JPH03269248A - 物体検査装置 - Google Patents

物体検査装置

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JPH03269248A
JPH03269248A JP2068675A JP6867590A JPH03269248A JP H03269248 A JPH03269248 A JP H03269248A JP 2068675 A JP2068675 A JP 2068675A JP 6867590 A JP6867590 A JP 6867590A JP H03269248 A JPH03269248 A JP H03269248A
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JP2068675A
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Satoshi Iwata
敏 岩田
Moritoshi Ando
護俊 安藤
Shinji Suzuki
伸二 鈴木
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】 〔概要〕 物体内部の検査、特に絶縁基板のバイアホールの充填状
態や実装はんだの内部状態を×1!透過光により検査す
る物体検査装置に関し、 センサ上の分解能の不均一性を矯正することを目的とし
、 電子ビームを電子レンズで集光し、被検査物に照射する
X線源と、定速で移動される該被検査物を透過したX線
を可視光に変換する変換手段と、該変換手段からの可視
光を透過又は遮断することにより制限して分解能を均一
にさせるフィルタと、該フィルタからの透過可視光を結
像する結像手段と、該結像手段からの結像に対応するX
線透過量を積算する検出手段と、該検出手段で積算され
たX線透過量による立体形状を観測して前記検査物の欠
陥を判別する処理手段とを有するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、物体内部の検査、特に絶縁基板のバイアホー
ルの充填状態や実装はlυだの内部状態をX線透過光に
より検査する物体検査装置に関する。
近年、電子部品の高密度化、高集積化が進むにつれ、外
観だけでは検査不可能な部分が多くなってきており、透
過型検査が行われている。この透過型検査は、X線を透
過し、その透過量によって判断するもので分解能の向上
が要求されている。
このため、検知領域の拡大に伴う分解能の不均一を矯正
する必要がある。
〔従来の技術〕
従来、物体内部の検査はX線を透過し、その透過量によ
って物体の欠陥判定を行っている。
例えば、電子計算機の製造においては、従来のプラステ
ィックに代わり、セラミック基板が使用されるようにな
ってきている。これは、従来のプラスチック系素材とは
全く異なる製造方法がとられる。例えば、多層基板の各
層を接続する電気導体孔(バイアホール)の構成におい
ては、プラスチック基板の場合、各層を積層した後、貞
通孔を聞け、内部を銅メツキして、作製する。一方、セ
ラミック基板では、積層前に、各層毎に孔を開け、内部
に電気導体の粉を充填し、全層積層後、焼成して作成す
る。従って、セラミック基板では、作製基板の信頼度保
証のために、このバイアホールの導体粉充填状態の検査
をX線透過により行っている。
一方、実装後の基板表面におけるはんだの外観検査は、
従来から光学的に行われてきたが、表面実装技術の進歩
と共に、はんだ付けをリード裏面でも行う両面実装がさ
れるようになり、はんだ内部検査をX線透過により行っ
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、検査対象の裏側にはんだ、部品等が存在する
と、X線による画像は重なることから、欠陥検査を行う
ことができない。
これにより、TDICOD(TimeDelay  I
ntegratiOn  charge Couple
d  1)evice )とマイクロフォーカスX線源
を用いた物体検査装置が考えられている。この場合、高
さ方向(Z方向)の分解能を向上さゼるために、検知領
域を拡大する必要があるが、センサ(TDICCD)上
での水平方向(XY力方向の分解能が不均一になるとい
う問題がある。
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、セン
サ上の分解能の不均一性を矯正する物体検査装置を提供
することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図に本発明の原理説明図を示す。第1図(A)は本
発明の構成図、第1図(B)はフィルタの斜視図である
。第1図(A)中、1はX線源であり、電子ビームを電
子レンズで集束し、被検査物2に照射する。3は変換手
段であり、定速で移動される被検査物をX線を可視光に
変換する。
4はフィルタであり、変換手段3からの可視光を透過又
は遮断することにより制限して分解能を均一にさせる。
5は結像手段であり、フィルタ4からの透過可視光を結
像する。6は検出手段であり、結像手段5からの結像に
対応するX線透過量を積算する。そして、このX線透過
量により、図示しない処理手段において立体形状を観測
して被検査物の欠陥を判別する。
また、第1図(B)において、フィルタ4は変換手段3
からの可視光を透過するスリット部4aと、遮断する遮
光部4bにより構成される。この場合、フィルタ4は、
被検査物2の移動方向に沿って、遮光部4bとスリット
部4aとが交互に配置するように位置される(第1図(
A))。
〔作用〕
第1図に示すように、変換手段3の後段にフィルタ4を
配置している。このフィルタ4はスリット部4aと遮光
部4bより構成されることから、スリット部4aは変換
手段3からの可視光を透過させて、結像手段5を介して
検出手段6で検知されるが、遮光部4bでは検出手段6
で検知されない。従って、検出手段6で検知される信号
強度(透過可視光)を水平方向(被検査物の移動方向)
で整形され、検知領域の矯正が行われる。すなわち、検
出手段6の水平方向での分解能の均一化が可能となり、
検知領域を拡大して高さ方向(Z方向)の分解能の向上
が図られる。
〔実施例〕
第2図に本発明の一実施例の構成図を示す。第2図にお
いて、X線源1より、テーブル10に載置された被検査
物であるサンプル(例えばプリント基板)2にX線を照
射する。この場合、X線源1はX線管コントローラ11
により制御されてパルス状のX線を照射することも可能
である。また、テーブル10はテーブルコントローラ1
2によって制御されて矢印方向に移動される。
プリント基板2を透過したX線は、変換手段である蛍光
板3により可視光に変換され、フィルタ4により、図示
しないスリット部(第1図(B)48)r透過し、又は
遮光部(第1図(B)4b)で遮断される。スリット部
(4a)を透過した可視光は結像手段であるシリンドリ
カルレンズ5により検出手段である前述のTDICCD
6に結像される。その場合、TDIコントローラ13が
TDICCD6の電荷を駆動しく第4図参照)、その移
動速度はテーブル10の移動速度と同期して制御される
このTDICCD6の画像データはバッファ14に一旦
保持され、必要部分をメモリ15に記憶する。このメモ
リ15のデータでCPLI (中央演算処理装置)16
によりサンプル2の欠陥を判別する。これらバッファ1
4.メモリ15.CPU16により処理手段を構成する
。そして、その結果を出力部17より出力する。なお、
X線管コントローラ11.テーブルコントローラ12及
びTDIコントローラ13はl10(入出力部)18を
介してCPLJ 16によりタイミングが計られる。ま
た、図中、19.20はバスである。
ココテ、上記Xl1l11及びTD ICC;D6km
にる物体検査の原理を第3図により説明する。第3図(
A)はサンプル2をプリント基板とし、両面実装のはん
だの欠陥を検査する場合を示しており、第3図(B)は
TDICCD6における検知画像を示したものである。
第3図(A)において、プリント基板2の両面実装のは
んだ2A、2Bを検査する場合、その移動によりX線源
1からのX線は0〜0点ではんだ2A(2B)に照射透
過され、TDICCD5には各点での画像を検知する。
この場合の画像のそれぞれが、例えば第3図(B)のよ
うに示され、これらが加算された画像■が得られる。こ
れは、X線投資画像が本質的に量子ノイズを含んでおり
、加算されたはんだ2Bの画像が、画像のホワイトノイ
ズに埋もれてしまうことによるものである。
このときのTDICCD6の原理を第4図に示す。
図において、TOICCD6は、ラインCOD素子と二
次元COD素子との中間動作をするものであり、204
8個のCOD素子を64列に配置されたものと等価であ
る。
その機能は、1列目のCOD素子が蓄積した電荷を次の
列のCOD素子の電荷に累積加算するものである。例え
ば、サンプル2をTD I CCD6上で移動すると、
最終ライン(644列目では各ラインの電荷が蓄積され
て、同図の一点鎖線に示すような蓄積電荷分布曲線がえ
られる。これにより、1列のCOD素子に比較して64
倍の検出感疫になるものである。
この場合、フィルタ4ではシリンドリカルレンズ5で収
束されたサンプル2の断面長方形状の結像光の光量補正
を行っている。この光量補止は、TDICCD6の入力
画素数にもよるが第4図のような2048X 64画素
の場合のデユーティが32=1のとき、−ラインの電荷
の蓄積時間を調整することにより行われる。すなわち、
「H」レベルの期間を1/32X 1周期とするように
フィルタ4のスリット部4a及び遮光部4bの間隔を設
定している。これにより、2048x 64画素のTD
 I CCD6の−ラインの電荷の蓄積時間が調整され
、TDICCD6の1画素(1:1)に修正される。寸
なわち、フィルタ4により、TDICCD6で検知され
る信号強度を整形して分解能の不均一性を矯正すること
により、検知領域を拡大することが可能となる。これは
、断面検査において高さ方向(Z方向)の分解能を向上
させることが可能であることを意味する。
次に、第1図に戻り、上述のような物体検査を、第5図
を参考に説明する。まず、矢印方向に移動されるサンプ
ル2にX線源1よりX線が照射される。サンプル2の移
動タイミングは、TDICCD (2048X64画素
、32:1)6の検知領域、1画素(1:1)が、サン
プル2上の観測領域(32:1)と異なることから、上
述のフィルタ4により修正される。
これにより、第5図(A)において、サンプル2上(7
)vA?tlQ Ti Vi ニ対シT、TDICCD
6(7)1”/インの蓄積時間が1732周期に制限さ
れ、この期間のみ検出動作がr ON jする。
次に、サンプル2からのX線透過光は蛍光板3により可
視光に変換され、フィルタ4のスリット部4aを透過し
てシリンドリカルレンズ5で結像される。この際に、シ
リンドリカルレンズ5が、放射状の蛍光を収束して断面
長方形状の結像光にする。
次いで、結像光に基づいてサンプル2の画像データD1
を取得する。この際に、TDICCI)6の電荷は、T
DIコントローラ13によりサンプル2と逆の方向に移
動される。これにより、TDICCD6は移動するサン
プル2上の観測領域に対して、注目点の画像データD1
を順次取得する(第4図参照)。そして、画像データD
1は一旦バッファ14に保持される。
その後、画像データD1を厚み画像データD2に信号処
理する。ここでは、第5図(B)に示すようにメモリ1
5にサンプル2上の観測領域のH目点の画像データD1
が順次格納される。これにより、サンプル2の観測領域
について1画面1枚の計n枚のフレイムメモリテーブル
が得られ、こ1 れをCPU16内の加算器16aにより加算する。
この加算されたデータは、サンプル2上の観測領域の注
目点の厚み画像データD2である。
そして、CPU16内において、厚み画像データD2と
期待値データ等とを比較してサンプル2の内部欠陥判別
し、出力部17より出力するものである。
尚、上記実施例において、X線源1によるX線は原理的
にパルス状のものでなくてもよいが、いわゆるマイクロ
ッ・オーカスX線源等によりパルス状のX線を使用して
もよく、この場合はさらに分解能を向上さけることがで
きる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、変換手段の後段にフィル
タを配置することにより、検出手段で検知される信号強
度を整形して分解能の不均一を防ぐことができ、検知領
域を容易に拡大させ、高さ方向の分解能を向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の一実施例の構成図、 第3図は本発明の物体検査の原理を説明づるための図、 第4図は本発明の実施例に係るTDICCDの原理を説
明するための図、 第5図は本発明の実施例に係る物体検査装置の動作を説
明するための図である。 図において、 1はXrA源、 2は被検査物、 3は変換手段、 4はフィルタ、 4aはスリット部、 4bは遮光部、 5は結像手段、 6は検出手段 を示す。 特開平3 269248 (5) 第 5 図 351−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電子ビームを電子レンズで集光し、被検査物(2)に照
    射するX線源(1)と、 定速で移動される該被検査物(2)を透過したX線を可
    視光に変換する変換手段(3)と、該変換手段(3)か
    らの可視光を透過又は遮断することにより制限して分解
    能を均一にさせるフィルタ(4)と、 該フィルタ(4)からの透過可視光を結像する結像手段
    (5)と、 該結像手段(5)からの結像に対応するX線透過量を積
    算する検出手段(6)と、 該検出手段(6)で積算されたX線透過量による立体形
    状を観測して前記検査物(2)の欠陥を判別する処理手
    段(14〜16)と、 を有することを特徴とする物体検査装置。
JP2068675A 1990-03-19 1990-03-19 物体検査装置 Pending JPH03269248A (ja)

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JP2068675A JPH03269248A (ja) 1990-03-19 1990-03-19 物体検査装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001522054A (ja) * 1997-11-05 2001-11-13 ケイエルエイ−テンコー コーポレイション 2次電子放出顕微鏡検査のための装置及び方法
JP2006177841A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 非破壊検査装置および方法
US8138786B2 (en) 2004-05-19 2012-03-20 Altera Corporation Apparatus and methods for adjusting performance of integrated circuits
US9436250B1 (en) 2011-12-19 2016-09-06 Altera Corporation Apparatus for improving power consumption of communication circuitry and associated methods

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