JPH1019807A - Ｘ線撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配線回路基板における配線パターンの内部欠陥
も含めて立体形状欠陥の検査を可能とし、検出した欠陥
が基板のどの面に存在するかという情報をも得られる配
線パターン検査方法およびその装置を提供する。 【解決手段】Ｘ線源２と検査対象であるプリント基板３
との間に、４５度傾けたミラー３５の反射光から得られ
る可視光像をＣＣＤカメラ３６で撮像する。一方、Ｘ線
２はミラー３５を透過して、検査対象であるプリント基
板３に照射され、その透過像はイメージインテンシファ
イアによって可視光像に変換されて別のＣＣＤカメラで
撮像される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線撮像方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線基板等の配線パター
ンの底部の欠損欠陥を含む厚み方向の欠陥すなわち立体
形状欠陥を、例えばＸ線透過画像に基づいて制度良く検
査できる配線パターン検査技術として、特開平５−２１
５６９４号公報（従来技術１）で知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１には、蛍光
検出方式、反射光検出方式では検出できない配線パター
ン厚さ不足などの立体形状欠陥が検出できるという利点
がある。しかしＸ線画像では検出した欠陥が、検査対象
である基板の表層にあるか、裏層にあるか、あるいは目
視では見れない内部欠陥なのか、判別できない。従来技
術１では、検出した欠陥が存在する配線パターンの走行
方向から検出した欠陥の存在する層を推測している。し
かし、配線パターンが２層以上重なって撮像された部分
の欠陥は判定できない。また、配線パターンの走行方向
が変化する一般にチェンジラインとよばれる部分は層の
判定を誤る。そのため、検出した欠陥の修正あるいは切
除の際に、欠陥の位置が不明確であるという問題があっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、可視光検出系を付けて、Ｘ線で検出した
欠陥を可視光で観察できるようにする。あるいはＸ線で
検出した欠陥を可視光画像と比較、マッチングする。そ
の際、本発明はＸ線発生部と検査対象の間にミラーを設
けて、検査対象のミラー像をカメラ等の画像検出器で検
出し、検査対象の片面の可視光像を得るようにする。ま
た、Ｘ線発生部と検査対象の間のミラーとは別に、検査
対象とＸ線イメージインテンシファイアとの間にミラー
を設けて、検査対象の両面の可視光像を得る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。

【０００６】図１は本発明のＸ線検査装置の一実施例を
示す説明図である。図１におけるＸ線管１から発生した
Ｘ線２は、被検査対象であるプリント基板３へ照射され
る。プリント基板３の１視野４を過した透過Ｘ線像５は
Ｘ線イメージインテンシファイア６の受光面７に照射さ
れ、Ｘ線イメージインテンシファイア６により光学像８
に変換される。

【０００７】ここで、プリント基板３は、Ｘステージ９
およびＹステージ１０に位置決め搭載された状態で、プ
リント基板３の必要な領域（ほぼ全領域）に亘って透過
Ｘ線像が得られるように、Ｘ、Ｙ方向に移動できるよう
に構成されている。また、Ｘ線管１自体は、Ｚステージ
（図示せず）上に設置されてＺステージによりＺ方向１
１に移動できるように構成され、Ｘ線イメージインテン
シファイア６への透過Ｘ線像５の撮像倍率の変更が可能
となっている。もっとも、Ｘ線管１自体の位置を固定し
たうえ、その代わりにプリント基板３をＺステージによ
りＺ方向１１に移動せしめるように構成してもよい。Ｘ
線イメージインテンシファイア６で受光する透過Ｘ線像
５は、プリント基板３における配線パターン１３につい
ては金属材料のため厚さに応じて減衰された濃淡像を有
することになる。プリント基板３における基材１４につ
いては、有機材料であるため、Ｘ線がほとんど透過する
ことになる。従って、Ｘ線イメージインテンシファイア
６で透過Ｘ線像５から変換された光学像８は、基材１４
の部分については明るく、配線パターン１３の部分につ
いては暗く、且つその厚さに応じた明暗（濃淡）が得ら
れる。この変換された光学像８は、ミラー１７、レンズ
１８、シャッタ１９を介して、ＣＣＤカメラ２０で撮像
される。撮像された光学画像信号２１は、画像処理装置
２２に入力される。画像処理装置２２において、入力さ
れた光学画像信号２１がＡ／Ｄ変換器により濃淡に対応
したディジタル画像信号に変換され、シェーディング補
正回路によりシェーディング補正を施され、ディジタル
画像信号２３に変換され、欠陥判定処理回路（欠陥判定
処理手段）３０においてこの変換されたディジタル画像
信号２３に対して欠陥判定アルゴリズムによる処理が施
されて欠陥の座標や属性を含む欠陥データ３１が検出さ
れる。この検出された欠陥の座標や属性を含む欠陥デー
タ３１は欠陥データ出力装置３２に送られる。３３は検
査装置の制御装置であり、ＸＹステージ９、１０の制御
を含むＸ線検査装置全体の制御を行う。なお、３４は、
Ｘ線検査装置の本体部分を覆うキャビンを示す。

【０００８】ここで、図２に示すようにＸ線源１と検査
対象であるプリント基板３との間にミラー３５を図のよ
うに４５度傾けて配置する。ミラー３５の横にＣＣＤカ
メラ３６を配する。３６−２はレンズである。プリント
基板の視野４の可視光像がＣＣＤカメラ３６によって撮
像され、画像処理装置２２に入力され、また、ディスプ
レイ３７に出力される。Ｘ線２はミラー３５を透過して
プリント基板３に照射される。

【０００９】ミラー３５は一般に使用されるアルミ製の
ミラーでも良いが、Ｘ線透過率が高いことが望ましく、
薄膜で構成されたものが適している。

【００１０】図３に示すようにミラーを用いずに狭い部
分を除くボアスコープ４０を用いても検査対象の可視光
像を得ることができるが、検査対象を斜め上方からのぞ
く角度で撮像することになってしまう。また、ボアスコ
ープをＸ線源の真下に配置すれば上方から検査対象を撮
像できるが、ボアスコープにＸ線が直接照射されること
になり、Ｘ線画像にボアスコープの透過像が写ってしま
う等の影響を及ぼしてしまう。また、Ｘ線によりボアス
コープが劣化する。

【００１１】図４にパターン形状例として検査対象であ
るプリント基板３の一部分２０１をしめす。配線パター
ン１３は基材２０２の両面に形成されており、２０６は
裏面の配線パターンである。配線パターン３のそれぞれ
の端はパッド２０７となっている。図４において、配線
パターン１３には、２１１、２１２、２１３、２１４、
２１５の５ヶ所に欠陥が存在しており、各欠陥はＣｕ等
の導電材料が欠損している。

【００１２】図４に示したプリント基板の一部分２０１
を、図１に示す検査装置で撮像したディジタル信号２３
をＸ線画像として図５に示す。基材２０２のみの部分の
像３０１は明るく、配線パターン１３の存在する部分の
像３０２は暗く、配線パターンが両面に存在する部分の
像３０３は、更に暗く撮像される。欠損欠陥２１１、２
１２、２１３、２１４、２１５のいずれも厚さが薄くな
り、欠損欠陥２１１、２１２、２１３、２１４、２１５
のＸ線像は、それぞれ３１１、３１２、３１３、３１
４、３１５となり、正常な配線パターンの像よりも明る
くなる。これらのＸ線像３１１、３１２、３１３、３１
４、３１５から欠陥が検出できる。

【００１３】しかし、欠損欠陥２１１、２１２、２１
３、２１４、２１５は基板の表面の配線パターンに存在
するのか、裏面に存在するのか、Ｘ線像３１１、３１
２、３１３、３１４、３１５からはわからない。

【００１４】そこで、図２に示すように４５度傾けたミ
ラー３５で反射した可視光像をＣＣＤカメラ３６で撮像
すれば、欠損欠陥２１１、２１２、２１３、２１４、２
１５は図４に示すように基板の表面の配線パターンに存
在することがわかる。ＣＣＤカメラ３６で得られた画像
を画像処理装置２２に入力し、Ｘ線装置での検出像のデ
ィジタル信号２３とマッチングを取れば、欠陥データ３
１に欠陥の存在する面の情報を付加できる。

【００１５】実施例は反射光として可視光の反射光を用
い、透過光としてＸ線を用いたが、透過光は超音波でも
良い。また、反射光は、蛍光検出画像でもよく、検査対
象であるプリント基板３にレーザ光を照射して得られる
反射光や散乱光でもよい。また、検査対象の反射光を得
るために照明を用いても良い。

【００１６】また、検査対象であるプリント基板３にレ
ーザ光を照射、走査してパターンの立体形状を検出し、
それをディスプレイ３７に表示してもよく、またその立
体形状の情報を画像処理装置２２に入力し、Ｘ線装置で
の検出像のディジタル信号２３とマッチングをとって欠
陥データ３１に欠陥の存在する面の情報を付加しても良
い。

【００１７】また、図２では検査対象であるプリント基
板３の上面の像を得るようにミラー３５が配置されてい
るが、プリント基板３の下面の像をも得るようにミラー
を２個配置しても良い。また、実施例では検査対象とし
て基材の両面にパターンが形成された２層のプリント基
板を例にとって説明しているが、複数層のプリント基板
でも良い。また、検査対象はセラミック基板などの基板
や、部品搭載後のプリント基板の半田付け部など、非破
壊検査の対象となるものでよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、配線パターンが複数層
形成されたプリント基板に代表される被検査対象物で、
配線パターンの底部欠陥（内部欠陥）も含む立体形状欠
陥を、Ｘ線に代表される電磁波または超音波を用いて検
出を可能とし、検出した欠陥が存在する面や位置の情報
をも得ることができ、検出した欠陥の修正あるいは切除
の際に、欠陥の位置が明確になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配線パターンＸ線検査装置の説明図。

【図２】図１に示す検査装置装置のミラーを配した説明
図。

【図３】図２に示す一実施例の代案であるボアスコープ
を配した説明図。

【図４】本発明の被検査対象物である多層プリント基板
のパターン形状例を示す斜視図。

【図５】図４に示すプリント基板のＸ線画像を示す説明
図。

【符号の説明】

１…Ｘ線管、 ２…Ｘ線、 ３…プリント基板、 １３…配線パターン、 ２２…画像処理装置、 ３５…ミラー、 ３６…ＣＣＤカメラ、 ３６−２…レンズ、 ３７…ディスプレイ。

フロントページの続き (72)発明者 飯田 正 神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立 製作所汎用コンピュータ事業部 (72)発明者 藤下 泰宏 神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立 製作所汎用コンピュータ事業部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ線に代表されるある特定の波長領域の電
   磁波あるいは超音波に代表される振動波を透過させ、可
   視光に代表される特定の波長領域の電磁波を反射するミ
   ラーを用いて、前記ミラーの反射検出像を得ることを特
   徴とするＸ線撮像方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ミラーの前記反射
   検出像と、前記ミラーの透過検出像を得るＸ線撮像方
   法。
3. 【請求項３】請求項１において、前記ミラーの前記反射
   検出像上の特定または任意の部位と、それに対応する前
   記ミラーの透過検出像上の特定または任意の部位とを対
   応付ける処理を行うＸ線撮像方法。