KR101334721B1

KR101334721B1 - Radiation inspection apparatus, radiation inspection method, and image pickup condition calculation apparatus

Info

Publication number: KR101334721B1
Application number: KR1020120002391A
Authority: KR
Inventors: 요시쿠니 스즈키
Original assignee: 야마하하쓰도키 가부시키가이샤
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2013-11-29
Also published as: JP2012149913A; CN102590235A; KR20120083219A; CN102590235B; JP5580220B2

Abstract

방사선 검사 장치는 검사 대상 범위 중 피검체를 구성하는 각 부재의 배치를 나타내는 부재 배치 정보로부터 단층 화상 정보가 추정가능한 제 1 영역을 제외시킨 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 복수의 촬상 조건을 설정하는 제어 수단을 구비한다. 상기 제어 수단은 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경하면서 설정한 상기 복수의 촬상 조건 각각에서 상기 피검체의 투과 상을 촬상해서 해당 촬상 결과로부터 상기 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구함과 아울러 상기 피검체의 상기 부재 배치 정보로부터 상기 제 1 영역의 단층 화상 정보를 추정함으로써 상기 검사 대상 범위의 단층 화상 정보를 구한다.A plurality of radiographic inspection apparatuses are required to obtain tomographic image information of a second region in which the first region where the tomographic image information can be estimated is excluded from the member arrangement information indicating the arrangement of each member constituting the subject in the inspection target range. Control means for setting imaging conditions is provided. The control means captures the transmission image of the subject under each of the plurality of imaging conditions set while changing the positional relationship between the subject and the radiation source to obtain tomographic image information of the second region from the imaging result. Tomographic image information of the inspection target range is obtained by estimating tomographic image information of the first region from the member arrangement information of the subject.

Description

RADIATION INSPECTION APPARATUS, RADIATION INSPECTION METHOD, AND IMAGE PICKUP CONDITION CALCULATION APPARATUS

본 발명은 방사선원과 피검체의 위치 관계를 변경함으로써 촬상 조건을 변화시키면서 방사선원으로부터 사출되어 피검체를 투과한 방사선을 검출해서 피검체의 투과 상을 촬상하는 방사선 검사 장치, 방사선 검사 방법, 및 촬상 조건 산출 장치에 관한 것이다.The present invention provides a radiographic inspection apparatus, a radiographic inspection method, and an imaging condition for detecting a radiation image emitted from a radiation source and transmitted through a subject by changing the imaging conditions by changing the positional relationship between the radiation source and the subject, and imaging the transmitted image of the subject. It relates to a calculating device.

일본 특허 공개 2010-145359호 공보에는 전자부품이 납땜된 프린트 기판에 있어서 납땜의 상태의 좋고 나쁨을 검사하기 위해 방사선 검사 장치를 이용하는 것이 개시되어 있다. 이 방사선 검사 장치는 X선을 사출하는 X선원과 X선을 검출하는 X선 검출기 사이에 피검체인 프린트 기판을 지지하는 테이블을 배치한 구성을 구비하고 있고, X선원으로부터 사출되어 피검체를 투과한 방사선을 X선 검출기에 의해 검출해서 투과 상을 촬상한다. 그리고, 이 투과 상으로부터 구해지는 피검체의 단층 화상에 의거해서 납땜의 상태의 좋고 나쁨이 검사된다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-145359 discloses the use of a radiation inspection apparatus for inspecting the good and bad state of soldering in a printed circuit board on which an electronic component is soldered. The radiographic inspection apparatus has a configuration in which a table supporting a printed circuit board, which is a test object, is disposed between an X-ray source for emitting X-rays and an X-ray detector for detecting X-rays. The radiation is detected by an X-ray detector to capture a transmission image. And the good or bad of the state of solder | pewter is examined based on the tomographic image of the to-be-tested object calculated | required from this transmission image.

또한, 상기 방사선 검사 장치에서는 피검체를 지지하는 테이블이 가동으로 구성되어 있고, X선원과 피검체의 위치 관계를 변경해서 피검체의 투과 상의 촬상 조건을 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 즉, 피검체의 단층 화상을 구하기 위해서는 서로 다른 방향으로부터 피검체를 촬상한 복수의 투과 상이 필요하게 된다. 그래서, 상기 방사선 검사 장치에서는 X선원과 피검체의 위치 관계를 변경해서 촬상 조건을 변화시키면서 각 촬상 조건마다 피검체의 투과 상을 촬상함으로써 서로 다른 방향으로부터 피검체를 촬상한 복수의 투과 상을 구하고 있다.Moreover, in the said radiographic inspection apparatus, the table which supports a subject is comprised so that a positional relationship of an X-ray source and a subject can be changed and the imaging conditions on the transmission image of a subject can be changed. That is, in order to obtain the tomographic image of the subject, a plurality of transmission images obtained by imaging the subject from different directions are required. Therefore, in the radiographic inspection apparatus, a plurality of transmission images obtained by capturing a subject from different directions are obtained by imaging the transmission image of the subject for each imaging condition while changing the imaging conditions by changing the positional relationship between the X-ray source and the subject. have.

그런데, 상술한 바와 같은 부품 검사 장치에서는 촬상 조건을 변경해서 투과 상을 촬상할 때마다, 피검체는 방사선에 피폭하는 것으로 된다. 따라서, 촬상 조건의 수가 많으면 촬상 조건마다 실시되는 촬상의 횟수가 많아지고, 피검체의 피폭 부하가 과대해져 버린다고 하는 문제가 있었다.By the way, in the component inspection apparatus as described above, whenever the imaging conditions are changed and the transmission image is imaged, the subject is exposed to radiation. Therefore, when the number of imaging conditions is large, there existed a problem that the frequency | count of imaging performed with every imaging condition increases, and the exposure load of the to-be-tested object became excessive.

본 발명의 목적은 피검체의 단층 화상을 구하기 위해 필요하게 되는 촬상 조건의 수를 억제해서 촬상 횟수를 감소시키고, 피검체의 피폭 부하를 경감하는 것에 있다.An object of the present invention is to reduce the number of imaging times by reducing the number of imaging conditions required for obtaining a tomographic image of a subject, and to reduce the exposure load of the subject.

이 목적을 달성하는 본 발명의 일국면에 의한 방사선 검사 장치는,A radiographic inspection apparatus according to one aspect of the present invention for achieving this object,

방사선을 사출하는 방사선원과, 복수의 부재로 구성되는 피검체를 지지하는 지지 수단과, 상기 방사선원으로부터 사출되어 상기 피검체를 투과한 방사선을 검출해서 상기 피검체의 투과 상을 촬상하는 방사선 촬상 수단을 구비하고, 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경함으로써 상기 피검체의 투과 상을 촬상할 때의 촬상 조건을 변경가능함과 아울러 상기 피검체의 투과 상을 촬상한 결과로부터 상기 피검체를 포함하는 검사 대상 범위의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보를 구하는 방사선 검사 장치로서,A radiation source for emitting radiation, support means for supporting a subject composed of a plurality of members, and radiation imaging means for detecting a radiation image emitted from the radiation source and passing through the subject and imaging a transmission image of the subject And changing the positional relationship between the subject and the radiation source to change the imaging conditions when imaging the transparent image of the subject and to include the subject from a result of the imaging of the transparent image of the subject. A radiographic inspection apparatus for obtaining tomographic image information representing a tomographic image in a range of inspection subjects,

상기 검사 대상 범위 중 상기 피검체를 구성하는 각 부재의 배치를 나타내는 부재 배치 정보로부터 단층 화상 정보가 추정가능한 제 1 영역을 제외시킨 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 복수의 촬상 조건을 설정하는 제어 수단을 더 구비하고,A plurality of imaging conditions required to obtain tomographic image information of a second region in which the first region from which the tomographic image information can be estimated is excluded from the member arrangement information indicating the arrangement of the members constituting the inspected object in the inspection target range. It further comprises a control means for setting the,

상기 제어 수단은 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경하면서 설정한 상기 복수의 촬상 조건 각각에서 상기 피검체의 투과 상을 촬상해서 해당 촬상 결과로부터 상기 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구함과 아울러 상기 피검체의 상기 부재 배치 정보로부터 상기 제 1 영역의 단층 화상 정보를 추정함으로써 상기 검사 대상 범위의 단층 화상 정보를 구하는 것을 특징으로 한다.The control means captures the transmission image of the subject under each of the plurality of imaging conditions set while changing the positional relationship between the subject and the radiation source to obtain tomographic image information of the second region from the imaging result. The tomographic image information of the inspection target range is obtained by estimating tomographic image information of the first region from the member arrangement information of the subject.

본 발명의 다른 국면에 의한 방사선 검사 장치는,A radiographic inspection apparatus according to another aspect of the present invention,

복수의 부재로 구성되는 피검체가 적재되는 테이블과,A table on which a subject composed of a plurality of members is placed;

상기 피검체에 대하여 방사선을 사출하는 방사선원과,A radiation source for emitting radiation to the subject,

상기 테이블을 구동해서 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경하는 구동부와,A drive unit for driving the table to change the positional relationship between the subject and the radiation source;

상기 방사선원으로부터 사출되어 상기 피검체를 투과한 방사선을 검출함으로써 상기 피검체의 투과 상을 촬상하는 방사선 촬상 장치와,A radiation image pickup device which picks up a transmission image of the subject by detecting radiation emitted from the radiation source and transmitted through the subject;

상기 구동부를 제어해서 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경함으로써 상기 피검체의 투과 상을 촬상할 때의 촬상 조건을 변화시켜 각 촬상 조건에서 얻어진 투과 상에 의거해서 상기 피검체를 포함하는 검사 대상 범위의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보를 구하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는,An inspection subject comprising the subject under control based on a transmission image obtained under each imaging condition by changing the imaging conditions when imaging the transmission image of the subject by controlling the drive unit to change the positional relationship between the subject and the radiation source A controller for obtaining tomographic image information representing a tomographic image of a range, wherein the controller

상기 피검체의 각 부재의 배치를 나타내는 부재 배치 정보를 기억하는 기억부와,A storage unit that stores member arrangement information indicating the arrangement of each member of the subject;

상기 검사 대상 범위 중 상기 부재 배치 정보로부터 단층 화상 정보가 추정가능한 제 1 영역을 제외시킨 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 복수의 촬상 조건을 설정하는 설정부와,A setting unit for setting a plurality of imaging conditions required to obtain tomographic image information of a second region in which the tomographic image information can be estimated from the member arrangement information among the inspection object ranges;

상기 구동부를 제어해서 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변화시키는 구동 제어부와,A drive control section for controlling the drive section to change the positional relationship between the subject and the radiation source;

구동 제어부에 의해 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변화시킴과 아울러 상기 설정부가 설정한 상기 복수의 촬상 조건 각각에서 촬상된 상기 피검체의 투과 상에 의거해서 상기 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구함과 아울러 상기 부재 배치 정보로부터 상기 제 1 영역의 단층 화상 정보를 추정함으로써 상기 검사 대상 범위의 단층 화상 정보를 구하는 화상 처리부를 구비한다.The drive control unit changes the positional relationship between the test subject and the radiation source, and transmits tomographic image information of the second region based on the transmission image of the test subject imaged under each of the plurality of imaging conditions set by the setting unit. In addition, the image processing unit obtains tomographic image information of the inspection target range by estimating tomographic image information of the first region from the member arrangement information.

본 발명의 또 다른 국면에 의한 방사선 검사 방법은,According to yet another aspect of the present invention,

방사선원으로부터 사출되고, 복수의 부재로 구성되는 피검체를 투과한 방사선을 검출해서 상기 피검체의 투과 상을 촬상할 때의 촬상 조건이 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경함으로써 변경가능함과 아울러 상기 피검체의 투과 상을 촬상한 결과로부터 상기 피검체를 포함하는 검사 대상 범위의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보를 구하는 방사선 검사 방법으로서,The imaging conditions at the time of detecting the radiation transmitted from the radiation source and passing through the test object composed of the plurality of members and imaging the transmission image of the test object can be changed by changing the positional relationship between the test object and the radiation source. A radiographic inspection method for obtaining tomographic image information indicating a tomographic image of an inspection subject range including the subject from a result of photographing a transmission image of the subject,

상기 검사 대상 범위 중 상기 피검체를 구성하는 각 부재의 배치를 나타내는 부재 배치 정보로부터 단층 화상 정보가 추정가능한 제 1 영역을 제외시킨 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 복수의 촬상 조건을 설정하는 제 1 공정과,A plurality of imaging conditions required to obtain tomographic image information of a second region in which the first region from which the tomographic image information can be estimated is excluded from the member arrangement information indicating the arrangement of the members constituting the inspected object in the inspection target range. The first step of setting the

상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경하면서 상기 제 1 공정에서 설정한 상기 복수의 촬상 조건 각각에서 상기 피검체의 투과 상을 촬상해서 해당 촬상 결과로부터 상기 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구함과 아울러 상기 피검체의 상기 부재 배치 정보로부터 상기 제 1 영역의 단층 화상 정보를 추정해서 상기 검사 대상 범위의 단층 화상 정보를 구하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.Imaging the transmission image of the subject under each of the plurality of imaging conditions set in the first step while changing the positional relationship between the subject and the radiation source to obtain tomographic image information of the second region from the imaging result; In addition, a second step of obtaining tomographic image information of the inspection target range by estimating tomographic image information of the first region from the member arrangement information of the subject is characterized in that it is provided.

본 발명의 또 다른 국면에 의한 촬상 조건 산출 장치는,Imaging condition calculating device according to another aspect of the present invention,

복수의 부재로 구성되는 피검체와 방사선원의 위치 관계를 변경함으로써 촬상 조건을 변화시키면서 상기 방사선원으로부터 사출되어 상기 피검체를 투과한 방사선을 검출해서 상기 피검체의 투과 상을 촬상함과 아울러 해당 촬상 결과로부터 상기 피검체를 포함하는 검사 대상 범위의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보를 구하는 부품 검사 장치에서 이용되는 상기 촬상 조건을 산출하는 촬상 조건 산출 장치로서,By changing the positional relationship between the test subject consisting of a plurality of members and the radiation source, the imaging conditions are changed while detecting the radiation transmitted from the radiation source and transmitted through the test subject to image the transmission image of the test subject, and the imaging result. An imaging condition calculating device for calculating the imaging conditions used in a component inspecting apparatus for obtaining tomographic image information indicating a tomographic image of a test subject range including the subject from

상기 산출 장치는 상기 검사 대상 범위 중 상기 피검체를 구성하는 각 부재의 배치를 나타내는 부재 배치 정보로부터 단층 화상 정보가 추정가능한 제 1 영역을 제외시킨 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 복수의 촬상 조건을 산출하는 것을 특징으로 한다.The calculating device is required to obtain tomographic image information of a second region in which the first region in which tomographic image information can be estimated is excluded from the member arrangement information indicating the arrangement of the members constituting the subject in the inspection target range. A plurality of imaging conditions are calculated.

도 1은 본 발명에 의한 방사선 촬상 장치를 탑재한 부품 검사 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1의 부품 검사 장치가 구비하는 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 피검체와 검사 대상 범위의 관계를 모식적으로 예시하는 부분 단면도이다.
도 4는 X선 촬상 장치에서 실행되는 X선 촬상 동작의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 5는 투과 상으로부터 X선 감쇠율의 분포를 구하는 방법에 대한 설명도이다.
도 6은 X선 입사 각도(θ)에서 피검체에 입사된 X선의 투과 상을 촬상하는 X선 검출부의 센서면의 모양을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 7은 X선 촬상 조건의 조합을 구하는 것에 즈음하여 모델링 연산 처리부가 실행하는 연산을 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 X선 촬상 장치 및 컨트롤러가 행하는 동작을 나타내는 플로우차트이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows schematic structure of the component inspection apparatus incorporating the radiation imaging apparatus by this invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the component inspection device of FIG. 1.
3 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a relationship between a test subject and a test target range.
4 is a schematic diagram showing an example of an X-ray imaging operation performed in the X-ray imaging apparatus.
5 is an explanatory diagram for a method for obtaining a distribution of an X-ray attenuation rate from a transmission phase.
FIG. 6 is a diagram schematically showing the shape of a sensor surface of an X-ray detection unit that captures a transmission image of X-rays incident on a subject at an X-ray incidence angle θ.
7 is an explanatory diagram for explaining an operation performed by the modeling calculation processing unit on the basis of obtaining a combination of X-ray imaging conditions.
8 is a flowchart showing an operation performed by the X-ray imaging apparatus and the controller.

도 1은 본 발명에 의한 방사선 촬상 장치를 탑재한 부품 검사 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2는 도 1의 부품 검사 장치가 구비하는 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 1 및 나중에 설명하는 도면에서는 각 도의 방향 관계를 명확히 하기 위해 XYZ 직각 좌표축이 적당히 나타내어져 있다. 또한, 각 좌표축의 화살표 방향을 정방향으로 하고, 화살표와 반대 방향을 부방향으로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows schematic structure of the component inspection apparatus incorporating the radiation imaging apparatus by this invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the component inspection device of FIG. 1. In addition, in the drawing demonstrated later, XYZ rectangular coordinate axis is shown suitably for clarity of the directional relationship of each figure. Moreover, the arrow direction of each coordinate axis is made into a positive direction, and the direction opposite to an arrow is made into a negative direction.

부품 검사 장치(1)는 기판(W)(워크)에 전자부품을 접속하는 땜납의 상태를 주로 검사한다. 이 부품 검사 장치(1)는 부품 검사를 실행하는 각 기능부를 수용하고, X선을 차폐하는 하우징(11)을 구비하고 있고, 하우징(11)의 반입구(111)로부터 반입되어 온 기판(W)에 대하여 각 기능부가 협동해서 검사를 행함과 아울러 검사를 종료한 기판(W)을 반출구(112)로부터 외부로 반출한다.The component inspection apparatus 1 mainly inspects the state of the solder connecting the electronic component to the substrate W (workpiece). The component inspection apparatus 1 includes a housing 11 for accommodating each functional portion for performing component inspection and for shielding X-rays, and carried in from the inlet 111 of the housing 11. ), Each functional unit cooperates with each other, and the board | substrate W which finished the inspection is carried out from the carrying out port 112 to the exterior.

도 1에 나타낸 바와 같이, 하우징(11) 내의 하방에는 XY 구동 테이블(3)이 배치되어 있다. 이 XY 구동 테이블(3)은 그 표면에 기판(W)을 지지하면서 XY 구동 기구(31)로부터의 구동력을 받아서 XY면 내를 이동가능하다. 따라서, XY 구동 테이블(3)은 하우징(11)의 Y축 방향 정측(도 1 우측)의 반입구(111)까지 이동해서 기판(W)을 수취하거나, 부품 검사를 위해 하우징(11)의 대략 중앙에 기판(W)을 위치 결정하거나(도 1에 나타낸 상태), 하우징(11)의 Y축 방향 부측(도 1 좌측)의 반출구(112)까지 검사 완료 기판(W)을 운반한다고 한 동작을 행할 수 있다.As shown in FIG. 1, the XY drive table 3 is disposed below the housing 11. The XY drive table 3 can move in the XY plane while receiving the driving force from the XY drive mechanism 31 while supporting the substrate W on its surface. Therefore, the XY drive table 3 moves to the inlet 111 of the positive side of the Y-axis direction (right side of FIG. 1) of the housing 11 to receive the substrate W, or to roughly check the housing 11 for component inspection. The operation of positioning the substrate W in the center (state shown in FIG. 1) or carrying the inspected substrate W up to the outlet 112 on the side of the Y-axis direction (left side in FIG. 1) of the housing 11. Can be done.

부품 검사 장치(1)는 광학 촬상에 의한 검사를 행하는 광학 촬상 장치(5)(도 2;광학 촬상 수단)와, X선(방사선) 촬상에 의한 검사를 행하는 X선 촬상 장치(7)(도 2; 방사선 촬상 수단)를 구비한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 광학 촬상 장치(5)는 조명(51), 미러(53) 및 광학 카메라(55)를 구비하고 있다.The component inspection apparatus 1 includes an optical imaging device 5 (FIG. 2; optical imaging means) that performs inspection by optical imaging, and an X-ray imaging apparatus 7 (FIG. 2) which performs inspection by X-ray (radiation) imaging. 2) radiation imaging means. As shown in FIG. 1, the optical imaging device 5 includes an illumination 51, a mirror 53, and an optical camera 55.

조명(51)은 상부가 개구된 돔 형상을 갖고 있고, 하우징(11)의 대략 중앙에 배치된 기판(W)을 Z축 방향 정측(도 1 상측)으로부터 둘러싸고, 해당 기판(W)에 대하여 광을 조사한다. 미러(53)는 조명(51)의 개구(511)의 상방에 배치되어 있고, 조명(51)에 의해 비추어진 기판(W)의 형상을 전사한다. 광학 카메라(55)는 미러(53)에 전사된 상을 촬상해서 이 촬상 결과를 컨트롤러(100)(도 2;제어 수단)에 출력한다. 컨트롤러(100)는 광학 촬상 장치(5)가 촬상한 영상에 의거해서 전자부품의 단자의 전면측에 존재하는 땜납(소위 프런트 필렛)의 상태를 확인한다.The illumination 51 has a dome shape in which the upper part is opened, surrounds the board | substrate W arrange | positioned in the substantially center of the housing 11 from the Z-axis direction positive side (FIG. 1 upper side), and it is light with respect to the said board | substrate W. Investigate The mirror 53 is disposed above the opening 511 of the illumination 51, and transfers the shape of the substrate W projected by the illumination 51. The optical camera 55 picks up the image transferred to the mirror 53 and outputs this imaging result to the controller 100 (FIG. 2; control means). The controller 100 confirms the state of the solder (so-called front fillet) existing on the front side of the terminal of the electronic component based on the image picked up by the optical imaging device 5.

X선 촬상 장치(7)는 X선 방사부(71) 및 X선 검출부(73)(X선 카메라)를 구비한다. X선 방사부(71)는 X선원(711)(방사선원)을 포함하고, 하우징(11)의 대략 중앙에 있는 기판(W)의 Z축 방향 정측(도 1 상측)에 배치되어 있고, X선원(711)이 발생한 X선을 Z축 방향 부측(도 1 하측)으로 방사한다. 한편, X선 검출부(73)는 기판(W)의 Z방향 부측에 배치되어 있다. 이 X선 검출부(73)는 X선 CCD(Charge Coupled Device) 등으로 구성된 센서면을 갖고 있고, 이 센서면에 입사한 X선을 검출한다. 이렇게, X선 방사부(71)와 X선 검출부(73)는 부품 검사 위치의 기판(W)을 끼우도록 배치되어 있고, X선 방사부(71)로부터 방사된 X선은 부품 검사 위치의 기판(W)을 투과한 후에 X선 검출부(73)에 입사된다.The X-ray imaging apparatus 7 includes an X-ray radiating unit 71 and an X-ray detecting unit 73 (X-ray camera). The X-ray radiating unit 71 includes an X-ray source 711 (radiation source), and is disposed on the Z-axis direction positive side (upper side in FIG. 1) of the substrate W at approximately the center of the housing 11. X-rays generated by 711 are emitted to the side of the Z-axis direction (lower side in FIG. 1). In addition, the X-ray detection part 73 is arrange | positioned at the Z direction negative side of the board | substrate W. As shown in FIG. The X-ray detection unit 73 has a sensor surface composed of an X-ray CCD (Charge Coupled Device) or the like, and detects X-rays incident on the sensor surface. Thus, the X-ray radiating part 71 and the X-ray detecting part 73 are arrange | positioned so that the board | substrate W of a component inspection position may be sandwiched, and the X-ray radiated | emitted from the X-ray radiating part 71 is a board | substrate of a component inspection position. After passing through (W), it is incident on the X-ray detection unit 73.

X선 검출부(73)는 X선을 검출한 결과를 컨트롤러(100)(도 2)에 출력한다. 이렇게 해서, 피검체(기판(W), 전자부품(EP), 및 기판(W)에 전자부품(EP)을 접속하는 땜납(SL)의 복수의 부재로 구성되는(도 3))의 투과 상이 X선 검출부(73)에 의해 촬상되어 컨트롤러(100)에 출력된다. 컨트롤러(100)는 이 투과 상으로부터 피검체의 단층 화상을 재구성함과 아울러 이 단층 화상에 의거해서 전자부품의 단자의 배면측에 존재하는 땜납(소위, 힐 필렛)의 상태를 확인한다.The X-ray detection unit 73 outputs the result of detecting the X-ray to the controller 100 (FIG. 2). In this way, the transmission image of the subject (substrate W, the electronic component EP, and the plurality of members of the solder SL connecting the electronic component EP to the substrate W (FIG. 3)) is different. It is picked up by the X-ray detection unit 73 and output to the controller 100. The controller 100 reconstructs the tomographic image of the subject from the transmission image and checks the state of the solder (so-called heel fillet) existing on the back side of the terminal of the electronic component based on the tomographic image.

덧붙여서 말하면, 피검체의 단층 화상을 재구성하기 위해서는 서로 다른 방향으로부터 피검체를 촬상한 복수의 투과 상이 필요해진다. 그래서, X선 촬상 장치(7)는 X선원(711)과 피검체의 위치 관계를 변경해서 피검체로의 X선의 입사 각도를 변화시키면서 각 입사 각도에서 피검체의 투과 상을 촬상한다. 구체적으로는, XY 구동 테이블(3)에 의해 XY면 내에서 기판(W)을 Y방향뿐만 아니라 X방향으로 이동시킴으로써 X선 방사부의 X선원(711)과 기판(W)의 상대 위치를 변화시키고, 이것에 따라, X선원(711)으로부터 기판(W)으로 향하는 X선과 기판(W)의 각도를 변화시킨다. 그리고, 소망의 각도에서 X선이 입사하는 위치에 기판(W)을 위치 결정해서 X선 촬상을 행하는 동작을 각 입사 각도에서 실행한다. 이 때, 기판(W)을 투과한 X선을 X선 검출부(73)에서 확실히 검출하기 위해서는 기판(W)의 이동에 따라 X선 검출부(73)도 이동시킬 필요가 있다. 그래서, 이 X선 촬상 장치(7)에서는 X선 검출부(73)를 XY면 내에서 이동시키는 XY 구동 기구(77)가 구비되어 있다.Incidentally, in order to reconstruct the tomographic image of the subject, a plurality of transmission images obtained by photographing the subject from different directions are required. Thus, the X-ray imaging apparatus 7 captures the transmission image of the subject at each incident angle while changing the positional relationship between the X-ray source 711 and the subject and changing the incident angle of the X-rays to the subject. Specifically, the relative position of the X-ray source 711 and the substrate W of the X-ray radiator is changed by moving the substrate W not only in the Y direction but also in the X direction by the XY drive table 3. According to this, the angle of the X-ray and the board | substrate W which change toward the board | substrate W from the X-ray source 711 is changed. Then, the operation of performing X-ray imaging by positioning the substrate W at a position where the X-ray is incident at a desired angle is performed at each incident angle. At this time, in order to reliably detect the X-rays passing through the substrate W by the X-ray detection unit 73, it is necessary to move the X-ray detection unit 73 as the substrate W moves. Therefore, in this X-ray imaging apparatus 7, the XY drive mechanism 77 which moves the X-ray detection part 73 in XY plane is provided.

이어서, 도 2를 이용해서, 컨트롤러(100)의 동작의 상세에 대해서 설명한다. 컨트롤러(100)는 컨트롤러(100)에서 실행되는 제어 동작을 총괄적으로 관리하기 위해 CPU(Central Processing Unit) 등으로 구성된 장치 제어 연산 처리부(101)를 구비한다. 또한, 컨트롤러(100)는 XY 구동 기구(31, 77)(도 1)의 구동원인 각 모터를 제어하는 모터 제어부(102)(구동 제어부)를 구비한다. 즉, XY 구동 기구(31, 77)는 모터 제어부(102)로부터의 지령에 따라 XY 구동 테이블(3)이나 X선 검출부(73)를 이동해서 위치 결정한다.Next, the operation | movement detail of the controller 100 is demonstrated using FIG. The controller 100 includes a device control operation processing unit 101 configured as a central processing unit (CPU) or the like to collectively manage the control operations executed by the controller 100. The controller 100 also includes a motor control unit 102 (drive control unit) that controls each motor that is a drive source of the XY drive mechanisms 31 and 77 (FIG. 1). That is, the XY drive mechanisms 31 and 77 move and position the XY drive table 3 or the X-ray detection part 73 according to the instruction | command from the motor control part 102. FIG.

더욱이, 컨트롤러(100)는 광학 촬상 장치(5) 및 X선 촬상 장치(7) 각각의 촬상 제어를 행하는 미도시의 촬상 장치 제어부와, 광학 촬상 장치(5) 및 X선 촬상 장치(7)의 촬상 결과를 처리하기 위해 화상 처리부(103) 및 검사 판정 처리부(104)를 구비하는 화상 처리부(103)는 광학 촬상 장치(5) 및 X선 촬상 장치(7)의 촬상 결과를 수신해서, 예컨대 X선 촬상 결과의 재구성 등에 필요한 연산 처리를 해당 촬상 결과에 시행한다. 그리고, 검사 판정 처리부(104)는 화상 처리부(103)에 의한 처리를 거친 촬상 결과에 의거해서 땜납의 상태의 좋고 나쁨을 판정한다.In addition, the controller 100 includes an imaging device control unit (not shown) that performs imaging control of each of the optical imaging apparatus 5 and the X-ray imaging apparatus 7, and the optical imaging apparatus 5 and the X-ray imaging apparatus 7. In order to process the imaging result, the image processing unit 103 including the image processing unit 103 and the inspection determination processing unit 104 receives the imaging results of the optical imaging apparatus 5 and the X-ray imaging apparatus 7, for example, X. An arithmetic process necessary for reconstruction of the line imaging result is performed on the imaging result. Then, the inspection determination processing unit 104 determines the good or bad state of the solder on the basis of the imaging result that has been processed by the image processing unit 103.

상술한 대로, X선 촬상 장치(7)는 XY 구동 테이블(3)의 위치를 변경함으로써 피검체에 입사하는 X선의 입사 각도를 변화시켜 각 입사 각도에서 피검체의 투과 상을 촬상한다. 환언하면, X선 촬상 장치(7)는 복수의 X선 촬상 조건(X선 입사 각도)의 사이에서 촬상 조건을 변화시키면서 각 X선 촬상 조건에서 피검체의 투과 상을 촬상하는 것이다. 컨트롤러(100)는 이들 X선 촬상 조건에서 촬상된 복수의 투과 상으로부터 피검체의 단층 화상을 재구성한다. 그래서, 컨트롤러(100)는 피검체의 단층 화상의 재구성에 필요해지는 복수의 X선 촬상 조건을 연산에 의해 구하는 모델링 연산 처리부(105)(설정부)를 구비한다. 또한, 상술한 대로, 피검체로의 X선의 입사 각도는 피검체를 지지하는 XY 구동 테이블(3)을 이동ㆍ위치 결정함으로써 조정됨과 아울러 해당 X선 입사 각도에서의 X선 촬상은 X선 검출부(73)를 피검체의 위치에 따라 이동시킴으로써 행하여진다. 그래서, 모델링 연산 처리부(105)는 피검체로의 X선의 입사 각도에 아울러, 해당 입사 각도에 대응하는 XY 구동 테이블(3)의 위치 및 X선 검출부(73)의 위치를 X선 촬상 조건으로서 구한다.As described above, the X-ray imaging apparatus 7 changes the incidence angle of X-rays incident on the subject by changing the position of the XY drive table 3 to capture the transmission image of the subject at each incidence angle. In other words, the X-ray imaging apparatus 7 captures a transmission image of a subject under each X-ray imaging condition while changing the imaging condition among a plurality of X-ray imaging conditions (X-ray incidence angle). The controller 100 reconstructs the tomographic image of the subject from a plurality of transmission images picked up under these X-ray imaging conditions. Therefore, the controller 100 includes a modeling calculation processing section 105 (setting section) that obtains, by calculation, a plurality of X-ray imaging conditions required for the reconstruction of the tomographic image of the subject. As described above, the angle of incidence of the X-rays to the subject is adjusted by moving and positioning the XY drive table 3 supporting the subject, and the X-ray imaging at the X-rays incident angle is performed by the X-ray detector 73 ) In accordance with the position of the subject. Therefore, the modeling calculation processing unit 105 obtains, as an X-ray imaging condition, the position of the XY drive table 3 and the position of the X-ray detection unit 73 corresponding to the incident angle as well as the incident angle of the X-rays to the subject.

또한, 컨트롤러(100)는 피검체를 구성하는 각 부재(기판(W), 전자부품(EP) 등(도 3))의 배치를 나타내는 부재 배치 정보를 기억하는 배치 정보 기억부(106)를 더 구비한다. 이 부재 배치 정보는 피검체를 구성하는 각 부재의 배치, 보다 구체적으로는 형상ㆍ치수ㆍ위치 관계를 나타내는 정보이며, 피검체의 설계 정보 등으로부터 얻을 수 있다. 그리고, 모델링 연산 처리부(105)는 이 부재 배치 정보에 의거해서 복수의 X선 촬상 조건을 구한다. 이 동작의 상세에 대해서는 후술한다.In addition, the controller 100 further includes an arrangement information storage unit 106 that stores member arrangement information indicating an arrangement of each member (substrate W, electronic component EP, etc. (FIG. 3) constituting the subject. Equipped. This member arrangement information is information indicating an arrangement of each member constituting the subject, more specifically, a shape, dimension, and positional relationship, and can be obtained from design information of the subject. The modeling calculation processing unit 105 then obtains a plurality of X-ray imaging conditions based on this member arrangement information. Details of this operation will be described later.

이상이 부품 검사 장치(1)의 개략 구성이다. 이어서, 부품 검사 장치(1)에서 실행되는 X선 촬상의 상세에 대해서 설명한다. 이 X선 촬상은 피검체를 포함하는 검사 대상 범위(TR)의 단층 화상을 구하기 위해 실행된다. 도 3은 피검체와 검사 대상 범위의 관계를 모식적으로 예시하는 부분 단면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 피검체는 기판(W)의 상면에 복수의 전자부품(EP)을 땜납(SL)에 의해 실장한 구성을 구비한다. 또한, 검사 대상 범위(TR)는 피검체(W, EP, SL)에 외접하는 직방체 형상을 갖고 있고, XY면 내에 있어서 기판(W)과 같은 폭 및 깊이를 가짐과 아울러 Z방향에 있어서 기판(W)의 저면으로부터 가장 높이가 높은 전자부품(EP)의 상면에까지 이르는 두께를 갖고 있다. 상술한 대로, X선 촬상 장치(7)는 X선원(711)과 기판(W)의 상대 위치를 변화시킴으로써 X선원(711)으로부터 기판(W)의 피검체(W, EP, SL)를 투과하는 X선이 기판(W)과 이루는 각도(Z축과 이루는 각도의 XZ 평면으로의 Y방향 투영각(θx), Z축과 이루는 각도의 YZ 평면으로의 X방향 투영각(θy))를 변화시키면서 X선 촬상을 실행한다(도 4).The above is the schematic structure of the component inspection apparatus 1. Next, the detail of the X-ray imaging performed by the component inspection apparatus 1 is demonstrated. This X-ray imaging is performed to obtain a tomographic image of the inspection subject range TR including the subject. 3 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a relationship between a test subject and a test target range. As shown in FIG. 3, the to-be-tested object is equipped with the structure which mounted several electronic component EP with the solder SL on the upper surface of the board | substrate W. As shown in FIG. In addition, the inspection target range TR has a rectangular parallelepiped shape circumscribed to the subjects W, EP, and SL, and has the same width and depth as the substrate W in the XY plane, and the substrate (in the Z direction). It has a thickness from the bottom of W) to the top of the highest electronic component EP. As described above, the X-ray imaging apparatus 7 transmits the subjects W, EP, and SL of the substrate W from the X-ray source 711 by changing the relative positions of the X-ray source 711 and the substrate W. FIG. Change the angle formed by the X-rays to the substrate W (projection direction Y in the XZ plane of the angle formed by the Z axis and projection angle X in the YZ plane of the angle formed by the Z axis) X-ray imaging is carried out while (Fig. 4).

도 4는 X선 촬상 장치에서 실행되는 X선 촬상 동작의 일예를 나타내는 모식도이다. 동도에서는, 4개의 기판(W)(검사 대상 범위(TR))과 4개의 X선 검출부(73)가 나타내어져 있지만, 이것은 기판(W) 및 X선 검출부(73)가 4개씩 있는 것을 나타내는 것이 아니고, 기판(W) 및 X선 검출부(73)가 도 4에 나타낸 각 위치에 적어도 이동가능한 것을 나타내고 있다. 또한, 동도에서는 기판(W)의 위치(Pw) 및 X선 검출부(73)의 위치(Pc)에는 좌표(θx,θy)가 병기되어 있다. 여기서, 위치(Pw)(θx,θy)는 X축 방향으로의 각도(θx)이며 또한 Y축 방향으로의 각도(θy)의 입사각으로 X선이 기판(W)(의 중심)에 입사하는 기판(W)의 위치를 나타내고 있다. 또한, 위치(Pc)(θx,θy)는 위치(Pc)(θx,θy)에 있는 기판(W)을 투과한 X선을 검출하는 X선 검출부(73)의 위치를 나타내고 있고, 위치(Pc)(θx,θy)에 있는 X선 검출부(73)는 위치(Pw)(θx,θy)에 있는 기판(W)과 X선원(711)과 거의 일직선으로 배열된다. 또한, 도 4에서는 Y축 방향의 각도를 0°로 고정해서 X축 방향의 각도를 변화시켰을 경우가 나타내어져 있다.4 is a schematic diagram showing an example of an X-ray imaging operation performed in the X-ray imaging apparatus. In the same drawing, four substrates W (inspection range TR) and four X-ray detectors 73 are shown, but this indicates that there are four substrates W and four X-ray detectors 73. Rather, the substrate W and the X-ray detection unit 73 are at least movable to each position shown in FIG. 4. In addition, the coordinates (theta) x and (theta) y are written together in the position Pw of the board | substrate W, and the position Pc of the X-ray detection part 73 in the same figure. Here, the position Pw (θx, θy) is a substrate in which the X-ray is incident on the substrate W (center) at an incident angle of the angle θx in the X-axis direction and the angle θy in the Y-axis direction. The position of (W) is shown. In addition, position Pc ((theta) x, (theta) y) shows the position of the X-ray detection part 73 which detects the X-ray which permeate | transmitted the board | substrate W in position Pc ((theta) x, theta y), and position (Pc) The X-ray detection unit 73 at) (theta) x, θy is arranged substantially in line with the substrate W and the X-ray source 711 at the position Pw (θx, θy). In addition, in FIG. 4, the case where the angle of the Y-axis direction is changed to 0 degree, and the angle of the X-axis direction is changed is shown.

이들 X선원(711), 기판(W) 및 X선 검출부(73)가 만족시키는 위치 관계의 상세에 대해서 설명하면 다음과 같다. 위치(Pw)(θx, O°)의 기판(W)의 저면의 중앙에서 X선원(711)까지의 X방향의 거리를 dw로 하고, 위치(Pw)(θx, O°)의 기판(W)의 저면에서 X선원(711)까지의 Z방향으로의 거리를 H로 한다. 또한, 위치(Pc)(θx, 0°)의 X선 검출부(73)(의 센서면)의 중앙에서 X선원(711)까지의 X방향의 거리를 dc로 하고, 위치(Pc)(θx, 0°)의 X선 검출부(73)(의 센서면)에서 X선원(711)까지의 Z방향으로의 거리를 D로 한다.The detail of the positional relationship which these X-ray source 711, the board | substrate W, and the X-ray detection part 73 satisfy is demonstrated as follows. The distance in the X direction from the center of the bottom of the substrate W at the position Pw (θx, O °) to the X-ray source 711 is dw, and the substrate W at the position Pw (θx, O °). The distance in the Z direction from the bottom face of the X) to the X-ray source 711 is H. Further, the distance in the X direction from the center of the X-ray detection unit 73 (sensor surface of the position Pc) (θx, 0 °) to the X-ray source 711 is dc, and the position Pc (θx, The distance in the Z direction from the X-ray detection unit 73 (the sensor surface of 0 °) to the X-ray source 711 is D.

그리고, 입사 각도(θx)에서 피검체(기판(W))에 X선을 입사시켜 피검체(W, EP, SL)의 투과 상을 촬상하기 위해 기판(W) 및 X선 검출부(73)는 다음 식Subsequently, the substrate W and the X-ray detection unit 73 are configured to image the transmission images of the objects W, EP, and SL by injecting X-rays into the object (substrate W) at the incident angle θx. Following expression

tan(θx)=dw/H=dc/D ㆍㆍㆍ식(1)tan (θx) = dw / H = dc / D Formula (1)

을 만족시키고 있다. 즉, 식(1)을 만족시키도록 기판(W) 및 X선 검출부(73)를 XY면 내에서 이동시킴으로써 입사 각도(θx)를 변화시키면서 피검체(기판(W) 및 전자부품(EP))의 투과 상이 촬상된다. 또한, 여기에서는 X축 방향으로 X선 입사 각도(θx)를 변화시켰을 경우에 대해서 설명했지만, X선 촬상 장치(7)는 Y축 방향으로도 마찬가지로 X선 입사 각도(θy)를 변화시키면서 피검체의 투과 상을 촬상가능하다.Is satisfying. That is, the subject (substrate W and the electronic component EP) while varying the incident angle θx by moving the substrate W and the X-ray detector 73 in the XY plane so as to satisfy the equation (1). The transmission image of is imaged. In addition, although the case where the X-ray incidence angle (theta) x was changed in the X-axis direction was demonstrated here, the X-ray imaging apparatus 7 similarly changed the X-ray incidence angle (theta) y also in the Y-axis direction, The transmission image of can be imaged.

이렇게 해서, X선 입사 각도(θ)(=θx, θy)를 변화시키면서 X선 검출부(73)에 의해 촬상된 복수의 투과 상으로부터 검사 대상 범위(TR)의 단층 화상이 구해진다. 구체적으로는, 이 단층 화상은 X선원(711)으로부터 사출되어 X선 검출부(73)에 의해 검출될 때까지, X선이 감쇠된 비율로부터 구해진다. 즉, X선 검출부(73)에 의해 촬상된 투과 상은 X선원(711)으로부터 사출된 후에 감쇠된 X선을 검출한 것이다. 이 때 X선이 감쇠하는 원인으로서는 X선원(711)에서 X선 검출부(73)까지의 거리에 의한 것과, 피검체를 투과하는 것에 의한 것이 있다. 구체적으로는, 다음과 같다.In this way, a tomographic image of the inspection target range TR is obtained from the plurality of transmission images picked up by the X-ray detection unit 73 while varying the X-ray incidence angles θ (= θx, θy). Specifically, this tomographic image is obtained from the rate at which the X-rays are attenuated until they are emitted from the X-ray source 711 and detected by the X-ray detection unit 73. That is, the transmission image picked up by the X-ray detection unit 73 detects X-rays attenuated after being emitted from the X-ray source 711. At this time, the cause of attenuation of X-rays is due to the distance from the X-ray source 711 to the X-ray detection unit 73 and the transmission of the subject. Specifically, it is as follows.

X선은 거리의 자승으로 감쇠되기 때문에 X선원(711)으로부터 X선 검출부(73)의 사이에 피검체가 없더라도, X선 검출부(73)는 감쇠율(γ)(=1/R²)로 감쇠된 X선을 검출하는 것이 된다. 여기에서, 거리(R)는 X선원(711)에서 X선 검출부(73)까지의 거리이며, R=D/cos(θ)로 제공된다. 그리고, X선원(711)으로부터 X선 검출부(73)의 사이에 피검체(W, EP, SL)가 있을 경우에는 X선 검출부(73)는 피검체(W, EP, SL)를 투과함으로써 더욱 감쇠된 X선을 검출하는 것이 된다. 그래서, 화상 처리부(103)는 피검체(W, EP, SL)를 포함하는 검사 대상 범위(TR)에 있어서의 X선 감쇠율(μ)(방사선 감쇠율)의 분포를 X선 검출부(73)가 촬상한 투과 상으로부터 구해서(도 5), 검사 대상 범위(TR)의 단층 화상을 재구성한다.Since the X-rays are attenuated by the square of the distance, even if there is no subject between the X-ray source 711 and the X-ray detector 73, the X-ray detector 73 attenuates at attenuation rate γ (= 1 / R ² ). The detected X-rays are detected. Here, the distance R is the distance from the X-ray source 711 to the X-ray detection unit 73, and is provided as R = D / cos (θ). When the subjects W, EP, and SL exist between the X-ray source 711 and the X-ray detector 73, the X-ray detector 73 further transmits the subjects W, EP, and SL. The attenuated X-rays are detected. Thus, the image processing unit 103 captures the distribution of the X-ray attenuation rate μ (radiation attenuation rate) in the inspection target range TR including the subjects W, EP, and SL. Obtained from one transmission image (FIG. 5), the tomographic image of the inspection target range TR is reconstructed.

도 5는 투과 상으로부터 X선 감쇠율의 분포를 구하는 방법에 관한 설명도이다. 이 방법은 검사 대상 범위(TR)를 복수의 미소 입방체C(k)로 가상적으로 분할해서 각 미소 입방체C(k)의 X선 감쇠율을 구하는 것이다. 동도에 나타낸 예에서는, 입사 각도(θ)에서 검사 대상 범위(TR)에 입사된 X선은 미소 입방체C(115), C(k+1), C(225)를 투과한 후에, X선 검출부(73)에 의해 검출된다. 이 때, X선 검출부(73)의 검출값(휘도값)을 M(θx)으로 하면, 다음 식5 is an explanatory diagram for a method for obtaining a distribution of X-ray attenuation ratios from a transmission image. This method virtually divides the inspection object range TR into a plurality of microcube C (k) to obtain the X-ray attenuation rate of each microcube C (k). In the example shown in the figure, the X-rays incident on the inspection target range TR at the incident angle θ pass through the small cubes C 115, C (k + 1) and C 225, and then the X-ray detection unit It is detected by 73. At this time, if the detected value (luminance value) of the X-ray detection unit 73 is M (θx),

M(θx)=γㆍexp{-μ(115)×t-μ(k+1)×t-μ(225)×t} ㆍㆍㆍ식(2)M (θx) = γexp (−μ (115) × t−μ (k + 1) × t−μ (225) × t} ... (2)

가 성립한다. 여기에서, t는 X선의 입사 방향에 있어서의 각 미소 입방체C(k)의 두께이며, 연산에 의해 미리 구해져서 화상 처리부(103)에 기억되어 있다.Is established. Here, t is the thickness of each microcube C (k) in the direction of incidence of X-rays, and is calculated in advance by calculation and stored in the image processing unit 103.

식(2)의 양변의 자연 대수를 취하면, 다음 식If we take natural logarithm of both sides of formula (2),

ln{M(θx)}=ln(γ)-μ(115)×t-μ(k+1)×t-μ(225)×t ㆍㆍㆍ식(3)과, 각미소 입방체C(k)의 X선 감쇠율(μ)(k)에 관한 일차 방정식이 얻어진다. 그리고, 예컨대, -45°≤θ≤45°의 범위에서 X선의 입사 각도(θ)를 변경하면서 각 X선 입사 각도(θ)에서 피검체(W, EP, SL)의 투과 상을 촬상함으로써 1회의 촬상마다 식(3)과 같은 일차 방정식을 순차 얻을 수 있다.ln {M (θx)} = ln (γ) -μ (115) × t-μ (k + 1) × t-μ (225) × t Equation (3) and cube cube C (k) The first-order equation for the X-ray attenuation rate μ (k) is obtained. Then, for example, by imaging the transmission image of the subjects W, EP, SL at each X-ray incidence angle θ while changing the incident angle θ of the X-ray in the range of -45 ° ≤θ≤45 °. For each image capturing, a linear equation such as equation (3) can be obtained sequentially.

또한, 도 5에서는 X선 검출부(73)의 센서면의 중심에 입사되는 X선(동도의 파선 화살표)을 검출하고, 이 검출값(M)(θ)으로부터 일차 방정식을 얻을 경우를 예시하고 있다. 단, X선원(711)으로부터는 방사상으로 X선이 사출되기 때문에 X선 검출부(73)의 센서면의 중심 이외에도 피검체(W, EP, SL)를 투과한 X선이 입사된다. 게다가, X선 검출부(73)의 센서면(731)은 XY면 내에서 이차원적으로 배열되는 복수의 화소를 갖고 있기 때문에 그 중심 이외에서도 피검체(W, EP, SL)를 투과한 X선을 검출할 수 있다(도 6).In addition, in FIG. 5, the case where X-rays (broken arrow arrows of the same degree) which inject into the center of the sensor surface of the X-ray detection part 73 are detected, and the linear equation is obtained from this detection value M ((theta)). . However, since X-rays are emitted radially from the X-ray source 711, X-rays passing through the test objects W, EP and SL are incident besides the center of the sensor surface of the X-ray detection unit 73. In addition, since the sensor surface 731 of the X-ray detection unit 73 has a plurality of pixels that are arranged two-dimensionally in the XY plane, the X-rays transmitted through the subjects W, EP, and SL are transmitted from the center of the X-ray detector 73. Can be detected (FIG. 6).

도 6은 X선 입사 각도(θ)에서 피검체에 입사된 X선의 투과 상을 촬상하는 X선 검출부의 센서면(731)의 모양을 모식적으로 나타내는 도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 센서면(731)은 그 중심 위치(0, 0)에서 검출값(M)(θ, 0, 0)(도 5의 M(θ)에 상당)을 검출함과 아울러 중심 이외의 위치(α, β)에서도 검출값(M)(θ, α, β)을 검출한다. 따라서, 피검체(W, EP, SL)의 투과 상을 1회 촬상할 때마다 복수의 화소 각각에 대해서 식(3)과 마찬가지의 일차 방정식을 얻을 수 있다. 또한, 이하에서는 X선 입사 각도(θ)에서 X선을 입사시켜 피검체(W, EP, SL)의 투과 상을 촬상했을 때에 센서면(731)의 위치(α, β)의 화소에서 검출된 검출값을 M(θ, α, β)으로 표시하는 것으로 한다.FIG. 6: is a figure which shows typically the shape of the sensor surface 731 of the X-ray detection part which image | photographs the transmission image of the X-ray incident on the subject at the X-ray incidence angle (theta). As shown in FIG. 6, the sensor surface 731 detects the detection value M ((theta), 0, 0) (equivalent to M ((theta)) of FIG. 5) at the center position (0, 0). The detected values M (θ, α, β) are also detected at positions α and β other than the center. Therefore, each time the imaging of the transmission image of the subject W, EP, SL is performed once, the linear equation similar to Formula (3) can be obtained about each of a some pixel. In addition, hereinafter, X-rays are incident at the X-ray incidence angle θ to detect the transmission images of the objects W, EP, and SL, and are detected by the pixels at the positions α and β of the sensor surface 731. The detection value is represented by M (θ, α, β).

도 5 및 도 6에 관한 상기 설명을 정리하면, 센서면(731)의 화소수를 Np개로 하면, 1회의 촬상에서 식(3)과 마찬가지의 일차 방정식을 Np개 얻을 수 있다. 더욱이, X선 입사 각도(θ)를 Nf회 변화시켜 Nf개의 투과 상을 촬상함으로써 식(3)과 마찬가지의 일차 방정식을 Np×Nf개 얻을 수 있다. 그리고, 이들 Np×Nf개의 일차 방정식으로 이루어지는 연립 방정식을 풀이함으로써 각 미소 입방체C(k)의 X선 감쇠율을 구해서 검사 대상 범위(TR)에 있어서의 X선 감쇠율(μ)(k)의 분포를 단층 화상으로서 구할 수 있다.5 and 6, when the number of pixels on the sensor surface 731 is Np, Np linear equations similar to the equation (3) can be obtained in one imaging. Further, by changing the X-ray incidence angle θ by Nf times and imaging Nf transmission images, Np x Nf first-order equations similar to the equation (3) can be obtained. Then, by solving the simultaneous equations consisting of these Np × Nf linear equations, the X-ray attenuation rate of each microcube C (k) is obtained, and the distribution of the X-ray attenuation rate (μ) (k) in the inspection target range TR is determined. It can obtain | require as a tomographic image.

그런데, 도 2를 이용해서 상술한 대로, 컨트롤러(100)가 갖는 배치 정보 기억부(106)에는 피검체(W, EP, SL)를 구성하는 각 부재의 형상ㆍ치수ㆍ위치를 나타내는 부재 배치 정보가 기억되어 있다. 그리고, 이 부재 배치 정보를 참조함으로써 복수의 미소 입방체C(k)의 일부에 대해서는 투과 상을 촬상하지 않더라도 그 X선 감쇠율(μ)(k)을 구하는 것이 가능하다.By the way, as described above with reference to FIG. 2, in the arrangement information storage unit 106 included in the controller 100, member arrangement information indicating the shape, dimensions, and positions of each member constituting the subjects W, EP, and SL. Is remembered. And by referring to this member arrangement information, it is possible to obtain the X-ray attenuation rate [mu] (k) even if a part of the plurality of microcube C (k) is not imaged.

즉, 도 3으로부터 판단되는 바와 같이, 검사 대상 범위(TR)에는 전자부품(EP)이나 기판(W)이 배치되어 있지 않은 범위, 즉 공기만이 존재하는 범위(TRa)가 존재한다. 이러한 범위(TRa)의 X선 감쇠율(μ)은 거리의 자승으로 감쇠하는 분(감쇠율(γ))을 제외하면 제로로 추정할 수 있다. 더욱이, 기판(W)(프린트 기판)이 배치된 영역(TRw)의 X선 감쇠율(μ)도 제로로 추정할 수 있다. 그리고, 이렇게 X선 감쇠율(μ)(단층 화상 정보)을 추정가능한 범위(TRa, TRw)가 검사 대상 범위(TR)의 어디에 존재할지는 부재 배치 정보로부터 구하는 것이 가능하다.That is, as judged from FIG. 3, in the inspection target range TR, there is a range in which the electronic component EP or the substrate W is not disposed, that is, a range TRa in which only air exists. The X-ray attenuation rate μ in this range TRa can be estimated to be zero except for the fraction (damping rate γ) that attenuates by the square of the distance. Furthermore, the X-ray attenuation rate μ of the region TRw in which the substrate W (print substrate) is disposed can also be estimated as zero. The X-ray attenuation rate mu (tomographic image information) can be obtained from the member arrangement information as to where the estimated ranges TRa and TRw exist in the inspection target range TR.

그래서, 이 실시형태에서는 이들 영역(TRa, TRw)(제 1 영역)의 X선 감쇠율(μ)은 추정값(제로)인 것으로 취급되고, 해당 영역(TRa, TRw)의 X선 감쇠율(μ)을 X선 촬상에 의해 구하는 것은 하지 않는다. 그리고, 영역(TRa, TRw) 이외의 영역(제 2 영역)의 X선 감쇠율(μ)에 대해서만 X선 촬상에 의해 구하고, 이에 따라 X선 촬상의 매수(Nf)를 억제하고 있다. 구체적으로는, 영역(TRa, TRw) 이외의 영역의 X선 감쇠율(μ)을 구하기 위해 필요하게 되는 복수의 X선 촬상 조건을 모델링 연산 처리부(105)가 산출한다(도 7).Therefore, in this embodiment, the X-ray attenuation ratio mu of these regions TRa and TRw (first region) is regarded as an estimated value (zero), and the X-ray attenuation ratio mu of the regions TRa and TRw is determined. It does not calculate | require by X-ray imaging. And X-ray imaging is calculated | required only about the X-ray attenuation rate (micro) of the area | region (2nd area | region) other than area | region TRa and TRw, and the number Nf of X-ray imaging is suppressed by this. Specifically, the modeling arithmetic processing unit 105 calculates a plurality of X-ray imaging conditions required for obtaining the X-ray attenuation rate μ in regions other than the regions TRa and TRw (FIG. 7).

도 7은 X선 촬상 조건의 조합을 요구하는 것에 즈음하여 모델링 연산 처리부가 실행하는 연산을 설명하기 위한 설명도이며, 구체적으로는, 동연산에서 이용되는 식이 나타내어져 있다. 우선, 모델링 연산 처리부(105)는 X선 입사 각도(θ)를 예컨대 1°마다 변화시키면서 각 X선 입사 각도(θ)에서 피검체(W, EP, SL)의 투과 상을 촬상했을 경우에 얻어지는 X선 감쇠율(μ)에 관한 일차 방정식을 구한다. 보다 구체적으로 설명하면, 검사 대상 범위(TR)를 m개의 미소 입방체C(k)로 분할하고, 이들 m개의 미소 입방체C(k)의 X선 감쇠율(μ)(k)에 관해서 n개의 일차 방정식을 구한다. 이렇게 해서 얻어지는 연립 방정식은, 도 7의 식(4)에 나타낸 바와 같이, 행렬에 의해 표현될 수 있다. 여기에서, 도 7의 A(n,m)는 n행m열의 행렬을 나타낸다. 이어서, 모델링 연산 처리부(105)는 부재 배치 정보로부터 값이 제로로 추정할 수 있는 각 X선 감쇠율(μ)에 제로를 대입함과 아울러 해당 X선 감쇠율(μ)을 포함하는 행을 연립 방정식의 상측에 모은다(식(5)). 여기에서는, μ(221), μ(222), μ(223) 등에 제로가 대입됨과 아울러 이들 μ(221), μ(222), μ(223) 등을 포함하는 행이 연립 방정식의 상측에 모여지고 있다.7 is an explanatory diagram for explaining an operation performed by the modeling calculation processing unit on the occasion of requesting a combination of X-ray imaging conditions, and specifically, an equation used in the same operation is shown. First, the modeling arithmetic processing unit 105 is obtained when imaging the transmission image of the subjects W, EP, SL at each X-ray incidence angle θ while changing the X-ray incidence angle θ every 1 °, for example. Find the first-order equation for the x-ray attenuation rate (μ). More specifically, the test target range TR is divided into m small cubes C (k), and the n linear equations are described with respect to the X-ray attenuation rate μ (k) of these m small cubes C (k). Obtain The simultaneous equations obtained in this way can be expressed by a matrix, as shown in equation (4) in FIG. Here, A (n, m) in FIG. 7 represents a matrix of n rows and m columns. Subsequently, the modeling calculation processing unit 105 substitutes zero for each X-ray attenuation rate (μ) whose value can be estimated as zero from the member arrangement information, and adds a row containing the corresponding X-ray attenuation rate (μ) to the system of equations. It collects on the upper side (equation (5)). Here, zero is substituted in μ (221), μ (222), μ (223), etc., and rows including these μ (221), μ (222), μ (223), etc. are gathered above the simultaneous equation. ought.

여기에서, 식(5)의 연립 방정식이 해를 가질 경우, n행 중으로부터 m행을 추출함으로써 m×m의 정칙 행렬을 1 또는 그 이상 얻을 수 있다. 그래서, 모델링 연산 처리부(105)는 다음과 같이 해서 식(5)의 연립 방정식을 구성하는 n개의 일차 방정식으로부터 정칙 행렬을 구성하는 m개의 일차 방정식을 추출한다. 우선, 모델링 연산 처리부(105)는 n개의 일차 방정식으로부터 m개의 일차 방정식을 추출하는 모든 조합을 구한다. 여기에서, n개의 식으로부터 m개의 식을 추출하는 조합은,Here, when the simultaneous equation of Formula (5) has a solution, by extracting m rows from n rows, a regular matrix of m × m can be obtained by one or more. Thus, the modeling calculation processing unit 105 extracts m linear equations constituting the regular matrix from the n linear equations constituting the simultaneous equations of the equation (5) as follows. First, the modeling calculation processing unit 105 obtains all combinations for extracting m linear equations from n linear equations. Here, the combination of extracting m expressions from n expressions is

nCm{=n×(n-1)×ㆍㆍㆍ×(n-m+1)/m×(m-1)×ㆍㆍㆍ×1}nCm {= n × (n−1) × · ×× (n−m + 1) / m × (m−1) × · × 1}

에서 제공된다. 따라서, m개의 일차 방정식으로 이루어지는 연립 방정식(식(6))이 nCm와 같이 얻어지는 것이 된다. 또한, 도 7의 식(6)에 대하여 화살표 부여로 기재된 m×m, m×1의 표기는 각각의 화살표 앞이 표기의 크기의 행렬인 것을 의미한 것이다.Lt; / RTI > Therefore, the simultaneous equation (formula (6)) which consists of m linear equations is obtained like nCm. In addition, the notation of mxm and mx1 described by the provision of arrows with respect to equation (6) in FIG. 7 means that the front of each arrow is a matrix of the size of the notation.

그리고, 모델링 연산 처리부(105)는 nCm과 같은 연립 방정식 각각에 대해서, 해당 연립 방정식을 나타내는 행렬A(m,m)의 행렬식｜A(m,m)｜을 산출함과 아울러 ｜A(m,m)｜<δ를 만족시키는 연립 방정식을 제외한다. 여기에서, δ는 제로에 가까운 정수이다. 즉, 모델링 연산 처리부(105)는 행렬식이 제로에 가까운 연립 방정식은 해를 갖지 않는(정칙이 아닌) 것으로서 제외한다. 이어서, 모델링 연산 처리부(105)는 남은 연립 방정식 각각에 대해서 식(6)의 우변에 있어서 서로 다른 입사 각도(θ)가 몇 개 존재하는 지를 조사한다. 즉, 다른 입사 각도(θ)가 많을수록, 이들의 입사 각도(θ) 각각에서 피검체의 투과 상을 촬상할 필요가 생기고, 그 결과 투과 상의 촬상 매수(Nf)가 많아진다. 그래서, 모델링 연산 처리부(105)는 우변에 있어서 다른 입사 각도(θ)의 수가 최소인 연립 방정식을 구한다.The modeling calculation processing unit 105 calculates the determinant | A (m, m) | of the matrix A (m, m) representing the system equation, and calculates | A (m, m) | The simultaneous equations satisfying << δ are excluded. Here, δ is an integer close to zero. That is, the modeling calculation processing section 105 excludes the simultaneous equations whose determinant is close to zero as having no solution (not regular). Next, the modeling calculation processing unit 105 checks how many different incidence angles θ exist on the right side of the equation (6) for each of the remaining simultaneous equations. That is, as there are more different incidence angles (theta), it becomes necessary to image the transmission image of a subject at each of these incidence angles (theta), and as a result, the imaging number Nf of a transmission image increases. Thus, the modeling calculation processing unit 105 obtains a simultaneous equation in which the number of different incidence angles θ at the right side is minimum.

그리고, 모델링 연산 처리부(105)는 이렇게 해서 구해진 연립 방정식의 우변에 존재하는 각 입사 각도(θ)와, 해당 입사 각도(θ)에 대응하는 XY 구동 테이블(3)의 위치 및 X선 검출부(73)의 위치를 X선 촬상 조건으로 구해서 설정한다. 이렇게 해서, Nf와 같은 X선 촬상 조건이 설정되는 것이 된다. 그리고, X선 촬상 장치(7)는 이렇게 해서 설정된 Nf와 같은 X선 촬상 조건에서 피검체(W, EP, SL)의 투과 상을 촬상한다(도 8).Then, the modeling calculation processing unit 105 includes the angle of incidence θ present on the right side of the system of simultaneous equations thus obtained, the position of the XY drive table 3 corresponding to the angle of incidence θ, and the X-ray detection unit 73. ) Is determined by the X-ray imaging condition and set. In this way, X-ray imaging conditions such as Nf are set. And the X-ray imaging apparatus 7 image | photographs the transmission image of the subject W, EP, SL on X-ray imaging conditions like Nf set in this way (FIG. 8).

도 8은 X선 촬상 장치(7) 및 컨트롤러(100)가 행하는 동작을 나타내는 플로우차트이다. 모델링 연산 처리부(105)는 X선 촬상 조건을 산출하기 위한 프로그램을 판독하고(스텝S101), 배치 정보 기억부(106)에 기억되는 부재 배치 정보에 의거해서 Nf와 같은 X선 촬상 조건을 산출해서 설정한다(스텝S102). 또한, 이 산출 동작은 도 7을 이용해서 설명한 대로이다.8 is a flowchart showing an operation performed by the X-ray imaging apparatus 7 and the controller 100. The modeling calculation processing unit 105 reads a program for calculating the X-ray imaging condition (step S101), calculates an X-ray imaging condition such as Nf based on the member arrangement information stored in the arrangement information storage unit 106, (Step S102). In addition, this calculation operation is as having demonstrated using FIG.

그리고, 부품 검사 장치(1)는 설정된 복수의 X선 촬상 조건에서 X선 촬상을 행하기 위해 스텝S103으로부터 스텝S108을 실행한다. 우선, 스텝S103에서 부품 검사 장치(1)에 피검체(W, EP, SL)(워크)가 반입됨과 아울러 스텝S104에서 촬상 매수J에 1이 대입된다. 그리고, 컨트롤러(100)는 Nf와 같은 X선 촬상 조건중 J매째(여기서는 1매째)의 촬상에 대응하는 X선 촬상 조건이 나타내는 위치에 피검체(W, EP, SL)를 지지하는 XY 구동 테이블(3) 및 X선 검출부(73)를 이동시켜 X선 촬상을 행하게 한다(스텝S106). 이 X선 촬상이 종료하면 스텝S107에서 촬상 매수J가 1만큼 인크리멘트됨과 아울러(J=J+1), 이어서 스텝S108에서 촬상 매수J가 Nf보다 큰지의 여부가 판단된다.Then, the component inspection device 1 executes step S108 to step S108 to perform X-ray imaging under a plurality of set X-ray imaging conditions. First, the object W, EP, SL (work) is carried into the component inspection apparatus 1 in step S103, and 1 is inserted into the imaging number J in step S104. The controller 100 supports the XY drive table for supporting the subjects W, EP, and SL at the position indicated by the X-ray imaging condition corresponding to the J-th (here, the first) imaging of the X-ray imaging conditions such as Nf. (3) and the X-ray detection unit 73 are moved to perform X-ray imaging (step S106). When the X-ray imaging is completed, the imaging number J is incremented by one in step S107 (J = J + 1), and then in step S108, it is determined whether the imaging number J is larger than Nf.

스텝S10에서 「아니오」라고 판단된 경우는 스텝S105로 돌아간다. 그리고,(J+1)매째의 촬상에 대응하는 X선 촬상 조건이 나타내는 위치에 피검체(W, EP, SL)를 지지하는 XY 구동 테이블(3) 및 X선 검출부(73)를 이동시켜 X선 촬상이 행하여짐과 아울러(스텝S106) 촬상 매수J를 인크리멘트한다(스텝S107)라고 한 동작이 되풀이된다.If NO is determined in step S10, the flow returns to step S105. Then, the XY drive table 3 and the X-ray detector 73 supporting the subjects W, EP, and SL are moved to the position indicated by the X-ray imaging condition corresponding to the (J + 1) -th imaging, and the X is moved. While linear imaging is performed (step S106), the operation of incrementing the imaging number J (step S107) is repeated.

스텝S108에서 「예」라고 판단된 경우는 Nf와 같은 X선 촬상 조건 각각에서 X선 촬상이 완료되었다고 해서 스텝S109로 진행한다. 스텝S109에서는 검사 대상 범위(TR)의 단층 화상이 화상 처리부(103)에 의해 재구성된다. 구체적으로는, X선 감쇠율(μ)이 추정될 수 있는 영역(TRa, TRw)에 대해서는 해당 추정값이 X선 감쇠율(μ)로서 구해짐과 아울러 검사 대상 범위(TR) 중 영역(TRa, TRw) 이외의 영역에 대해서는 Nf매의 투과 상으로부터 X선 감쇠율(μ)이 구해진다. 이렇게 해서, 검사 대상 범위(TR) 전역에 있어서의 X선 감쇠율(μ)의 분포가 구해져서 검사 대상 범위(TR)의 단층 화상이 재구성된다. 그리고, 스텝S110에서는 검사 판정 처리부(104)가 이 단층 화상에 의거해서 납땜의 상태의 좋고 나쁨을 판정하고, 이어서 스텝S111에서는 피검체(W, EP, SL)가 부품 검사 장치(1)의 외부에 반출된다.If it is determined as "Yes" in step S108, it proceeds to step S109 because X-ray imaging is completed in each of X-ray imaging conditions, such as Nf. In step S109, the tomographic image of the inspection target range TR is reconstructed by the image processing unit 103. Specifically, for the areas TRa and TRw where the X-ray attenuation rate μ can be estimated, the estimated value is obtained as the X-ray attenuation rate μ and the areas TRa and TRw in the inspection target range TR. For other regions, the X-ray attenuation rate (μ) is obtained from the transmission phase of the Nf sheet. In this way, the distribution of the X-ray attenuation rate (mu) in the whole range of test | inspection range TR is calculated | required, and the tomographic image of the test | inspection range TR is reconstructed. In step S110, the inspection determination processing unit 104 determines whether the soldering state is good or bad based on this tomographic image, and in step S111, the subjects W, EP, and SL are external to the component inspection device 1. Are exported to.

이상과 같이, 상기 실시형태에서는 피검체(W, EP, SL)를 포함하는 검사 대상 범위(TR)의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보(X선 감쇠율(μ))이 구해진다. 이 때, 검사 대상 범위(TR)의 일부의 영역(TRa, TRw)(제 1 영역)에 대해서는 피검체(W, EP, SL)를 구성하는 각 부재(기판(W) 및 전자부품(EP))의 배치를 나타내는 부재 배치 정보로부터, 예컨대 공기가 존재할 뿐인 등을 판단할 수 있고, 그 결과 해당 영역(TRa, TRw)의 단층 화상 정보를 추정할 수 있다. 그래서, 이 실시형태는 영역(TRa, TRw)의 단층 화상 정보에 대해서는 투과 상의 촬상 결과로부터 구해지는 것이 아니고, 부재 배치 정보로부터 추정하는 것으로 하고, 투과 상의 촬상 결과로부터 단층 화상 정보를 구하는 영역을 영역(TRa, TRw) 이외의 영역에 한정하고 있다. 즉, X선 촬상 조건은 검사 대상 범위(TR) 중 영역(TRa, TRw)을 제외한 영역(제 2 영역)의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 것에 대해서 설정되고, 이렇게 해서 설정된 각 X선 촬상 조건에서 투과 상이 촬상된다. 이렇게, 이 실시형태에서는 영역(TRa, TRw)을 제외한 영역(제 2 영역)의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요한 것에 X선 촬상 조건을 한정함으로써 X선 촬상 조건의 수Nf를 억제해서 피검체(W, EP, SL)의 피폭 부하를 경감하는 것이 가능하다.As mentioned above, in the said embodiment, tomographic image information (X-ray attenuation rate (mu)) which shows the tomographic image of the inspection object range TR containing the to-be-tested object W, EP, SL is calculated | required. At this time, each part (substrate W and electronic component EP) which comprises the to-be-tested object W, EP, SL about 1 area | region TRa, TRw (1st area | region) of the test | inspection range TR From the member arrangement information indicating the arrangement of), it is possible to determine, for example, that only air exists, and as a result, tomographic image information of the regions TRa and TRw can be estimated. Therefore, in this embodiment, the tomographic image information of the regions TRa and TRw is not obtained from the imaging result of the transmission image, but is estimated from the member arrangement information, and the region for which tomographic image information is obtained from the imaging result of the transmission image is obtained. It is limited to areas other than (TRa, TRw). That is, the X-ray imaging conditions are set for what is required to obtain tomographic image information of the region (second region) except the regions TRa and TRw in the inspection target range TR, and each X-ray imaging set in this way is Under the conditions, a transmission image is imaged. Thus, in this embodiment, by restricting the X-ray imaging conditions to those necessary for obtaining tomographic image information of the regions (second region) except for the regions TRa and TRw, the number of X-ray imaging conditions Nf is suppressed and the subject W , EP, SL) can reduce the exposure load.

이상과 같이, 본 실시형태에서는 부품 검사 장치(1)가 본 발명의 「방사선 검사 장치」 내지는 「촬상 조건 산출 장치」에 상당하고, X선 촬상 장치(7)가 본 발명의 「방사선 촬영 장치」에 상당하고, X선이 본 발명의 「방사선」에 상당하고, X선원(711)이 본 발명의 「방사선원」에 상당하고, 기판(W) 및 이에 납땜된 전자부품(EP)이 본 발명의 「피검체」에 상당하고, XY 구동 테이블(3)이 본 발명의 「지지 수단」에 상당하고, X선 검출부(73)가 본 발명의 「방사선 촬상 수단」에 상당하고, X선 촬상 조건이 본 발명의 「촬상 조건」에 상당하고, 검사 대상 범위(TR)가 본 발명의 「검사 대상 범위」에 상당하고, 영역(TRa, TRw)이 본 발명의 「제 1 영역」에 상당하고, 검사 대상 범위(TR)로부터 영역(TRa, TRw)을 제외한 영역이 본 발명의 「제 2 영역」에 상당하고, 컨트롤러(100)가 본 발명의 「제어 수단」 또는 「촬상 조건 산출 장치」에 상당하고 있다.As mentioned above, in this embodiment, the component inspection apparatus 1 corresponds to the "radiation inspection apparatus" or "imaging condition calculation apparatus" of this invention, and the X-ray imaging apparatus 7 is the "radiation imaging apparatus" of this invention. X-rays correspond to the "radiation" of the present invention, X-ray source 711 corresponds to the "radiation source" of the present invention, and the substrate W and the electronic component EP soldered thereto are It corresponds to the "test object", the XY drive table 3 corresponds to the "support means" of the present invention, the X-ray detection unit 73 corresponds to the "radiation imaging means" of the present invention, X-ray imaging conditions It corresponds to the "imaging condition" of this invention, the test | inspection range TR corresponds to the "test range" of this invention, and area | regions TRa and TRw correspond to the "first area | region" of this invention, A region excluding the regions TRa and TRw from the target range TR corresponds to the "second region" of the present invention. The roller 100 corresponds to the "control means" or "imaging condition calculation apparatus" of this invention.

또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외에 여러가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 X선 촬상 장치(7)는 X선 촬상 조건을 산출하는 촬상 조건 산출 장치로서의 기능을 컨트롤러(100)에 내장시키고 있다. 그러나, 촬상 조건 산출 장치로서의 기능을 X선 촬상 장치(7)와는 다른 외부 장치로 실현해도 좋다. 이 경우, X선 촬상 조건의 산출에 대해서는 외부 장치로 별도 행해서 두고, X선 촬상 장치(7)는 외부 장치에서 산출된 X선 촬상 조건을 투과 상의 촬상을 위해, 예컨대 컨트롤러(100) 등에 설정하는 것만의 기능을 구비해 두면 좋다.It is to be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made in addition to the above-described ones without departing from the spirit thereof. For example, in the above embodiment, the X-ray imaging apparatus 7 incorporates a function as the imaging condition calculating apparatus for calculating the X-ray imaging conditions in the controller 100. However, the function as the imaging condition calculating device may be realized by an external device different from the X-ray imaging device 7. In this case, calculation of X-ray imaging conditions is performed separately by an external apparatus, and the X-ray imaging apparatus 7 sets X-ray imaging conditions calculated by the external apparatus to set, for example, the controller 100 or the like for transmission image pickup. It is good to have only function.

또한, 상기 실시형태에서는 부재 배치 정보를 피검체(W, EP)의 설계 정보 등으로부터 얻고 있었다. 그러나, 부품 검사 장치(1)가 구비하는 광학 촬상 장치(5)가 피검체(W, EP)를 촬상한 광학 사진으로부터 컨트롤러(100)가 부재 배치 정보를 구하도록 구성해도 좋다. 이렇게 구성된 부품 검사 장치(1)는 스스로 구비하는 광학 촬상 장치(5)의 촬상 결과로부터 부재 배치 정보를 구할 수 있다. 따라서, 부품 검사 장치(1)의 유저의 입장에서는, 예컨대 부재 배치 정보를 부품 검사 장치(1)에 설정하기 위한 수고가 불필요하게 되고, 부품 검사를 위한 작업의 효율화가 가능해진다. 이 경우, 기억부(106)는 광학 촬상 장치(5)의 촬상 결과로부터 구해진 부재 배치 정보를 일시적으로 기억한다.In addition, in the said embodiment, the member arrangement | positioning information was obtained from the design information etc. of the test body W, EP. However, the optical image pickup device 5 included in the component inspection device 1 may be configured so that the controller 100 obtains the member arrangement information from the optical photographs of the objects W and EP. The component inspection device 1 configured as described above can obtain the member arrangement information from the imaging results of the optical imaging device 5 provided on its own. Therefore, from the standpoint of the user of the component inspecting apparatus 1, for example, the effort for setting the member arrangement information to the component inspecting apparatus 1 becomes unnecessary, and the work for the component inspecting becomes efficient. In this case, the storage unit 106 temporarily stores the member arrangement information obtained from the imaging result of the optical imaging device 5.

또한, 검사 대상 범위(TR)를 분할하는 복수의 미소 입방체C(k)의 형상이나 크기 등에 대해서도 적당히 변경할 수 있다. 즉, 예컨대 미소 입방체C(k)의 크기는 단층 화상에 구해지는 분해능에 응해서 적당히 변경하면 좋다. 구체적으로는, 납땜의 상태의 좋고 나쁨을 정확하게 판단하기 위해서는 기판(W)과 전자부품(EP)의 접속 부분(즉, 땜납(SL)의 부분)에 대해서는 높은 분해능에서 단층 화상을 구하는 것이 호적하기 때문에 미소 입방체C(k)의 크기를 작게 설정하는 한편, 전자부품(EP)이 존재하지 않는 부분에 대해서는 그다지 높은 분해능이 필요 없기 때문에 미소 입방체C(k)의 크기를 크게 설정해도 좋다.Moreover, the shape, size, etc. of several microcubic C (k) which divide | segment a test | inspection range TR can also be suitably changed. That is, for example, the size of the microcube C (k) may be appropriately changed depending on the resolution obtained for the tomographic image. Specifically, in order to accurately determine whether the solder is good or bad, it is preferable to obtain a tomographic image at a high resolution for the connection portion of the substrate W and the electronic component EP (that is, the portion of the solder SL). Therefore, the size of the microcube C (k) may be set small while the high resolution is not required for the portion where the electronic component EP does not exist. Therefore, the size of the microcube C (k) may be set large.

또한, 상기 실시형태에서는 공기, 기판(W)이 존재하는 영역(TRa,TRw)의 X선 감쇠율(μ)을 부재 배치 정보로부터 추정하고 있었다. 그러나, 그 밖의 영역에 대해서도 부재 배치 정보로부터 X선 감쇠율(μ)을 추정할 수 있을 경우도 있다. 그 경우에는 영역(TRa,TRw)의 X선 감쇠율(μ)에 대해서도 부재 배치 정보로부터 추정하도록 구성해도 좋다.In addition, in the said embodiment, the X-ray attenuation rate (micro) of the area | regions TRa and TRw where air and the board | substrate W exist is estimated from member arrangement information. However, the X-ray attenuation rate [mu] may be estimated from the member arrangement information in other areas as well. In that case, you may comprise so that X-ray attenuation rate (mu) of area | regions TRa and TRw may also be estimated from member arrangement information.

또한, 상술한 구체적 실시형태에는 이하의 구성을 갖는 발명이 주로 포함되어 있다.In addition, the above-described concrete embodiments mainly include inventions having the following constitutions.

본 발명의 일국면에 의한 방사선 검사 장치는,Radiographic inspection apparatus according to one aspect of the present invention,

방사선을 사출하는 방사선원과, 복수의 부재로 구성되는 피검체를 지지하는 지지 수단과, 상기 방사선원으로부터 사출되어 상기 피검체를 투과한 방사선을 검출해서 상기 피검체의 투과 상을 촬상하는 방사선 촬상 수단을 구비하고, 상기 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경함으로써 상기 피검체의 투과 상을 촬상할 때의 촬상 조건을 변경함과 아울러 상기 피검체의 투과 상을 촬상한 결과로부터 상기 피검체를 포함하는 검사 대상 범위의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보를 구하는 방사선 검사 장치로서,A radiation source for emitting radiation, support means for supporting a subject composed of a plurality of members, and radiation imaging means for detecting a radiation image emitted from the radiation source and passing through the subject and imaging a transmission image of the subject And changing the imaging condition at the time of imaging the transmission image of the subject by changing the positional relationship between the subject and the radiation source, and including the subject from the result of imaging the transmission image of the subject. A radiographic inspection apparatus for obtaining tomographic image information representing a tomographic image in a range of inspection subjects,

상기 구동부를 제어해서 피검체와 상기 방사선원의 위치 관계를 변경함으로써 상기 피검체의 투과 상을 촬상할 때의 촬상 조건을 변화시키고, 각 촬상 조건에서 얻어진 투과 상에 의거해서 상기 피검체를 포함하는 검사 대상 범위의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보를 구하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는,By controlling the drive unit to change the positional relationship between the test subject and the radiation source, the imaging condition is changed when imaging the transmission image of the test subject, and the inspection includes the test subject based on the transmission image obtained under each imaging condition. And a controller for obtaining tomographic image information representing a tomographic image of a target range, wherein the controller includes:

이렇게 구성된 발명(방사선 검사 장치, 방사선 검사 방법)에서는 피검체를 포함하는 검사 대상 범위의 단층 화상을 나타내는 단층 화상 정보가 구해진다. 이 때, 검사 대상 범위의 일부의 영역(제 1 영역)에 대해서는 피검체를 구성하는 각 부재의 배치를 나타내는 부재 배치 정보로부터, 예컨대 공기가 존재할 뿐인 등을 판단할 수 있고, 그 결과 해당 제 1 영역의 단층 화상 정보를 추정할 수 있다. 그래서, 이 발명은 제 1 영역의 단층 화상 정보에 대해서는 투과 상의 촬상 결과로부터 구하는 것이 아니고, 부재 배치 정보로부터 추정하는 것으로 하고, 투과 상의 촬상 결과로부터 단층 화상 정보를 구하는 영역을 제 1 영역 이외의 영역에 한정하고 있다. 즉, 촬상 조건은 검사 대상 범위 중 제 1 영역을 제외시킨 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 것에 대해서 설정되고, 이렇게 해서 설정된 각 촬상 조건에서 투과 상이 촬상된다. 이렇게, 이 발명에서는 상기 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요한 것에 촬상 조건을 한정함으로써 촬상 조건의 수를 억제해서 촬상 횟수를 감하고, 피검체의 피폭 부하를 경감하는 것이 가능하다.In the invention (radiation inspection apparatus, radiographic inspection method) configured as described above, tomographic image information indicating a tomographic image of the inspection target range including the subject is obtained. At this time, it is possible to determine, for example, that only air exists in the partial region (first region) of the inspection target range from the member arrangement information indicating the arrangement of each member constituting the subject. Tomographic image information of the area can be estimated. Therefore, in this invention, the tomographic image information of the first area is not obtained from the imaging result of the transmission image, but is estimated from the member arrangement information, and the area for obtaining tomographic image information from the imaging result of the transmission image is an area other than the first area. It is limited to. That is, the imaging condition is set for what is needed to obtain tomographic image information of the second region in which the first region is excluded from the inspection target range, and the transmission image is imaged under each imaging condition thus set. Thus, in this invention, by limiting the imaging conditions to those necessary for obtaining tomographic image information of the second area, it is possible to suppress the number of imaging conditions, reduce the number of imaging times, and reduce the exposure load of the subject.

이 때, 방사선 검사 장치 및 방사선 검사 방법은 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 상기 촬상 조건을 산출하는 구성을 구비해 두어도 좋다. 단, 촬상 조건의 산출에 대해서는, 예컨대 촬상 조건 산출 장치 등의 외부 장치로 별도 행해서 두고, 방사선 검사 장치 및 방사선 검사 방법은 외부 장치로 산출된 촬상 조건을 투과 상의 촬상을 위해 설정하는 것만으로도 좋다.At this time, the radiographic inspection apparatus and the radiological inspection method may have a configuration for calculating the imaging conditions required for obtaining tomographic image information of the second region. However, the calculation of imaging conditions may be performed separately by an external device such as an imaging condition calculation device, and the radiation inspection apparatus and the radiation inspection method may simply set the imaging conditions calculated by the external device for imaging on the transmission image. .

또한, 피검체는 기판과 해당 기판에 납땜된 전자부품으로 구성되어 있을 경우에는, 전자부품 및 기판의 배치를 나타내는 정보를 부재 배치 정보로서 이용할 수 있다.In addition, when the object is composed of a substrate and an electronic component soldered to the substrate, information indicating the arrangement of the electronic component and the substrate can be used as the member arrangement information.

또한, 피검체의 광학 사진을 촬상하는 광학 촬상 수단을 더 구비하고, 제어 수단은 광학 촬상 수단이 촬상한 광학 사진으로부터 전자부품 및 기판의 배치를 나타내는 정보를 부재 배치 정보로서 구함과 아울러 해당 부재 배치 정보로부터 복수의 촬상 조건을 구하도록 구성해도 좋다. 이렇게 구성된 방사선 검사 장치는 스스로 구비하는 광학 촬상 수단의 촬상 결과로부터 부재 배치 정보를 구할 수 있다. 따라서, 방사선 검사 장치의 유저의 입장에서는, 예컨대 부재 배치 정보를 방사선 검사 장치에 설정하기 위한 수고가 불필요하게 되고, 부품 검사를 위한 작업의 효율화가 가능해진다.The apparatus further includes optical imaging means for imaging an optical photograph of the subject, and the control means obtains, as member arrangement information, information indicating the arrangement of the electronic component and the substrate from the optical photograph captured by the optical imaging means, and the member arrangement. A plurality of imaging conditions may be obtained from the information. The radiographic inspection apparatus thus configured can obtain the member arrangement information from the imaging result of the optical imaging means provided on its own. Therefore, from the standpoint of the user of the radiographic inspection apparatus, for example, the effort for setting the member placement information in the radiographic inspection apparatus becomes unnecessary, and the work for the component inspection becomes efficient.

상기 컨트롤러는 상기 단층 화상 정보를 방사선 감쇠율에 의거해서 구하고, 상기 설정부는 상기 검사 대상 범위를 복수의 미소 입방체로 가상적으로 분할하고, 상기 부재 배치 정보로부터 상기 방사선 감쇠율이 거리의 자승으로 상기 방사선이 감쇠하는 분을 제외시켜서 제로로 추정되는 상기 미소 입방체가 점유하는 영역을 상기 제 1 영역으로 취급하도록 구성해도 좋다.The controller obtains the tomographic image information based on a radiation decay rate, the setting unit virtually divides the inspection target range into a plurality of microcube cubes, and the radiation attenuation rate is attenuated by the square of the distance from the member arrangement information. The area occupied by the microcube estimated to be zero may be treated as the first area, excluding the minute.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 단층 화상 정보를 방사선 감쇠율에 의거해서 구하고, 상기 설정부는 상기 검사 대상 범위를 복수의 미소 입방체로 가상적으로 분할하고, 상기 부재 배치 정보로부터 상기 방사선 감쇠율이 제로로 추정되는 상기 미소 입방체가 점유하는 영역을 상기 제 1 영역으로 취급하는 것으로 해도 좋다. 이 구성에 의하면, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 구별을 정확하게 행할 수 있다.In addition, the controller obtains the tomographic image information based on a radiation attenuation rate, the setting unit virtually divides the inspection target range into a plurality of microcube cubes, and the minute that the radiation attenuation rate is estimated to be zero from the member arrangement information. The area occupied by the cube may be treated as the first area. According to this structure, the said 1st area | region and the said 2nd area | region can be distinguished correctly.

이렇게 구성된 발명(촬상 조건 산출 장치)에서는 피검체를 구성하는 각 부재의 배치를 나타내는 부재 배치 정보로부터 단층 화상 정보가 추정가능한 제 1 영역이외의 제 2 영역을 대상으로 해서, 촬상 조건을 구하고 있다. 즉, 촬상 조건은 검사 대상 범위 중 제 1 영역을 제외시킨 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요하게 되는 것에 대해서 구해진다. 이렇게 해서, 이 발명에서는 상기 제 2 영역의 단층 화상 정보를 구하기 위해 필요한 것에 촬상 조건을 한정함으로써 촬상 조건의 수를 억제해서 피검체의 피폭 부하를 경감하는 것이 가능해진다.In the invention (imaging condition calculating device) configured as described above, imaging conditions are obtained by targeting the second region other than the first region where the tomographic image information can be estimated from the member arrangement information indicating the arrangement of the members constituting the subject. That is, imaging conditions are calculated | required about what is needed in order to obtain the tomographic image information of the 2nd area | region except the 1st area | region of the test | inspection range. In this way, in this invention, by limiting the imaging conditions to those necessary for obtaining the tomographic image information of the second area, the number of imaging conditions can be suppressed to reduce the exposure load of the subject.

이상 설명한 본 발명에 의하면, 피검체의 단층 화상을 구하기 위해 필요하게 되는 촬상 조건의 수를 억제해서 촬상 횟수를 감하고, 피검체의 피폭 부하를 경감하는 것이 가능해진다.According to the present invention described above, it is possible to suppress the number of imaging conditions by reducing the number of imaging conditions required for obtaining a tomographic image of a subject, and to reduce the exposure load of the subject.

Claims

A radiation source for emitting radiation, support means for supporting a subject composed of a plurality of members, and radiation imaging means for detecting a radiation image emitted from the radiation source and passing through the subject and imaging a transmission image of the subject and; By changing the positional relationship between the test subject and the radiation source, the imaging condition when imaging the transmission image of the test subject can be changed, and the inspection subject range including the test subject from the result of imaging the transmission image of the test subject. A radiographic inspection apparatus for obtaining tomographic image information representing a tomographic image of:
A plurality of imaging conditions required to obtain tomographic image information of a second region in which the first region from which the tomographic image information can be estimated is excluded from the member arrangement information indicating the arrangement of the members constituting the inspected object in the inspection target range. It further comprises a control means for setting the,
The control means picks up the tomographic image information of the second region from the imaging result by imaging the transmission image of the subject under each of the plurality of imaging conditions set while changing the positional relationship between the subject and the radiation source. Tomographic image information of the inspection target range is obtained by estimating tomographic image information of the first region from the member arrangement information of the subject,
The subject is composed of a substrate and an electronic component soldered to the substrate,
The member arrangement information is information indicating an arrangement of the electronic component and the substrate;
The radiographic inspection apparatus obtains the distribution of radiation attenuation rate as the tomographic image information,
And the control means estimates the radiation attenuation rate of the first region to zero as an area in which the air and the substrate exist among the inspection target ranges as the first region.

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The method of claim 1,
Further comprising optical imaging means for imaging an optical photograph of the subject,
The control means obtains, as the member arrangement information, information indicating the arrangement of the electronic component and the substrate from the optical photograph captured by the optical imaging means, and obtains the plurality of imaging conditions from the member arrangement information. Radiography device.

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A table on which a subject composed of a plurality of members is mounted;
A radiation source for emitting radiation to the subject,
A drive unit for driving the table to change the positional relationship between the subject and the radiation source;
A radiation imaging device for imaging a transmission image of the subject by detecting radiation emitted from the radiation source and transmitted through the subject, and
An inspection that includes the subject on the basis of a transmission image obtained under each imaging condition by changing the imaging conditions when imaging the transmission image of the subject by controlling the drive unit to change the positional relationship between the subject and the radiation source A controller for obtaining tomographic image information representing a tomographic image of a target range;
The controller,
A storage unit that stores member arrangement information indicating the arrangement of each member of the subject;
A setting unit for setting a plurality of imaging conditions required for obtaining tomographic image information of a second region in which the tomographic image information is excluded from the member arrangement information among the inspection target ranges;
A drive control section for controlling the drive section to change the positional relationship between the subject and the radiation source; and
The tomographic image information of the second area is changed by the drive control unit on the basis of the transmission image of the test subject imaged under each of the plurality of imaging conditions set by the setting unit while changing the positional relationship between the test subject and the radiation source. And an image processing unit for obtaining tomographic image information of the inspection target range by estimating tomographic image information of the first region from the member arrangement information.
The controller obtains the tomographic image information based on a radiation attenuation rate,
The setting unit virtually divides the inspection target range into a plurality of microcube, and occupies the microcube estimated by zero by excluding the portion where the radiation attenuates by the square of the distance from the member placement information. And a region as said first region.

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The method of claim 5, wherein
And the setting unit estimates a radiation attenuation rate of a region where air and a substrate exist among the inspection target ranges as zero.

The imaging conditions at the time of detecting the radiation transmitted from the radiation source and passing through the test object composed of the plurality of members and imaging the transmission image of the test object can be changed by changing the positional relationship between the test object and the radiation source. A radiographic inspection method for obtaining tomographic image information representing a tomographic image of an inspection subject range including the subject from a result of photographing a transmission image of the subject:
A plurality of imaging conditions required to obtain tomographic image information of a second region in which the first region from which the tomographic image information can be estimated is excluded from the member arrangement information indicating the arrangement of the members constituting the inspected object in the inspection target range. First step of setting the; And
Imaging the transmission image of the subject under each of the plurality of imaging conditions set in the first step while changing the positional relationship between the subject and the radiation source to obtain tomographic image information of the second region from the imaging result; And a second step of estimating tomographic image information of the first region from the member arrangement information of the subject to obtain tomographic image information of the inspection target range;
The test object is composed of a substrate and an electronic component soldered to the substrate, and assumes that the region in which the air and the substrate exist among the inspection target ranges is the first region, and the radiation attenuation rate of the first region is zero. Radiographic inspection method characterized in that.

By changing the positional relationship between the test subject consisting of a plurality of members and the radiation source, the imaging conditions are changed and the radiation emitted from the radiation source and transmitted through the test subject is detected to capture the transmission image of the test subject, An imaging condition calculating device for calculating the imaging condition to be used in a component inspection device for obtaining tomographic image information indicating a tomographic image of an inspection target range including the subject.
The calculating device actually performs the imaging as a first region in which tomographic image information can be estimated from the member arrangement information indicating the arrangement of the members constituting the inspected object in the inspection target range, and the region excluding the first region. Calculating a plurality of imaging conditions required for obtaining tomographic image information of the second area in dividing the tomographic image information of the entire inspection object range by dividing into second regions for acquiring tomographic image information;
The test object is composed of a substrate and an electronic component soldered to the substrate, and assumes that the region in which the air and the substrate exist among the inspection target ranges is the first region, and the radiation attenuation rate of the first region is zero. An imaging condition calculating device, characterized by the above-mentioned.

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