KR102070698B1 - 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치 - Google Patents

검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치에 관한 것이고, 구체적으로 엑스레이의 검사 과정에서 검사 대상이 엑스레이에 노출되는 시간을 감소시키는 것에 의하여 전자소자 또는 이와 유사한 부품 또는 소자의 보호 기능이 향상된 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치에 관한 것이다. 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치는 엑스레이를 발생시켜 표적(T)으로 방출하는 튜브 몸체(11); 튜브 몸체(11)로부터 방출되는 엑스레이(XT, XP)를 유도 홀(121)을 통하여 유도하는 제한 유도 유닛(12); 및 유도 홀(121)로부터 유도되는 엑스레이의 양을 조절하는 차폐 필터(13)를 포함한다.

Description

검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치{An X-Ray Tube Apparatus with a Structure of Focusing on a Target for Protecting an Object}
본 발명은 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치에 관한 것이고, 구체적으로 엑스레이의 검사 과정에서 검사 대상이 엑스레이에 노출되는 시간을 감소시키는 것에 의하여 전자소자 또는 이와 유사한 부품 또는 소자의 보호 기능이 향상된 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치에 관한 것이다.
엑스레이 검사는 다양한 산업 분야에 적용되고 있고 각각의 적용 분야에서 제품 유형에 따른 다양한 형태의 검사 장치가 공지되어 있다. 예를 들어 인쇄회로기판의 결함 검사, 전자기기의 결함 검사, 식품 용기의 결함 검사 또는 음식물 속 이물질 검출을 위하여 엑스레이 검사 장치가 적용될 수 있다. 일반적으로 엑스레이 검사 장치에서 피검사 대상은 컨베이어와 같은 이송 수단에 의하여 연속적으로 공급이 될 수 있다. 그리고 차폐가 된 검사실에서 엑스레이 튜브 및 디텍터에 의하여 엑스레이 투과 이미지가 형성되고, 얻어진 이미지로부터 제품의 결합 여부가 판단될 수 있다. 검사 과정에서 엑스레이의 차폐가 이루어져야 하는 한편 검사 과정에서 피검사 대상이 적절한 형태로 정렬이 될 필요가 있다. 피검사 대상의 이송 구조, 엑스레이의 차폐 방법 및 피검사 대상의 정렬은 엑스레이 검사의 효율을 위하여 고려되어야 할 주요한 인자가 된다.
특허등록번호 제10-0978054호는 피검사 대상이 XYZ-축을 비롯하여 회전이 되어 다양한 각도에서 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 제10-0956797호는 판상 패드 구조를 가지는 검사 대상의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치에 대하여 개시한다.
다양한 구조를 가지는 전자제품, 전자기판, 부품 또는 소자가 엑스레이에 의하여 검사가 될 수 있고, 검사 대상에 따라 엑스레이에 대한 노출이 기능을 손상시킬 수 있다. 예를 들어 고밀도 집적 소자와 같은 반도체 부품은 장시간 엑스레이에 노출이 되면 기능이 손상될 수 있다. 예를 들어 다수 개의 범퍼(bump)가 높은 밀도로 연속적으로 배치된 전자 기판의 검사 과정에서 엑스레이는 표적이 되는 범퍼(bump)에 제한이 되는 것이 유리하다. 그러나 선행기술은 이와 같은 구조를 가진 엑스레이 튜브에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술1: 특허등록번호 제10-0978054호((주)자비스, 2010년08월25일 공고) 배터리 엑스레이검사장치 선행기술2: 특허등록번호 제10-0956797호((주)자비스, 2010년05월07일 공고) 판상패드용 엑스레이검사장치
본 발명의 목적은 엑스레이에 의한 검사 대상의 검사 과정에서 엑스레이가 표적 부분에 제한되는 것에 의하여 검사 대상의 보호가 가능한 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치는 엑스레이를 발생시켜 표적으로 방출하는 튜브 몸체; 튜브 몸체로부터 방출되는 엑스레이를 유도 홀을 통하여 유도하는 제한 유도 유닛; 및 유도 홀로부터 유도되는 엑스레이의 양을 조절하는 차폐 필터를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 차폐 필터는 유도 홀을 기준으로 이동 가능하다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 차폐 필터는 유도 홀을 통과하여 표적의 주변으로 유도되는 엑스레이를 차단한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 차폐 필터는 2차원 이미지 획득 및 3차원 이미지 획득에 적용된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 제한 유도 유닛은 콜리메이터가 된다.
본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치는 검사를 위하여 엑스레이 튜브로부터 방출된 엑스레이가 검사 대상의 표적을 제외한 주변 부분으로 방출이 되는 것을 방지하는 것에 의하여 검사대상의 보호가 가능하다. 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치는 특히 200 ㎚ 또는 이와 유사한 수준의 해상도를 가지는 엑스레이 검사 장치에서 검사 과정으로 인하여 발생할 수 있는 오류가 방지되도록 한다. 전자 기판의 고밀도 집적 회로의 검사과정에서 밀집된 범퍼의 검사 과정에서 소자가 계속적으로 엑스레이에 노출되는 것이 방지되어 검사의 안전성이 향상되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치는 CT(Computed Tomography) 이미지 또는 이와 유사한 이미지의 획득을 위하여 표적에 대한 다양한 각도의 이미지가 획득되어야 하는 경우 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치에 의하여 엑스레이가 표적에 제한되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치가 작동되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치는 엑스레이를 발생시켜 표적(T)으로 방출하는 튜브 몸체(11); 튜브 몸체(11)로부터 방출되는 엑스레이(XT, XP)를 유도 홀(121)을 통하여 유도하는 제한 유도 유닛(12); 및 유도 홀(121)로부터 유도되는 엑스레이의 양을 조절하는 차폐 필터(13)를 포함한다.
엑스레이 튜브 장치는 다양한 제품의 결함 검출에 적용될 수 있고, 예를 들어 전자제품, 약품, 식품 또는 배터리, 회로기판, 기계 부품 또는 제품 용기와 산업 제품의 결함 제품에 적용될 수 있고, 바람직하게 회로기판에 연속적으로 밀집하게 배치된 부품 또는 소자의 결함 검출에 적용될 수 있다. 엑스레이 튜브 장치는 밀폐 구조를 가지는 검사실의 내부에 배치될 수 있고, 제품의 결함 검출을 위하여 검사 영역에 위치하는 제품의 정해진 영역으로 엑스레이를 조사할 수 있다. 엑스레이 튜브 장치는 다양한 형태의 산업용 또는 생활용 제품의 검사에 적용될 수 있다.
검사 대상의 보호는 검사 대상이 엑스레이에 노출되는 것에 의하여 손상이 되는 것을 방지하는 것을 말하지만 이에 제한되지 않고, 진동 또는 충격에 대한 구조적 보호를 포함할 수 있다. 예를 들어 검사 과정에서 이미지가 얻어지는 표적(T)에만 엑스레이가 조사되면서 표적(T)의 주변으로 엑스레이가 조사되지 않도록 하는 것에 의하여 검사 대상이 보호될 수 있다. 표적 제한은 이와 같이 엑스레이가 표적(T) 또는 표적(T)의 주변으로 제한된 범위에만 방출되도록 하는 것을 말한다.
튜브 몸체(11)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고, 튜브 몸체(11)의 내부에서 발생된 엑스레이(XP)는 내부에 형성된 유도 경로를 통하여 유도되어 양극 로드에서 외부로 방출될 수 있다. 양극 로드는 튜브 몸체(11)의 앞쪽 끝에 배치되어 검사 대상(P)을 향하여 방출되는 엑스레이(XP)가 정해진 위치에서 초점이 형성되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 양극 로드를 통하여 검사 대상(P)으로 방출된 엑스레이(XP)는 검사 대상(P)에서 정해진 표적(T)을 투과하여 디텍터에 의하여 탐지되어 검사 이미지가 만들어지도록 한다. 검사 과정에서 엑스레이(XP)는 표적(T)에 초점이 형성된 상태로 조사가 되지만 엑스레이(XT)의 이동 경로에 표적(T)이 아닌 부분이 위치하여 엑스레이(XT)에 노출될 수 있다. 높은 해상도를 가진 엑스레이 튜브장치의 경우 양극 로드가 검사 대상(P)에 인접하여 위치하고 이로 인하여 엑스레이(XT)에 대한 노출 부분이 커질 수 있다. 엑스레이(XP)는 양극 로드를 벗어나게 되면서 분산 경로를 형성하게 되므로 양극 로드의 끝 부분이 검사 대상(P)에 인접하게 되는 것이 유리하다. 그러나 튜브 몸체(11)의 전체 구조로 인하여 양극 로드가 검사 대상(P)에 인접하는 범위는 제한이 될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 양극 로드의 앞쪽에 콜리메이터와 같은 제한 유도 유닛(12)이 설치되어 엑스레이 분산 경로에서 분산 범위가 조절되도록 할 수 있다. 구체적으로 양극 로드의 앞쪽에 유도 홀(121)이 형성된 제한 유도 유닛(12)이 배치되어 검사 대상(P)으로 유도되는 엑스레이(XT)가 표적 엑스레이(XP)로 제한될 수 있다. 제한 유도 유닛(12)은 유도 경로가 형성된 실린더 형상이 되거나, 원판 형상이 될 수 있고, 표적(P)의 크기에 따라 반지름이 조절되는 유도 홀(121)을 가질 수 있다. 제한 유도 유닛(12)에 의하여 예를 들어 양극 로드로부터 방출된 엑스레이(XT)가 표적 엑스레이(XP)로 제한되면서 85 내지 92 %의 양으로 감소될 수 있다. 제한 유도 유닛(12)은 양극 로드의 앞쪽에 결합될 수 있고, 양극 로드의 앞쪽 면으로부터 거리 조절이 가능하도록 설치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 양극 로드로부터 방출된 엑스레이(XT)는 제한 유도 유닛(12)의 유도 홀(121)을 경유하여 검사 대상(P)의 정해진 표적(T)으로 방출될 수 있다. 엑스레이(XT)는 유도 홀(121)을 통과하면서 분사 범위가 감소되고, 유도 홀(121)의 외부로 방출되면서 표적 엑스레이(XP)를 형성할 수 있다. 이로 인하여 표적(T)에 도달하는 엑스레이(XT)의 분산 경로의 단면의 직경이 충분히 작아질 수 있다.
제한 유도 유닛(12)은 콜리메이터 브래킷에 결합되어 양극 로드의 앞쪽에 위치할 수 있다. 제한 유도 유닛(12)은 콜리메이터의 기능을 가질 수 있고, 양극 로드의 앞쪽 면 또는 덮개에 결합되어 검사 대상(P) 또는 주변 구조물이 엑스레이(XP)에 대한 노출 양이 작아지도록 한다. 이와 동시에 검사 대상(P)에서 표적(T)으로 향하는 표적 엑스레이(XP)의 초점 직경이 작아지도록 한다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 제한 유도 유닛(12)의 앞쪽에 차폐 필터(13)가 배치될 수 있고, 차폐 필터(13)에 의하여 유도 홀(121)을 통과하는 표적 엑스레이(XP)의 양이 제한될 수 있다. 구체적으로 차폐 필터(13)는 유도 홀(121)의 크기를 조절할 수 있고, 이에 의하여 표적 엑스레이(XP)의 양이 조절될 수 있다. 구체적으로 차폐 필터(13)는 유도 홀(121)의 일부를 차폐할 수 있는 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 유도 홀(121)의 일부를 차폐할 수 있는 직사각형의 판 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 차폐 필터(13)에 의하여 유도 홀(121)의 바깥쪽 부분이 일부가 차폐될 수 있다. 제한 필터(13)는 제한 유도 유닛(12)의 위쪽 또는 아래쪽에 배치될 수 있고, 차폐 범위가 조절되도록 배치될 수 있다. 구체적으로 차폐 필터(13)는 유도 홀(121)의 중심 방향으로 또는 반대 방향으로 이동 가능하도록 배치될 수 있고, 하나 또는 그 이상의 차폐 필터(13)가 제한 유도 유닛(12)의 위쪽 또는 아래쪽에 배치될 수 있다.
아래에서 이와 같은 구조를 가진 차폐 필터(13)에 대하여 설명된다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치에 의하여 엑스레이가 표적에 제한되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a를 참조하면, 차폐 필터(13)는 직사각형 판 형상이 될 수 있고, 유도 홀(121)의 일부를 차폐하는 구조로 설치될 수 있다. 그리고 차폐 필터(13)는이동 조절 수단(21)에 의하여 이동 가능하도록 배치될 수 있다.
차폐 필터(13)은 제한 유도 유닛(12)의 아래쪽 또는 위쪽에 배치될 수 있고, 판 형상으로 만들어질 수 있다. 또한 차폐 필터(13)는 제한 유도 유닛(12)과 일체로 형성되면서 제한 유도 유닛(12)에 대하여 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 도 2의 (가)에 도시된 것처럼, 차폐 필터(13)는 한쪽 끝이 이동 조절 부재(22)에 의하여 이동 조절 수단(21)에 연결될 수 있고, 이동 조절 수단(21)은 예를 들어 모터 또는 이와 유사한 구동 수단이 될 수 있다. 차폐 필터(13)는 이동 조절 수단(21)의 작동에 의하여 선형으로 연장되는 이동 조절 부재(22)를 따라 이동될 수 있다. 그리고 차폐 필터(13)의 이동에 의하여 유도 홀(121)의 열린 부분의 크기가 조절될 수 있다.
검사 과정에서 검사 대상 또는 표적의 서로 다른 방향에 대한 이미지가 얻어질 수 있고, 이를 위하여 엑스레이 튜브 또는 디텍터가 이동될 필요가 있다. 예를 들어 수직 방향으로 2차원 엑스레이 이미지를 획득하기 위하여 도 2a의 (가)에 도시된 것처럼 표적을 기준으로 유도 홀(121)의 한쪽 부분이 차폐 필터(13)에 의하여 차단될 수 있다. 이후 3차원 엑스레이 이미지의 획득을 위하여 디텍터가 이동이 되고, 검사 대상에 대한 다른 방향의 엑스레이 이미지가 획득될 필요가 있다. 이를 위하여 도 2a의 (나)에 도시된 것처럼, 차폐 필터(13)가 이동 조절 부재(22)를 따라 이동되어 유도 홀(121)의 다른 부분을 차폐시킬 수 있다. 또한 디텍터의 이동 과정에서 도 2a의 (다)에 도시된 것처럼 차폐 필터(13)에 의하여 유도 홀(121)이 완전히 차폐가 될 수 있다. 이와 같이 차폐 필터(13)에 의하여 검사 과정에서 표적을 향하는 엑스레이를 제외한 엑스레이 부분이 차폐가 되는 것에 의하여 검사 대상을 향하는 엑스레이의 양은 예를 들어 93 내지 98 %까지 감소될 수 있다. 그리고 엑스레이는 검사 대상의 표적에만 제한이 되어 검사에 필요한 표적에 대한 엑스레이 이미지가 얻어지도록 하면서 검사 대상이 보호되도록 한다.
도 2b를 참조하면, 차폐 필터(13)는 이동 조절 부재(22)를 기준으로 회전 가능한 구조로 만들어질 수 있고, 이동 조절 부재(22)는 회전축의 기능을 가질 수 있다. 이동 조절 수단(21)이 제한 유도 유닛(12)의 측면에 설치되고, 이동 조절 부재(22)는 이동 조절 수단(21)에 결합된 회전축의 기능을 가질 수 있다. 그리고 차폐 필터(13)의 한쪽 부분이 이동 조절 부재(22)에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 이와 같은 구조에서 도 2a에 제시된 실시 예와 유사하게 2차원 엑스레이 이미지, 3차원 엑스레이 이미지 및 이동 과정에서 유도 홀(121)의 서로 다른 부분이 차폐되거나 유도 홀이 완전히 차폐될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 차폐 필터(13)에 조절 홀(13a)이 형성될 수 있고, 조절 홀은 사각형, 삼각형 또는 이와 유사한 다양한 형상이 될 수 있다. 또한 차폐 필터(13)가 삼각형 형상 또는 이와 유사한 형상이 되면서 이동 가능한 구조가 될 수 있고, 필요에 따라 사각형 또는 삼각형의 조절 홀(13a)이 형성될 수 있다. 이와 같은 차폐 필터(13)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 엑스레이 튜브의 튜브 몸체(11)의 앞쪽에 형성된 양극 로드에 콜리메이터와 같은 제한 유도 유닛(12)이 결합될 수 있고, 조절 브래킷(31)에 의하여 제한 유도 유닛(12)의 앞쪽에 위치될 수 있다. 구체적으로 조절 브래킷(31)에 결합 부재(32)가 형성될 수 있고, 결합 부재(32)는 조절 브래킷(31)에 대하여 예를 들어 슬라이딩 방식으로 이동 가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 결합 부재(32)에 결합 홈(321)이 형성될 수 있고, 결합 홈(321)에 위에서 설명된 이동 조절 부재(22)가 결합될 수 있다. 결합 홈(321)에 이동 조절 부재(22)의 끝 부분의 커플러(33)가 결합 홈(321)에 결합될 수 있고, 이에 의하여 이동 조절 수단(21)의 작동에 의하여 결합 부재(321)가 미리 결정된 위치로 이동될 수 있다.
위치 결정 유닛(34)은 이동 조절 수단(21)의 작동 수준을 결정할 수 있고, 탐지 유닛(35)에 의하여 차폐 필터(13)의 위치가 탐지될 수 있다. 탐지 유닛(35)에 의하여 탐지된 정보가 위치 결정 유닛(34)으로 전송될 수 있고, 위치 결정 유닛(34)에서 전송된 정보에 기초하여 이동 조절 수단(21)이 작동하여 차폐 필터(13)를 이동시켜 유도 홀(121)의 차폐 수준을 결정할 수 있다.
차폐 필터(13)는 다양한 방법으로 이동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 엑스레이 튜브 장치(10)는 튜브 몸체(11)의 이동을 위한 튜브 구동 유닛(17); 튜브 구동 유닛(17)에 의하여 유도 가이드(16)를 따라 상하로 이동되는 이동 브래킷(14); 이동 브래킷(14)에 결합된 튜브 하우징(15); 및 튜브 하우징(15)의 내부에 결합된 튜브 몸체(11)를 포함할 수 있다.
엑스레이 튜브 장치(10)의 위쪽에 검사 스테이션(41)이 위치할 수 있고, 검사 스테이션(41)에 회전 위치 유닛(42)이 배치될 수 있다. 검사 스테이션(41) 또는 회전 위치 유닛(42)은 일정한 두께를 가진 드럼 또는 디스크 형상이 될 수 있고, 회전 위치 유닛(42)에 이동 조절 기판(43)이 배치될 수 있다. 이동 조절 기판(43)에 방향 이동 가이드(44)가 설치되어 검사 트레이(45)가 검사 스테이션(41)의 평면의 임의의 위치로 이동될 수 있다. 방향 이동 가이드(44)에서 검사 트레이(45)의 위치를 조절하고, 서로 다른 방향 가이드 사이의 이동을 조절하기 위한 검사 위치 설정 유닛(46)이 이동 조절 기판(43)의 위쪽 또는 다른 적절한 위치에 배치될 수 있고, 검사 위치 설정 유닛(46)의 작동을 위한 모터와 같은 설정 구동 유닛(471)이 검사 스테이션(41)의 아래쪽 또는 다른 적절한 위치에 배치될 수 있다.
디텍터(47)는 튜브 몸체(11)와 마주보는 위치에 배치될 수 있고, 곡선 가이드(48)를 따라 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 튜브 몸체(11)는 정해진 위치에 고정되거나, 이동 가능하도록 배치되거나 또는 경사지도록 검사 모듈에 배치될 수 있다. 그러나 튜브 몸체(11)의 위치 또는 조사 각도가 변경되면 초점이 다시 설정이 되어야 하므로 튜브 몸체(11)는 정해진 위치에 고정되거나, 적어도 검사 트레이(45)의 미리 결정된 위치에 대한 거리가 변경되지 않도록 배치되는 것이 유리하다. 그리고 디텍터(47)가 이동되는 것에 의하여 서로 다른 방향으로 조사되는 엑스레이를 탐지하여 예를 들어 검사 대상의 측면에 경사진 방향으로 투과되는 검사 대상의 이미지를 획득하는 것이 유리하다.
디텍터(47)는 곡선 가이드(48)를 따라 이동 가능하도록 설치될 수 있고, 곡선 가이드(48)는 검사 트레이(45)가 형성하는 평면에 대하여 수직이 되도록 형성된 원주 또는 타원 둘레 면을 따라 형성될 수 있다. 곡선 가이드(48)는 예를 들어 고리 형태의 평면 형상을 가지는 회전 위치 유닛(42)의 아래쪽으로부터 연장되는 곡선 형상이 될 수 있다. 곡선 가이드(48)는 반원 형상 또는 반원에 근사한 형상이 될 수 있고, 회전 위치 유닛(42)의 중심의 위쪽 또는 중심의 위쪽 부분 너머에 한쪽 끝이 위치할 수 있다. 곡선 가이드(48)에 경사 설정 유닛(49)이 배치될 수 있고, 경사 설정 유닛(49)은 곡선 가이드(48)를 따라 이동 가능한 구조가 될 수 있다. 경사 설정 유닛(49)에 방향 조절 유닛(491)이 배치될 수 있고, 방향 조절 유닛(491)은 평면 형상으로 이루어지면서 회전 위치 유닛(42)의 중심을 향하는 방향 조절 면을 가질 수 있고, 방향 조절 면의 경사가 경사 설정 유닛(49)에 대하여 조절될 수 있다. 디텍터(47)는 방향 조절 면에 결합될 수 있고, 이에 의하여 디텍터(47)의 탐지 중심 면이 회전 위치 유닛(42) 또는 검사 트레이(45)의 중심을 향하도록 할 수 있다. 이와 같은 디텍터(47)의 배치 구조는 검사 대상의 다양한 방향에 대한 이미지가 얻어질 수 있도록 한다. 또한 회전 위치 유닛(42)의 이동 구조와 디텍터(47)의 이와 같은 배치 구조가 결합되어 다수 개의 서로 다른 방향의 검사 대상에 대한 다수 개의 이미지가 얻어질 수 있고 이에 의하여 필요에 따라 CT(Computed Tomography) 이미지가 얻어질 수 있다.
검사 과정에서 튜브 몸체(11), 검사 트레이(45)에 위치하는 검사 대상 및 디텍터(47)가 직선상에 위치하는 경우 이차원 이미지가 얻어질 수 있다. 그리고 CT 이미지의 획득을 위하여 튜브 몸체(11), 검사 대상 및 디텍터(47)가 경사진 형태로 배치될 수 있고, 경사진 위치에서 검사 트레이(45)에서 검사 대상이 회전되면서 다수 개의 경사 이미지가 얻어질 수 있다. 그리고 경사 이미지를 합성하는 것에 의하여 검사 대상에 대한 CT 이미지와 같은 3차원 이미지가 얻어질 수 있다.
2차원 이미지가 얻어지는 과정에서 차폐 필터에 의하여 유도 홀이 차폐되는 위치와 3차원 이미지가 얻어지는 과정에서 차폐 필터에 의하여 유도 홀이 차폐되는 위치가 서로 다를 수 있다. 위에서 설명된 것처럼, 유도 홀이 차폐 필터에 의하여 차폐되는 위치 및 크기를 조절하기 위하여 차폐 필터가 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 그러므로 이에 의하여 검사 과정에서 엑스레이가 효과적으로 차폐될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치가 작동되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 튜브 몸체(11)는 전자 기판과 같은 검사 대상(P)에 형성된 다수 개의 칩(C1 내지 CN)의 불량 검사에 적용될 수 있다. 다수 개의 칩(C1 내지 CN)은 이차원 행렬 구조로 배치될 수 있고, 튜브 몸체(11)로부터 방출되는 엑스레이에 의하여 획득된 엑스레이 이미지에 의하여 각각의 칩(C1 내지 CN)이 연속적으로 검사될 수 있다. 검사 과정에서 튜브 몸체(11)로부터 방출된 엑스레이는 검사 대상(P)을 투과하여 디텍터(47)에 의하여 탐지된다. 튜브 몸체(11)로부터 방출되는 엑스레이는 다양한 방사선을 포함할 수 있고, 현재 검사가 되는 표적 칩(CT)의 주변에 위치하는 칩(C1 내지 CN)이 엑스레이에 노출될 수 있다. 만약 주변 칩(C1 내지 CN)이 장시간 동안 소프트 엑스레이와 같은 엑스레이에 노출되는 경우 주변 칩(C1 내지 CN)이 손상될 수 있다.
본 발명에 따르면, 튜브 몸체(11)의 앞쪽에 유도 홀(121)이 형성된 콜리메이터가 배치될 수 있고, 유도 홀(121)의 아래쪽에 적어도 하나의 차폐 필터(13_1, 13_2)가 배치될 수 있다. 그리고 유도 홀(121)과 차폐 필터(13_1, 13_2)에 의하여 엑스레이(X)가 표적 칩(CT)에 제한될 수 있다. 그리고 차폐 필터(13_1, 13_2)의 이동을 적절하게 제한하는 것에 의하여 표적 칩(CT)에 대한 엑스레이(X)의 반지름이 다양하게 조절될 수 있다. 이에 의하여 엑스레이의 노출에 대한 검사 대상(P)의 보호가 효과적으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치는 검사를 위하여 엑스레이 튜브로부터 방출된 엑스레이가 검사 대상의 표적을 제외한 주변 부분으로 방출이 되는 것을 방지하는 것에 의하여 검사대상의 보호가 가능하다. 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치는 특히 200 ㎚ 또는 이와 유사한 수준의 해상도를 가지는 엑스레이 검사 장치에서 검사 과정으로 인하여 발생할 수 있는 오류가 방지되도록 한다. 전자 기판의 고밀도 집적 회로의 검사과정에서 밀집된 범퍼의 검사 과정에서 소자가 계속적으로 엑스레이에 노출되는 것이 방지되어 검사의 안전성이 향상되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 엑스레이 튜브 장치는 CT(Computed Tomography) 이미지 또는 이와 유사한 이미지의 획득을 위하여 표적에 대한 다양한 각도의 이미지가 획득되어야 하는 경우 유용하게 적용될 수 있다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 엑스레이 튜브 장치 11: 튜브 몸체
12: 제한 유도 유닛 13: 차폐 필터
13a: 조절 홀 13_1, 13_2: 차폐 필터
14: 이동 브래킷 15: 튜브 하우징
16: 유도 가이드 17: 튜브 구동 유닛
21: 이동 조절 수단 22: 이동 조절 부재
31: 조절 브래킷 32: 결합 부재
33: 커플러 34: 위치 결정 유닛
35: 탐지 유닛 41: 검사 스테이션
42: 회전 위치 유닛 43: 이동 조절 기판
44: 방향 이동 가이드 45: 검사 트레이
46: 검사 위치 설정 유닛 47: 디텍터
48: 곡선 가이드 49: 경사 설정 유닛
121: 유도 홀 321: 결합 홈
471: 설정 구동 유닛 491: 방향 조절 유닛
C1 내지 CN: 칩 CT: 표적 칩
P: 검사 대상 T: 표적
X: 엑스레이 XP, XT: 엑스레이
XP: 표적 엑스레이

Claims (5)

  1. 엑스레이를 발생시켜 표적(T)으로 방출하는 튜브 몸체(11);
    튜브 몸체(11)로부터 방출되는 엑스레이(XT, XP)를 유도 홀(121)을 통하여 유도하는 제한 유도 유닛(12); 및
    유도 홀(121)로부터 유도되는 엑스레이의 양을 조절하는 차폐 필터(13)를 포함하고,
    차폐 필터(13)는 유도 홀(121)을 기준으로 이동 가능하고, 유도 홀(121)을 통과하여 표적(T)의 주변으로 유도되는 엑스레이를 차단하며,
    3차원 이미지 획득을 위한 디텍터(47)의 이동 과정에서 표적을 향하는 엑스레이를 제외한 엑스레이 부분이 차폐가 되도록 상기 차폐 필터(13)를 이동시키고,
    상기 제한 유도 유닛(12)은 엑스레이 분산 경로에서 분산 범위를 조절시키는 콜리메이터가 되는 것을 특징으로 하는 검사 대상의 보호를 위한 표적 제한 구조의 엑스레이 튜브 장치.

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