JPS63210651A - Ｘ線断層撮影装置 - Google Patents
Ｘ線断層撮影装置Info
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- JPS63210651A JPS63210651A JP62042535A JP4253587A JPS63210651A JP S63210651 A JPS63210651 A JP S63210651A JP 62042535 A JP62042535 A JP 62042535A JP 4253587 A JP4253587 A JP 4253587A JP S63210651 A JPS63210651 A JP S63210651A
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｘ線による断層撮影技術に関し、特に工業用
部品の微細な欠陥検査、より具体的には電子回路基板の
はんだ付は部分の欠陥検査に最適なＸ線断層撮影装置に
関するものである。
部品の微細な欠陥検査、より具体的には電子回路基板の
はんだ付は部分の欠陥検査に最適なＸ線断層撮影装置に
関するものである。
従来の工業用ＣＴ装置には、「産業用Ｘ線ＣＴスキャナ
とその適用」計装、Ｐ４８〜５１．〆ｏ１２７゜Ｎｏ、
’ｌ、中村著に記載されているものがある。これは、検
査対象に比べて比較的大きなＸ線源と、キセノン（Ｘ−
）ガスを封入してなるＸ線検出器であって単位チャンネ
ル当たりの幅が１〜２賜で、多数個（３００〜５００チ
ヤンネル）の集合体からなるものを用いている。そして
Ｘ線源から扇状に放射されるＸｌｇｊを検査対象に照射
しながら、検査対象を自転させて、検査対象の全周方向
から透過するＸ線強度を検出し、この検出データを用い
て検査対象の断面１象を再構成している。
とその適用」計装、Ｐ４８〜５１．〆ｏ１２７゜Ｎｏ、
’ｌ、中村著に記載されているものがある。これは、検
査対象に比べて比較的大きなＸ線源と、キセノン（Ｘ−
）ガスを封入してなるＸ線検出器であって単位チャンネ
ル当たりの幅が１〜２賜で、多数個（３００〜５００チ
ヤンネル）の集合体からなるものを用いている。そして
Ｘ線源から扇状に放射されるＸｌｇｊを検査対象に照射
しながら、検査対象を自転させて、検査対象の全周方向
から透過するＸ線強度を検出し、この検出データを用い
て検査対象の断面１象を再構成している。
上記した従来技術では、検査対象に対する分解能は３０
０平方μｍ程度であり、より微細な部分の検査が不可能
であった。
０平方μｍ程度であり、より微細な部分の検査が不可能
であった。
本発明の目的は、微細部分の検査、より詳しくは断面像
を高分解能で検出可能なＸ線断層撮影装置を提供するこ
とにある。
を高分解能で検出可能なＸ線断層撮影装置を提供するこ
とにある。
Ｘ、ｍｌの放射孔の小さなＸＭ源と、Ｘ線像を可視光像
に変換すると共に、可視光強度の増倍効果を持つイメー
ジインテンシファイアと、当該イメージインテンシファ
イアの出力像を電気信号に変換する電荷蓄積型のリニア
イメージセンサと、検査対象をｘａ源に近接した位置に
回転可能かつ回転。
に変換すると共に、可視光強度の増倍効果を持つイメー
ジインテンシファイアと、当該イメージインテンシファ
イアの出力像を電気信号に変換する電荷蓄積型のリニア
イメージセンサと、検査対象をｘａ源に近接した位置に
回転可能かつ回転。
軸方向及び当該軸と直角方向に移動可能に保持する試料
ホルダーと、出力像の電気信号を適切に検出し処理する
電気回路及び計算手段が主たる構成要素である。
ホルダーと、出力像の電気信号を適切に検出し処理する
電気回路及び計算手段が主たる構成要素である。
また、イメージインテンシファイアから出力される２次
元画像を撮像管に導く光路切替え機構を有している。
元画像を撮像管に導く光路切替え機構を有している。
ここでイメージインテンシファイアを用いてＸ線像を可
視化してｂるが、特に可視化せずとも、即ち、ｘＩｗ像
の波長スペクトル分布が紫外゛又は赤外にずれても、当
該変換像が増幅される機能を有する手段であれば１本発
明の構成要素たり得る。
視化してｂるが、特に可視化せずとも、即ち、ｘＩｗ像
の波長スペクトル分布が紫外゛又は赤外にずれても、当
該変換像が増幅される機能を有する手段であれば１本発
明の構成要素たり得る。
微小なスポットサイズのＸ線源に近接した位置に検査対
象を保持し、イメージインテンシファイアの位置を適宜
、選ぶことにより検査部分を拡大投影したＸ線透過像を
得ることができる。
象を保持し、イメージインテンシファイアの位置を適宜
、選ぶことにより検査部分を拡大投影したＸ線透過像を
得ることができる。
イメージインテンシファイアと電荷蓄積型のリニアイメ
ージセンサの組合せを有する検出光学系により、高感度
かつ広いダイナミックレンジが得られるのみならず、高
解像度の検出が可能となる。
ージセンサの組合せを有する検出光学系により、高感度
かつ広いダイナミックレンジが得られるのみならず、高
解像度の検出が可能となる。
また撮像管により２次元画壕のモニターが行えるので、
微小な検査対象の検査部分に対して精密なＸ線の照射を
可能とする初期位置合わせが実現できる。
微小な検査対象の検査部分に対して精密なＸ線の照射を
可能とする初期位置合わせが実現できる。
本発明の一実旅例を以下に図面を用いて説明する。
第２図（α）は、検査対象であるＬＳＩチップキャリア
の一例を示すもので、具体的にはセラミック基板２１上
にＬＳＩチップ２２をＣＣＢ （ＣｏｌｌａｐｚｇｃＬ
ＣｏｔｓＣｏｌｌａｐｚ Ｂαｙｙｌｐ ）はんだ接続
２３により搭載したものである。第２図（勾は、この断
面構造の一例を示すものでセラミック基板２１は配線層
２４８〜２４ｄが積層された多層構造であり、各層間に
は金属が充填されたスルーホール２６があり、また各配
線層には金属による回路配線が設けられている。これら
のチップキャリアは、下面のはんだ３０により接続する
ことで、同図（Ｃ） Ｋ示すように、マザー基板３１上
に多数実装できるよう構成されている。
の一例を示すもので、具体的にはセラミック基板２１上
にＬＳＩチップ２２をＣＣＢ （ＣｏｌｌａｐｚｇｃＬ
ＣｏｔｓＣｏｌｌａｐｚ Ｂαｙｙｌｐ ）はんだ接続
２３により搭載したものである。第２図（勾は、この断
面構造の一例を示すものでセラミック基板２１は配線層
２４８〜２４ｄが積層された多層構造であり、各層間に
は金属が充填されたスルーホール２６があり、また各配
線層には金属による回路配線が設けられている。これら
のチップキャリアは、下面のはんだ３０により接続する
ことで、同図（Ｃ） Ｋ示すように、マザー基板３１上
に多数実装できるよう構成されている。
本実施例では、第２図（ｂ）で示すような、ＬＳＩチッ
プキャリアのＣＣＢはんだ接続部分に発生する気泡２７
や形状不良２８等の欠陥を検査することな目的としてい
る。尚１本発明はこれらに限らず、５０μｍφ程度の分
解能で電子部品等のＸ線断層撮影検査に適用できる。
プキャリアのＣＣＢはんだ接続部分に発生する気泡２７
や形状不良２８等の欠陥を検査することな目的としてい
る。尚１本発明はこれらに限らず、５０μｍφ程度の分
解能で電子部品等のＸ線断層撮影検査に適用できる。
第１図は、本発明の全体構成を示すもので、試料ホルダ
ー１０で保持した検査試料２に対して、微小焦点ＸＩｉ
源１を設けてＸ線照射を行ないこの透過Ｘ線像をイメー
ジインテンシファイア４により可視像に変換する。この
後、光路切替ミラー７及びレンズ１７〜１９を介して前
記の可視像を撮像管５又はリニアイメージセンサ６へ導
く構成としている。更に、撮像管５で検出したＸ線像は
モニタテレビ９で観察されると共に、リニアイメージセ
ンサ６で検出したＸ線像はＡ／Ｄ変換器１１で逐次、量
子化された後、画像メモリ１２に格納され、計算機１３
から読み出しできるように構成されている。
ー１０で保持した検査試料２に対して、微小焦点ＸＩｉ
源１を設けてＸ線照射を行ないこの透過Ｘ線像をイメー
ジインテンシファイア４により可視像に変換する。この
後、光路切替ミラー７及びレンズ１７〜１９を介して前
記の可視像を撮像管５又はリニアイメージセンサ６へ導
く構成としている。更に、撮像管５で検出したＸ線像は
モニタテレビ９で観察されると共に、リニアイメージセ
ンサ６で検出したＸ線像はＡ／Ｄ変換器１１で逐次、量
子化された後、画像メモリ１２に格納され、計算機１３
から読み出しできるように構成されている。
また、操作盤１５からの操作指示に従い、計算機１３％
駆動制御回路１６を介して、試料ホルダー１００Ｘ、Ｙ
方向の初期の位置決め調整及び光路切替ミラー７の切替
えができるよう忙構成されている。
駆動制御回路１６を介して、試料ホルダー１００Ｘ、Ｙ
方向の初期の位置決め調整及び光路切替ミラー７の切替
えができるよう忙構成されている。
また画像検出周期回路８により、試料ホルダー１０のθ
方向に対する所定回転角度Δθごとに、リニアイメージ
センサ６でＸ線像の検出ができるように構成されている
。
方向に対する所定回転角度Δθごとに、リニアイメージ
センサ６でＸ線像の検出ができるように構成されている
。
以下１本実施例に従って、はんだ接続部分の断・面形状
検出動作を説明する。
検出動作を説明する。
先ず、検査試料２（第１図）のはんだ検査箇所の初期位
置合わせを行う。このため光路切替ミラー７を撮像管５
によるモニター検出側に切替え、検査試料２のＸ線透過
像をモニタテレビ９に表示する（第３図）。ここでリニ
アイメージセンサ６の検出位置に対応したモニタテレビ
９上の画面位置に、予めカーソル２４を設定しておき、
カーソル２４に対して検査個所が一致するように、検査
試料２のＸ、Ｙ位置を移動し調整する。これにより精度
のよい初期位置合せが容品に行える。
置合わせを行う。このため光路切替ミラー７を撮像管５
によるモニター検出側に切替え、検査試料２のＸ線透過
像をモニタテレビ９に表示する（第３図）。ここでリニ
アイメージセンサ６の検出位置に対応したモニタテレビ
９上の画面位置に、予めカーソル２４を設定しておき、
カーソル２４に対して検査個所が一致するように、検査
試料２のＸ、Ｙ位置を移動し調整する。これにより精度
のよい初期位置合せが容品に行える。
次に光路切替ミラー７をリニアイメージセンサ６の検出
側に切り替え、駆動機構３（第１図）により検査試料２
をθ方向に回転させながら正面図の第４図（α）及び側
面図の第４図（ｂ）で示すように、はんだ接続部分の検
査個所を透過するＸ線強度を検出する。
側に切り替え、駆動機構３（第１図）により検査試料２
をθ方向に回転させながら正面図の第４図（α）及び側
面図の第４図（ｂ）で示すように、はんだ接続部分の検
査個所を透過するＸ線強度を検出する。
リニアイメージセンサ６（第１図）では、θ方向の所定
回転角度Δθ毎にＸ線透過像の検出を行ない、その検出
信号をＡ／Ｄ変換器１１で量子化しながら、逐次、画像
メモリ１２に格納し、θ＝Ｑ〜３６０°の全周方向の検
出データを得る。
回転角度Δθ毎にＸ線透過像の検出を行ない、その検出
信号をＡ／Ｄ変換器１１で量子化しながら、逐次、画像
メモリ１２に格納し、θ＝Ｑ〜３６０°の全周方向の検
出データを得る。
第５図は、このようにして得られる検査試料２の各角度
方向θに対応して得られる検出データ関数ＩＣＬ、θ）
の例を示す。ここで、ＬはＩＪ ＝アイメージセンサ上
の検出位置を示すものとする。
方向θに対応して得られる検出データ関数ＩＣＬ、θ）
の例を示す。ここで、ＬはＩＪ ＝アイメージセンサ上
の検出位置を示すものとする。
以下、これらの多数方向の検出データｒｃＬ。
θ）を用い、計算機１３の演算処理によりはんだ接続部
分の断面形状の再構成を行ない、ディスプレイ１４上に
表示を行なう。
分の断面形状の再構成を行ない、ディスプレイ１４上に
表示を行なう。
リニアイメージセンサで検出される透過Ｘ線強度のデー
タ関数ＩＣＥ、θ）は、検査対象のＸ線吸収係数の分布
関数をμＣｘ、ｙ’）とすれば、次式で与えられる。
タ関数ＩＣＥ、θ）は、検査対象のＸ線吸収係数の分布
関数をμＣｘ、ｙ’）とすれば、次式で与えられる。
ＩＣＬ、θ）−Ｉｏ（Ｌ） １− ”” ”４・・・・
−−（’）ここでチバｘ、ｙ）ｃＬｌはＸ線、ビームの
通過位置におけるｘａ吸収係数の関数μ（−ｆ、 ！”
）の線積分を表わす。
−−（’）ここでチバｘ、ｙ）ｃＬｌはＸ線、ビームの
通過位置におけるｘａ吸収係数の関数μ（−ｆ、 ！”
）の線積分を表わす。
またＩａ （Ｌ）は、照射Ｘ線の強度分布関数を示すも
のとする。
のとする。
式（りを書き直せば下式が得られる。
Ｊμ（Ｚ 、 ｙ）ｄＬ＝■０（Ｌ）／、 ＜Ｌ、 、
９ ＞＝ Ｐ （Ｌ−θ）・・・・・・（２）弐〇）で
示すｐ（Ｌ、θ）は検査対象なしで予めリニアイメージ
センサでＸ線を検出し求めた照射Ｘ線の強度分布関数ｉ
ｏ （Ｌ）より求められる投影データである。
９ ＞＝ Ｐ （Ｌ−θ）・・・・・・（２）弐〇）で
示すｐ（Ｌ、θ）は検査対象なしで予めリニアイメージ
センサでＸ線を検出し求めた照射Ｘ線の強度分布関数ｉ
ｏ （Ｌ）より求められる投影データである。
断面再構成の問題は、各検出方向の投影データ関数ｐ
（Ｌ、θ）を算出した後、Ｘ線吸収係数の関数バｘ、ｙ
）の分布を求めることである。
（Ｌ、θ）を算出した後、Ｘ線吸収係数の関数バｘ、ｙ
）の分布を求めることである。
このバｘ、 ｙ）の算出方法には各種方法が知られてい
るが、コンポリューシ、ン法を適用する一例について概
要を説明する。
るが、コンポリューシ、ン法を適用する一例について概
要を説明する。
この再構成原理は、第６図の平行Ｘ線ビームを用いた例
で示すよう忙平行ビームによる投影データ関数をＰａ
（Ｌｏ 、θ０）とすれば、これに対して所定の補正関
数を作用してコンポリューシ、ン関数を得ながら、各方
向の投影データに対するコンボリューション関数を合成
して断面像を得るものである。この演算式を下記に示す
。
で示すよう忙平行ビームによる投影データ関数をＰａ
（Ｌｏ 、θ０）とすれば、これに対して所定の補正関
数を作用してコンポリューシ、ン関数を得ながら、各方
向の投影データに対するコンボリューション関数を合成
して断面像を得るものである。この演算式を下記に示す
。
ここで、袴はコンポリューシランを表わす。またｙ Ｃ
Ｌ ｏ）は補正関数を表わし、ＳｈｇｐｐとＬｏｇａＦ
＆が開発した下記のものを用いれば、精度の良い画像が
得られることが実証されている。
Ｌ ｏ）は補正関数を表わし、ＳｈｇｐｐとＬｏｇａＦ
＆が開発した下記のものを用いれば、精度の良い画像が
得られることが実証されている。
ｙｃｎα）＝ ｎ”ａ２（１−４ｒＬ”） ・・・・
・・・・・（４）ただしＬ＠＝＝ ｎα（ル＝０．±１
．±２．・・・ ）とし、αは投影データの得られるサ
ンプリング間隔を示す。
・・・・・（４）ただしＬ＠＝＝ ｎα（ル＝０．±１
．±２．・・・ ）とし、αは投影データの得られるサ
ンプリング間隔を示す。
本発明の場合、投影データ関数ｐ（Ｌ、θ）はファンビ
ーム（扇状ビーム）によって検出されるため、ｐ（Ｌ、
θ）から平行ビーム座標系における投影データ関数Ｐｏ
（Ｌ６ ＊００）を求める必要がある。これは、第７図
の幾伺学的関数で示すように、下記の関係式より変換で
きる。
ーム（扇状ビーム）によって検出されるため、ｐ（Ｌ、
θ）から平行ビーム座標系における投影データ関数Ｐｏ
（Ｌ６ ＊００）を求める必要がある。これは、第７図
の幾伺学的関数で示すように、下記の関係式より変換で
きる。
１Ｌ
θ。＝θ十−丁 ・・・・曲・ ｃ５）ＬＰＤ自φ＝
Ｄ血（θ−０Ｏ）・・・・・も）ここで、ＳはＸ線源か
ら検出器までの距離、またＤは、Ｘ線源から検査試料の
回転中心までの距離を表わすものとする。
Ｄ血（θ−０Ｏ）・・・・・も）ここで、ＳはＸ線源か
ら検出器までの距離、またＤは、Ｘ線源から検査試料の
回転中心までの距離を表わすものとする。
以上で示すように１式（５）、 ＧＳ）を用い、平行ビ
ームとして考えた場合の投影データ関数Ｐｓ（Ｌｏ、θ
０）を算出して断面形状の算出を行なうことができる。
ームとして考えた場合の投影データ関数Ｐｓ（Ｌｏ、θ
０）を算出して断面形状の算出を行なうことができる。
本発明によれば、微小な検査対象、具体的には５０声φ
の分解能を必要とする対象物の所定位置における断面検
出撮影が可能となる。更には電子回路のはんだ付は部分
における微細な内部欠陥の検査が行える効果がある。
の分解能を必要とする対象物の所定位置における断面検
出撮影が可能となる。更には電子回路のはんだ付は部分
における微細な内部欠陥の検査が行える効果がある。
ｆａ１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図
は検査対象の説明図、第３図はＸ線検出位置のモニタＴ
Ｖ表示例の説明図、第４図は検査試料に対するＸ線１象
検出動作の説明図、第５図はリニアイメージセンサによ
り検出される検出データの説明図、第６図は断面形状を
再構成するアルゴリズムの原理説明図、第７図はファン
ビームＸ線による検出データと平行ビームによる検出デ
ータとの座標関係の説明図である。 １・・・微小焦点Ｘ線源、 ２・・・検査試料。 ３・・・駆動機構、 ４・・・イメージｅイン
テンシファイア、 ５・・・撮像管、６・・
・リニア・イメージセンサ、 ７・・・光路切替ミラー、 ８・・・画像検出同期回
路、９・・・モニタテレビ、 １０・・・試料ホルダ
ー、１１・・・Ａ／Ｄ変換器、 １２・・・画像メモ
リ、１３・・・計算機、 １４・・・断面像デ
ィスプレイ、１５・・・操作盤、 １６・・
・駆動制御回路。 第 ２図 第 ３ 図 竿４図 第 左図
は検査対象の説明図、第３図はＸ線検出位置のモニタＴ
Ｖ表示例の説明図、第４図は検査試料に対するＸ線１象
検出動作の説明図、第５図はリニアイメージセンサによ
り検出される検出データの説明図、第６図は断面形状を
再構成するアルゴリズムの原理説明図、第７図はファン
ビームＸ線による検出データと平行ビームによる検出デ
ータとの座標関係の説明図である。 １・・・微小焦点Ｘ線源、 ２・・・検査試料。 ３・・・駆動機構、 ４・・・イメージｅイン
テンシファイア、 ５・・・撮像管、６・・
・リニア・イメージセンサ、 ７・・・光路切替ミラー、 ８・・・画像検出同期回
路、９・・・モニタテレビ、 １０・・・試料ホルダ
ー、１１・・・Ａ／Ｄ変換器、 １２・・・画像メモ
リ、１３・・・計算機、 １４・・・断面像デ
ィスプレイ、１５・・・操作盤、 １６・・
・駆動制御回路。 第 ２図 第 ３ 図 竿４図 第 左図
Claims (1)
- １、検査対象にＸ線を照射して透過像を得るためのＸ線
源と、前記透過像を別の像に変換すると共に、当該変換
した像の強度を増幅する画像化手段と、前記画像化手段
からの画像を電気信号に変換する光電変換手段と、前記
検査対象を前記Ｘ線源に近接した位置に回転可能かつ当
該回転の軸方向並びに当該軸と直角方向に移動可能に保
持する試料ホルダーと、前記光電変換手段からの電気信
号を処理する電気回路及び計算手段とから成るＸ線断層
撮影装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042535A JPH0752162B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Ｘ線断層撮影装置 |
| US07/156,179 US4872187A (en) | 1987-02-27 | 1988-02-16 | X-ray tomographic imaging system and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042535A JPH0752162B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Ｘ線断層撮影装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8139927A Division JP2713287B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Ｘ線断層撮影方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210651A true JPS63210651A (ja) | 1988-09-01 |
| JPH0752162B2 JPH0752162B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=12638767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62042535A Expired - Lifetime JPH0752162B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Ｘ線断層撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752162B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01305929A (ja) * | 1988-06-02 | 1989-12-11 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
| JPH0555329A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-05 | Nec Yamagata Ltd | ペレツト外観検査装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62042535A patent/JPH0752162B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| 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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| JPH01305929A (ja) * | 1988-06-02 | 1989-12-11 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
| JPH0523772B2 (ja) * | 1988-06-02 | 1993-04-05 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPH0555329A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-05 | Nec Yamagata Ltd | ペレツト外観検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0752162B2 (ja) | 1995-06-05 |
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