TWI453368B - X-ray position measuring device, position measuring method of X-ray position measuring device, and position measuring method of X-ray position measuring device - Google Patents

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TWI453368B
TWI453368B TW100129952A TW100129952A TWI453368B TW I453368 B TWI453368 B TW I453368B TW 100129952 A TW100129952 A TW 100129952A TW 100129952 A TW100129952 A TW 100129952A TW I453368 B TWI453368 B TW I453368B
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Description

X射線位置測量裝置，X射線位置測量裝置之位置測量方法及X射線位置測量裝置之位置測量用程式
本發明係關於X射線位置測量裝置、X射線測量位置之位置測量方法及X射線位置測量裝置之位置測量用程式。
使用具有X射線放射器及X射線照相機之X射線位置測量裝置，在為測量對象物之多層印刷基板(疊層基板)之表背面測量一對被設置的對位標記之形狀，進行掌握各層之正確相對位置的位置測量。該X射線放射器係藉由從陽極對陰極使電子線衝突而產生X射線。
在如此之X射線位置測量裝置中，為了正確測量到一對對位標記之形狀，必須使X射線放射器之放射中心和X射線照相機之光軸一致。
因此，以往之X射線放射器及X射線照相機係採用在ㄈ字形框之一對前端部，安裝X射線放射器及X射線照相機而予以一體化，在進行X射線放射器和X射線照相機之光軸對準，並且維持該光軸對準之狀態的構成(例如，參照專利文獻1)。即是，在該構成中，X射線放射器及X射線照相機也與ㄈ字形框一起對測量對象物移動。
然而，當採用如此之構成時，ㄈ字形框因必須設成不干擾多層印刷基板，故在處理大型之多層印刷基板之時，則有大型化，X射線位置測量裝置全體也有變成大型化之情形。
對此，採用設成使X射線放射器和X射線照相機互相獨立而能夠對測量對象物沿著軌道移動之構成。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-227422號公報
但是，於如此之構成之時，在X射線放射器及X射線照相機沿著軌道而移動之位置，X射線放射器及X射線照相機有可能產生因軌道之起伏等產生光軸偏移。
因此，必須有以直線刻度對X射線放射器及X射線照相機為了對位而移動之距離賦予FB(反饋)等之複雜處理、高精度之輸送機構、高強度之機械框體，X射線位置測量裝置則成為非常高價。
再者，為了提升X射線照相機之測量精度，進行變更在X射線放射器及X射線照相機之光軸方向(上下方向)上之位置關係，放大畫像，並提高分解能。此時，當以例如×1之放大倍率進行X射線放射器和X射線照相機之光軸對準時，在X射線放射器或X射線照相機隨著放大倍率之放大沿著軌道而移動之範圍之任意位置，必須維持X射線放射器之放射中心和X射線照相機之光軸一致之狀態。依此，此時，也必須要有高精度之輸送機構和高強度之機械框體。
本發明係鑒於上述情形而研究出，其目的在於提供不會增加成本，實現高位置測量精度之X射線位置測量裝置。
為了達成上述目的，與本發明之第1觀點有關之X射線位置測量裝置之特徵為具備：X射線放射器及X射線照相機；工件載置台，其係載置測量對象物；第1移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線放射器沿著該工件載置台面移動；第2移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線照相機沿著該工件載置台面移動；畫像顯示部，其係被投影從上述X射線放射器被放射，且透過上述測量對象物之X射線以作為第1X射線投影像；位置補正用治具，其係被配置在介於上述X射線放射器及上述X射線照相機之間，用以使從上述X射線放射器所放射出之X射線當作能夠掌握位置之第2X射線投影像而投影在上述畫像顯示部；控制部，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，各使上述X射線放射器及上述X射線照相機獨立地對上述工件載置台移動；及記憶部，其係將至少上述畫像顯示部中的基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量當作補正量而予以記憶，上述控制部係具備：第1移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在以上述測量對象物進行位置測量之位置移動；第1測量記憶手段，其係在上述進行上述位置測量之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該測量位置之補正量而記憶於上述記憶部；第2移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在進行上述位置測量之位置移動；及第1位置測量手段，其係在進行上述位置測量之位置，根據上述補正量控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
又具備：第3移動部，其係藉由使上述X射線放射器及上述X射線照相機之一方在與上述工件載置台垂直之方向移動，變更上述X射線照相機之放大倍率，上述控制部又具備：第1放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；第2測量記憶手段，其係在上述實現特定之放大倍率之上述X射線照相機之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該放大倍率之補正量而記憶於上述記憶部；第2放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2位置測量手段，其係在實現特定之放大倍率的上述X射線照相機之位置，根據上述補正量而控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
上述測量對象物係在進行位置測量之位置賦予定為標記之多層印刷配線板為佳。
與本發明之第2觀點有關之X射線位置測量裝置之位置測量方法，係在X射線位置測量裝置中被使用，該X射線位置測量裝置具備：X射線放射器及X射線照相機；工件載置台，其係載置測量對象物；第1移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線放射器沿著該工件載置台面移動；第2移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線照相機沿著該工件載置台面移動；畫像顯示部，其係被投影從上述X射線放射器被放射，且透過上述測量對象物之X射線以作為第1X射線投影像；位置補正用治具，其係被配置在介於上述X射線放射器及上述X射線照相機之間，用以使從上述X射線放射器所放射出之X射線當作能夠掌握位置之第2X射線投影像而投影在上述畫像顯示部；控制部，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，各使上述X射線放射器及上述X射線照相機獨立地對上述工件載置台移動；及記憶部，其係將至少上述畫像顯示部中的基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量當作補正量而予以記憶，該X射線位置測量裝置之位置測量方法之特徵為具備：第1移動步驟，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在以上述測量對象物進行位置測量之位置移動；第1測量記憶步驟，其係在上述進行上述位置測量之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該測量位置之補正量而記憶於上述記憶部；第2移動步驟，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在進行上述位置測量之位置移動；及第2位置測量步驟，其係在進行上述位置測量之位置，根據上述補正量控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
上述X射線位置測量裝置又具備：第3移動部，其係藉由使上述X射線放射器及上述X射線照相機之一方在與上述工件載置台垂直之方向移動，變更上述X射線照相機之放大倍率，第1放大倍率變更步驟，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2測量記憶步驟，其係在上述實現特定之放大倍率之上述X射線照相機之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該放大倍率之補正量而記憶於上述記憶部；第2放大倍率變更步驟，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2位置測量步驟，其係在實現特定之放大倍率的上述X射線照相機之位置，根據上述補正量而控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
與本發明之第3觀點有關之X射線位置測量裝置之位置測量用程式，係使被設置在X射線位置測量裝置之控制部的電腦當作下述手段而發揮功能，該X射線位置測量裝置具備：X射線放射器及X射線照相機；工件載置台，其係載置測量對象物；第1移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線放射器沿著該工件載置台面移動；第2移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線照相機沿著該工件載置台面移動；畫像顯示部，其係被投影從上述X射線放射器被放射，且透過上述測量對象物之X射線以作為第1X射線投影像；位置補正用治具，其係被配置在介於上述X射線放射器及上述X射線照相機之間，用以使從上述X射線放射器所放射出之X射線當作能夠掌握位置之第2X射線投影像而予以投影；控制部，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，各使上述X射線放射器及上述X射線照相機獨立地對上述工件載置台移動；及記憶部，其係將至少上述畫像顯示部中的基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量當作補正量而予以記憶，該些手段為：第1移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在以上述測量對象物進行位置測量之位置移動；第1測量記憶手段，其係在上述進行上述位置測量之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該測量位置之補正量而記憶於上述記憶部；第2移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在進行上述位置測量之位置移動；及第2位置測量手段，其係在進行上述位置測量之位置，根據上述補正量控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
上述X射線位置測量裝置又具備：第3移動部，其係藉由使上述X射線放射器及上述X射線照相機之一方在與上述工件載置台垂直之方向移動，變更上述X射線照相機之放大倍率，又使上述電腦當作下述手段而予以發揮功能，第1放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；第2測量記憶手段，其係在上述實現特定之放大倍率之上述X射線照相機之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該放大倍率之補正量而記憶於上述記憶部；第2放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2位置測量手段，其係在實現特定之放大倍率的上述X射線照相機之位置，根據上述補正量而控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量為佳。
若藉由本發明，可以不用增加成本，實現高的位置測量精度。
以下，參照圖面說明與本發明之實施型態有關之X射線位置測量裝置。
與本實施型態有關之X射線位置測量裝置係測量被設置在測量對象物之多層印刷基板(疊層基板)之表背面的一對對位標記之形狀，進行掌握各印刷基板之正確的相對位置的位置測量處理。
如第1圖、第2圖、第3圖(a)、第4圖所示般，X射線位置測量裝置10具備有X射線放射器10a及X射線照相機10b和載置多層印刷基板(在第1圖中無圖示)的矩形框狀之工件載置台10c。
X射線位置測量裝置10又具備被設置在地板或工作台上之俯視觀看方形狀之基台10d，和從該基台10d之Y方向中央部被豎立設置在上方(+Z方向)之矩形平板狀之立設板10e。該基台10d之各邊各沿著左右方向(±X方向)、前後方向(±Y方向)、上下方向((±Z方向)，立設板10e係沿伸於左右方向。工件載置台10c係被配置成與基台10d之上面平行。X射線放射器10a及X射線照相機10b係被配置成在工件載置台10c之開口內隔著特定距離而在上下方向對向。從X射線放射器10a被放射，透過多層印刷基板之X射線係在X射線照相機10b之受光面當作X射線投影像被捕獲。
X射線照相機10b係藉由剖面L字形之Z方向移動體15而被支撐，該Z方向移動體15係經一對第1軌道51被支撐成可對矩形狀之第1X方向移動體13在上下方向移動。
然後，Z方向移動體15係藉由被配置在第1X方向移動體13之Z馬達(第3移動部)43，成為一面在一對之第1軌道51被引導，一面可對第1X方向移動體13在與工件載置台面(多層印刷基板之表面)垂直之方向(上下方向)移動。該一對之第1軌道51係被配置成在第1X方向移動體13之+Y側之側面的略中央部延伸於Z方向。
如此一來，藉由X射線照相機10b對X射線放射器10a在與工件載置台垂直之方向移動，使被投影至X射線照相機10b之受光面，透過測量對象物之X射線投影像放大及縮小，能夠變更其放大倍率。
即是，當增加X射線放射器10a和X射線照相機10b之間隔距離時，畫像顯示部45中之畫像被放大，分解能提升。例如，第12圖(a)所示般，將從X射線放射器10a之+Z側端面至測量對象物之多層印刷基板70(銅箔74)之+Z側端面為止之距離設為Ld1，將從該多層印刷基板70(銅箔74)之+Z側端面至X射線照相機10b之受光面100之-Z側端面為止之距離設為Ld2時，當Ld1維持一定，持續放大Ld2時，則從被投影在X射線照相機10b之受光面100上的多層印刷基板70之對位標記70m之畫像僅投影至僅受光面100之一部分的狀態，被放大至投影至受光面100之全面。隨著如此被投影至受光面100上之多層印刷基板70之對位標記70m之畫像之大小被放大，畫像之分解能提升。
並且，第12圖(a)所示之多層印刷基板70係從上方疊層銅箔74、預浸體71、銅箔75、預浸體72、銅箔76、預浸體73、銅箔77者，在銅箔75、銅箔76各自配置(印刷)大直徑之圓標記70a、小直徑之圓標記70b以作為位置測量用之標記。
第1X方向移動體13係被設成經一對之第2軌道52而相對於立設板10e可在X方向移動。該一對之第2軌道52係被配置成在立設板10e之+Y側之側面的上下周緣部延伸於X方向。
然後，第1X方向移動體13係被設成藉由被配置在立設板10e之第1X馬達(第1移動部)11，而能夠一面被第2軌道52引導一面沿著立板設10e而在X方向移動。
並且，X射線照相機10b係被設成藉由被配置在Z方向移動體15上之第3X馬達31及第3Y馬達32，而相對於Z方向移動體15能夠在X方向及Y方向以微小範圍移動。
X射線放射器10a係被載置在矩形平板狀之第2X方向移動體14上，該第2X方向移動體14係被設成經延伸於X方向之一對之第3軌道53而相對於基台10d可在X方向移動。
然後，第2X射線移動體14(X射線放射器10a)係被設成可藉由被配置在基台10d之第2X馬達(第2移動部)21，而一面在第3軌道53被引導，一面對基台10d在X方向移動。一對之第3軌道53及第2X馬達21係被配置在於基台10d之中央部被形成延伸於X方向之溝部10f之底面(參照第1圖)。
並且，X射線放射器10a係被設成藉由被配置在第2X方向移動體14上之第2Y馬達22，相對於第2X方向移動體14可在Y方向以微小範圍移動。
如上述般，藉由第1X馬達11及第2X馬達21，X射線放射器10a及X射線照相機10b相對於工件載置台10c上之多層印刷基板，成為各個獨立可沿著該工件載置台面移動。
工件載置台10c係被設成經一對之第3軌道54而相對於基台10d而可在Y方向移動。該第3軌道54係被配置成在基台10d之左右周緣部延伸於Y方向(參照第4圖)。
然後，工件載置台10c係被設成藉由被配置在基台10d上之第4Y馬達42，一面在第3軌道54被引導，一面相對於基台10d可在Y方向移動。如此一來，工件載置台10c成為與X射線放射器10a及X射線照相機10b獨立而可在Y方向移動。因此，X射線放射器10a及X射線照相機10b係在被固定在相對於基台10d之特定位置的狀態下，相對於測量對象物之多層印刷基板70可在Y方向移動。
如第1圖所示般，在X射線位置測量裝置10中，X射線照相機10b係被配置在較工件載置台10c(多層印刷基板70)上方。該係因為在工件載置台10c之下方，不具有用以使X射線照相機10b從測量對象物之多層印刷基板70間隔開之充分的空間之故。如第1圖及第3圖(a)所示般，藉由將X射線照相機10b配置在較工件載置台10c(多層印刷基板70)上方，則可將X射線照相機10b配置遠離X射線放射器10a，更實現X射線投影像之放大倍率的增加。
在本實施型態中，藉由使X射線照相機10b相對於X射線放射器10a在與工件載置台10c垂直之方向移動，放大及縮小第1X射線投影像101或第2X射線投影像102，變更其放大倍率。然後，於要求高測量精度時，放大畫像提升分解能。相反的，藉由降低放大倍率投影寬廣範圍，則容易特定測量對象物中之特定測量位置。
於放大第1X射線投影像101或第2X射線投影像102之時，可考慮在將第12圖(a)所示之距離Ld2設為一定之狀態下，縮小距離Ld1之方法。但是，當過於縮小距離Ld1時，由於與多層印刷基板70接觸刮傷等，使得製品之品質惡化。再者，即使於縮小距離Ld1之時，因X射線照相機10b之受光面100之周邊之構造物成為障礙，故也受到限制。
就以放大第1X射線投影像101或第2X射線投影像102之其他方法而言，亦可考慮在將距離Ld1設為一定之狀態下增大距離Ld2之方法。此時，因相較於縮小距離Ld1受限少，故在容許X射線位置測量裝置10之尺寸放大的範圍下，可以簡單地放大第1X射線投影像101或第2X射線投影像102。在此，在本實施型態中，藉由增大X射線照相機10b和多層印刷基板70之距離Ld2，採用放大畫像之方法。
如第2圖所示般，X射線位置測量裝置10具備有CPU(Central Processing Unit)之控制器(控制部)81、畫像顯示部45、X射線放射器驅動部46、記憶部47、輸入部48。該些畫像顯示部45、X射線放射器驅動部46、記憶部47、輸入部48各連接於控制器81。
再者，控制器81連接有用以驅動上述之X射線位置測量裝置10之各構成要素之伺服馬達群44，即是上述之第1X馬達11、第2X馬達21、Z馬達43、第2Y馬達22、第3X馬達31、第3Y馬達32、第4Y馬達42(參照第1圖)。
畫像顯示部45係連接於X射線照相機10b，被投影至X射線照相機10b之受光面的X射線投影像係在畫像顯示部45之顯示畫面，當作藉由透過多層印刷基板之X射線的第1X射線投影像，或可掌握位置之第2X射線投影像而被投影。該第2X射線投影像係在工件載置台10c上無載置多層印刷基板之狀態下，藉由後述之位置補正用治具61(參照第3圖(b))而取得。
然後，在控制器81中，被顯示於畫像顯示部45之顯示畫面的第1X射線投影像及第2X射線投影像被被畫像處理。在該畫像處理中，藉由控制器81，根據第1X射線投影像，進行測量對象物之多層印刷基板70之位置測量，根據第2X射線投影像，進行X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L之位置偏移量的測量。
如上述般。X射線位置測量裝置10係藉由調整X射線放射器10a和X射線照相機10b之間隔距離，而可以放大被投影至X射線照相機10b之受光面的X射線投影像而顯示於畫像顯示部45之顯示畫面。當在放大X射線投影像之狀態下，進行位置測量時，因畫像之每一個畫素之分解能變高，故以更高精度進行位置測量。因此，位置測量盡可能地在提升X射線投影像之放大倍率的狀態下進行為佳，但是以考慮位置測量操作之繁雜，和所需之位置測量精度，以選擇適當之放大倍率為佳。
X射線放射器驅動部46係連接於X射線放射器10a，根據來自輸入部48之輸入資訊，從X射線放射器10a放射X射線，使其放射停止。
記憶部47包含RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、半導體記憶體等之非揮發性記憶體。在記憶部47，儲存有控制器81實行之程式、程式之實行所需之各種參數、驅動上述伺服馬達群44且用以使X射線放射器10a及X射線照相機10b移動之各種資訊。
輸入部48係包含用以對電源開關或X射線位置測量裝置10輸入指令之操作面板等而構成，接受自使用者的輸入。來自使用者之指示係經該輸入部48被輸入，被通知至控制器81。
如第3圖(a)所示般，本實施型態之X射線位置測量裝置10，具備有介於X射線放射器10a和X射線照相機10b之間，用以使從X射線放射器10a被放射出之X射線當作在畫像顯示部45可掌握位置之第2X射線投影像而投影之位置補正用治具61。
位置補正用治具61係如第3圖(b)所示般，係由矩形平板狀之固定用板62、可裝卸地被保持被設置在該固定用板62之保持用開口64，且在中央部具有微小孔65的圓盤治具63所構成。
如第3圖(a)所示般，固定用板62係在X射線照相機10b之下方側，在決定Z軸方向中與X射線照相機10b之相對位置之狀態下以螺栓及螺帽固定於第1X方向移動體13之特定位置。如此一來，位置補正用治具61也與1X方向移動體13同時移動。
圓盤治具63係以遮蔽來自X射線放射器10a之X射線之方式，由鉛等之金屬所形成。被設計成在將圓盤治具63嵌入至固定用板62之保持用開口64的狀態下，X射線照相機10b之光軸L通過圓盤治具63之微小孔65之中心位置。
當在固定用板62保持圓盤治具63之時，從X射線放射器10a被放射，且通過圓盤治具63之微小孔65之X射線，當作第2X射線投影像102(參照第6圖)被投影至畫像顯示部45之顯示畫面(參照第3圖(a))。詳細如後述，X射線放射器10a之放射中心及X射線照相機10b之光軸L被對位在X射線位置測量裝置10之機械原點的狀態下，以被投影至畫像顯示部45之第2X射線投影像之中心點O’，與設置在畫像顯示部45之顯示畫像的基準位置(中心位置)O(參照第6圖、第8圖)一致之方式，調整位置補正用治具61和X射線放射器10a及X射線照相機10b之相對位置。
另外，當在固定用板62不保持圓盤治具63之時，從X射線放射器10a被放射之X射線，通過固定用板62之保持用開口64，當作第1X射線投影像101(參照第12圖(b))被投影至畫像顯示部45之顯示畫面。
藉由X射線放射器10a及X射線照相機10b，進行被設置在多層印刷基板70之對位標記70m之位置測量時，參照第4圖及第5圖，也在特定之對位標記70m之座標位置上使X射線放射器10a及X射線照相機10b移動。在此，對位標記70m係沿著多層印刷基板70之各邊，設置有多複個。具體而言，對位標記70m係在設置在多層印刷基板70上之第5圖所示之XY座標，設置在(2、1)～(n-1、1)；(m、2)～(n-1、m)；(2、1)～(m-1、1)；(n、2)～(n、m-1)之各座標位置。再者，在多層印刷基板70中，其原點位置被設置在(1、1)之座標位置。
於進行被設置在多層印刷基板70之對位標記70m之位置測量之時，X射線放射器10a、X射線照相機10b，各經第2X方向移動體14、第1X方向移動體13，而沿著第3軌道53、第2軌道52移動(參照第1圖)。然後，如第7圖所示般，在移動目的地之座標位置，因第3軌道53、第2軌道52之彎曲等，引起X射線放射器10a之放射中心和X射射照相機10b之光軸L之位置偏移。並且，X射線位置測量裝置10之輸送精度、工作精度、組裝誤差等，使X射線放射器10a及X射線照相機10b在X方向僅以同距離移動，也有停止位置偏移之情形。其結果，如第7圖所示般，第2X射線投影像102成為從畫像顯示部45之顯示畫面之中心位置O產生位置偏離之狀態，無法進行正確之位置測量。
以下，針對X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L及第2X射線投影像102之位置關係和位置測量精度之關係予以說明。在第8圖所示之狀態中，雖然X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致，但是位置補正用治具61之微小孔65之中心位置在+X方向產生位置偏移而不一致。因此，在畫像顯示部45以微小孔65當作第2X射線投影像102從畫像顯示部45之中心位置O偏移至+X方向之狀態下被顯示。如第8圖所示般，因X射線被放射成投影區域逐漸放大，故測量對象物係即使來自X射線放射器10a之距離相同，因應來自X射線放射器10a之放射中心的間隔距離，於當作第2X射線投影像102而被投影至畫像顯示部45之時放大率也不同。
具體而言，如第8圖所示般，當作第2X射線投影像102而被投影至畫像顯示部45，將從位置補正用治具61之微小孔65之-X側之端點至對應於微小孔65之中心位置的第2射線投影像102之中心點O’為止之距離設為La，將從第2X射線投影像102之中心點O’至為微小孔65之+X側之端點為止之距離設為Lb時，La＜Lb。即是，真圓狀之微小狀65當作第2X射線投影像102被投影至畫像顯示部45之結果，則以些許變形之形狀被投影。當測量出以如此變形之形狀被投影之第2X射線投影像102之中心點時，則將從第2X射線投影像102之真實的中心點O’產生位置偏移之中心點O”誤認為真實的中心點O’而被檢測出。
對此，如第9圖所示般，X射線放射器10a之放射中心、X射線照相機10b之光軸L及位置補正用治具61之微小孔65之中心位置一致之時，微小孔65其形狀不會變形地被投影至畫像顯示部45，La=Lb。因此，可以從第2X射線投影像102正確測量微小孔65之中心位置。
即是，於進行高精度之位置測量時，不僅X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致，並且也以微小孔65之中心位置一致為佳。但是，X射線放射器10a之放射中心、X射線照相機10b之光軸L及位置補正用治具61之微小孔65之中心位置，即使無嚴格地一致亦可，若在因應所要求之位置測量精度之範圍即可。
如本實施型態般，即使於進行被設置在多層印刷基板70之對位標記70m之位置測量之時，也如上述般，以在X射線放射器10a之放射中心、X射線照相機10b之光軸L及對位標記70m之中心點一致之狀態下進行位置測量為佳。
具體而言，如下述般進行位置測量。例如在第5圖所示之XY座標中，應進行位於(2、1)之位置的對位標記70m之位置測量，使X射線放射器10a和X射線照相機10b移動之時，因在多層印刷基板70印刷對位標記70m之時產生之位置偏移，或多層印刷基板70本身由於氛圍之溫度或濕度而伸縮，故X射線照相機10b之光軸L和位於(2、1)之座標位置的對位標記70m之中心點不一定一致。
當在如此之狀態下進行位置測量時，因無法如上述般正確地進行位置測量，故一旦測量X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L之位置偏移，之後，如該位置偏移量被取消，使X射線照相機10b和X射線放射器10a僅移動因應其位置偏移之距離，使X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L及對位標記70m之中心點在位置測量之精度所要求之範圍內一致。
如此一來，可高精度地進行對位標記70m之位置測量。即是，在微小孔65以第2X射線投影像102被投影至畫像顯示部45之時的變形量相當小之狀態下，可實行位置測量。如此一來，在本實施型態中，一旦進行X射線照相機10b和對位標記70m之對位後，進行用以僅一次取消位置偏移的操作。並不限定於此，於更高精度地進行對位之時，若重複進行用以取消位置偏移之操作至取得所需要之精度為止即可。
在本實施型態中，X射線位置測量裝置10之控制器81記憶有進行對位X射線照相機10b及X射線放射器10a對對位標記70m之相對位置之時的第1X馬達11、第2X馬達21、第4Y馬達42之移動脈衝。然後，控制器81係根據該移動脈衝之記憶值，可以掌握對位標記70m對X射線位置測量裝置10之機械原點的相對位置。
然而，如上述般在本實施型態中，於進行測量對象物之位置測量之時，因使X射線放射器10a及X射線照相機10b個獨立地在X方向移動，故在移動目的地潛在性地產生X射線放射器10a及X射線照相機10b之停止位置互相位置偏移。產生如此之位置偏移，當X射線放射器10a之放射中心及X射線照相機10b之光軸L不一致時，則引起下述般之結果。
即是，第10圖係表示X射線照相機10b之光軸L和微小孔65之中心位置一致，X射線照相機10b之光軸L和X射線放射器10a之放射中心不一致的狀態。如第10圖所示般，因X射線被放射投影區域逐漸放大，故不管微小孔65之中心位置和X射線照相機10b之光軸L是否一致，在當作第2X射線投影像被投影至投影部45之狀態下，第2X射線投影像102在+X方向產生位置偏移之狀態下被投影。再者，與第8圖所示之情形相同，將從以第2X射線投影像102被投影至畫像顯示部45之微小孔65之-X側之端點至第2X射線投影像102之中心點O’之矩離設為La，將從第2X射線投影像102之中心點O’至微小孔65之+X側之端點為止之距離設為Lb時，La＜Lb。即是，真圓狀之微小狀65當作第2X射線投影像102被投影至畫像顯示部45之結果，則以些許變形之形狀被投影。
當測量出以如此變形之形狀被投影之第2X射線投影像102之中心點時，則將從第2X射線投影像102之真實的中心點O’產生位置偏移之中心點O”誤認為真實的中心點O’而被檢測出。在如此之狀態下，因矯正第2X射線投影像102之變形，故當使位置補正用治具61(微小孔65)移動成第2X射線投影像102之中心點O”，和X射線照相機10b之光軸L一致時，從X射線照相機10b之光軸L和微小孔65之中心位置一致之狀態，反而產生位置偏移，位置測量之精度惡化。
在此，在本實施型態之X射線位置測量裝置10中，預先測量X射線放射器10a及X射線照相機10b之X方向移動時的X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L的在XY平面上的位置偏移，當作補正量予以記憶。然後，於實際進行多層印刷基板之位置測量時，使用其補正量，補正在多層印刷基板70中進行位置測量之位置(對位標記70m之位置)、X射線放射器10a之放射中心及X射線照相機10b之光軸L之相對位置。
以下，針對其一例，一面參照第13圖之流程圖，一面予以說明。在此之位置測量處理係藉由被儲存於記憶部47之程式而使控制器81實行。
(取得X射線放射器10a及X射線照相機10b之X方向移動時之補正量)
於使用X射線位置測量裝置10而實際進行多層印刷基板之位置測量之前，取得X射線放射器10a及X射線照相機10b之X方向移動時之補正量。在此，成為在工件載置台10c上不載置多層印刷基板之狀態。再者，X射線照相機10b之放大倍率係以特定之倍率(在此，×1)設為一定。該補正量之取得係為每次進行一片之多層印刷基板之位置測量為佳。但是，並不限定於此，即使每次進行複數片之多層印刷基板之位置測量亦可。再者，與進行位置測量之多層印刷基板之片數無關，亦可以決定時期來進行。
首先，在第5圖所示之多層印刷基板70之原點位置(1、1)，進行X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L之對位。在此，設為多層印刷基板70之原點位置(1、1)和X射線位置測量裝置10之機械原點位於相同之座標位置。再者，此時，從安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61拆下圓盤治具63。
接著，使用與第3圖(b)所示之位置補正用治具61相同構成之光軸對準治具(無圖示)，將其固定用板固定於工件載置台10c之特定位置。在此，「特定位置」係對X射線位置測量裝置10輸入電源，在完成藉由上述第1X馬達11、第2X馬達21、第2Y馬達22、第3X馬達31、第3Y馬達32、第4Y馬達42使X射線位置測量裝置10對位至機械原點(重置操作)之狀態下，將固定用板固定於工件載置台10c(參照第3圖(a))之特定位置時，被安裝於該固定板之圓盤治具63之微小孔65之中心位置(孔之中心座標)和第5圖所示之原點位置(1、1)一致之位置。
然後，參照第6圖，被投影至畫像顯示部45之顯示畫面，藉由固定於工件載置台10c之特定位置的光軸對準用治具之微小孔65所產生之第2X射線投影像102，以位於畫像顯示部45之顯示畫面之基準位置(中心位置)O之方式，使用第1X馬達11、第2X馬達21、第2Y馬達22、第3X馬達31、第3Y馬達32(參照第1圖)，變更X射線放射器10a和X射線照相機10b之相對位置。然後，藉由該操作，使X射線放射器10a之放射中心、X射線照相機10b之光軸L及多層印刷基板70之原點位置(機械原點)一致。
接著，拆下固定於工件載置台10c之特定位置的上述固定用板，並且在被安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61安裝圓盤治具63(參照第3圖(a)、第3圖(b))。
然後，控制器81係在使X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致的第5圖所示之原點位置(機械原點)，使用此時之第2X射線投影像102，測量位置補正用治具61之微小孔65之中心位置(第2X射線投影像102之中心點O’)之XY座標。然後，控制器81係在記憶部47記憶其XY座標(步驟S1)。藉由該操作，使第5圖所示之多層印刷基板70之原點位置(機械原點)，和被安裝於第1X方向移動體13之圓盤治具63之微小孔65之中心位置賦予關連性。並且，預先對位成被安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61之微小孔65之中心位置，和X射線照相機10b之光軸L一致。
該對位係例如以下述般進行。即是，首先藉由伺服馬達群44之動作，使第2X射線投影像102之中心點O’和畫像顯示部45之顯示畫面之中心位置O一致，使X射線放射器10a之放射中心及X射線照相機10b之光軸L，和固定於工件載置台10c之特定位置的光軸對準用治具61之微小孔65之中心位置一致。之後，使與兩開口64、64相同直徑之插銷狀之治具垂直地插通於固定於工件載置台10c之特定位置的固定用板之保持用開口64，和被安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61之保持用開口64。依此，進行在兩開口64、64之XY作標上之對位，使固定於工件載置台10c之特定位置的光軸對準用治具之位置，和被安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61之位置一致。
並且，藉由上述方法，即使事先對位成被安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61之微小孔65之中心位置，和X射線照相機10b之光軸L一致，也有可能產生因零件精度引起之位置偏移，例如嵌合公差程度之位置偏移。但是，即使在此時，若為可以滿足所要求之精度之程度的位置偏移量時，則若將此時之位置偏移量記憶於記憶部47，並將該位置偏移量加算至補正值而進行位置測量操作即可。並且，在本實施型態中，安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61之微小孔65之中心位置，和X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致，不會有位置偏移。
接著，控制器81係控制第1X馬達11、第2X馬達12、第4Y馬達42，使X射線放射器10a及X射線照相機10b順序移動至多層印刷基板70之對位標記70m之各座標位置(步驟S2)。
具體而言，使X射線放射器10a及X射線照相機10b在第5圖所示之XY座標中，順序移動至設置在(2、1)～(n-1、1)；(m、2)～(n-1、m)；(2、1)～(m-1、1)；(n、2)～(n、m-1)之各座標位置的對位標記70m。具體而言，針對X方向，使用第1X馬達11、第2X馬達12使X射線放射器10a及X射線照相機10b移動，針對Y方向，使用第4X馬達42使載置多層印刷基板70之工件載置台10c移動。
接著，控制器81係參照第7圖，在所有之對位標記70m之各座標位置中，使用投影第2X射線投影像102之畫像顯示部45之畫像資料，測量第2X射線投影像102之中心點O’之XY座標，和X射線照相機10b之光軸L之位置偏移量(ΔX1、ΔY1)，並且將該位置偏移量(ΔX1、ΔY1)當作補正量而記憶於記憶部47(步驟S3)。
具體而言，參照第7圖，將記憶於記憶部47之第5圖所示之原點位置(機械原點)中之位置補正用治具61之微小孔65之中心位置(第2X射線投影像102之中心點O’)之XY座標設為畫像顯示部45之顯示畫面之中心位置O。然後，比較該中心位置O，和X射線放射器10a及X射線照相機10b在X方向移動之目的地之座標位置的畫像顯示部45之顯示畫面中之第2X射線投影像102中心點O’(微小孔65之中心位置)之XY座標，測量補正量之位置偏移量(ΔX1、ΔY1)。然後，控制器81對應於X射線照相機10b之放大倍率(X射線照相機10b之Z方向位置)、對位標記70m之各座標位置，將其座標位置中之補正量順序記憶於記憶部47。記憶於所有之對位標記70m之各座標位置中之補正量之後，從位置補正用治具61拆下圓盤治具63。
之後，應使用X射線位置測量裝置10而實際進行多層印刷基板之位置測量，在工件載置台10c上載置固定多層印刷基板(參照第3圖(a))。在此，在多層印刷基板之對位標記70m於第5圖所示之XY座標中對位成(2、1)～(n-1、1)；(m、2)～(n-1、m)；(2、1)～(m-1、1)；(n、2)～(n、m-1)之各座標位置一致的狀態下，在工件載置台10c上載置固定多層印刷基板。
(多層印刷基板之位置測量)
接著，控制器81因在多層印刷基板之各位置對位標記70m進行位置測量，故控制第1X馬達11、第2X馬達21、第4Y馬達42，使X射線放射器10a及X射線照相機10b在上述對位標記70m之各座標位置移動(步驟S4)。
然後，控制器81係在X射線放射器10a及X射線照相機10b移動之各座標位置，使用X射線照相機10b之放大倍率(X射線照相機10b之Z方向位置，在此為×1)，使對應於對位標記70m之該座標位置而記憶於記憶部47之補正量(△X1、△Y1)，在每個對位標記70m之各座標位置，控制第2X馬達21、第2Y馬達22(參照第1圖、第3圖(a))。然後，控制器81係以其補正量被取消之方式，利用第2X馬達21、第2Y馬達22使X射線放射器10a在XY方向移動相當△X1、△Y1之量，使X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致(步驟S5)。在此，藉由先前之調整，因X射線照相機10b之光軸L和微小孔65之中心位置已一致，故以第2X馬達21、第2Y馬達22使X射線放射器10a移動，若使該X射線放射器10a之放射中心和微小孔65之中心位置一致即可。
如此一來，根據對位標記70m之各位置座標，即使使X射線放射器10a，和X射線照相機10b在X方向僅以幾乎相同之距離獨立移動，也如第6圖及第12圖(a)所示般，在多層印刷基板之對位標記70m之各座標位置，於X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致之狀態下正確進行位置測量。
具體而言，如第12圖(b)所示般，被標示在多層印刷基板70之圓標記70b，和標示於銅箔2之圓標記70a被投影至畫像顯示部45而構成之第1X射線投影像10之位置測量，係在X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致之狀態下被進行。其結果，正確地進行多層印刷基板70之位置測量。
上述位置測量操作之結果，控制器81係當針對多層印刷基板70之所有之對位標記70m結束位置測量時，完成處理。
再者，如上述般，在X射線位置測量裝置10中，藉由使X射線照相機10b對X射線放射器10a在上下方向移動，可以調整放大倍率。如第6圖所示般，當從使X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致之狀態，使X射線照相機10b沿著第1軌道51而在上方向移動時，X射線照相機10b之光軸中心在設計上沿著該初期之光軸L移動。但是，如第11圖所示般，實際上由於第1軌道51(參照第3圖(a))之彎曲等之各種原因使得X射線照相機10b之光軸中心從該初期之光軸L偏離。其結果，如第11圖所示般，第2X射線投影像102之中心點O’成為從畫像顯示部45之顯示畫面之中心位置O產生位置偏移之狀態，無法進行正確之位置測量。
在此，在本實施型態之X射線位置測量裝置10中，事先測量X射線照相機10b之放大倍率之變更時X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L之位置偏移量，當作補正量而予以記憶。然後，實際於變更X射線照相機10b之放大倍率之時，使用其補正量，補正X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L之位置。
以下，針對其一例，一面參照第14圖之流程圖，一面予以說明。在此之位置測量處理係藉由被儲存於記憶部47之程式而使控制器81實行。
(取得X射線照相機10b之放大倍率變更(Z方向移動)時之補正量)
使用X射線測量裝置10而實際進行X射線照相機10b之放大倍率之變更之前，取得X射線照相機10b之放大倍率變更時之補正量。在此，成為在工件載置台10c上不載置多層印刷基板之狀態。再者，X射線照相機10b之初期之放大倍率係設為特定之倍率(在此，×1)。該補正量之取得係為每次進行一片之多層印刷基板之位置測量為佳。但是，並不限定於此，即使每次進行複數片之多層印刷基板之位置測量亦可。再者，與進行位置測量之多層印刷基板之片數無關，亦可以決定時期來進行。
在此，設為上述X射線放射器10a之放射中心及X射線照相機10b之光軸L，和機械原點之對位己完成。
接著，使用固定用板62，將位置補正用治具61在X射線照相機10b之下方側固定於第1X方向移動體13之特定位置(參照第3圖(a)、第3圖(b))。
然後，控制器81係在使X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致的第5圖所示之原點位置(機械原點)，使用此時之第2X射線投影像102，測量位置補正用治具61之微小孔65之中心位置(第2X射線投影像102之中心點O’)之XY座標。然後，控制器81係在記憶部47記憶其XY座標(步驟S11)。如上述般，被安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61之微小孔65之中心位置，和X射線照相機10b之光軸L，也有可能產生因零件精度引起之位置偏移，例如嵌合公差程度之位置偏移。但是，即使在此時，若為可以滿足所要求之精度之程度的位置偏移量時，則若將此時之位置偏移量記憶於記憶部47，並將該位置偏移量加算至補正值而進行位置測量操作即可。並且，在本實施型態中，安裝於第1X方向移動體13之位置補正用治具61之微小孔65之中心位置，和X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致，不會有位置偏移。
接著，控制器81控制Z馬達43，使X射線照相機10b沿著Z方向移動，將X射線照相機10b順序變更成特定倍率(例如，×2、×4、×6)(步驟S12)。
接著，控制器81係參照第11圖，在對應於各放倍率之X射線照相機10b之Z方向位置中，使用投影第2X射線投影像102之畫像顯示部45之畫像資料，測量第2X射線投影像102之中心點O’之XY座標，和X射線照相機10b之光軸L之位置偏移(△X2、△Y2)，並且將該位置偏移量(△X2、△Y2)當作補正量記憶於記憶部47(步驟S13)。
具體而言，參照第11圖，將記憶於記憶部47之第5圖所示之原點位置(機械原點)中之位置補正用治具61之微小孔65之中心位置(第2X射線投影像102之中心點O’)之XY座標設為畫像顯示部45之顯示畫面之中心位置O。然後，比較該中心位置O，和X射線照相機10b在Z方向移動之目的地之座標位置的畫像顯示部45之顯示畫面中之第2X射線投影像102中心點O’(微小孔65之中心位置)之XY座標，測量當作補正量之位置偏移量(ΔX2、ΔY2)。然後，控制器81對應於X射線照相機10b之放大倍率(X射線照相機10b之Z方向位置)，將其Z方向位置中之補正量順序記憶於記憶部47。於記憶所有之放大倍率之補正量之後，從位置補正用治具61拆下圓盤治具63。
之後，應使用X射線位置測量裝置10而實際進行多層印刷基板之位置測量，在工件載置台10c上載置固定多層印刷基板(參照第3圖(a))。在此，在多層印刷基板之對位標記70m於第5圖所示之XY座標中對位成(2、1)～(n-1、1)；(m、2)～(n-1、m)；(2、1)～(m-1、1)；(n、2)～(n、m-1)之各座標位置一致的狀態下，在工件載置台10c上載置固定多層印刷基板。
(多層印刷基板之位置測量)
接著，控制器81因在多層印刷基板之特定之對位標記70m進行位置測量，故控制第1X馬達11、第2X馬達21、第4Y馬達42，使X射線放射器10a及X射線照相機10b在上述對位標記70m中之任一座標位置移動(步驟S14)。
然後，控制器81係使用X射線照相機10b之放大倍率(在此為初期之放大倍率X1)、對應於對位標記70m之座標位置而記憶於記憶部47之補正量(ΔX1、ΔY1)，控制第2X馬達21、第2Y馬達22(參照第1圖、第3圖(a))。然後，控制器81係以其補正量被取消之方式，利用第2X馬達21、第2Y馬達22使X射線放射器10a在XY方向移動相當△X1、△Y1之量，使微小孔65之中心位置(畫像顯示部45之顯示畫面之中心位置O)、X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致(步驟S15)。在此，藉由先前之調整，因X射線照相機10b之光軸L和微小孔65之中心位置已一致，故以第2X馬達21、第2Y馬達22使X射線放射器10a移動，若使該X射線放射器10a之放射中心和微小孔65之中心位置一致即可。
並且，控制器81係在X射線放射器10a及X射線照相機10b移動之特定的座標位置，控制Z馬達43，進行X射線照相機10b之放大倍率之設定(步驟S16)。
然後，控制器81係在X射線照相機10b隨著倍率變更而移動之Z方向位置，使用對應於X射線照相機10b之該放大倍率(X射線照相機10b之Z方向位置)而被記憶於記憶部47之補正量(ΔX2、ΔY2)，控制第3X馬達31、第3Y馬達32(參照第1圖、第4圖)。然後，控制器81係以其補正量被取消之方式，以第3X馬達31、第3Y馬達32使X射線照相機10b在XY方向移動相當於ΔX2、ΔY2之量，使微小孔65之中心位置、X射線放射器10a之放射中心及X射線照相機10b之光軸L一致(步驟S17)。在此，藉由先前之調整，因X射線放射器10a之放射中心和微小孔65之中心位置已一致，故以第3X馬達31、第3Y馬達32使X射線照相機10b移動，若使該X射線照相機10b之光軸L和微小孔65之中心位置一致即可。
如此一來，如第6圖、第12圖(a)及第12圖(b)所示般，在X射線照相機10b之各放大倍率，於X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致的狀態正確進行位置測量。
於上述位置測量操作之結果，控制器81係當針對多層印刷基板70之特定位置標記70m結束X射線照相機10b之特定之放大倍率的位置測量時，完成處理。
如上述說明般，若藉由本實施型態之X射線位置測量裝置10時，X射線放射器10a及X射線照相機10b各獨立而沿著XY座標(多層印刷基板之表面)而移動之時，藉由具備位置補正用治具61，能夠掌握X射線放射器10a及X射線照相機10b在移動之目的地互相的相對位置。然後，於位置測量時，以X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L一致之方式，可以適當地補正X射線照相機10b之位置。因此，必須要如以往般以ㄈ字形框保持X射線照相機10b及X射線放射器10a而確保位置精度之構成，可以實現X射線位置測量裝置全體之小型化。再者，於X射線放射器10a及X射線照相機10b個獨立沿著XY座標而移動之時，為了確保位置精度，必須要有高精度之XY輸送機構或高剛性之機械框體等，即使不具備如此之構成亦可進行高精度之位置測量。因此，若藉由本實施型態之X射線位置測量裝置10時，則可一面進行高精度之位置測量，一面以小型實現低價格之X射線位置測量裝置。
再者，若藉由本實施型態之X射線位置測量裝置10時，將被設置成互相之相對位置關係可在Z方向變更之X射線照相機10b和X射線照放射器10a，在Z方向相對性移動，藉由位置補正用治具61測量其結果，可確認出在移動前後互相之中心位置之座標是否有在XY方向偏移。因此，即使不具備有高精度之Z方向(上下方向)之輸送機構，或高剛性之框體等，亦可以進行高精度之位置測量。並且，於被設成X射線放射器10a及X射線照相機10b沿著XY座標而移動之時，因能夠在XY座標上之任意之座標位置，沿著Z方向，測量、記憶X射線放射器10a之放射中心和X射線照相機10b之光軸L之位置偏移量，並且使用於補正，故可以實現高精度之位置測量。
再者，若藉由本實施型態之X射線位置測量裝置10時，即使藉由產生於位置測量座之間的熱，而使X射線位置測量裝置10之各部熱膨脹，產生X射線放射器10a放射中心和X射線照相機10b之光軸L之位置偏移，藉由是到補正其位置偏移，亦可以防止測量精度惡化。
例如，在X射線管，於位置測量操作之間施加陰極和陽極之間施加高電壓，從燈絲所釋放出之熱電子衝突至靶材之焦點，依此產生X射線，在靶材產生熱。藉由該熱，陽極之各部熱膨脹，其結果，靶材沿著X射線管軸方向而朝陰極側(例如本實施型態中之-X方向)移動。該陽極之熱膨脹而引起靶材移動之結果，在焦點之位置也僅以同量在-X方向移位。
如此一來，當焦點之位置產生位置偏離時，X射線放射器10a之放射中心產生位置偏移，X射線照相機10b之光軸L不一致，如上述般位置測量精度惡化。
但是，若藉由本實施型態之X射線位置測量裝置10時，藉由具備位置補正用治具61，檢測出由於X射線放射器10a之陰極之熱移位，使得X射線放射器之放射中心和X射線照相機之光軸L之位置偏移量，也可以適當地予以補正。
例如，在測量所有之對位標記70m之各座標位置中之補正量之後的特定的時序，使用任一之對位標記70m之位置補正用治具61而進行第2X射線投影像102之位置測量，比較此時所取得之補正量，和記憶於記憶部47之補正量，而檢測出兩補正量有無差異。然後，於兩補正量具有差異之時，重新測量所有對位標記70m之各座標位置中之補正量，之後將所取得之補正量當作補正量而記憶於記憶部47。然後，在以後之位置測量操作，使用之後所取得之補正量而進行X射線放射器10a和X射線照相機10b之光軸L之對位。
若藉由本實施型態時，如上述般，因進行位置測量處理，故即使X射線放射器10a引起熱移位，亦可以確保測量精度。因此，無須進行用以抑制X射線放射器10a之熱移位的各種對策。因此，藉由X射線位置測量裝置10能夠進行高精度之位置測量，並且可以抑制其成本。
並且，上述實施型態中，將測量對象物設為7層構造之多層印刷基板70。但是，並不限定於此，測量對象物即使為6層以下或8層以上之多層印刷基板亦可，即使為其他工件亦可。
在上述實施型態中，位置補正用治具61係決定與X射線10b之相對位置的狀態下配置在介於X射線放射器10a及X射線照相機10b之間。但是，並不限定於此，即使在決定與X射線放射器10a之相對位置的狀態下配置成介於中間亦可。
在上述實施型態中，藉由使X射線照相機10b相對於X射線放射器10a在與工件載置台10c移動，變更該X射線照相機10b之放大倍率。但是，並不限定於此，亦可以設成藉由使X射線放射器10a相對於X射線照相機10b移動而變更X射線照相機10b之放大倍率的構成。
在上述實施型態中，位置補正用治具61係由矩形平板狀之固定用板62、可裝卸地被保持被設置在該固定用板62之保持用開口64，且在中央部具有微小孔65的圓盤治具63所構成(參照第3圖(b))。但是，並不限定於此，即使為相對於設置在固定用板62之特定位置的之支點轉動，在寬度方向中心部具有微小孔65的板體，來取代圓盤治具63亦可。在該板體中，於進行對位標記70m之位置測量之時，從X射線照相機10b之下方退避，使不會對進行位置測量造成障礙，於進行第2X射線投影像102之位置測量之時，則被對位在X射線照相機10b之下方，能夠進行位置測量之特定位置上。
在上述實施型態中，對每對位標記70m之座標位置，或是每X射線照像機10b之放大倍率，使用事先所取得之補正量，而修正X射線放射器10a及X射線照相機10b移動之位置。但是，並不限定於此，亦可根據該補正量，亦可修正位置測量之結果所取得之資料。
在上述實施型態中，在藉由X射線位置測量裝置10之位置測量，所有對位標記70m中，將X射線照相機10b之放大倍率設為一定，或是在特定之對位標記70m中，進行變更X射線照相機10b之放大倍率。但是，並不限定於此，在每對位標記70m之座標位置，以複數階段變更X射線照相機10b之放大倍率，且將其複數階段之放大倍率，及對位標記70m之座標位置及位置偏移量之測量值當作補正量而予以記憶。然後，也可一面對每對位標記70m之座標位置變更放大倍率，一面使用其補正量而使X射線放射器10a之放射中心及X射線照相機10b之光軸L一致，進行位置測量。
在上述實施型態中，對於藉由X射線位置測量裝置10的位置測量，以具有電腦之CPU的控制器81實行儲存在記憶部47之位置測量用程式。但是，並不限定於此，控制器81亦可以實行記錄於可搬運之記錄媒體的位置測量用程式，且控制器81也可以實行經由網際網路傳送之位置測量用程式。
本發明只要在不脫離本發明之廣義精神和範圍，亦可以做各種實行型態及變形。再者，上述實施型態係用以說明本發明，並非限定本發明之範圍。
10‧‧‧X射線位置測量裝置
10a‧‧‧X射線放射器
10b‧‧‧X射線照相機
10c‧‧‧工件載置台
10d‧‧‧基台
10e‧‧‧立設板
10f‧‧‧溝部
11‧‧‧第1X馬達
13‧‧‧第1X方向移動體
14‧‧‧第2X方向移動體
15‧‧‧Z方向移動體
21‧‧‧第2X馬達
22‧‧‧第2Y馬達
31‧‧‧第3X馬達
32‧‧‧第3Y馬達
42‧‧‧第4Y馬達
43‧‧‧Z馬達
44‧‧‧伺服馬達群
45‧‧‧畫像顯示部
46‧‧‧X射線放射器驅動部
47‧‧‧記憶部
48‧‧‧輸入部
51‧‧‧第1軌道
52‧‧‧第2軌道
53‧‧‧第3軌道
54‧‧‧第4軌道
61‧‧‧位置補正用治具
62‧‧‧固定用板
63‧‧‧圓盤治具
64‧‧‧保持用開口
65‧‧‧微小孔
70‧‧‧多層印刷基板
70m‧‧‧對位標記
70a‧‧‧大直徑之圓標記
70b‧‧‧小直徑之圓標記
71‧‧‧預浸體
72‧‧‧預浸體
81‧‧‧控制器
100．．．受光面
101．．．第1X射線投影像
102．．．第2X射線投影像
L．．．光軸
O．．．畫像顯示部45之顯示畫面之中心位置
O’．．．第2X射線投影像之真實的中心點
O”．．．第2X射線投影像之外觀上的中心點
第1圖為表示與實施型態有關之X射線位置測量裝置之全體構成的斜視圖。
第2圖為用以說明與本發明之實施型態有關之X射線測量裝置之硬體構成的功能方塊圖。
第3圖(a)為從第1圖之-Y方向觀看與本發明之實施型態有關之X射線位置測量裝置的模式側面圖，(b)為在同X射線位置測量裝置中所使用之位置補正治具之俯視圖(i)，及表示位置補正用治具之組裝狀態的俯視圖(ii)。
第4圖為與本發明之實施型態有關之X射線位置測量裝置之模式俯視圖。
第5圖為表示多層印刷配線板上之對位標記之座標位置的模式俯視圖。
第6圖為表示X射線放射器之放射中心、X射線照相機之光軸及位置補正用治具之微小孔之中心位置一致的狀態的模式圖。
第7圖為表示X射線放射器及X射線照相機之X方向移動時X射線放射器之放射中心和X射線照相機之光軸產生位置偏移之狀態的模式圖。
第8圖為X射線放射器之放射中心和X射線照相機之光軸一致，X射線照相機之光軸和位置補正用治具之微小孔之中心位置不一致之狀態的模式圖。
第9圖為表示X射線放射器之放射中心、X射線照相機之光軸及位置補正用治具之微小孔之中心位置一致的狀態的模式圖。
第10圖為X射線照相機之光軸和位置補正用治具之微小孔之中心位置一致，X射線照相機之光軸和X射線放射器之放射中心不一致之狀態的模式圖。
第11圖為表示X射線照相機之放大倍率(Z方向移動)時X射線放射器之放射中心和X射線照相機之光軸產生位置偏移之狀態的模式圖。
第12圖(a)為表示使用X射線位置測量裝置而進行多層印刷配線板之位置測量之狀態的模式圖，(b)為表示被顯示於畫像顯示部知對位標記的模式俯視圖。
第13圖為表示X射線放射器及X射線照相機之X方向移動時之X射線位置測量裝置之位置測量處理的流程圖。
第14圖為表示X射線照相機之放大倍率變更時之X射線位置測量裝置之位置測量處理的流程圖。
10．．．X射線位置測量裝置
10a．．．X射線放射器
10b．．．X射線照相機
10c．．．工件載置台
10d．．．基台
10e．．．立設板
10f．．．溝部
11．．．第1X馬達
13．．．第1X方向移動體
14．．．第2X方向移動體
15．．．Z方向移動體
21．．．第2X馬達
22．．．第2Y馬達
31．．．第3X馬達
32．．．第3Y馬達
42．．．第4Y馬達
43．．．Z馬達
51．．．第1軌道
52．．．第2軌道
53．．．第3軌道
54．．．第4軌道

Claims (7)

  1. 一種X射線位置測量裝置，其特徵為具備：X射線放射器及X射線照相機；工件載置台，其係載置測量對象物；第1移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線放射器沿著該工件載置台面移動；第2移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線照相機沿著該工件載置台面移動；畫像顯示部，其係被投影著從上述X射線放射器被放射，且透過上述測量對象物之X射線以作為第1X射線投影像；位置補正用治具，其係被配置在介於上述X射線放射器及上述X射線照相機之間，用以使從上述X射線放射器所放射出之X射線當作能夠掌握位置之第2X射線投影像而予以投影在上述畫像顯示部；控制部，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，各使上述X射線放射器及上述X射線照相機獨立地對上述工件載置台移動；及記憶部，其係將至少上述畫像顯示部中的基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量當作補正量而予以記憶，上述控制部係具備：第1移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在以上述測量對象物進行位置測量之位置移動；第1測量記憶手段，其係在上述進行上述位置測量之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該測量位置之補正量而記憶於上述記憶部；第2移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在進行上述位置測量之位置移動；及第1位置測量手段，其係在進行上述位置測量之位置，根據上述補正量控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之X射線位置測量裝置，其中又具備：第3移動部，其係藉由使上述X射線放射器及上述X射線照相機之一方在與上述工件載置台垂直之方向移動，變更上述X射線照相機之放大倍率，上述控制部又具備：第1放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；第2測量記憶手段，其係在上述實現特定之放大倍率之上述X射線照相機之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該放大倍率之補正量而記憶於上述記憶部；第2放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2位置測量手段，其係在實現特定之放大倍率的上述X射線照相機之位置，根據上述補正量而控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之X射線位置測量裝置，其中上述測量對象物為進行位置測量之位置被賦予對位標記的多層印刷配線板。
  4. 一種X射線位置測量裝置之位置測量方法，係在X射線位置測量裝置中被使用，該X射線位置測量裝置具備：X射線放射器及X射線照相機；工件載置台，其係載置測量對象物；第1移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線放射器沿著該工件載置台面移動；第2移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線照相機沿著該工件載置台面移動；畫像顯示部，其係被投影從上述X射線放射器被放射，且透過上述測量對象物之X射線以作為第1X射線投影像；位置補正用治具，其係被配置在介於上述X射線放射器及上述X射線照相機之間，用以使從上述X射線放射器所放射出之X射線當作能夠掌握位置之第2X射線投影像而投影在上述畫像顯示部；控制部，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，各使上述X射線放射器及上述X射線照相機獨立地對上述工件載置台移動；及記憶部，其係將至少上述畫像顯示部中的基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量當作補正量而予以記憶，該X射線位置測量裝置之位置測量方法之特徵為具備：第1移動步驟，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在以上述測量對象物進行位置測量之位置移動；第1測量記憶步驟，其係在上述進行上述位置測量之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該測量位置之補正量而記憶於上述記憶部；第2移動步驟，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在進行上述位置測量之位置移動；及第1位置測量步驟，其係在進行上述位置測量之位置，根據上述補正量控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之X射線位置測量裝置之位置測量方法，其中上述X射線位置測量裝置又具備：第3移動部，其係藉由使上述X射線放射器及上述X射線照相機之一方在與上述工件載置台垂直之方向移動，變更上述X射線照相機之放大倍率，又具備：第1放大倍率變更步驟，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2測量記憶步驟，其係在上述實現特定之放大倍率之上述X射線照相機之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該放大倍率之補正量而記憶於上述記憶部；第2放大倍率變更步驟，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2位置測量步驟，其係在實現特定之放大倍率的上述X射線照相機之位置，根據上述補正量而控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
  6. 一種X射線位置測量裝置之位置測量用程式，其特徵為：係使被設置在X射線位置測量裝置之控制部的電腦以下述手段發揮功能，該X射線位置測量裝置具備：X射線放射器及X射線照相機；工件載置台，其係載置測量對象物；第1移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線放射器沿著該工件載置台面移動；第2移動部，其係對上述工件載置台上之測量對象物，使上述X射線照相機沿著該工件載置台面移動；畫像顯示部，其係被投影從上述X射線放射器被放射，且透過上述測量對象物之X射線以作為第1X射線投影像；位置補正用治具，其係被配置在介於上述X射線放射器及上述X射線照相機之間，用以使從上述X射線放射器所放射出之X射線當作能夠掌握位置之第2X射線投影像而予以投影在上述畫像顯示部；控制部，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，各使上述X射線放射器及上述X射線照相機獨立地對上述工件載置台移動；及記憶部，其係將至少上述畫像顯示部中的基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量當作補正量而予以記憶，該些手段為：第1移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在以上述測量對象物進行位置測量之位置移動；第1測量記憶手段，其係在上述進行上述位置測量之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該測量位置之補正量而記憶於上述記憶部；第2移動手段，其係控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器及上述X射線照相機在進行上述位置測量之位置移動；及第1位置測量手段，其係在進行上述位置測量之位置，根據上述補正量控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之X射線位置測量裝置之位置測量用程式，其中上述X射線位置測量裝置又具備：第3移動部，其係藉由使上述X射線放射器及上述X射線照相機之一方在與上述工件載置台垂直之方向移動，變更上述X射線照相機之放大倍率，又使上述電腦當作下述手段而予以發揮功能，第1放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；第2測量記憶手段，其係在上述實現特定之放大倍率之上述X射線照相機之位置，測量上述畫像顯示部中之基準位置和上述第2X射線投影像之位置的位置偏移量，並且將上述位置偏移量當作對應於該放大倍率之補正量而記憶於上述記憶部；第2放大倍率變更手段，其係控制上述第3移動部，變更上述X射線照相機之放大倍率；及第2位置測量手段，其係在實現特定之放大倍率的上述X射線照相機之位置，根據上述補正量而控制上述第1移動部及上述第2移動部，使上述X射線放射器之放射中心及上述X射線照相機之光軸一致，並且進行上述測量對象物之位置測量。
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