JP5569061B2 - Ｘ線検査方法、ｘ線検査装置およびｘ線検査プログラム - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線検査方法、Ｘ線検査装置およびＸ線検査プログラムに関し、より特定的には、検査対象の断面方向について検査するのに用いられるＸ線検査方法、Ｘ線検査装置およびＸ線検査プログラムに関する。

産業用Ｘ線検査装置には、製品を透過したＸ線強度をラインセンサで検出するタイプのものがある。このような産業用Ｘ線検査装置は、製品の欠陥や異物の混入を非破壊、非接触で検査する手段として広く用いられている。そして、このような検査では、局部的に詳細な観察を行うためにＸ線透過像の倍率を拡大する機能を必要とする場合が少くない。Ｘ線透過像の倍率は、Ｘ線源からラインセンサまでの距離Ａを、Ｘ線源から被検査品までの距離Ｂで除したＡ／Ｂの比により定まる。

従来の装置では、倍率を変更するのにＸ線源かラインセンサのいずれか一方を移動させていた。この場合、一般的には、ラインセンサを遠ざけることにより倍率を拡大するのが一般的であった（たとえば、特許文献１を参照）。

一方で、近年、サブミクロンの微細加工技術によりＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）の高集積化が進み、従来複数のパッケージに分かれていた機能をひとつのＬＳＩに積め込むことができるようになった。従来のＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）やＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）では、ワンパッケージに必要な機能を組み込むことによるピン数の増加に対応できなくなったため、最近では、特に、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージのＬＳＩが使用される。また、携帯電話機などの超小型化が必要なものでは、ピン数がそれほど必要なくてもＢＧＡパッケージが使用されている。

ＬＳＩのＢＧＡやＣＳＰパッケージは超小型化には大いに貢献する反面、半田部分等がアセンブリ後には外観からは目に見えないという特徴がある。

そこで、ＢＧＡやＣＳＰパッケージを実装したプリント基板等を検査する際は、検査対象品にＸ線を照射して得られた透視画像を分析することで、品質の良否判定が行なわれてきた。この良否判定にあたり、複数の方向から撮像した透視画像から、対象物の３次元データを再構成するＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が広く用いられている。

Ｘ線ＣＴでは、対象物を複数の方向からＸ線により撮像し、Ｘ線が吸収された度合い（減衰量）の分布を示す複数枚の透視画像を取得する。さらに、複数枚の透視画像に基づく再構成処理を行ない、検査対象のＸ線吸収係数の分布の２次元データもしくは３次元データを得る。

このような検査では、多数の同一形状の基板について、それぞれ同じ位置を次々と検査する場合があり、このような場合、位置決めの基準にする被測定物を用いて検査位置の検査装置への教示（ティーチング）が行なわれる。そして、教示された検査の位置について、同種の被測定物のＸ線透視画像が次々に生成され、当該透視画像に基づいて、各被測定物についての検査が行なわれる。

特許文献２（特開２００７−１２７６６８号公報）には、単一焦点のＸ線源を使用して、検査対象である基板をＸＹ方向に順次移動させることで、複数の方向から基板の画像を撮像する方法が開示されている。

また、特許文献３（特開２００６−１７７７６０号公報）には、離散的に配置された複数の検出器で、基板を撮像する方法が開示されている。複数の検出器で撮像するので、基板の移動回数を減らすことができる。

特開２００４−３０９１３９号公報 特開２００７−１２７６６８号公報 特開２００６−１７７７６０号公報

ところで、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する際にも、コンベアで搬送された対象物全体を撮像するものがある。このような方式では、対象の中で部位によって分解能を変更することはできず、倍率に限界があった。

また、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する装置は、プリント基板の検査工程で使用される場合には、同じ基板を複数枚生産する工程で使用される。ところが、同じ種類の基板でも、複数枚生産している中には、基板のたわみ具合が変わる場合が多いことが、見出された。基板のたわみ具合が違う場合に、Ｘ線ＣＴ検査装置のＸ線源、Ｘ線検出器、検査対象物である基板との相関関係が変わってしまうと、同じ検査分解能で撮像したい場合でも、検査部位によって分解能に誤差が生じてしまう。その結果、精度のよい検査ができなくなってしまう、という問題がある。

また、分解能を変更する場合、シンプルな構成にしようとすると、Ｘ線検出器（または、Ｘ線源）のみを変更すればよいものの、特許文献１に記載のように、Ｘ線画像の輝度が均一ではなくなるなどの弊害があるため、都合が悪い。この場合、Ｘ線ＣＴ検査装置の場合、検査対象物の同一領域について、複数の方向から透視画像を撮像する必要があるために、特許文献１に記載のようなラインセンサを用いる構成を適用することはできない。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する際に、検査対象の部分領域ごとに異なる分解能で検査することが可能なＸ線検査方法、Ｘ線検査装置およびＸ線検査プログラムを提供することである。

この発明の他の目的は、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する際に、検査対象物が基板のような平板構造である場合などに、検査装置への搬送機構での搬送途上において、当該検査対象物にたわみが発生している場合にも、精度のよい検査のできるＸ線検査方法、Ｘ線検査装置およびＸ線検査プログラムを提供することである。

この発明のさらに他の目的は、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する際に、検査対象の部分領域ごとに異なる分解能を変化させた場合でも、Ｘ線画像の輝度の均一性を保った撮像が可能なＸ線検査方法、Ｘ線検査装置およびＸ線検査プログラムを提供することである。

この発明の１つの局面に従うと、Ｘ線を用いて対象物を検査するＸ線検査装置であって、Ｘ線が対象物に複数の方向から入射するようにＸ線を出力するＸ線出力手段と、各方向から対象物に入射して対象物を透過したＸ線が届く位置の受像面においてＸ線を撮像するＸ線検出手段と、対象物の位置を第１の面内で移動させるための対象位置駆動手段と、Ｘ線出力手段とＸ線検出手段との間の距離を所定の値に保持して、対象物に対するＸ線出力手段およびＸ線検出手段の第１の面に垂直な方向の相対位置を移動させて、倍率を変更するための倍率変更手段と、各位置で撮像したＸ線の強度分布データに基づき、対象物の複数の再構成画像データを生成する再構成手段とを備える。

好ましくは、再構成手段は、対象物が存在しない状態で、撮像位置に対応したＸ線出力手段とＸ線検出手段との各配置において、Ｘ線検出手段に入射するＸ線の受像面内の初期強度分布に基づき、対象物を透過したＸ線の強度を補正する。

好ましくは、倍率変更手段は、撮像にあたって複数の倍率に変更し、再構成手段は、初期強度分布に基づき、受像面の画素ごとに、対象物を透過したＸ線の強度を補正するための補正情報を予め格納するための記憶装置を備え、補正情報は、複数の倍率に共通な情報である。

好ましくは、Ｘ線検査装置は、対象物ごとに、第１の面に垂直な方向についての変位を計測するための変位計測手段をさらに備え、倍率変更手段は、変位に基づいて、対象物ごとに相対位置を調整する。

好ましくは、倍率変更手段は、Ｘ線検出手段を第１の面に平行な第２の面内および垂直な方向に移動させるためのＸ線検出手段駆動手段と、Ｘ線出力手段を垂直な方向に移動させるためのＸ線出力手段駆動手段とを含む。

この発明の他の局面に従うと、Ｘ線を用いて対象物を検査するＸ線検査方法であって、対象物の位置を第１の面内で移動させるステップと、Ｘ線出力手段とＸ線検出手段との間の距離を所定の値に保持して、対象物に対するＸ線出力手段およびＸ線検出手段の第１の面に垂直な方向の相対位置を移動させて、倍率を変更するステップと、Ｘ線が対象物に複数の方向から入射するようにＸ線をＸ線出力手段から出力するステップと、各方向から対象物に入射して対象物を透過したＸ線が届く位置の受像面においてＸ線検出手段によりＸ線を撮像するステップと、各位置で撮像したＸ線の強度分布データに基づき、対象物の複数の再構成画像データを生成するステップとを備える。

この発明のさらに他の局面に従うと、Ｘ線を用いて対象物を検査するＸ線検査装置に対象物の検査をさせるための、コンピュータ読取可能なＸ線検査プログラムであって、Ｘ線検査装置に、対象物の位置を第１の面内で移動させるステップと、Ｘ線出力手段とＸ線検出手段との間の距離を所定の値に保持して、対象物に対するＸ線出力手段およびＸ線検出手段の第１の面に垂直な方向の相対位置を移動させて、倍率を変更するステップと、Ｘ線が対象物に複数の方向から入射するようにＸ線をＸ線出力手段から出力するステップと、各方向から対象物に入射して対象物を透過したＸ線が届く位置の受像面においてＸ線検出手段によりＸ線を撮像するステップと、各位置で撮像したＸ線の強度分布データに基づき、対象物の複数の再構成画像データを生成するステップとを実行させる。

本発明によれば、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する際に、検査対象の部分領域ごとに異なる分解能で検査することが可能である。

また、この発明によれば、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する際に、当該検査対象物にたわみが発生している場合にも、精度のよい検査が可能である。

また、この発明によれば、Ｘ線ＣＴを使用して対象物を検査する際に、検査対象の部分領域ごとに異なる分解能を変化させた場合でも、再構成処理を簡略化して、Ｘ線画像の輝度の均一性を保った撮像が可能である。

本実施の形態に係るＸ線検査装置１００の概略ブロック図である。 本実施の形態に係るＸ線検査装置１００の構成を説明するための図である。 Ｘ線源１０の断面図である。 Ｘ線源１０が焦点固定型の場合、複数枚の透過画像が撮影するときの検査対象１およびＸ線検出器２３の移動状態を説明する概念図である。 １６枚の透過像からＣＴ画像を再構成する場合に、１プロジェクション目と２プロジェクション目のＸ線源１０，検査対象１の部分領域およびＸ線検出器２３の配置を説明する図である。 Ｘ線検出器２３、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＹ方向から見た正面図である。 検査対象１の斜視図である。 部分領域を透過するＸ線について説明するための図である。 倍率（分解能）を変更する際に、Ｘ線検出器２３、検査対象１、Ｘ線源１０の３者の距離の関係を示す図である。 このようなＸ線検出器２３についての面内輝度補正を説明するための図である。 Ｘ線源１０から照射されるＸ線の強度の空間分布を説明するための図である。 Ｘ線源１０から４５度傾いた方向にＸ線検出器２３が配置された場合のＸ線検出器２３におけるＸ線の輝度分布を模式的に示す図である。 倍率を変える場合に、Ｘ線源１０と検査対象１との間の距離を変更するときのＸ線検出器２３におけるＸ線の輝度分布を模式的に示す図である。 検査対象１となるプリント基板の具体例を示す上面図および側面図である。 本実施の形態に係るＸ線検査の流れをフローチャート形式で示す図である。 ティーチング処理を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

また、本明細書では、「Ｘ１軸、Ｙ１軸およびＺ１軸」または「Ｘ２軸、Ｙ２軸およびＺ２軸」とは、互いに直行する軸を言うものとする。

（構成の概略）
図１は、本実施の形態に係るＸ線検査装置１００の概略ブロック図である。図１を参照して、本実施の形態に係るＸ線検査装置１００の構成について説明する。

Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線１８を出力するＸ線源１０と、Ｘ線センサであるＸ線検出器２３と、画像取得制御機構３０と、検査対象１の位置を移動する検査対象駆動機構１１０とを備える。さらに、Ｘ線検査装置１００は、入力部４０と、出力部５０と、Ｘ線源制御機構６０と、Ｘ線源の高さを移動させるためのＸ線源駆動機構６６と、撮像時のＸ線検出器２３とＸ線源１０の高さを制御するための撮像高さ制御部６４と、検査対象位置制御機構１２０と、演算部７０と、記憶部９０とを備える。

検査対象１は、Ｘ線源１０とＸ線検出器２３との間に配置される。本実施の形態においては、検査対象１は、部品が実装された回路基板であるとする。なお、図１では、下から順にＸ線源１０、検査対象１、Ｘ線検出器２３が設置されているが、Ｘ線源の保守性の観点より、下から順に、Ｘ線検出器２３、検査対象１、Ｘ線源１０との並びでこれらを配置してもよい。

Ｘ線源１０は、Ｘ線源制御機構６０によって制御され、検査対象１に対して、Ｘ線１８を照射する。本実施の形態では、検査対象１は、回路部品を実装した基板であるものとする。

Ｘ線検出器２３は、Ｘ線源１０から出力され、検査対象１を透過したＸ線を検出して画像化する２次元Ｘ線検出器である。Ｘ線検出器２３としては、Ｉ．Ｉ．（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）管や、ＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）を用いることができる。設置スペースの観点からは、Ｘ線検出器２３には、ＦＰＤを用いることが望ましい。また、インライン検査で使うことができるようにＸ線検出器２３は、高感度であることが望ましい。

画像取得制御機構３０は、検出器駆動制御機構３２と、画像データ取得部３４を含む。検出器駆動制御機構３２は、演算部７０からの指示に基づき、Ｘ線検出器駆動部２２の動作を制御し、Ｘ線検出器２３を水平な２次元面（以下、「検出器水平移動面」と呼ぶ）内で移動する。

画像データ取得部３４は、演算部７０から指定されたＸ線検出器２３の画像データを取得する。

検査対象１は、検査対象駆動機構１１０により移動される。検査対象駆動機構１１０は、複数の検査対象１を、順次、検査位置に搬送するためのコンベアと、当該検査位置に搬送された特定の検査対象１のＸ線源１０に対する相対的な位置を、搬送される方向を含む水平な２次元面（以下、「検査対象水平移動面」と呼ぶ）内で移動させるためのＸ−Ｙステージとして機能する。検査対象駆動機構１１０の具体的な構成については、後述する。検査対象位置制御機構１２０は、演算部７０からの指示に基づいて、検査対象駆動機構１１０の動作を制御する。

変位計２４は、たとえば、レーザ光を使用した光学計測などにより基板までの距離を測定する。したがって、変位計２４は、後で詳述する基板の反りを計測することが可能である。

ここで、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０とは、その相対的な距離を保ったまま、撮像高さ制御部６４の制御により、Ｘ線源駆動機構６６およびＸ線検出器駆動部２２が駆動されることで、上記検出器水平移動面および検査対象水平移動面に垂直な方向（Ｚ軸方向）に移動する。このようなＺ軸方向への移動により、後に説明するように、Ｘ線検出器２３により撮像される透過像の倍率（分解能）が変更される。この倍率の変更にあたっては、変位計２４により測定された基板までの距離の変動に応じて、Ｚ軸方向への移動量が調整され、基板がそっている場合（たわんでいる場合）にも、分解能が一定に保たれるように制御される。

入力部４０は、ユーザからの指示入力等を受け付けるための操作入力機器である。出力部５０は、測定結果等を外部に出力する装置である。本実施の形態では、出力部５０は、演算部７０で構成されたＸ線画像等を表示するためのディスプレイである。

すなわち、ユーザは、入力部４０を介して様々な入力を実行することができ、演算部７０の処理によって得られる種々の演算結果が出力部５０に表示される。出力部５０に表示される画像は、ユーザによる目視の良否判定のために出力されてもよいし、あるいは、後で説明する良否判定部７８の良否判定結果として出力されてもよい。

Ｘ線源制御機構６０は、電子ビームの出力を制御する電子ビーム制御部６２を含む。電子ビーム制御部６２は、演算部７０から、Ｘ線焦点位置、Ｘ線エネルギー（管電圧、管電流）の指定をうける。指定されるＸ線エネルギーは、検査対象の構成によって異なる。

演算部７０は、記憶部９０に格納されたプログラム９６を実行して各部を制御し、また、所定の演算処理を実施する。演算部７０は、Ｘ線源制御部７２と、画像取得制御部７４と、再構成部７６と、良否判定部７８と、検査対象位置制御部８０と、Ｘ線焦点位置計算部８２と、撮像条件設定部８４と、検査情報生成部８６とを含む。

Ｘ線源制御部７２は、Ｘ線焦点位置、Ｘ線エネルギーを決定し、Ｘ線源制御機構６０に指令を送る。

画像取得制御部７４は、Ｘ線検出器２３が画像を取得するように、画像取得制御機構３０に指令を送る。また、画像取得制御部７４は、画像取得制御機構３０から、画像データを取得する。

再構成部７６は、画像取得制御部７４により取得された複数の画像データから３次元データを再構成する。

良否判定部７８は、部品が実装される基板表面の高さ（基板高さ）を求め、基板高さの断層画像をもとに検査対象の良否を判定する。なお、良否判定を行なうアルゴリズム、あるいは、アルゴリズムへの入力情報は、検査対象によって異なるため、良否判定部７８は、これらを撮像条件情報９４から入手する。

検査対象位置制御部８０は、検査対象位置制御機構１２０を介し、検査対象駆動機構１１０を制御する。

Ｘ線焦点位置計算部８２は、検査対象１のある検査エリアを検査する際に、その検査エリアに対するＸ線焦点位置や照射角などを計算する。

撮像条件設定部８４は、検査対象１に応じて、Ｘ線源１０からＸ線を出力する際の条件（たとえば、Ｘ線源に対する印加電圧、撮像時間等）を設定する。

記憶部９０は、Ｘ線焦点位置情報９２と、撮像条件情報９４と、上述した演算部７０が実行する各機能を実現するためのプログラム９６と、Ｘ線検出器２３が撮像した画像データ９８とを含む。Ｘ線焦点位置情報９２には、Ｘ線焦点位置計算部８２によって計算されたＸ線焦点位置が含まれる。撮像条件情報９４は、撮像条件設定部８４によって設定された撮像条件や、良否判定を行なうアルゴリズムに関する情報を含む。

なお、記憶部９０は、データを蓄積することができるものであればよい。記憶部９０は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置により構成される。

（具体的構成）
本実施の形態に係るＸ線検査装置１００の具体的構成について、図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態に係るＸ線検査装置１００の構成を説明するための図である。なお、図２において、図１と同一部分には、同一符号を付している。また、図２では、図１に示した部分のうち、Ｘ線焦点位置の制御、Ｘ線検出器位置の制御、検査対象位置の制御等に直接関係し、説明に必要な部分を抜き出して記載している。

Ｘ線源１０は、Ｘ線を発生する位置（Ｘ線焦点位置）は固定された位置にあるものとする。ただし、Ｘ線源１０の構成はこのようなものに限定されず、たとえば、Ｘ線焦点位置を一方向に走査可能な、走査型Ｘ線源であってもよい。Ｘ線源１０は、Ｘ線源制御機構６０を通した演算部７０からの命令に従って、Ｘ線を発生させる。

Ｘ線源１０は、密閉型のＸ線源であり、Ｘ線検査装置１００の上部もしくは下部に据え付けられている。なお、Ｘ線源１０のターゲットは透過型であってもよいし、反射型であってもよい。Ｘ線源１０は、稼動部（図示しない）に取り付けられており、垂直方向（Ｚ３軸方向）に移動可能であるものとする。

Ｘ線検出器２３は、検査対象１（基板）を挟むようにＸ線源１０と対向した位置に配置される。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線源１０から照射されたＸ線を画像化する。また、Ｘ線検出器２３はＸ線検出器駆動部２２に取り付けられている。Ｘ線検出器駆動部２２は、３次元ステージであって、Ｘ線検出器２３を、水平方向（Ｘ１軸方向およびＹ１軸方向：検出器水平移動面）および垂直方向（Ｚ１軸方向）に移動可能である。

検査対象駆動機構１１０は、Ｘ線源１０とＸ線検出器２３との間に設置される。検査対象駆動機構１１０は、ステージ１１１ａ，１１１ｂ、および、ステージ１１１ａ，１１１ｂに付属されている基板レール１１２ａ，１１２ｂを含む。ステージ１１１ａ，１１１ｂは、検査対象１を水平方向（Ｘ２軸方向およびＹ２軸方向：検査対象水平移動面）に平行移動可能である。基板レール１１２ａ，１１２ｂは、各々、検査対象１を上下からはさみこむことで基板を固定している。

ステージ１１１ａ，１１１ｂおよび基板レール１１２ａ，１１２ｂの動作は、検査対象位置制御機構１２０によって制御される。

図２を参照して、Ｘ線検査装置１００は、変位計２４および光学カメラ（図示せず）を備える。光学カメラは可視光により基板を撮影する。光学カメラは、検査する位置の設定のための基板上のマーク（フィデューシャルマーク）の撮影に用いられる。変位計２４および光学カメラは、Ｘ線による撮像時にはＸ線に被爆しないように退避機構（図示していない）により、Ｘ線が照射されない領域に退避される。

以上の構成により、Ｘ線検査装置１００は、線源−基板間距離と線源−ディテクタ間の距離の比（拡大率）を変更することができる。その結果、Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線検出器２３で撮像される検査対象１の大きさ（したがって、分解能）を変更できる。

また、Ｘ線検査装置１００は、様々な方向から基板を撮像できるように、基板とＸ線検出器２３とを稼動できる。本実施の形態では、この様々な方向からの撮像結果を基に、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれる３次元データ生成手法を用いて、検査対象１の３次元データを生成する。

また、本実施の形態では、Ｘ線検査装置１００は、インライン検査に用いられる。インライン検査のために、検査対象駆動機構１１０は、基板を搬入出する機構をさらに含む。ただし、このような基板の搬入出機構は、図２には示していない。基板の搬入出機構としては、基板レール上に配置したベルトコンベアが用いられるのが一般的である。あるいは搬入出機構としてプッシャと呼ばれる棒を用いてもよい。プッシャにより基板をレール上で滑らせることにより、基板を移動させることができる。

演算部７０としては、一般的な中央演算装置（ＣＰＵ）を用いることができる。
記憶部９０は、主記憶部９０ａと補助記憶部９０ｂとを含む。主記憶部９０ａとしてはメモリを、補助記憶部９０ｂとしてはＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を、例えば用いることができる。つまり、演算部７０および記憶部９０としては、一般的な計算機を使用可能である。

Ｘ線源１０において焦点位置が固定されている場合は、その構成は周知の構成である。一方、図３を参照して、Ｘ線源１０が走査型Ｘ線源である場合の構成について説明する。図３は、Ｘ線源１０が走査型Ｘ線源である場合の断面図である。

図３を参照して、Ｘ線源１０においては、電子ビーム制御部６２によって制御された電子銃１９から、タングステンなどのターゲット１１に対し電子ビーム１６が照射される。そして、電子ビーム１６がターゲットに衝突した場所（Ｘ線焦点位置１７）からＸ線１８が発生し、放射（出力）される。図３を参照して分かるように、Ｘ線源１０は電子ビームの透過方向にＸ線を出力する、透過型のＸ線源である。

なお、電子ビーム系は、真空容器９の中に収められている。真空容器９の内部は、真空ポンプ１５によって真空に保たれており、電子銃１９から高圧電源１４によって加速された電子ビーム１６が発射される。

Ｘ線源１０は、電子線収束コイル１３により収束された後、偏向ヨーク１２によって電子ビーム１６を偏向することにより、電子ビーム１６がターゲット１１に衝突する場所を変更することができる。たとえば、偏向ヨーク１２によって偏向された電子ビーム１６ａはターゲット１１に衝突し、Ｘ線焦点位置１７ａからＸ線１８ａが出力される。また、同様に、偏向ヨーク１２によって偏向された電子ビーム１６ｂはターゲット１１に衝突し、Ｘ線焦点位置１７ｂからＸ線１８ｂが出力される。

ターゲット１１は、直線状のターゲットでもよいし、連続面のターゲットでもよい。連続面のターゲットを有する場合、Ｘ線源１０は、Ｘ線焦点位置１７を、ターゲット内の範囲で自由に設定できる。本撮像方法にこのＸ線源１０を用いる場合には、Ｘ線焦点位置１７を一方向に制限すればよい。また、図３で示したＸ線源１０は透過型であるが、Ｘ線源１０は、反射型でもよい。

なお、Ｘ線焦点位置を移動させるには、たとえば、Ｘ線源自体の位置を、その都度、機械的に移動させることも可能である。ただし、走査型Ｘ線源を用いれば、Ｘ線焦点位置を移動させるにあたり、一定の範囲内であれば、Ｘ線源１０を機械的に移動させることを必要とせず、保守性や信頼性に優れたＸ線検査装置を実現できる。また、走査型Ｘ線源によるＸ線走査は、機械的な走査に比べ、所要時間が１００分の１程度で済む（線源による走査時間は数ｍｓであり、機械的な移動は、数１００ｍｓ）。そのため、本実施の形態では、走査型Ｘ線源を用いる。なお、Ｘ線源としては、Ｘ線放射面上でＸ線発生位置を瞬時に変更することができる他の種類の線源、例えば、多焦点Ｘ線源を用いてもよい。

（撮像方式）
ここからは、Ｘ線検査装置１００を用いたＸ線透視画像の撮像方式について説明する。

なお、Ｘ線源１０が焦点固定型の場合と走査型の場合とで、撮像方式が異なるので、その両者について説明する。

（撮像方式：Ｘ線源１０において焦点位置が固定の場合）
図４は、Ｘ線源１０が焦点固定型の場合、複数枚の透過画像が撮影するときの検査対象１およびＸ線検出器２３の移動状態を説明する概念図である。

図４（ａ）に示されるように、水平方向については、Ｘ線源１０の位置、すなわち、Ｘ線を発生させる焦点位置は固定された状態で、検査対象１とＸ線検出器２３とは、個々の向きは固定のまま、円運動する。

したがって、検査対象１に対して、１６枚の透過像からＣＴ画像を再構成する場合は、Ｘ線検出器２３と検査対象１の検査対象となる部分領域とが、Ｘ線源１０の焦点位置を中心として、上から見たときに、０度から２２．５度ずつ相対的に回転した１６個の配置について、透過像を撮像することになる。

図４（ｂ）では、１回目の透過画像を撮像する位置（１プロジェクション目：０度）と、２回目の透過像を撮像する位置（２プロジェクション目：２２．５度）を模式的に示している。

図５は、図４（ｂ）で説明したような１６枚の透過像からＣＴ画像を再構成する場合に、たとえば、照射角度４５度で撮像するときの１プロジェクション目と２プロジェクション目のＸ線源１０，検査対象１の部分領域およびＸ線検出器２３の配置を説明する図である。

図５（ａ）では、１プロジェクション目の場合に、倍率２倍で、Ｘ線源１０、検査対象１の部分領域，Ｘ線検出器２３を手前側と上側とからみた配置を示す。横から見た場合に、Ｘ線源１０の焦点から、鉛直方向から特定の角度の照射方向（たとえば、４５度）の延長上に、検査対象１とＸ線検出器２３とが配置される。ここで、倍率を変更する場合も、Ｘ線焦点、検査対象１、Ｘ線検出器２３は、上記特定の照射方向の延長上に配置されるように、後述する「焦点受像器間距離」を保ったまま、Ｘ線源１０とＸ線検出器２３とが移動する。

図５（ｂ）では、２プロジェクション目の場合に、倍率２倍で、Ｘ線源１０、検査対象１の部分領域，Ｘ線検出器２３を手前側と上側とからみた配置を示す。このときも、横から見た場合に、Ｘ線源１０の焦点から、鉛直方向から特定の角度の照射方向（たとえば、４５度）の延長上に、検査対象１とＸ線検出器２３とが配置されることは、同様である。また、倍率の変更に際しても、同様にして、Ｘ線源１０とＸ線検出器２３とが移動する。

異なる部分領域を検査対象とするときは、それぞれの部分領域について、同様の配置となるように複数の、たとえば１６枚の透過画像を撮影できる配置となるように、検査対象１、Ｘ線検出器２３の配置を変更する。

（撮像方式：Ｘ線源１０が走査型のＸ線源である場合）
次に、Ｘ線源１０が走査型のＸ線源である場合の撮像方式について説明する。

まず、図６を用いて、Ｘ線検出器２３、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７の位置関係について説明する。図６は、Ｘ線検出器２３、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＹ方向から見た正面図である。

図６では、Ｘ線検出器２３の位置を示している。しかしながら、Ｘ線検出に関係するのは、Ｘ線検出器２３の有感エリア（受光部）であるので、各図に示したＸ線検出器２３は、受光部と置き換えて考えてよい。図７を参照して、Ｘ線検出器２３は、正方形、またはそれに近いアスペクト比の受光部を有する。

図６を参照して、Ｘ線検出器２３は、検査対象領域のＸ方向両端部について、必要な角度からの透過画像を取得できるサイズとする。なお、ここでは、検査対象１の全面が検査対象領域であるとしている。斜めＣＴのためには、Ｘ線検出器２３のＸ方向長さは、検査対象１のＸ方向長さに比べ、長くなっている必要がある。

また、図６を参照して、Ｘ線源１０は、検査対象領域をＸ方向に移動させることなく、検査対象領域のＸ方向両端部を必要な角度から照射できるＸ線放射領域を持っている。Ｘ線源１０は、Ｘ方向のライン上の互いに異なる複数の焦点位置（図においてＦ１〜Ｆｋ）で、Ｘ線をＺ方向に順次放射する。Ｘ線検出器２３は、一照射毎に透過画像を取得する。

Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線を焦点位置Ｆ１からＦｋのそれぞれで照射および撮像した後、検査対象１をＹ方向に移動させて、Ｆ１〜Ｆｋ照射および撮像を行なう。Ｘ線検査装置１００は、同様に、Ｘ線照射と検査対象１の移動とを繰り返す。

Ｘ線検査装置１００は、検査対象領域を複数の領域（部分領域）に分割して撮像画像を管理する。すなわち、Ｘ線検査装置１００は、撮像画像のうち、各部分領域に対応する画像（部分画像とよぶ）を取得し、部分画像から、部分領域の３次元データを再構成する。以下、このことについて説明する。

図７は、検査対象１の斜視図である。検査対象１は、Ｘ方向およびＹ方向に分割されている。ここでは、検査対象１をＸＹ方向のそれぞれについて６方向、したがって、３６方向から撮像することを考える。そのためには、Ｘ方向について、６方向からＸ線を照射するために、図９に示すように検査対象１をＸ方向について６等分割して取り扱うことが望ましい。Ｙ方向については、Ｘ方向についての分割と等しい長さで分割する。その結果、図７に示す例では、検査対象１は、Ｘ方向に６分割、Ｙ方向に１０分割されている。

図８は、部分領域を透過するＸ線について説明するための図である。図１０では、構成をＸＺ平面から見ている。Ｘ線検査装置１００は、焦点Ｆ１〜Ｆ１１において撮像を実施し、各焦点について、Ｘ線透過画像を取得する。

焦点位置Ｆ１からのＸ線は、検査対象１の左端の部分領域に入射し、Ｘ線検出器２３に入射する。焦点位置Ｆ１からの点線は、右方向に最大角度で放射したＸ線を示す。なお、焦点位置Ｆ１からは、左方向にもＸ線が出力するが、図８では、このＸ線は省略している。

焦点位置Ｆ２については、Ｘ線検出器２３は、左端の部分領域およびその隣の部分領域について透過像を取得することができる。焦点位置Ｆ３〜Ｆ１１についても、１つまたは複数の部分領域について透過像を取得できる。

その結果、検査対象１の左端の部分領域には、焦点位置Ｆ１〜Ｆ６から出たＸ線が透過し、透過したＸ線がＸ線検出器２３に入射する。検査対象１の右端の部分領域には、焦点位置Ｆ６〜Ｆ１１から出たＸ線が透過し、透過したＸ線がＸ線検出器２３に入射する。同様に、いずれの部分領域にも、６つの焦点位置から出たＸ線が透過し、透過したＸ線がＸ線検出器２３に入射する。そのためＦ１〜Ｆ１１での撮像で、６つの視野について６方向からの撮像が完了していることとなる。

なお、Ｘ線を放射させるＸ方向の距離間隔は、たとえば、図７で示すＸ方向の分割ステップと同じ距離が望ましい。ただし、距離間隔は、これに限られるわけではない。

以上説明したように、Ｘ線源１０の焦点が固定式の場合も、走査式の場合も、検査対象１の部分領域については、ＣＴ画像を再構成させることができる。

（倍率の変更方法）
次に、倍率の変更方法について説明する。

図９は、倍率（分解能）を変更する際に、Ｘ線検出器２３、検査対象１、Ｘ線源１０の３者の距離の関係を示す図である。

Ｘ線透過像の倍率は、Ｘ線源１０からＸ線検出器２３までの距離ＤＡを、Ｘ線源１０から検査対象１までの距離ＤＢで除したＤＡ／ＤＢの比により定まる。

ここで、Ｘ線源１０の焦点の水平基準面からの基準となる鉛直軸がＸ線検出器２３の受像面と交差する点までの距離を、焦点受像器間距離（ＦＩＤ：Focal Spot to Image receptor Distance）と呼ぶことにする。

図９（ａ）を参照して、Ｘ線源１０からＸ線検出器２３までの距離ＤＡを１とするとき、Ｘ線源１０から検査対象１までの距離ＤＢが１／２に相当するときは、倍率は、２倍となる。

一方、図９（ｂ）を参照して、Ｘ線検査装置１００が、図９（ａ）の状態から、距離ＤＡを１としたまま、距離ＤＢが１／３に相当する距離まで、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０とをＺ軸方向（鉛直方向）に移動させたときは、倍率は、３倍となる。この場合は、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０との間の距離が一定であるので、図９（ａ）の場合と、Ｘ線検出器２３で検出される平均の輝度は等しい。

ところで、図９（ａ）の状態から、仮に、距離ＤＢが１／２としたまま、距離ＤＡを３／２に相当する距離まで、Ｘ線検出器２３をＺ軸方向（鉛直方向）に移動させたときも、倍率は、３倍となる。しかし、この場合は、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０との間の距離が遠くなるので、図９（ａ）の場合に比べて、Ｘ線検出器２３で検出される平均の輝度は小さくなってしまう。

（Ｘ線検出器２３での面内輝度補正）
上述のように、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０との間の距離が一定のまま、倍率を変更するように、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０とをＺ軸方向（鉛直方向）に移動させるのであれば、Ｘ線検出器２３の平均の輝度は一定に維持される。

しかし、Ｘ線検査装置１００のような構成でＣＴ撮像をする場合には、このような平均の輝度が一定に保たれるだけでは不十分である。以下、その内容について説明する。

つまり、Ｘ線検出器２３では、検査対象１を透過したＸ線の２次元の強度分布（輝度分布）を測定する。

ＣＴの原理上、再構成部７６は、Ｘ線検出器２３からの強度情報に基づいて、Ｘ線を吸収する物体の３次元像を作成しているため、Ｘ線が画素ごとにどれだけ吸収されたかを特定する必要がある。その際には、たとえば、検査対象１が存在しない状態で、Ｘ線の輝度分布を、撮像時のＸ線検出器２３の位置とＸ線源１０の位置（Ｘ線源１０自身の物理的位置だけでなく、Ｘ線源１０における焦点位置が焦点の走査により変わる場合は当該焦点位置をいう）との相対的な配置を、焦点受像器間距離を一定として変更させた各配置について、予めＸ線検出器２３の受光面上での輝度分布を取得しておき、これを初期輝度分布データとして、各配置に対応させて記憶部９０の撮像条件情報９４の中に格納しておく。再構成部７６は、撮像時の各配置において、初期輝度分布データを用いて、検査対象１について撮像された画像の輝度を画素ごとに補正する処理を行う。なお、撮像条件設定部８４は、初期輝度分布データに基づいて、各画素ごとの補正係数（「ＣＴ補正データ」と呼ぶ）を計算しておき、これも撮像条件情報９４の中に格納しておく。

なお、焦点受像器間距離については、検査対象１の大きさや、その検査のための倍率などから、予め設定しておくものとする。

図１０は、このようなＸ線検出器２３についての面内輝度補正を説明するための図である。

図１０（ａ）に示すように、Ｘ線源１０とＸ線検出器２３とが対向する配置について初期輝度分布の強度分布が存在するものとする。図中、濃度の低い部分ほど輝度が高いものとする。

これに対して、図１０（ｂ）に示すように、面内輝度補正を行うことで、再構成部７６は、完全にＸ線が透過した際のＸ線検出器２３の面内では輝度に分布がない状態にして、検査対象１を透過したＸ線についての吸収量の面内分布を特定する。

ただし、画素ごとにＸ線がどれだけ吸収されたかを特定する方法であれば、画像を補正する以外の方法でもかまわない。いずれにしても、画素ごとにＸ線が完全に透過した状態で撮影したときの画素ごとの輝度に関する情報、すなわち、初期輝度分布データを予め取得しておく必要がある。

図１１は、Ｘ線源１０から照射されるＸ線の強度の空間分布を説明するための図である。

Ｘ線源１０の照射は、照射角度０度方向（ターゲット面に垂直）に、強く出力されるのが一般的であり、照射角度が大きくなるほど強度が小さくなる。しかも、Ｘ線のエネルギー量は、X線源の照射位置からの距離の２乗に反比例するという特性を持っている。

このため、上述したように、ＣＴ画像を得るために、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０との相対的な配置を焦点受像器間距離を一定として変更させた各配置について、初期輝度分布データを予め取得しておく必要があることになる。

図１２は、Ｘ線源１０から４５度傾いた方向にＸ線検出器２３が配置された場合のＸ線検出器２３におけるＸ線の輝度分布を模式的に示す図である。

図１２においても、濃度の低い部分ほど輝度が高い。つまり、Ｘ線検出器２３において、Ｘ線源１０から遠い側では、Ｘ線の輝度が低くなる。

以上のように、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０との相対的な配置を変更して撮像する場合、その各配置に対応して、初期輝度分布データを予め取得しておくことが必要である。

ただし、Ｘ線検査装置１００では、倍率が変更された場合でも、すなわち、検査対象１とＸ線源１０との距離および検査対象１とＸ線検出器２３との間の距離が変更された場合でも、焦点受像器間距離を一定としているので、Ｘ線検出器２３とＸ線源１０との相対的な配置が共通であるため、このような初期輝度分布データを倍率を変えた場合ごとに取得しておく必要がなく、初期設定が簡略化されるとともに、記憶しなければならないデータ量が削減でき、再構成部７６の再構成処理も簡略化されるという利点がある。

図１３は、倍率を変える場合に、Ｘ線源１０と検査対象１との間の距離を変更するときのＸ線検出器２３におけるＸ線の輝度分布を模式的に示す図である。

図１３に示すように、分解能を変更する際に、焦点受像器間距離を変更すると、Ｘ線検出器２３が受けるＸ線の輝度の面内分布が変わってしまうため、分解能ごとに補正用データをもっておかなければならなくなる。
（検査対象１の具体例）
図１４は、検査対象１となるプリント基板の具体例を示す上面図および側面図である。図１４（ａ）が上面図であり、図１４（ｂ）が側面図である。

図１４（ａ）に示すように、検査対象である基板には、検査部位が小さな部品（たとえば、ＢＧＡ：図中、検査位置（１）に相当）から大きな部品（図中、検査位置（２）に相当）まで搭載されるので、検査部位によって倍率を変更した方が、精度のよい検査ができる。

なお、図１４（ａ）に示すように、検査位置（１）および（２）には、変位計２４により、高さを計測する位置を示すマーカが付されているものとする。

図１４（ｂ）に示すように、ＢＧＡの場合、上面からは、ハンダづけの位置を確認することはできず、側面から、その一部が観察できるに過ぎない。

（検査処理の流れ）
図１５は、本実施の形態に係るＸ線検査の流れをフローチャート形式で示す図である。図１５を参照して、本実施の形態に係るＸ線検査全体の流れについて説明する。

図１５を参照して、まず、処理が開始されると（ステップＳＡ１）、Ｘ線検査装置１００の再構成部７６は、補助記憶部９０ｂに格納されていたＣＴ補正データを読み込み、主記憶部９０ａに格納する（ステップＳＡ２）。

次に、検査対象位置制御部８０は、基板に付されたＩＤ情報を示すマークにより、基板の種類を判定する（ステップＳＡ３）。なお、基板の種類の判定方法としては、ＩＤ情報のマークによる方法に限られず、当初、外部から与えられた基板の種類を示す情報によって判定することとしてもよい。さらに、演算部７０は、判定された基板の種類に基づいて、検査条件を設定される際に使用される基準値や、当該基板の種類に対応して検査対象となる部分領域を特定する位置情報、検査の基準位置を示す基準位置情報などを補助記憶部９０ｂから読み込む（ステップＳＡ４）。

続けて、Ｘ線検査装置１００は、検査対象駆動機構１１０により、基板をＸ線検査装置１００内部の規定位置に搬入する（ステップＳＡ５）。規定位置は、通常、Ｘ線検査装置１００の中央、すなわち、Ｘ線照射範囲の中央に設定されていることが好ましい。ただし、規定位置は、Ｘ線検出器２３が基板のＸ線透視画像を撮像可能な位置であれば構わない。

ステップＳＡ５において、Ｘ線検査装置１００は、光学カメラにより、フィデューシャルマークを撮影する。また、Ｘ線検査装置１００は、フィデューシャルマークの位置に基づいて、必要があれば、基板位置を補正する。具体的には、Ｘ線検査装置１００は、搬入時と同様に基板位置を移動させる。これらの処理により、Ｘ線検査装置１００は、基板搬入時に生じた基板位置のずれや基板の傾きを認識し、ずれおよび傾きを補正することが可能である。

ステップＳＡ６において、Ｘ線検査装置１００は、検査対象位置制御部８０により、基板を高さ計測位置（１）まで移動させる。そして、Ｘ線検査装置１００は、変位計２４を用いて、再構成領域（以下、視野ともいう）中の基板の高さＨ１を測定する（ステップＳＡ７）。Ｘ線検査装置１００は、計測された基板の高さＨ１を、主記憶部９０ａに保存しておく。さらに、ステップＳＡ８において、Ｘ線検査装置１００は、検査対象位置制御部８０により、基板を高さ計測位置（２）まで移動させる。そして、Ｘ線検査装置１００は、変位計２４を用いて、再構成領域（以下、視野ともいう）中の基板の高さＨ２を測定する（ステップＳＡ９）。Ｘ線検査装置１００は、計測された基板の高さＨ２を、主記憶部９０ａに保存しておく。保存された基板の高さＨ１およびＨ２は、後述するＣＴ撮像時に使用される。

なお、以上の説明では、２カ所で撮像を行うものとしたが、一度の撮像では検査対象１全体を撮像できないなど、検査対象１が複数の視野を含む場合は、Ｘ線検査装置１００は、ＣＴ撮像を行なう前に、全ての視野について、基板高さを計測しておく。これは、ＣＴ撮像時に変位計２４が被爆しないように退避させる必要があることによる。このように基板高さを予め全て計測する方が、各視野のＣＴ撮像の都度、基板高さを計測するのに比べて、全体の検査時間を短縮できる。

ステップＳＡ１０において、Ｘ線検査装置１００は、基板の高さＨ１から基板のたわみを考慮して、撮像高さ制御部６４により、撮像の際のＸ線源１０およびＸ線検出器２３の高さを撮像位置（１）の高さに調整する。

ステップＳＡ１１において、Ｘ線検査装置１００は、検査対象１内で、撮像位置（１）についての１つの視野を複数の方向から撮像する。本実施の形態では、Ｘ線検査装置１００は、基板とＸ線検出器２３とを水平方向に円軌道を描くように移動させて、視野を複数の方向から撮像する。撮像時の対象領域およびＸ線検出器２３の位置は、撮像に用いるＸ線の照射角度θＲ、線源−基板間距離（ＦＯＤ）、焦点受像器間距離（ＦＩＤ）により決定される。基板およびＸ線検出器２３は、Ｘ線検出器２３の中心に視野の中心が撮像されるように配置される。なお、基板およびＸ線検出器２３の軌道は円でなくてもよく、矩形や直線等であってもよい。

撮像枚数は、使用者により設定可能であるものとする。使用者は、求められる再構成データの精度に基づいて撮像枚数を決定することが好ましい。撮像枚数は、通常は、４〜２５６枚程度である。しかしながら、撮像枚数はこれに限られるものではない。例えば、Ｘ線検査装置１００は、２５６枚を超える枚数の画像を撮像してももちろん構わない。

ステップＳＡ１２において、Ｘ線検査装置１００は、複数方向の撮像画像から再構成データを生成する。再構成処理は、様々な方法が提案されており、たとえば、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法を用いることができる。Ｘ線検査装置１００は、基板高さ、すなわち、部品が配置されている基板表面の高さを抽出する。Ｘ線検査装置１００は、さらに、基板高さから高さ方向に所定の距離だけ離れた高さの断層画像を、検査に用いる検査画像として取得する。ここで、検査画像の高さと基板高さとの間の距離は、使用者により設定されるものとする。なお、この距離は、検査対象１の設計データおよび検査方法に応じて設定されることが好ましい。本実施の形態では、部品が配置されている基板の表面から、部品が配置されている側に少し離れた高さの断層画像が検査画像に設定される。そして、Ｘ線検査装置１００は、検査画像を用いて、視野の良否判定を行なう。すなわち、Ｘ線検査装置１００は、加熱後のはんだのぬれ性、はんだのボイドおよびブリッジの有無、異物の有無などを検査する。様々な良否判定手法が周知であり、Ｘ線検査装置１００は、検査項目に適した良否判定手法を用いればよい。

本実施の形態では、良否判定部７８は、たとえば、２値化画像内のはんだ面積に基づいて、実装基板の良否を判定する。

続いて、ステップＳＡ１３〜ＳＡ１５において、撮像位置（２）について、撮像位置（１）と同様の処理が行われる。

ステップＳＡ１６において、Ｘ線検査装置１００は、検査結果および計測値を表示するとともに、記憶部９０に格納する。

最後に、Ｘ線検査装置１００は、検査対象駆動機構１１０により、基板を搬出して（ステップＳＡ１７）、当該基板についての検査が終了する。

（ティーチング処理の流れ）
Ｘ線検査装置１００には、ティーチング処理により、検査対象１の検査に関し、事前に、検査対象１における検査位置等についての教示（ティーチング）をする情報を入力できる。図１６は、ティーチング処理を説明するためのフローチャートである。

なお、ティーチング処理は、Ｘ線検査装置１００において、検査情報生成部８６によって実現される。また、ティーチング処理において生成された、検査の教示に関する情報は、たとえば撮像条件情報９４として記憶部９０に記憶される。

図１６を参照して、ティーチング処理では、Ｘ線検査装置１００は、まず、ステップＳＢ１において、ユーザからの入力により基板の種類を設定する。続いて、ステップＳＢ２で、Ｘ線検査装置１００は、検査対象駆動機構１１０により、基板をＸ線検査装置１００内部の規定位置に搬入する。規定位置は、Ｘ線検出器２３が基板のＸ線透視画像を撮像可能な位置であれば構わない。また、ステップＳＢ１では、Ｘ線検査装置１００は、光学カメラにより、基板上のフィデューシャルマークを撮影する。そして、Ｘ線検査装置１００は、フィデューシャルマークの位置に基づいて、必要があれば、基板位置を補正する。具体的には、Ｘ線検査装置１００は、搬入時と同様に基板位置を移動させる。これらの処理により、Ｘ線検査装置１００は、基板搬入時に生じた基板位置のずれや基板の傾きを認識し、ずれおよび傾きを補正することが可能である。

次に、Ｘ線検査装置１００は、ステップＳＢ３で、これから情報を取得しようとする部品の種類を選択する情報を取得する。ここで、部品の種類を選択する情報は、ユーザによって、たとえば入力部４０を介して入力される。なお、ここで部品を選択する情報には、部品の位置およびサイズの情報および検査分解能の情報を含む。このような情報の取得には、検査対象の基板についてのＣＡＤ（Computer Aided Design）データやマウントデータが利用されても良い。つまり、部品を選択する情報の取得は、ＣＡＤデータやマウントデータなどから取り込んだ情報を出力部５０に表示し、そして、このように表示された情報について、または、このように表示された情報に対してユーザが必要に応じて行なった修正を加えるための操作による修正後の情報について、ユーザが行なった確定するための操作を受付けることにより、実現されても良い。続いて、ユーザからの入力に応じて、当該部品についての検査ウィンドウが設定される（ステップＳＢ４）。

さらに、ステップＳＢ５において、ステップＳＢ４において入力された情報に基づいて、検査情報生成部８６は、Ｘ線源１０の照射エネルギー、焦点位置などの検査基準のデータを算出し、記憶部９０に格納する。

Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線検査装置１００は、検査対象駆動機構１１０により、基板を搬出する。

最後に、Ｘ線検査装置１００は、各撮像位置に対応したＸ線検出器２３およびＸ線源１０の配置に対応する初期輝度分布データを取得し、記憶部９０に格納する。このとき、上述のように、焦点受像器間距離を一定としているので、倍率に関わらず、複数の倍率に共通な初期輝度分布データの取得を行えばよい。

以上のような構成により、Ｘ線検査装置１００では、検査対象の部分領域ごとに異なる分解能で検査する際に、再構成処理に必要となる初期輝度分布データまたはＣＴ補正データを簡略化して、Ｘ線画像の輝度の均一性を保った撮像が可能である。

あるいは、Ｘ線検査装置１００では、当該検査対象物にたわみが発生している場合にも、精度のよい検査が可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 検査対象、９ 真空容器、１０ Ｘ線源、１１ ターゲット、１２ 偏向ヨーク、１３ 電子線収束コイル、１４ 高圧電源、１５ 真空ポンプ、１６，１６ａ，１６ｂ 電子ビーム、１７，１７ａ，１７ｂ Ｘ線焦点位置、１８，１８ａ，１８ｂ Ｘ線、１９ 電子銃、２２ Ｘ線検出器駆動部、２３ Ｘ線検出器、２４ 変位計、３０ 画像取得制御機構、３２ 検出器駆動制御機構、３４ 画像データ取得部、４０ 入力部、５０ 出力部、６０ Ｘ線源制御機構、６２ 電子ビーム制御部、６４ 撮像高さ制御部、６６ Ｘ線源駆動機構、７０ 演算部、７２ Ｘ線源制御部、７４ 画像取得制御部、７６ 構成部、７８ 良否判定部、８０ 検査対象位置制御部、８２ Ｘ線焦点位置計算部、８４ 撮像条件設定部、８６ 検査情報生成部、９０ 記憶部、９０ａ 主記憶部、９０ｂ 補助記憶部、９２ Ｘ線焦点位置情報、９４ 撮像条件情報、９６ プログラム、９８ 画像データ、１００ Ｘ線検査装置、１００ｍｓ，ｍｓ 数、１１０ 検査対象駆動機構、１１１ａ，１１１ｂ ステージ、１１２ａ，１１２ｂ 基板レール、１２０ 検査対象位置制御機構。

Claims (5)

1. Ｘ線を用いて対象物を検査するＸ線検査装置であって、
   前記Ｘ線が前記対象物に複数の方向から入射するように前記Ｘ線を出力するＸ線出力手段と、
   各前記方向から前記対象物に入射して前記対象物を透過した前記Ｘ線が届く位置の受像面において前記Ｘ線を撮像するＸ線検出手段と、
   前記対象物の位置を第１の面内で移動させるための対象位置駆動手段と、
   前記Ｘ線出力手段と前記Ｘ線検出手段との間の距離を所定の値に保持して、前記対象物に対する前記Ｘ線出力手段および前記Ｘ線検出手段の前記第１の面に垂直な方向の相対位置を移動させて、倍率を変更するための倍率変更手段と、
   各前記位置で撮像した前記Ｘ線の強度分布データに基づき、前記対象物の複数の再構成画像データを生成する再構成手段とを備え、
   前記倍率変更手段は、撮像にあたって複数の倍率に変更し、
   前記再構成手段は、前記対象物が存在しない状態で、撮像位置に対応した前記Ｘ線出力手段と前記Ｘ線検出手段との各配置において、前記Ｘ線検出手段に入射する前記Ｘ線の前記受像面内の初期強度分布に基づき、前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正し、
   前記Ｘ線検査装置は、前記初期強度分布に基づき、前記受像面の画素ごとに、前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正するための補正情報を予め格納するための記憶装置をさらに備え、
   前記補正情報は、前記複数の倍率に共通な情報である、Ｘ線検査装置。
2. 前記Ｘ線検査装置は、前記対象物ごとに、前記第１の面に垂直な方向についての変位を計測するための変位計測手段をさらに備え、
   前記倍率変更手段は、前記変位に基づいて、前記対象物ごとに前記相対位置を調整する、請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記倍率変更手段は、
   前記Ｘ線検出手段を前記第１の面に平行な第２の面内および前記垂直な方向に移動させるためのＸ線検出手段駆動手段と、
   前記Ｘ線出力手段を前記垂直な方向に移動させるためのＸ線出力手段駆動手段とを含む、請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
4. Ｘ線を用いて対象物を検査するＸ線検査方法であって、
   前記対象物の位置を第１の面内で移動させるステップと、
   Ｘ線出力手段とＸ線検出手段との間の距離を所定の値に保持して、前記対象物に対する前記Ｘ線出力手段および前記Ｘ線検出手段の前記第１の面に垂直な方向の相対位置を移動させて、倍率を変更するステップと、
   前記Ｘ線が前記対象物に複数の方向から入射するように前記Ｘ線を前記Ｘ線出力手段から出力するステップと、
   各前記方向から前記対象物に入射して前記対象物を透過した前記Ｘ線が届く位置の受像面において前記Ｘ線検出手段により前記Ｘ線を撮像するステップと、
   各前記位置で撮像した前記Ｘ線の強度分布データに基づき、前記対象物の複数の再構成画像データを生成するステップとを備え、
   前記倍率を変更するステップは、撮像にあたって複数の倍率に変更するステップを含み、
   前記再構成画像データを生成するステップでは、前記対象物が存在しない状態で、撮像位置に対応した前記Ｘ線出力手段と前記Ｘ線検出手段との各配置において、前記Ｘ線検出手段に入射する前記Ｘ線の前記受像面内の初期強度分布に基づき、前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正し、
   前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正するステップでは、記憶装置に予め格納された、前記初期強度分布に基づき、前記受像面の画素ごとに、前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正するための補正情報が参照され、
   前記補正情報は、前記複数の倍率に共通な情報である、Ｘ線検査方法。
5. Ｘ線を用いて対象物を検査するＸ線検査装置に前記対象物の検査をさせるための、コンピュータ読取可能なＸ線検査プログラムであって、
   前記Ｘ線検査装置に、
   前記対象物の位置を第１の面内で移動させるステップと、
   Ｘ線出力手段とＸ線検出手段との間の距離を所定の値に保持して、前記対象物に対する前記Ｘ線出力手段および前記Ｘ線検出手段の前記第１の面に垂直な方向の相対位置を移動させて、倍率を変更するステップと、
   前記Ｘ線が前記対象物に複数の方向から入射するように前記Ｘ線を前記Ｘ線出力手段から出力するステップと、
   各前記方向から前記対象物に入射して前記対象物を透過した前記Ｘ線が届く位置の受像面において前記Ｘ線検出手段により前記Ｘ線を撮像するステップと、
   各前記位置で撮像した前記Ｘ線の強度分布データに基づき、前記対象物の複数の再構成画像データを生成するステップとを実行させ、
   前記倍率を変更するステップは、撮像にあたって複数の倍率に変更するステップを含み、
   前記再構成画像データを生成するステップでは、前記対象物が存在しない状態で、撮像位置に対応した前記Ｘ線出力手段と前記Ｘ線検出手段との各配置において、前記Ｘ線検出手段に入射する前記Ｘ線の前記受像面内の初期強度分布に基づき、前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正し、
   前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正するステップでは、記憶装置に予め格納された、前記初期強度分布に基づき、前記受像面の画素ごとに、前記対象物を透過した前記Ｘ線の強度を補正するための補正情報が参照され、
   前記補正情報は、前記複数の倍率に共通な情報である、Ｘ線検査プログラム。