JPH11218503A - X線透過検査装置 - Google Patents

X線透過検査装置

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JPH11218503A
JPH11218503A JP10057303A JP5730398A JPH11218503A JP H11218503 A JPH11218503 A JP H11218503A JP 10057303 A JP10057303 A JP 10057303A JP 5730398 A JP5730398 A JP 5730398A JP H11218503 A JPH11218503 A JP H11218503A
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Ryusuke Hirashima
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で被検電子部品の内部接続構造の
高精度の検査が可能なX線透過検査装置を提供する。 【解決手段】 試料駆動ユニット18により、被検電予
部品12の検査域が、X線発生源6からのX線の光軸上
に位置するように、被検電子部品12が試料台1上で位
置決めされ、X線発生源駆動モータ8により、X線発生
源6と試料台1間距離の調整で検査倍率が設定され、C
PUによりX線発生源6と試料台1とが固定された状態
で、検出センサ駆動ユニット22により、検出センサ2
3がX線の照射領域内で3次元的に位置調整され、被検
電子部品12の所定方向の透過像が検出可能に制御さ
れ、試料台1上に載置された被検電子部品12にX線発
生源6からのX線が照射され、検出センサ23により、
被検電子部品12の検査領域の透過像が検出され、モニ
タに画像表示され、被検電子部品12の内部構造を任意
の方向から所望の検査倍率で高精度に検査可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の検査領域
の透過像を検出するX線透過検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被検体の内部の欠陥や不良組立の有無
を、放射線により非破壊的に検査することは従来から行
なわれており、例えば、鋳物製品の内部欠陥の有無を、
鋳物製品のX線透過写真により判定することが行なわれ
ている。また、電力用ケーブルの導線の撚線が、絶縁体
内にささくれ状に突出していると、絶縁耐圧が低下して
事故の原因になるので、生産工程内で電力用ケーブルの
X線透過写真により、不良製品のチェックが行なわれて
いる。さらに最近では、高装着密度化された電子部品の
内部構造の検査にも、放射線による透過検査の手法が取
り入れられている。
【0003】図5は従来のX線透過検査装置による透過
検査の説明図であり、被検電子部品12には、導体片3
5a、35bが配置され、導体片35a、35b間が半
田36aで半田付されている。導体片35a、35bが
半田36aで完全に接続されている同図(a)の状態で
は、被検電子部品12の透過X線像38は、イメージイ
ンテンシファイア40上に連続して作像され、このX線
フィルム37の透過X線像38により、導体片35a、
35bが半田38aで完全に接続されていると判定され
る。一方、同図(b)に示すように、被検電子部品12
の導体片35a、35bが半田36bで半田付されてい
ない場合には、イメージインテンシファイア40上に被
検電子部品12の透過X線像38a、38bが、間隙部
39で分離されて形成され、導体片35a、35bが、
半田38bで接続されていないと判定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
X線透過検査では、図5(c)に示すように、半田36
cの接続が不完全であって、導体片35a、35b間が
導通していない状態でも、被検電子部品12の透過X線
像38は、イメージインテンシファイア40上に同図
(a)と同様に作像され、半田36cの不完全接続を検
出することはできない。このように、従来のX線透過検
査による被検体の内部構造の検査では、被検体が電子部
品のように小型化されると、所定の検査位置の画像を他
部分に対してコントロストよく高精度で表示することが
困難となり、例えば電子部品の半田付けの状態を高精度
で判定することは難しい。
【0005】本発明は、前述したような被検体のX線透
過検査の現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、簡単な構成で電子部品のように小型化された被検体
の内部接続構造の高精度の検査を行なうことが可能なX
線透過検査装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、試料テーブル上に載置され
た被検電子部品にX線発生源からのX線を照射し、検出
センサによって、前記被検電子部品の検査領域の透過像
を検出し、モニタに画像表示するX線透過検査装置であ
り、前記検査領域が、前記X線のほぼ光軸上に位置する
ように、前記被検電子部品を前記試料テーブル上で位置
決めする位置設定手段と、前記X線発生源と前記試料テ
ーブル間距離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を
設定する倍率設定手段と、前記X線の照射領域内におい
て、前記検出センサを3次元的に位置調整する検出セン
サ位置調整手段と、前記試料テーブルを前記光軸を中心
に水平回転する試料テーブル回転手段と、前記X線発生
源と前記試料テーブルとを固定し、前記検出センサ位置
調整手段により、前記検出センサを位置調整して、前記
被検電子部品の所定方向の透過像を検出するように制御
を行なう検査制御手段とを有することを特徴とするもの
である。
【0007】同様に前記目的を達成するために、請求項
2記載の発明は、試料テーブル上に載置された被検電子
部品にX線発生源からのX線を照射し、検出センサによ
って、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、
モニタに画像表示するX線透過検査装置であり、前記検
査領域が、前記X線のほぼ光軸上に位置するように、前
記被検電子部品を前記試料テーブル上で位置決めする位
置設定手段と、前記X線発生源と前記試料テーブル間距
離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍
率設定手段と、前記X線の照射領域内において、前記検
出センサを3次元的に位置調整する検出センサ位置調整
手段と、前記試料テーブルを前記光軸を中心に水平回転
する試料テーブル回転手段と、前記X線発生源と前記検
出センサとを固定し、前記試料テーブルを水平回転し
て、前記被検電子部品の所定方向の透過像を検出するよ
うに制御を行なう検査制御手段とを有することを特徴と
するものである。
【0008】同様に前記目的を達成するために、請求項
3記載の発明は、試料テーブル上に載置された被検電子
部品にX線発生源からのX線を照射し、検出センサによ
って、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、
モニタに画像表示するX線透過検査装置であり、前記検
査領域が、前記X線のほぼ光軸上に位置するように、前
記被検電子部品を前記試料テーブル上で位置決めする位
置設定手段と、前記X線発生源と前記試料テーブル間距
離を調整し、前記被検電子部品の検査倍率を設定する倍
率設定手段と、前記X線の照射領域内において、前記検
出センサを3次元的に位置調整する検出センサ位置調整
手段と、前記試料テーブルを前記光軸を中心に水平回転
する試料テーブル回転手段と、前記X線発生源と前記検
出センサとを固定し、前記試料テーブルを水平回転し
て、前記被検電子部品の透過像を検出するように制御を
行なう検査制御手段と、前記透過像の撮像データによ
り、前記被検電子部品内の同一断層面上の撮像データを
演算処理して、前記被検電子部品の断層画像を形成する
画像処理手段とを有することを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]本発明の第
1の実施の形態を図1ないし図3を参照して説明する。
図1は本実施の形態の構成を示す説明図、図2は本実施
の形態の検出センサの移動による透過検査の説明図、図
3は本実施の形態の透過検査時の検出センサの配設角度
と透過像の関係を示す説明図である。
【0010】本実施の形態では、図1に示すように、X
線の透過窓2を備えた試料台1が設けられ、この試料台
1に対して焦点径が10μm以下のX線を照射するX線
発生源6が、X線の光軸を試料台1の中心に一致させて
配設され、このX線発生源6の軸7には螺子が刻設され
ている。また、X線発生源6に対してX線発生源駆動モ
ータ8が配設されており、このX線源発生源駆動モータ
8の回転軸10には螺子が刻設され、駆動軸10の螺子
がX線発生源6の軸7の螺子と噛合している。
【0011】そして、試料台1に対して試料台回転モー
タ3が配設され、この試料台回転モータ3の回転軸が、
伝達アーム5を介して試料台1に接続され、試料台回転
モータ3の回転によって、試料台1が回転するような構
成になっている。この試料台1上に、被検電子部品12
が載置されるX線透過材で作成された試料載置板11が
配設されており、この試料載置板11に対して、試料台
1上で試料載置板11を位置決めする試料駆動ユニット
18が配設されており、試料駆動ユニット18には、試
料載置板11に係合可能で、試料載置板11を試料台1
上で、X軸方向とY軸方向とに移動させる伝達軸13が
取り付けられている。
【0012】試料駆動ユニット18には、X駆動軸21
とY駆動軸20とが取り付けられており、X駆動軸21
とY駆動軸20とには、それぞれ螺子が刻設され、X駆
動軸21の螺子にはX軸駆動モータ14の回転軸16に
刻設された螺子が噛合され、Y駆動軸20の螺子には、
Y軸駆動モータ15の回転軸15の螺子が噛合してい
る。このようにして、X軸駆動モータ14とY軸駆動モ
ータ15との駆動によって、試料駆動ユニット18の伝
達軸13を介して、試料台1上で試料載置板11を位置
決め可能な構成になっている。
【0013】また、本実施の形態では、X線発生源6か
らのX線による被検電子部品12の透過像を検出する検
出センサ23が設けられ、この検出センサ23は、X線
透過像を光像に変換するイメージインテンシファイア4
0と、イメージインテンシファイア40の光像を検出す
るCCD41とからなっている。この検出センサ23
が、検出センサ駆動ユニット22によって、X線の照射
領域内で3次元的に移動され、且つ検出センサ23の検
出面をX線の光軸に垂直になるように回転されるように
構成されている。
【0014】即ち、検出センサ駆動ユニット22には、
それぞれ螺子が刻設されたX駆動軸30、Y駆動軸31
及びZ駆動軸32が取り付けられ、X駆動軸30の螺子
には、X軸駆動モータ24の螺子が螺合され、Y駆動軸
31の螺子には、Y軸駆動モータ25の螺子が螺合さ
れ、Z駆動軸32の螺子には、Z軸駆動モータ25の螺
子が螺合されている。さらに、検出センサ駆動ユニット
22には、検出センサ23の検出面がX線発生源6から
の照射X線の光軸にほぼ直角になるように、検出センサ
23を回動させる検出センサ回転モータ33が取り付け
られている。
【0015】そして、本実施の形態では、試料台回転モ
ータ3、X線発生源駆動モータ8、X軸駆動モータ1
4、Y軸駆動モータ15、X軸駆動モータ24、Y軸駆
動モータ25、Z軸駆動モータ26、検出センサ回転モ
ータ33は、全体の動作を制御する図示せぬCPUに接
続され、CPUからの指令信号に基づいて駆動されるよ
うになっている。このようにして、本実施の形態では、
検出センサ駆動ユニット22によって、検出センサ23
が、試料台1上の被検電子部品12に対して、X線の照
射領域内において任意の位置に3次元的に移動され、且
つX線発生源6から照射されるX線の光軸に、検出面が
ほぼ直角になるように回動されるように構成されてい
る。
【0016】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。本実施の形態では、被検電子部品12を載せた
試料載置板11が試料台1の透過窓2上に配置され、C
PUからの指令信号によって、被検電子部品12の検査
領域が、X線発生源6の光軸位置にほぼ一致するよう
に、X軸駆動モータ14とY軸駆動モータ15とが駆動
され、試料載置板11に係合された伝達軸13によっ
て、試料載置板11が移動されて検査位置の設定が行な
われる。
【0017】この検査位置の設定後に、CPUの指令に
よって、X線発生源6と試料台1が固定され、検出セン
サ駆動ユニット22が駆動されて、X線駆動モータ2
4、Y軸駆動モータ25、Z軸駆動モータ26が回転駆
動され、検出センサ23が被検電子部品12の検査領域
に対して、所定の3次元位置に位置決め設定され、例え
ば、図3(a)に示すように検出センサ23の位置決め
が行なわれる。次いで、CPUの指令によって、同図
(b)に示すように、検出センサ23の検出面が、X線
発生源6からのX線の光軸にほぼ直角になるように、検
出センサ回転モータ33によって検出センサ23が回動
位置決めされる。
【0018】そして、この状態で、イメージインテンシ
ファイア40の光像38a、38bが、CCD41によ
って、被検電子部品12の検査領域の画像データとして
取込まれ、光電変換されて被検電子部品12の検査領域
が、図示せぬモニタに画像表示される。この撮像条件で
は、被検電子部品12の検査領域の導体片35a、35
bが、図3(b)に示すように、特に高倍率で問題とな
る歪みなしに撮像され、図2(b)に示すように、例え
ば導体片35a、35b間の半田36cによる接続が不
完全な状態を、透過X線像38a、38bの分離によっ
て、精度よく判定することが可能になる。
【0019】このように、本実施の形態によると、X線
透過検査装置本体の形状的な影響を受けることなく、被
検電子部品23をX線源6に近付けることができ、被検
電子部品23に対して、検出センサ23を全角度方向に
位置設定することができ、被検電子部品23の検査領域
の内部構造を、高倍率で且つ高分解能で撮像して、モニ
タに画像表示することにより、被検電子部品の内部の接
続構造の高精度の検査を行なうことが可能になる。
【0020】[第2の実施の形態]本発明の第2の実施
の形態を、図4を参照して説明する。図4は本実施の形
態の要部の構成を示す説明図である。
【0021】本実施の形態では、図4に示すように、検
出センサ23のCCD41の出力端子に、CCD41が
取込む画像データを、アフィン変換するアフィン変換回
路42が接続され、アフィン変換された両像データが画
像表示されるような構成になっている。本実施の形態の
その他の部分の構成は、すでに説明した第1の実施の形
態と同一なので、重複する説明は行なわない。
【0022】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。本実施の形態では、CPUの指令信号によっ
て、第1の実施の形態と同様に、被検電子部品12の検
査位置の設定、検出センサ23の位置決め及び検出セン
サ23の回動位置決めが行なわれ、例えば図4(a)に
示すように撮像開始位置が設定される。そして、CPU
の指令信号によって、X線発生源6と検出センサ23と
が固定され、X線発生源6から被検電子部品12の検査
領域にX線が照射され、被検電子部品12が載置された
試料載置板11を載せた試料台1が回動を開始し、イメ
ージインテンシファイア40の光像が、CCDによっ
て、被検電子部品12の検査領域の画像データとして取
込まれ、光電変換されて被検電子部品12の画像データ
として出力される。
【0023】本実施の形態において、被検電子部品12
の着目点Pに対するイメージインテンシファイア40の
光像点をP0、試料台1の回転により被検電子部品12
が、図4に示すように反時計方向にθ回転された時の着
目点Pに対するイメージインテンシファイア40の光像
点をP1とし、回転前の着目点P0のイメージインテン
シファイア40上での座標をP0(x´、y´)、回転
後の着目点P0のイメージインテンシファイア40上で
の座標をP1(x、y)とすると、アフィン変換によ
り、イメージインテンシファイア40の座標系を時計回
り方向にθ回転することにより、光像点P1を光像点P
0に戻す変換では(1)式が成立する。
【0024】 x´=xcosθ−ysinθ y´=xsinθ+ycosθ (1)
【0025】本実施の形態では、CCD41から出力さ
れる着目点P1、P2、P3・・・の座標データ(x、
y)が、アフィン変換回路42に入力され、(1)式に
基づいて、回転前の着目点P0の座標データに逐次変換
され、加算重畳されて被検電子部品12の検査領域の断
層画像の形成が行なわれる。この断層画像は、断層面上
で被検電子部品12の画像データが、断層面上で積分強
調され、断層面の画像が、断層面以外の部分に対してコ
ントラストよく鮮明に表示される。このために、例えば
図2(b)に示すように、被検電子部品12の導体片3
5a、35b間の半田35cの不良接続の画像が、モニ
タに断層画像として鮮明に表示され、不良接続部の検査
が簡単に精度よく行なわれる。
【0026】このように、本実施の形態によると、被検
電子部品12の検査領域のX線透過像を検出する検出セ
ンサ23から出力される画像データに基づき、アフィン
変換回路42でアイン変換の画像処理をすることによ
り、検査領域の着目点の高精度の断層画像を、簡単な動
作でモニタに鮮明に表示して、被検電子部品12の内部
構造の高精度の検査を行なうことが可能になる。
【0027】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、位置設定
手段によって、検査領域がX線のほぼ光軸上に位置する
ように、被検体が試料テーブル上で位置決めされ、倍率
設定手段によって、X線発生源と試料テーブル間距離が
調整されて被検体の検査倍率が設定され、検査制御手段
によつて、X線発生源と、光軸を中心に水平回転自在な
試料テーブルとが固定された状態で、検出センサ位置調
整手段により、検出センサがX線の照射領域内で3次元
的に位置調整され、被検体の所定方向の透過像が検出さ
れるように制御され、試料テーブル上に載置された被検
体にX線発生源からのX線が照射され、検出センサによ
って、被検体の検査領域の透過像が検出され、モニタに
画像表示されるので、被検体の内部構造を、任意の方向
から所望の検査倍率で高精度に検査することが可能にな
る。請求項2記載の発明によると、位置設定手段によっ
て、検査領域がX線のほぼ光軸上に位置するように、被
検体が試料テーブル上で位置決めされ、倍率設定手段に
よって、X線発生源と試料テーブル間距離が調整されて
被検体の検査倍率が設定され、検査制御手段の制御によ
って、検出センサ位置調節手段によりX線の照射領域内
で3次元的に位置調整された検出センサと、X線発生源
とが固定された状態で、試料テーブル回転手段によっ
て、試料テーブルが光軸を中心に水平回転され、被検体
の所定方向の透過像が検出されるように制御が行なわ
れ、試料テーブル上に載置された被検体にX線発生源か
らのX線が照射され、検出センサによって、被検体の検
査領域の透過像が検出され、モニタに画像表示されるの
で、被検体の内部構造を、任意の方向から所望の検査倍
率で、高精度に検査することが可能になる。請求項3記
載の発明によると、位置設定手段によって、検査領域が
X線のほぼ光軸上に位置するように、被検体が試料テー
ブル上で位置決めされ、倍率設定手段によって、X線発
生源と試料テーブル間距離が調整されて被検体の検査倍
率が設定され、検査制御手段の制御によって、X線発生
源と、検出センサ位置調節手段によりX線の照射領域内
で3次元的に位置調整された検出センサとが固定された
状態で、試料テーブルの回転によって、試料テーブル上
に載置された被検体が移動制御され、試料テーブル上に
載置された被検体にX線発生源からのX線が照射され、
検出センサによって、被検体の検査領域の透過像が検出
され、画像処理手段によって、検出された透過像の撮像
データに基づいて、被検体内の同一断層面上の撮像デー
タが演算処理されて、被検体の断層画像が演算形成さ
れ、演算形成された断層画像がモニタに画像表示される
ので、被検体の構造を、所望の検査倍率で、断層画像と
して表示して高精度の検査を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示す説明図
である。
【図2】同実施の形態の検出センサの移動による透過検
査の説明図である。
【図3】同実施の形態の透過検査時の検出センサの配設
角度と透過像の関係を示す説明図である。
【図4】本発明の第2の実施の実施の形態の要部の構成
を示す説明図である。
【図5】従来のX線透過検査装置による透過検査の説明
図である。
【符号の説明】
1 試料台 3 試料台回転モータ 6 X線発生源 8 X線発生源駆動モータ 12 被検電子部品 14 X軸駆動モータ 15 Y軸駆動モータ 18 試料駆動ユニット 22 検出センサ駆動ユニット 23 検出センサ 24 X軸駆動モータ 25 Y軸駆動モータ 26 Z軸駆動モータ 33 検出センサ回転モータ 40 イメージインテンシファイヤ 41 CCD

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料テーブル上に載置された被検電子部
    品にX線発生源からのX線を照射し、検出センサによっ
    て、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モ
    ニタに画像表示するX線透過検査装置であり、 前記検査領域が、前記X線のほぼ光軸上に位置するよう
    に、前記被検電子部品を前記試料テーブル上で位置決め
    する位置設定手段と、 前記X線発生源と前記試料テーブル間距離を調整し、前
    記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、 前記X線の照射領域内において、前記検出センサを3次
    元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、 前記試料テーブルを前記光軸を中心に水平回転する試料
    テーブル回転手段と、 前記X線発生源と前記試料テーブルとを固定し、前記検
    出センサ位置調整手段により、前記検出センサを位置調
    整して、前記被検電子部品の所定方向の透過像を検出す
    るように制御を行なう検査制御手段とを有することを特
    徴とするX線透過検査装置。
  2. 【請求項2】 試料テーブル上に載置された被検電子部
    品にX線発生源からのX線を照射し、検出センサによっ
    て、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モ
    ニタに画像表示するX線透過検査装置であり、 前記検査領域が、前記X線のほぼ光軸上に位置するよう
    に、前記被検電子部品を前記試料テーブル上で位置決め
    する位置設定手段と、 前記X線発生源と前記試料テーブル間距離を調整し、前
    記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、 前記X線の照射領域内において、前記検出センサを3次
    元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、 前記試料テーブルを前記光軸を中心に水平回転する試料
    テーブル回転手段と、 前記X線発生源と前記検出センサとを固定し、前記試料
    テーブルを水平回転して、前記被検電子部品の所定方向
    の透過像を検出するように制御を行なう検査制御手段と
    を有することを特徴とするX線透過検査装置。
  3. 【請求項3】 試料テーブル上に載置された被検電子部
    品にX線発生源からのX線を照射し、検出センサによっ
    て、前記被検電子部品の検査領域の透過像を検出し、モ
    ニタに画像表示するX線透過検査装置であり、 前記検査領域が、前記X線のほぼ光軸上に位置するよう
    に、前記被検電子部品を前記試料テーブル上で位置決め
    する位置設定手段と、 前記X線発生源と前記試料テーブル間距離を調整し、前
    記被検電子部品の検査倍率を設定する倍率設定手段と、 前記X線の照射領域内において、前記検出センサを3次
    元的に位置調整する検出センサ位置調整手段と、 前記試料テーブルを前記光軸を中心に水平回転する試料
    テーブル回転手段と、 前記X線発生源と前記検出センサとを固定し、前記試料
    テーブルを水平回転して、前記被検電子部品の透過像を
    検出するように制御を行なう検査制御手段と、 前記透過像の撮像データにより、前記被検電子部品内の
    同一断層面上の撮像データを演算処理して、前記被検電
    子部品の断層画像を形成する画像処理手段とを有するこ
    とを特徴とするX線透過検査装置。
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