JPH0618451A

JPH0618451A - 平面サンプル用断層撮影方法

Info

Publication number: JPH0618451A
Application number: JP4178162A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Iwata; 敏岩田; Moritoshi Ando; 護俊安藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】プリント基板等の平面サンプルの関心領域の
断面画像を再構成する際に、関心領域外の基板吸収量の
影響を受けることがなく、画像劣化の少ない平面サンプ
ル用ＣＴ方法を提供する。【構成】平面サンプル用ＣＴ方法において、サンプル
２４に垂直方向からＸ線を照射し、吸収量分布ｕ（ｘ）
を求め、投影データ収集の際の回転中心（０，０）及び
再構成を行う関心領域（±α）を設定し、投影データｆ
（ｘ，θ）を求め、求めた投影データｆ（ｘ，θ）の方
向に関し、平面サンプル２４の厚さ情報ｈ、投影角度情
報θ、及び、前記吸収量分布ｕ（ｘ）に基づき式１から
関心領域外の吸収量ｕ（ｘ，θ）を求め、前記投影デー
タ及び関心領域外の吸収量ｕに基づき式２から補正投影
データｆ′を求め、画像を再構成する。［式１］ｕ（ｘ，θ）＝Ｂ（ｕ（ｘ；ｘ＜−α，ｘ＞
α），θ，φ）（φ：放射角度）［式２］ｆ′（ｘ，θ）＝ｆ（ｘ，θ）−ｕ（ｘ，θ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平面サンプル用ＣＴ
（（Computed tomography ：コンピュータ断層撮影）方
法に関し、詳細には、プリント基板等の平面サンプルを
対象とするＣＴ方法に関する。

【０００２】実装基板、プリント板の製造においては、
電子部品の微小化、高密度実装が進んできている。これ
に伴い、ハンダ等の接続部分も微小化が進行している。
使用されるハンダ量が少なくなるにつれ、その信頼性試
験は、外観からの良、不良だけの検査では不十分とな
り、ハンダ内部の品質（ボイドの有無、クラックの存
在）やチップと基板間の接続部の検査（バンプ形状な
ど）が必要となってきている。このような部分の検査に
は、Ｘ線を用いた検査手法が、有効な方法である。

【０００３】特に内部を観察する場合に、ＣＴ装置を用
いた手法は断面観察が可能であり、最も有効な方法の一
つであると考えられる。

【０００４】

【従来の技術】図４には、従来のＣＴ装置が示され、
（Ａ）は従来のＣＴ装置の構成を示し、（Ｂ）は投影デ
ータを示す。

【０００５】図４（Ａ）において、回転ステージ１０に
はサンプル１２が載置されており、Ｘ線源１４からのＸ
線はサンプル１２に照射され、該サンプル１２を通過し
たＸ線は、Ｘ線センサとしてのＸ線ＩＩ（Image Intens
ifier ）１６により検出される。すなわち、ある決まっ
た角度毎にサンプル１２を回転させると、Ｘ線ＩＩ１６
により投影データが採取され、処理回路１７で画像再構
成が行われる。そして、図４（Ｂ）には、上記図４
（Ａ）の従来のＣＴ装置により得られた投影データが示
されており、サンプル１２の各角度ごとに、Ｘ線減衰量
の投影データＤ₁，Ｄ₂，Ｄ₃が採取されている。な
お、符号２０は、再構成領域（関心領域）を示し、ｆ
（ｘ，ｙ）は、対象断面を示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５には、平面サンプ
ルを用いた場合のＣＴ装置が示され、（Ａ）はＣＴ装置
の構成を示し、（Ｂ）は投影データを示す。

【０００７】図５（Ａ）において、符号１０，１４，１
６は、それぞれ、前記図４（Ａ）と同様に回転ステー
ジ、Ｘ線源、Ｘ線ＩＩを示し、回転ステージ１０には、
プリント基板等の平板状サンプル１８が載置されてい
る。

【０００８】図５（Ｂ）を参照すると、このような平板
状サンプル１８を用い、更に、該サンプル１８の再構成
領域２０ａが狭い場合には、関心領域２０ｂの外の吸収
部が投影角度によって大きく影響を及ぼすため、得られ
る投影データＤ₁，Ｄ₂，Ｄ ₃間の総減衰量にばらつき
が生ずる。これにより、再構成画像上にアーティファク
トが現れ、画質が劣化する。

【０００９】本発明の目的は、プリント基板等の平面サ
ンプルの関心領域（例えば部品接続部分）の断面画像を
再構成する際に、関心領域外の基板吸収量の影響を受け
ることがなく、画像劣化の少ない平面サンプル用ＣＴ方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転ステージ
（３４）に載置された平面サンプル（２４）にＸ線源
（２２）からＸ線を照射し、該平面サンプル（２４）を
透過したＸ線をＸ線センサ（２６）で検出して投影デー
タを得、該投影データを処理回路（４０）で処理して画
像を再構成する平面サンプル用ＣＴ方法において、前記
平面サンプル（２４）に対し垂直方向からＸ線を照射
し、該平面サンプル（２４）の吸収量分布ｕ（ｘ）を求
め、投影データ収集の際の回転中心（０，０）及び再構
成を行う関心領域（±α）を設定し、投影データｆ
（ｘ，θ）を求め、求めた投影データｆ（ｘ，θ）の方
向に関し、平面サンプル（２４）の厚さ情報（ｈ）、投
影角度情報（θ）、及び、前記吸収量分布ｕ（ｘ）に基
づき次式（１）から関心領域外の吸収量ｕ（ｘ，θ）を
求め、ｕ（ｘ，θ）＝Ｂ（ｕ（ｘ；ｘ＜−α，ｘ＞α），θ，φ）…（１）（φ：放射角度）前記投影データｆ（ｘ，θ）及び前記関心領域外の吸収
量ｕ（ｘ，θ）に基づき次式（２）から補正投影データ
ｆ′（ｘ，θ）を求め、ｆ′（ｘ，θ）＝ｆ（ｘ，θ）−ｕ（ｘ，θ）…（２）前記得られた補正投影データｆ′（ｘ，θ）に基づき画
像を再構成することを特徴とする。

【００１１】

【作用】図１及び図２には、本発明によるＣＴ方法の原
理が示されている。なお、図１において、符号２２は、
Ｘ線源を示し、符号２４は、プリント基板等の平面サン
プルを示し、符号２６は、Ｘ線センサを示す。以下、本
発明のＣＴ方法をステップ〜の順に説明する。

【００１２】まず、平面サンプル２４に対し垂直方向
からＸ線を照射し、矢印２８，３０方向に平面サンプル
２４を移動させて、平面サンプル２４の吸収量ｕ（ｘ）
及び大きさを得る。

【００１３】次に、平面サンプル２４の厚さ情報ｈ
を、外部から入力するかあるいは濃淡画像から計測す
る。また、投影データ収集の際の回転中心（０，０）及び
再構成を行う関心領域±αを設定する。なお、符号３２
は、関心領域を示す。

【００１４】その後、投影データｆ（ｘ，θ）を収集
する。収集した投影データｆ（ｘ，θ）の方向に関し、平面
サンプル２４の厚さ情報ｈ、投影角度情報θ、及び、前
記吸収量分布ｕ（ｘ）に基づき、次式（１）から関心領
域外の吸収量ｕ（ｘ，θ）を計算する。

【００１５】ｕ（ｘ，θ）＝Ｂ（ｕ（ｘ；ｘ＜−α，ｘ＞α），θ，α）…（１）（φ：放射角度）なお、平面サンプル２４内部の吸収量分布ｕ（ｘ）は一
定であると考える。

【００１６】前記投影データｆ（ｘ，θ）及び前記関
心領域外の吸収量ｕ（ｘ，θ）に基づき次式（２）から
補正投影データｆ′（ｘ，θ）を求める。ｆ′（ｘ，θ）＝ｆ（ｘ，θ）−ｕ（ｘ，θ）…（２）これにより、平面サンプル２４の吸収の差異による投影
データの変化を抑制し、画像再構成時の画像劣化を軽減
できる。

【００１７】最後に、得られた補正投影データｆ′
（ｘ，θ）を用いて画像再構成を行う。以上のように、
本発明の方法によれば、平面サンプルの断面画像を再構
成する際に、関心領域外の吸収による投影データのバラ
ツキを軽減でき、これにより、再構成画像の劣化を防ぐ
ことが可能になる。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を説明する。図３には、本発明によるＣＴ方法を実施す
る装置のブロック回路が示されている。

【００１９】図３において、ＸＹステージ３３上の回転
ステージ３４には、プリント基板等の平面サンプル２４
が載置され、Ｘ線源２２からのＸ線はサンプル２４に照
射され、該サンプル２４を透過したＸ線は、蛍光板３６
に到達し、凸レンズ３８を介して、ラインセンサあるい
はＴＤＩ（Time Delay Integration）センサ２７により
検出される。なお、蛍光板３６、凸レンズ３８、及びセ
ンサ２７により、Ｘ線センサ２６が構成される。

【００２０】符号４０は処理回路を示し、この処理回路
４０は、共通データバス４２と、該共通データバス４２
に接続されたＩ／Ｏ４４、メモリ４６、Ａ／Ｄ４８、画
像処理装置５０、ディスプレイ５２、及びＣＰＵ５４
と、を含む。処理回路４０内のＩ／Ｏ４４は、Ｘ線源２
２を制御するコントローラ５６、及び、センサ２７を制
御するコントローラ５８に接続され、また、処理回路４
０内のＡ／Ｄ４８は、センサ２７に接続されている。

【００２１】以上の構成において、Ｘ線源２２から放射
されたＸ線は、プリント基板等の平面サンプル２４に放
射され、サンプル２４を透過後、蛍光板３６及び凸レン
ズ３８を介して、センサ２７により検知される。なお、
Ｘ線センサ２６には、Ｘ線ＩＩを用いても良い。得られ
た透視データは、Ａ／Ｄ４８でデジタイズされ、フレー
ムメモリ４６に蓄えられた後、再構成断面を透過したラ
イン状のデータが抽出され、投影データｆ（ｘ，θ）と
なる。

【００２２】なお、投影データの収集の前に、平面サン
プル２４の垂直方向から透視を行い、透視結果から平面
サンプル２４の吸収量ｕ（ｘ）、大きさ、厚さが計測さ
れる。

【００２３】前記得られた投影データｆ（ｘ，θ）に対
し、前記吸収量ｕ（ｘ）から計算した関心領域外の吸収
量ｕ（ｘ，θ）を加算し、補正を行う。このようにし
て、半周または、全周にわたり投影データを収集した
後、ＣＴ画像の再構成を行う。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投影角度方向の違いに応じた平面サンプルの吸収による
投影データのバラツキを軽減することが可能となり、こ
れにより、画質劣化の少ない再構成画像を得ることが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＣＴ方法の原理図（その１）であ
る。

【図２】本発明の原理によるＣＴ方法の原理図（その
２）である。

【図３】本発明によるＣＴ方法を実施する装置のブロッ
ク回路図である。

【図４】従来のＣＴ装置を示し、（Ａ）はＣＴ装置の構
成説明図であり、（Ｂ）は投影データの説明図である。

【図５】平面サンプルを用いた場合のＣＴ装置を示し、
（Ａ）はＣＴ装置の構成説明図であり、（Ｂ）は投影デ
ータの説明図である。

【符号の説明】

２２…Ｘ線源２４…平面サンプル２６…Ｘ線センサ３４…回転ステージ４０…処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転ステージ（３４）に載置された平面
サンプル（２４）にＸ線源（２２）からＸ線を照射し、
該平面サンプル（２４）を透過したＸ線をＸ線センサ
（２６）で検出して投影データを得、該投影データを処
理回路（４０）で処理して画像を再構成する平面サンプ
ル用断層撮影方法において、前記平面サンプル（２４）に対し垂直方向からＸ線を照
射し、該平面サンプル（２４）の吸収量分布ｕ（ｘ）を
求め、投影データ収集の際の回転中心（０，０）及び再構成を
行う関心領域（±α）を設定し、投影データｆ（ｘ，θ）を求め、求めた投影データｆ（ｘ，θ）の方向に関し、平面サン
プル（２４）の厚さ情報（ｈ）、投影角度情報（θ）、
及び、前記吸収量分布ｕ（ｘ）に基づき次式（１）から
関心領域外の吸収量ｕ（ｘ，θ）を求め、ｕ（ｘ，θ）＝Ｂ（ｕ（ｘ；ｘ＜−α，ｘ＞α），θ，φ）…（１）（φ：放射角度）前記投影データｆ（ｘ，θ）及び前記関心領域外の吸収
量ｕ（ｘ，θ）に基づき次式（２）から補正投影データ
ｆ′（ｘ，θ）を求め、ｆ′（ｘ，θ）＝ｆ（ｘ，θ）−ｕ（ｘ，θ）…（２）前記得られた補正投影データｆ′（ｘ，θ）に基づき画
像を再構成することを特徴とする平面サンプル用断層撮
影方法。
【請求項２】請求項１記載の方法において、前記Ｘ線
センサ（２６）はＸ線ＩＩカメラを用いて高感度化を図
ることを特徴とする平面サンプル用断層撮影方法。
【請求項３】請求項１記載の方法において、前記Ｘ線
センサ（２６）は、蛍光板、ＴＤＩＣＣＤとレンズある
いはテーパを用いて投影データを一次元的に計測可能と
したことを特徴とする平面サンプル用断層撮影方法。
【請求項４】請求項１記載の方法において、前記平面
サンプル（２４）の厚さ情報（ｈ）は、平面サンプル
（２４）の透視像の濃淡分布から計算により求められる
ことを特徴とする平面サンプル用断層撮影方法。
【請求項５】請求項１記載の方法において、前記平面
サンプル（２４）の厚さ情報（ｈ）は、光学的手段を用
いて求められることを特徴とする平面サンプル用断層撮
影方法。