imaged with radiation output in a direction inclined or orthogonal to the rotation axis at a plurality of imaging positions with different rotation angles around the rotation axis, and the position of the rotation axis is perpendicular to the rotation axis An imaging mechanism that can be changed in any direction,
Shares a side of a regular hexagon inscribed in a reconfigurable area that can be reconfigured by imaging around one rotation axis on a cut surface obtained by virtually cutting the imaging target in a direction perpendicular to the rotation axis And a regular hexagonal arrangement section that virtually arranges a plurality of them adjacent to each other,
An imaging unit that images the imaging object at the plurality of imaging positions with the center of the regular hexagon as the rotation axis;
A reconstruction calculation unit that executes a reconstruction calculation based on the captured image for each rotation axis;
A three-dimensional imaging device.
前記撮像機構は、長方形の有効撮像範囲の一辺が前記切断面に平行な放射線検出器を備え、
前記正六角形の一辺は、前記切断面に平行な前記有効撮像範囲の一辺の長さを撮像倍率で除した長さの1/2である、
請求項1に記載の3次元撮像装置。
The imaging mechanism includes a radiation detector in which one side of a rectangular effective imaging range is parallel to the cut surface,
One side of the regular hexagon is ½ of the length obtained by dividing the length of one side of the effective imaging range parallel to the cut surface by the imaging magnification.
The three-dimensional imaging device according to claim 1.
前記正六角形配置部は、
前記切断面上の矩形の検査領域に対して、前記検査領域の一つの角と頂点が一致し、前記矩形の辺と一辺が一致する前記正六角形に対して他の前記正六角形を詰めて並べ、
前記撮像部は、
前記矩形を内包する前記正六角形の中心を前記回転軸とする、
請求項1または請求項2のいずれか記載の3次元撮像装置。
The regular hexagonal arrangement part is
With respect to the rectangular inspection area on the cut surface, one corner and vertex of the inspection area coincide with each other, and the regular hexagon whose one side coincides with one side of the rectangle is filled with the other regular hexagon. ,
The imaging unit
The center of the regular hexagon containing the rectangle is the rotation axis,
The three-dimensional imaging device according to claim 1.
前記正六角形配置部は、
前記切断面上で詰めて並べられた前記正六角形と、前記切断面上に配置された前記撮像対象とを重ね、
前記撮像部は、
前記撮像対象を内包する前記正六角形を選択し、選択された前記正六角形の中心を前記回転軸とする、
請求項1または請求項2のいずれかに記載の3次元撮像装置。
The regular hexagonal arrangement part is
The regular hexagons arranged side by side on the cut surface and the imaging object arranged on the cut surface are overlapped,
The imaging unit
Select the regular hexagon containing the imaging object, and the center of the selected regular hexagon as the rotation axis,
The three-dimensional imaging device according to claim 1.
回転軸周りの回転角が異なる複数の撮像位置で前記回転軸に対して傾斜または直交した方向に出力された放射線によって撮像対象を撮像可能であるとともに、前記回転軸の位置を前記回転軸に垂直な方向に変化させることが可能な撮像機構を利用する3次元撮像方法であって、
前記撮像対象を前記回転軸に垂直な方向に仮想的に切断した切断面上において、1個の前記回転軸周りの撮像によって再構成可能な再構成可能領域に内接する正六角形を、辺を共有して隣接した状態で仮想的に複数個並べる正六角形配置工程と、
前記正六角形の中心を前記回転軸として前記複数の撮像位置で前記撮像対象を撮像する撮像工程と、
前記回転軸毎の撮像画像に基づいて再構成演算を実行する再構成演算工程と、
を含む3次元撮像方法。
The imaging object can be imaged with radiation output in a direction inclined or orthogonal to the rotation axis at a plurality of imaging positions with different rotation angles around the rotation axis, and the position of the rotation axis is perpendicular to the rotation axis A three-dimensional imaging method using an imaging mechanism that can be changed in any direction,
Shares a side of a regular hexagon inscribed in a reconfigurable area that can be reconfigured by imaging around one rotation axis on a cut surface obtained by virtually cutting the imaging target in a direction perpendicular to the rotation axis And a regular hexagonal arrangement step in which a plurality of virtual hexagons are virtually arranged in an adjacent state,
An imaging step of imaging the imaging object at the plurality of imaging positions with the center of the regular hexagon as the rotation axis;
A reconstruction calculation step of performing a reconstruction calculation based on the captured image for each rotation axis;
A three-dimensional imaging method.
回転軸周りの回転角が異なる複数の撮像位置で前記回転軸に対して傾斜または直交した方向に出力された放射線によって撮像対象を撮像可能であるとともに、前記回転軸の位置を前記回転軸に垂直な方向に変化させることが可能な撮像機構を制御するコンピュータに、
前記撮像対象を前記回転軸に垂直な方向に仮想的に切断した切断面上において、1個の前記回転軸周りの撮像によって再構成可能な再構成可能領域に内接する正六角形を、辺を共有して隣接した状態で仮想的に複数個並べる正六角形配置機能と、
前記正六角形の中心を前記回転軸として前記複数の撮像位置で前記撮像対象を撮像する撮像機能と、
前記回転軸毎の撮像画像に基づいて再構成演算を実行する再構成演算機能と、
を実現させる3次元撮像プログラム。
The imaging object can be imaged with radiation output in a direction inclined or orthogonal to the rotation axis at a plurality of imaging positions with different rotation angles around the rotation axis, and the position of the rotation axis is perpendicular to the rotation axis A computer that controls the imaging mechanism that can be changed in any direction,
Shares a side of a regular hexagon inscribed in a reconfigurable area that can be reconfigured by imaging around one rotation axis on a cut surface obtained by virtually cutting the imaging target in a direction perpendicular to the rotation axis And a regular hexagonal arrangement function that virtually arranges them adjacent to each other,
An imaging function for imaging the imaging object at the plurality of imaging positions with the center of the regular hexagon as the rotation axis;
A reconstruction calculation function for executing a reconstruction calculation based on the captured image for each rotation axis;
3D imaging program that realizes
JP2017133407A 2017-07-07 2017-07-07 3D imaging apparatus, 3D imaging method, and 3D imaging program Active JP6622260B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017133407A JP6622260B2 (en) 2017-07-07 2017-07-07 3D imaging apparatus, 3D imaging method, and 3D imaging program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017133407A JP6622260B2 (en) 2017-07-07 2017-07-07 3D imaging apparatus, 3D imaging method, and 3D imaging program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019015615A true JP2019015615A (en) 2019-01-31
JP6622260B2 JP6622260B2 (en) 2019-12-18

Family

ID=65357596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017133407A Active JP6622260B2 (en) 2017-07-07 2017-07-07 3D imaging apparatus, 3D imaging method, and 3D imaging program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6622260B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019219632A (en) * 2018-06-22 2019-12-26 オリンパス株式会社 Imaging system, image construction method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03118673A (en) * 1989-09-30 1991-05-21 Shimadzu Corp Picture reconstructing method for ct scanner
US5032990A (en) * 1989-05-30 1991-07-16 General Electric Company Translate rotate scanning method for x-ray imaging
JP2004515762A (en) * 2000-12-06 2004-05-27 テラダイン・インコーポレーテッド Eccentric fault synthesis
JP2006003122A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Shimadzu Corp X-ray ct scanner
JP2010060324A (en) * 2008-09-01 2010-03-18 Toshiba It & Control Systems Corp Cone trajectory tomograph
JP2014008281A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Rigaku Corp X-ray imaging device and x-ray imaging method
CN104079918A (en) * 2014-07-22 2014-10-01 北京蚁视科技有限公司 Panoramic three dimensional camera shooting device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032990A (en) * 1989-05-30 1991-07-16 General Electric Company Translate rotate scanning method for x-ray imaging
JPH03118673A (en) * 1989-09-30 1991-05-21 Shimadzu Corp Picture reconstructing method for ct scanner
JP2004515762A (en) * 2000-12-06 2004-05-27 テラダイン・インコーポレーテッド Eccentric fault synthesis
JP2006003122A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Shimadzu Corp X-ray ct scanner
JP2010060324A (en) * 2008-09-01 2010-03-18 Toshiba It & Control Systems Corp Cone trajectory tomograph
JP2014008281A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Rigaku Corp X-ray imaging device and x-ray imaging method
CN104079918A (en) * 2014-07-22 2014-10-01 北京蚁视科技有限公司 Panoramic three dimensional camera shooting device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019219632A (en) * 2018-06-22 2019-12-26 オリンパス株式会社 Imaging system, image construction method
JP7163079B2 (en) 2018-06-22 2022-10-31 株式会社エビデント Imaging system, image construction method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6622260B2 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101560662B1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and non-transitory storage medium
JP6631624B2 (en) X-ray inspection apparatus, X-ray inspection method and structure manufacturing method
JP2008012319A (en) Method and system for reducing artifact in tomosynthesis/imaging/system
JP2011232057A (en) Ct device and imaging method for ct device
KR102167988B1 (en) 3D X-ray image display device
JP4777520B2 (en) Computed tomography method for forming a scanogram
JP4347061B2 (en) Sequential computed tomography method
KR102405926B1 (en) HIGH-RESOLUTION COMPUTED TOMOGRAPHY USING EDGE-ON DETECTORS WITH TEMPORALLY OFFSET DEPTH-SEGMENTS
JP6622260B2 (en) 3D imaging apparatus, 3D imaging method, and 3D imaging program
JP6414236B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP3518520B2 (en) Tomography equipment
JPH06181918A (en) Transmission type three-dimenisonal tomograph
US20130028498A1 (en) Back-projection of a projection image data set with depth-dependent filtering
JP2014194414A (en) High resolution models of target object
JP4600661B2 (en) X-ray CT system
JP2011220982A (en) Ct device
KR20170082525A (en) Computed tomography apparatus and associated method
JP2009276163A (en) X-ray tomographic image photographic system
JP4582997B2 (en) High speed computed tomography method
KR101762070B1 (en) Method and apparatus for detector calibration of cone-beam x-ray ct
KR100964644B1 (en) Method for correcting central axis shift of X-ray computed tomography
JP5125297B2 (en) X-ray inspection apparatus and X-ray inspection method
JP2002224099A (en) Computer tomography including helical relative motion
KR101668772B1 (en) Apparatus and method for obtaining computed tomography
JP2019024747A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6622260

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350