JPH01262450A - X線検査装置 - Google Patents

X線検査装置

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JPH01262450A
JPH01262450A JP63090579A JP9057988A JPH01262450A JP H01262450 A JPH01262450 A JP H01262450A JP 63090579 A JP63090579 A JP 63090579A JP 9057988 A JP9057988 A JP 9057988A JP H01262450 A JPH01262450 A JP H01262450A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、電子回路基板等の被写体をX線により非破壊
検査するX線検査装置に関する。
(従来の技術) この種のX線検査装置は、X線発生源とX線TVカメラ
との間に被写体を配置し、X線発生源より被写体に向け
てX線を曝射するようにm成している。
そして、被写体を透過したX線がX線′rVカメラに入
力され、ここでX線透過像を光学像に変換し、これをカ
メラにて撮影して電気信号に変換し、モニタ上に被写体
像を表示するように構成している。
ここで、例えば電子回路基板を被写体とする場合には、
この電子回路基板上には複数のIC等の電子部品が搭載
されているので、X−Yテーブル上にこの電子回路基板
を支持し、テーブル制御によって被写体位置を可変とし
、電子回路基板上の各種部品の画像化を実行するように
している。
(発明が解決しようとする問題点) 例えば電子回路基板等のように、−枚の基板上に多数の
ICなどの被検査体が存在し、これら全ての画像検査を
実行する必要がある場合には、−枚の基板に対してX−
Yテーブルの位置決めを複数種行う必要があり、さらに
、通常の検査では同一種類の回路基板を多数枚検査する
必要があるので、各基板毎に上述したX、Y位置の位置
決めを実行する必要があった。
そして、従来はこの種のX、Y方向の移動入力として、
ジョイスティック等を使用し、画面上で被写体位置をそ
の都度確認しながら入力するしかなく、従って、X線検
査時に必要な上記位置決めのための入力操作が極めてa
mであり、検査スピードが遅く、作業者に多大な負担が
かかつていた。
そこで、本発明の目的とするところは、被写体の検査位
置を変える場合に、被写体のX、Y位置の指定作業を容
易とすることで、検査スピードを向上し、かつ、作業者
の負担を大幅に軽減することができるX線検査装置を提
供することにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、微小焦点のX線源からX線を曝射し、X−Y
テーブル上に支持された被写体を透過したX線像を画像
化して、被写体を非破壊検査するX線検査装置において
、 被写体の撮影中心位置を移動するためのX、Y方向の移
動量を数値人力する入力部と、この入力された移動量だ
け前記X−YテーブルをX、Y方向に駆動して、撮影中
心位置を移動制御する制御手段とを設けた構成としてい
る。
なお、このような入力部は、ジョイスティック又はマウ
ス等の入力手段と併せて設けることもできる。また、X
線撮影画像を表示するデイスプレーには、X、Y方向に
目盛りを有するものが望ましい。
(作用) 本発明では、被写体の撮影中心を移動入力するにあたっ
て、その中心をX、Y方向に移動したい移動量を数値に
よ1て設定可能に構成している。
この種のX線検査装置の被写体として例えば電子回路基
板等では、被写体中にいくつかの検査部位が存在し、か
つ、その配列ピッチまたはパターンピッチ等は設計上の
約束等によって分かっているものもあるので、このよう
な場合には、ジョイスティック等を操作しかから画面上
で撮影中心を確認するよりも、予め分かっている移動量
を数値によって特定したほうが、撮影中心の移動を迅速
にかつ正確に実行できる。
また、このように数値によって移動量を入力して撮影中
心を移動させた結果、撮影部位の未知の大きさを入力し
た数値より把握できるという利点もある。
さらに、デイスプレー上にX、Y方向の目盛りが付され
る構成とした場合には、撮影中心をどれだけ移動すれば
よいかは目盛りを確認することで一目瞭然であるので、
このような構成として本発明を実施すれば、撮影中心の
設定入力がさらに迅速化される。
なお、被写体の種類等によってはジョイステイク等によ
りて撮影中心を移動させたほうが好ましいこともあるの
で、上記数値入力部をジョイスティックまたはマウス等
と併用するものが好ましい。
また、本発明では、微小焦点のX線源を採用しているの
で、焦点が大きいことに起因する像のボヤケを解消でき
、鮮明な高分解能のX線透過像を画像化することかでき
る。そして、このように微小焦点のXSl源とすること
で、特にこの種のX線非破壊検査での微細な欠陥の検出
に必要な所定拡大率での撮影に際しても、高分解能で高
倍率の影像を得ることができる。また、X線密度を高め
るために、大電力を要さない点でも優れている。
(実施例) 以下、本発明を電子回路基板の非破壊検査装置であるX
線検査装置に適用した一実施例について、図面を参照し
て具体的に説明する。
このX線検査装置は、X線発生装置10のX線管11と
XI!検出を行うイメージセンサ40との間に被写体2
0を配置してX線機影を実行可能とすると共に、イメー
ジセンサ40の前面側に配置可能なX線記録媒体例えば
インスタントフィルム20.0上にX線透過像を撮影可
能となっている。
前記X@発生部10は、X線を発生する前記X線管11
と、このxH管11に高電圧を印加する高電圧発生部1
2とから構成されている。X線管11は、その内部の真
空中に陰極フィラメントと、その対向極である陽極とを
具備し、フィラメントを加熱することで俄び出す熱電子
を直流高電圧によって加速し、これを陽極に衝突させ、
このときのp!%電子の運動エネルギーをXIlとして
得るものである。なお、このX線の曝射量は、xIl管
11の管電圧またはフィラメント電流を可変することで
、変化させることが可能である。
また、上記X線管11として、いわゆる微小焦点X線源
を採用している0本実施例ではその焦点の大きさを10
0ミクロン以下好ましくは15ミクロン以下の微小焦点
X線源を採用している。このような微小焦点とするため
には、熱電子のターゲットである陽極上の微小領域に熱
電子を衝突させればよく、ターゲット頭載を集束電極な
どによって絞ることで実現できる。
前記被写体20は、本実施例の場合IC等の電子部品を
実装した電子回路基板であり、例えばX−Yテーブル1
00のX−Yステージ109上に配置された支持用治具
110に複数枚配置され、X−Yステージ】09の移動
によってX&l唱射領域に設定可能となっている。なお
、前記X−Yテーブル100及び支持用治具110の詳
細については後述する。
上記X線像を画像化するために、被写体20を介してX
線を入力する前記イメージセンサ40が設けられている
。ここで、本実施例ではこのイメージセンサ40として
ビジコンを採用しているが、このビジコンはX線入力面
である光導電面がX線にも感応するもので、X線強度に
応じた電気信号が出力される。
前記イメージセンサ40の後段には例えば利得可変型の
増幅器50が設けられ、I&適両画像得られるように決
定されるゲインによって前記電気信号を増幅して出力す
るようになっている。
また、前記増幅器50の出力を入力する画像処理部60
が設けられ、この画像処理部60では前記電気信号を予
め定められた一定のレベル範囲毎に256段階又は51
2段階に2値化し、この2値化された階調信号に対して
輪郭強調等の画像処理を施して出力する。
さらに、画像処理部60の後段にはTV信号処理部70
が設けられ、画像処理部60の出力であるディジタル信
号をアナログ信号に変換し、さらに同期信号の重畳等の
処理を施してTV信号とし、後段のデイスプレー80に
て影像表示可能としている。
また、本実施例ではX線像のフィルム撮影が可能であっ
て、このために載置台201上に前記インスタントフィ
ルム200が載置可能となっている。このインスタント
フィルム200とは、−枚のフィルムの中にネガとポジ
が密封されていて、同時に現像と定着を行う液剤が柔ら
かい物質に包まれて収容されている。そして、このフィ
ルムへの撮影後に上記液剤を押しつぶすことで現像、定
着が開始され、白黒フィルムであれば15秒程度で画像
を認識することができるようになっている。
この神のインスタントフィルムとしては、例えばポラロ
イドカメラ(商品名)に使用されるフィルムを挙げるこ
とができ、上記フィルムがX線の波長にも感応するもの
である。
上記構成のX線検査装置において、前記X−Yテーブル
100上の2次元面上の直交軸方向をX。
Yとし、このX、Y軸に直交する方向をZとした場合、
本実施例では被写体20のX、Y位置、及び前記インス
タントフィルム200のZ方向位置。
イメージセンナ40のZ方向位置を可変としている。
まず、前記X−Yテーブル】00の構成について、第2
図を参照して説明する。
このX−Yテーブル100は、基台101上にX方向に
沿って形成されたボールねじ102を有し、このボール
ねじ102はモータ103によって回転駆動され、この
ボールねじ102の回転によって軸方向に移動可能なナ
ツト部104を有している。そして、゛前記基台101
上には、X方向移動板105が設けられ、前記ナツト部
104によって同方向に移動可能となっている。
前記X方向移動板105上には、Y方向に沿って形成さ
れたボールねじ106が設けられ、モー夕107によっ
て回転駆動されるようになっている。また、このボール
ねじ106の回転によってY方向に移動自在なナツト部
108が設けられ、このナツト部108にx−Yステー
ジ109が支持されている。
従って、前記X−Yステージ109は、前記モータ10
3,107の駆動によって、X、Y方向に移動可能とな
っている。なお、前記基台101及びX−Yステージ1
09は、XSl曝射領域内に設定されるので、基台10
1はステンレスで構成しながらも、そのX線通過経路は
切欠されていて、また、前記X−Yステージ109はX
線を透過し易い材質例えばアルミニウム等で形成されて
いる。
次に、前記X−Yステージ109上に固定支持され、前
記被写体20を支持する支持用治具110について、第
3図を参照して説明する。
本実施例での上記被写体20としては第3図に示すよう
な電子回路基板であり、上記支持用治具110は、枠体
111の内面に段差面112を有し、かつ、基板20の
幅方向の端面を規制するロッド114を掛は渡した構成
となっていて、上記段差面112上に基板20の端部を
支持することで、基板20をX−Yステージ109と平
行に、かつ、ロッド114によって仕切ることで複数枚
の基板20を支持可能となっている。
次に、前記インスタントフィルム200及びイメージセ
ンサ40のZ方向高さを可変とするZ方向調整機構13
0について、第4図を参照して説明する。
同図に示すように、Z方向に沿ってボールねじ131が
設けられ、このボールねじ131の−1にはアイドルプ
ーリ132が固着され、このアイドルプーリ132と、
モータ133の出力軸に固着された駆動プーリ134と
にタイミングベルト135を掛は渡すことで、前記ボー
ルねじ131を回転駆動するようになっている。
また、前記イメージセンサ40とインスタントフィルム
200の載置台201は、図示しないZ方向ガイドに支
持され、かつ、前記ボールbじ131に螺合するナツト
部136を固着することで、Z方向高さが可変となって
いる。
次に、上述した各種駆動部の駆動制御系について第5図
を参照して説明する。
本実施例では、装置の入力部より入力される駆動情報に
よって制御可能となっていて、第5図に示すように、第
1人力部220または第2人力部222より入力された
情報は、CPU210に送出され、このCPU210に
よってモータ駆動制御部230を制御することで、対応
するモータ103.107,133を駆動するようにな
っている。
ここで、上記2種の入力部220,222について説明
すると、第2人力部222はジョイステイク又はマウス
等で構成され、ジョイステックの操作量またはマウスの
移動量に応じて、撮影中心を2次元面上で任意に移動可
能とするものである。
一方、第1人力部220は、第6図に示すように、キー
ボード220aと、x、y、z方向指定キー220bか
ら構成され、方向指定キーで移動方向を特定した後、同
方向の移動量を数値(例えば■単位)で入力可能となっ
ている。′i、た、訂正を要する場合に使用される訂正
キー220c、数値データ入力後に移動を実行する場合
のスタートキー220dを設けている。
なお、本実施例のデイスプレー80は、第7図に示すよ
うに撮影中心0と、これを交点とする直交軸座標の目盛
り81を有している。また、デイスプレー8Q上には、
前記イメージセンサ40のZ方向位置に応じてCPU2
10で計算される撮影倍率が、撮影倍率1ff182に
表示され、かつ、この撮影倍率よりCPU210で計算
可能な前記目盛り81の1目盛りの単位長さが、単位長
さ表示欄83に表示可能となっている。
ここで、本実施例の被写体20は、第3図に示すように
複数の電子部品を搭載した電子回路基板であり、この各
電子部品を被検査体としているため、一つの被写体20
に対して撮影位置情報は複数有するようになっている。
このため、最初に設定された被写体20のX、Y座標位
置をティーチングさせ、また、必要に応じて撮影倍率を
変更する場合にはイメージセンサ40の2座標をティー
チングさせ、この各座標位置を記憶できる構成としてい
る。
このために、前記各モータ103.107,133には
、エンコーダ等の回転位置センサ103A、107A、
133Aが接続され、被写体20のX、Y位置座標、イ
メージセンサ40の2座標を検出可能に構成している。
なお、この位置検出は、モータ出力を検出するものに限
らず、X、Y。
Z位置を直接検出するものでもよい。
この各センサ103A、107A、133Aの位置検出
情報は、CPU210に入力され、ここで、基準位置に
対するx、y、z座標位置情報とされ、固定ディスク2
40あるいはフロッピーディスク242に記憶可能とな
っている。そして、X線検査時には、上記固定ディスク
240.フロッピーディスク242の情報は、CPU2
10を介して記憶回路としてのRAM 244にロード
されるようになっている。また、検査部位を変更する毎
にCPU210はRAM 244からX、Y座標を読み
だし、このCPU210によって制御される駆動制御部
230が、上記情報に基づきモータ103.107,1
33を駆動制御するように構成している。
次に、作用について説明する。
まず、検査ロットの最初の被写体20をXI検査する場
合、撮影位置及び撮影倍率のティーチングを行う、この
ために、まずインスタントフィルムvi置台201にイ
ンスタントフィルム200を位置しない状態で、被写体
20のX、Y方向の各位置およびイメージセンサ40の
2方向位置を所定に設定し、X線gllより被写体20
に向けてX線を曝射する。
なお、本実施例では、微小焦点X線源を採用しているの
で、X線密度を高めるために大電力を要することもない
そうすると、被写体20を透過したX&lはイメージセ
ンサ40に入力され、ここでX線透過像がイメージセン
サ40で撮影されることになる。この際、本実施例では
微小焦点のX線源であるX線’I’llを採用している
ので、ボヤヶのない鮮明なX線像をイメージセンサ40
の光導電面に投影することができる。
すなわち、第8図(b)示すように、微小焦点でない場
合には、本来の被写体透過像A1の他に、大焦点である
が故に発生する像のボヤケA2が発生するが、第8図(
a)示すように、微小焦点の場合には被写体20のX線
透過像のみがイメージセンサ40に入射することになる
ので、像のボヤヶのない鮮明な画像を得ることができる
イメージセンサ40では、検出された光強度に応じた電
気信号として出力され、この電気信号がtH幅器50で
増幅された後に画像処理部60に入力されることになる
。この画像処理部60では、種々の画像処理を実行する
ために、前記アナログの電気信号を例えば256,51
2段階等の階調に2値化し、このディジタル信号の段階
で各種処理を実行することになる。
その後、このディジタル信号は、後段のTV信号処理部
70に入力され、ここでアナログ変換されると共に、同
期信号等が重畳されたTV信号に処理され、この’I’
 V信号に基づきデイスプレ−80上画像表示すること
で、被写体20のX線透過像が画像化されることになる
なお、従来の第8図(b)に示すように大焦点のX線源
とした場合には、この大焦点より平行なX線が曝射され
るので、XM1gl光増倍管等の入力面積が大きなもの
を使用しなければX線撮影が不可能であったが、本実施
例では微小焦点のxH管11を使用しているので、入力
面の口径が数インチと小さいビジコン等をイメージセン
サ40として採用できる。また、このように口径の小さ
い入力面であうでも、被写体20のX、Y位置を移動し
てスキャニングすることで、あるいは上述したようにX
線像の撮影倍率を拡大することで、電子部品の全体又は
その一部を所望に撮影することが可能となる。さらに、
X線螢光増倍管はビジコンに比べれば極めて高価であり
、本実施例の場合装置を安価にできる点でも優れている
ここで、オペレータは、デイスプレー80上の画像を見
て、適切な検査部位であるか及び撮影倍率が所定に設定
されているか否かを判断することになる。
ここで、特に撮影中心がずれている場合には、ジョイス
テック等の第2人力部222を使用する以外に、本実施
例では移動量を数値入力可能な第1人力部220の使用
が可能となっている。
そして、本実施例の場合にはデイスプレー80に目盛り
81が表示され、かつ、この目盛り81の単位長さもそ
の該当表示s83より認識ir能となっている。従って
、撮影中心がずれている場合には、前記X、Y方向の目
盛り81を見てX、Y方向の移動量を把握し、かつ、こ
の1単位目盛りの長さを単位長さ表示ll1183で把
握することにより、設定すべき撮影中心までのX、Y方
向の移動量を容易に認識することができる。この後、方
向指定キー220bで方向を指定し、続いてテンキー 
220 aを操作して移動量を数値入力した後にスター
トキー220dを押下することで、所望する撮影中心へ
の移動を容易に実施することができる。なお、大まかな
移動量を数値で入力し、その後の微調整を第2人力部2
22であるジョイステック等で行うようにしてもよい。
このようにして、訂正を要しない場合にはその時の設定
条件で、訂正を要する場合には、位置。
撮影倍率を変化させて再度撮影を実行して適否を確認し
、修正後の設定条件で、前記被写体20のX、Y座標位
置及びイメージセンサ40の2座標位置を検出する。す
なわち、各モータ10B、107.133のセンサ10
3A、107A、133Aの出力をCPU210が入力
することで、基準位置に対するx、y、z座標が検出さ
れる。
コノ第1座標を(Xl 、 Yl 、 Zl )とする
この第1座標はCPU210よりディスク240又は2
42に記憶されることになる。
次に、被写体20の第2の検査位置に設定するため、新
たなX、Y座標を指定し、X−Yテーブル100のX−
Yステージ109を駆動する。この際、第2座標につい
ては、予め移動量が分かっている場合も多いので、この
ような場合には第1入力部220を使用してそのX、Y
方向の移動量を数値で入力するようにすれば、第2座標
の設定入力を迅速に実行することができる。そして、同
様にしてX線撮影を実行し、デイスプレー80上に表示
された画像を見てその適否を確認する。この際、撮影倍
率についても適否を行う、そして、検査部位、撮影倍率
が適切である場合には、そのX、Y座標及びイメージセ
ンナ40の2座標を前述した動作と同様にして検出し、
この第2座標(X2 、 Y2 、 Z2 )をディス
ク240又は242に記憶する。
以降、同様にして第3座標、第4座標、・・・について
も同様な動作を実行する。
このような座標位置の記憶動作の終了後、上記座all
情報をディスク240又は242からRAM244にロ
ードし、X線検査が開始されることになる。
本実施例では、第3図に示すように複数枚の被処理体2
0を支持用治具110に搭載して、X線検査を実行して
いる。まず、支持用治具110上の左端の被写体20を
Xa*射領域に設定し、以降CPU210は予めプログ
ラミングされているフローチャートに従って前記RAM
 244より位置情報を順次読みだし、まず第1座標で
のX線検査を実行制御し、続いて第2座標、第3座標・
・・と自動的に被写体20のX、Y位置及び撮影倍率を
可変制御することで、連続してX線検査を実行すること
ができる。
次に、支持用治具110の2番目の被写体20をX線曝
射領域に設定し、同様にして各座標位置でのX線撮影を
実行し、同様にして支持用治具110内の全ての被写体
20に対してX線検査を実行することになる。支持用治
具110内の全ての被写体20に対する検査が終了した
後は、治具110内の被写体20を新たな被写体20に
交換して、同一種類の被写体20についてのX線検査を
進めてゆくことになる。なお、必要に応じてインスタン
トフィルム200を設定し、X線透過像をインスタント
フィルム200上に撮影することも可能である。
このように、本実施例装置によれば一つの被写体20に
複数の検査部位が存在し、このような同一種類の被写体
20を連続して検査する場合において、撮影前の座標デ
ータのティーチングを行うために、移動量を第1人力部
220を介して数値入力することで、撮影中心の移動を
迅速に実行することができる。また、−旦ティーチング
を実行した後には、被写体20毎に位置決めを手動設定
する必要がなく、記憶部!#1244の記憶情報に基づ
き自動的に位置決めすることができるので、検査スピー
ドが向上し、かつ、作業者の負担も大幅に軽減すること
ができる。また、数値入力による方式を採用した場合に
は、検査部位の設定だけでなく、入力した数値からある
検査部位の大きさを認識することができるという効果も
あり、この種のX線検査装置にIkl!iな入力部を構
成することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、X、Y座標を数値入力するための入力手段とし
ては、上述した実施例の構成に限定されるものに限らず
、特に、X、Y方向の指定についてはX、Y方向指定キ
ーを使用するものに限らず、X、Yを意味する他のコマ
ンド入力等の変形実施が可能である。
また、被写体20のX、Y4i置を可変するための機構
及び撮影倍率を変更するための1alllIは、上記実
施例に限定されず同一機能を有する他の1a構に置き換
え可能である。
さらに、上記実施例では座標位置を記憶する構成として
、繰り返し同一種類の被写体を連続して撮影する場合の
省力化を図った構成としたが、このようにする必要は必
ずしも要しない。
また、本発明のX線検査装置に適用される被写体として
は、電子回路基板に限らず、X線によって非破壊検査を
要する種々の被写体に適用することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば被写体の撮影中心
を移動するための入力として、X、Y方向の移動量を数
値で直接入力可能とすることにより、予め移動量が既知
である場合、またはデイスプレー上で移動量の数値を認
識可能である場合等には、ジョイスティック等を使用す
るよりも迅速にかつ確実に撮影中心を所定の場所に移動
することができ、もって検査スピードを向上することが
できる。また、入力した数値から、検査部位の大きさを
把握できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を電子回路基板のX線検査装置に適用
した一実施例を説明するための概略説明図、 第2図は、被写体を配置するためのX−Yテーブルの平
面図、 第3図は、被写体及び支持用治具を説明するための概略
斜視図、 第4図は、イメージセンサ及びX線記録媒体の位置可変
機構を説明するための概略説明図、第5図は、駆動制御
系の概略ブロック図、第6図は、数値によりX、Y方向
の移動量を指定する第1人力部の概略説明図、 第7図は、目盛り、単位目盛り長さ表示欄等を有するデ
イスプレーを説明するための概略説明図、第8図(a)
、(b)は、微小焦点とそうでない場合のX線透過像を
説明するための概略説明図である。 11・・−微小焦点X線源、 20・・・被写体、 80・・・デイスプレー、81・・・目盛り、83・・
・単位長さ表示欄、 103.107,133・・・モータ、103A、10
7A、133A・・・センサ、109・・・X−Yステ
ージ、 210・・・制御手段、 220・・・第1人力部(数値入力部)222・・・第
2人力部、 244・・・記憶部。 代理人 弁理士 井 上  −(他1名)第3図 第4図 第5図 第6図 220c    220d 第7図 第8図 (0)(b) A+X舎くイ1がυ引S       A2 X+Mし
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 微小焦点のX線源からX線を曝射し、X−Yテーブル上
    に支持された被写体を透過したX線像を画像化して、被
    写体を非破壊検査するX線検査装置において、 被写体の撮影中心位置を移動するためのX、Y方向の移
    動量を数値入力する入力部と、 この入力された移動量だけ前記X−YテーブルをX、Y
    方向に駆動して、被写体の撮影中心位置を移動制御する
    制御手段とを設けたことを特徴とするX線検査装置。
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JPS58108500A (ja) * 1981-08-22 1983-06-28 ワコー電子株式会社 高輝度電子銃を備えた高単色軟x線発生装置を用いた透過型軟x線顕微鏡
JPS62219632A (ja) * 1986-02-20 1987-09-26 アイア−ルテイ−・コ−ポレ−シヨン 回路基板のろう接状態の自動検査装置及びその方法

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