WO2013069057A1 - Ｘ線検査方法及び装置 - Google Patents

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芳邦 鈴木
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ヤマハ発動機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an X-ray inspection method and an X-ray inspection apparatus that acquire cross-sectional data of an object by transmitting X-rays through a three-dimensional object.
  • X-ray inspection is used for a wide range of industrial products. X-ray inspection is also used for printed circuit boards on which various electronic components are mounted. For example, an inspection as to whether or not soldering of a BGA (Ball Grid Array), which is an ultra-compact LSI component, to a substrate is performed properly is performed using X-rays.
  • BGA Ball Grid Array
  • a BGA has a solder ball terminal on its electrode pad, holds the BGA in a state where the solder ball terminal is in contact with a solder layer formed on the substrate-side electrode pad, and then performs a heat treatment to perform the soldering. The ball (and the solder layer) is melted and fixed to the substrate.
  • Patent Document 1 discloses an X-ray inspection method using vertical slice imaging. In the inspection method, a large number of horizontal slice images of the solder ball melt are taken, and a vertical slice image of the solder ball melt is constructed using these images. However, in this method, it is necessary to acquire about several tens of X-ray images for one inspection object, and it takes time to perform an imaging operation, and the X-ray exposure amount of the inspection object increases. .
  • Patent Document 2 discloses an X-ray inspection method that uses a plurality of X-ray sources and X-ray detectors to acquire a 3D X-ray CT image by an iterative method. According to this method, the three-dimensional shape of the inspection object can be acquired, but a very large number of X-ray images are required. Therefore, similarly to the above, the imaging time and the X-ray exposure amount of the inspection object become problems.
  • An object of the present invention is to provide an X-ray inspection method and apparatus that can accurately acquire cross-sectional data of an inspection object based on as few X-ray images as possible.
  • An X-ray inspection method uses an X-ray source that emits X-rays, an X-ray detector that detects X-rays, and an arithmetic device, and is opposed to the first surface and the first surface.
  • An X-ray inspection method for obtaining a cross-sectional shape of the target object by transmitting X-rays to a three-dimensional target object having a second surface The X-ray source is disposed at a predetermined first elevation angle in a predetermined first direction with respect to the object, and the X-ray detector is opposed to the X-ray source with the object interposed therebetween.
  • X-rays are emitted from the X-ray source, and the X-ray detector acquires a first X-ray image of the object,
  • the X-ray source is disposed at a predetermined second elevation angle in a second direction different from the first direction with respect to the object, and the X-ray detector is interposed between the object and the X-ray source.
  • An X-ray inspection apparatus transmits X-rays through a three-dimensional object having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a cross-sectional shape of the object X-ray inspection apparatus for obtaining An X-ray source emitting X-rays;
  • An X-ray detector for obtaining an X-ray image by detecting X-rays emitted from the X-ray source and transmitted through the object;
  • a drive control unit for controlling operations of the X-ray source and the X-ray detector;
  • An image processing unit that obtains the thickness data of the object based on the luminance value distribution of the X-ray image, and obtains cross-sectional data of the object based on the thickness data;
  • a determination unit that determines pass / fail of the shape of the object based on the cross-sectional data,
  • the drive control unit The X-ray source is disposed at a predetermined first elevation angle in a predetermined first direction with respect to the object, and the X-
  • X-rays are emitted from the X-ray source to cause the X-ray detector to acquire a first X-ray image of the object
  • the X-ray source is disposed at a predetermined second elevation angle in a second direction different from the first direction with respect to the object, and the X-ray detector is interposed between the object and the X-ray source.
  • the image processing unit Based on the luminance value distribution along the first direction in the first X-ray image, the first thickness data of the object viewed from the first direction and the first elevation angle direction is obtained, and the first thickness is further obtained.
  • first cross-sectional data based on the first surface side of the object and second cross-sectional data based on the second surface side are obtained, and then Based on the luminance value distribution along the second direction in the second X-ray image, second thickness data of the object viewed from the second direction and the second elevation angle direction is obtained, and further, the second thickness Based on the data, third cross-sectional data based on the first surface side of the object and fourth cross-sectional data based on the second surface side are obtained, and From the first to fourth cross-sectional data, the high-reliability region cross-sectional data determined by the first direction and the second direction is partially extracted, and the extracted partial cross-sectional data is synthesized to synthesize the target object. Deriving cross-sectional data.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the outline of the X-ray inspection apparatus which concerns on embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the functional structure of the said X-ray inspection apparatus. It is a top view of an electronic component provided with the site
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of an X-ray inspection apparatus A according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the X-ray inspection apparatus A.
  • the X-ray inspection apparatus A is an inspection apparatus for inspecting a bonding state between a BGA (Ball Grid Array; an example of an electronic component) 100 and a printed board W after the reflow process.
  • the BGA 100 is a kind of IC package for surface mounting.
  • FIG. 3 is a plan view of the BGA 100.
  • the BGA 100 includes a large number of solder balls 103 on the lower surface.
  • the solder balls 103 are provided in a predetermined arrangement around the BGA 100 and are melted and hardened by a so-called reflow process (heating process), and then used as the solder part 101 (three-dimensional object / solder connection part).
  • the printed circuit board W are physically and electrically connected.
  • the BGA 100 has 416-pole electrodes, and the solder part 101 connects these electrodes and the substrate W.
  • the solder balls 103 are not necessarily provided on all the electrodes provided on the BGA 100, but are selectively disposed based on the usage mode (for example, 300 poles) to connect the BGA 100 to the printed circuit board W.
  • FIG. 4 (A) to 4 (C) are side views of the solder ball 103 or the solder portion 101 that is a melt thereof.
  • FIG. 4 (A) shows a state before the reflow process
  • FIG. FIG. 4C shows a non-defective product after the reflow process
  • FIG. 4C shows a defective product after the reflow process.
  • the solder part 101 is formed on the printed circuit board W through print processing, mounting processing, and reflow processing.
  • the printing process includes a step of printing the solder 102 (cream solder) on the land W1 provided on the printed circuit board W.
  • the mounting process includes a step of mounting the BGA 100 on the printed solder 102.
  • the reflow process includes a step of heating the printed circuit board W on which the BGA 100 is mounted in a melting furnace.
  • the solder ball 103 is interposed between the solder 102 and the electrode W2 of the BGA 100 while maintaining a spherical shape.
  • the solder 102 and the solder ball 103 are heated and fused to be cured integrally. This hardened solder becomes the solder portion 101. Electrical and physical connection between the land W1 of the printed circuit board W and the electrode W2 of the BGA 100 is realized by the solder portion 101 thus cured.
  • the bonding surface 104 between the solder portion 101 and the land W1 or the electrode W2 is finished with the same bonding width d as the land width D if it is a non-defective product.
  • the junction width d is shorter than the land width D.
  • FIG. 4C there may be a case where the bonding width d is narrow or a case where the bonding width d is not bonded at all. Needless to say, in those cases, insufficient strength or poor connection may occur. Therefore, the X-ray inspection apparatus A of the present embodiment is used to determine the quality of each solder part 101.
  • the X-ray inspection apparatus A captures an X-ray image of the solder part 101, acquires the vertical cross-sectional shape of each solder part 101 from the image data, and determines whether the product is good or defective based on the vertical cross-sectional shape.
  • an X-ray inspection apparatus A includes a housing 10, a stage 11 accommodated in the housing 10, an X-ray radiation apparatus 20 (X-ray source), and an X-ray camera 21 (X A line detector), a control unit 30 (arithmetic unit) and a display unit 40 which are arranged at appropriate positions outside the housing 10.
  • the housing 10 is a box-shaped housing having an X-ray shielding function that accommodates the stage 11, the X-ray emission device 20, and the X-ray camera 21 as described above, and a carry-in entrance 10IN for carrying in the printed board W. And a carry-out port 10OUT for carrying out.
  • the stage 11 is a stage on which the printed circuit board W to be inspected is placed, and is provided with a conveyor mechanism. That is, the stage 11 can be moved by a stage driving unit 11a in a transport direction (a direction from right to left in FIG. 1) along a predetermined horizontal direction and a horizontal direction orthogonal to the transport direction.
  • a transport direction a direction from right to left in FIG. 1
  • the direction along the transport direction of the stage 11 is referred to as the X direction
  • the horizontal direction perpendicular thereto is referred to as the Y direction
  • the vertical direction is referred to as the Z direction (according to this definition, the stage 11 is Driven along direction and Y direction).
  • the stage 11 transports the printed circuit board W, which is input into the housing 10 from the carry-in port 10IN, to the predetermined inspection position in the X direction, stops and holds the printed circuit board W at the inspection position, and the print after the inspection is completed.
  • the substrate W is transported in the X direction from the inspection position to the carry-out port 10OUT.
  • a carry-in conveyor 12 for carrying the printed circuit board W into the stage 11 in the housing 10 is provided with the downstream end facing the carry-in port 10IN.
  • a carry-out conveyor 14 for carrying the printed circuit board W from the stage 11 to the outside of the housing 10 is provided with the upstream end facing the carry-out port 10OUT.
  • the carry-in conveyor 12 carries the printed circuit boards W that have completed the predetermined process onto the stage 11 one by one.
  • the carry-out conveyor 14 carries out the printed circuit board W, which has been inspected by the X-ray inspection apparatus A, from the stage 11.
  • the carry-in and carry-out conveyors 12 and 14 are given driving force by the conveyor drive units 12a and 14a, and convey the printed circuit board W at a predetermined timing.
  • the X-ray emission device 20 irradiates the printed circuit board W on the stage 11 with X-rays in the housing 10.
  • the X-ray camera 21 detects X-rays emitted from the X-ray emission device 20 and transmitted through the printed board W (solder unit 101). That is, the X-ray camera 21 captures an X-ray image of the printed circuit board W.
  • the control unit 30 controls an X-ray image capturing operation by the X-ray emission device 20 and the X-ray camera 21, an image processing operation for the acquired X-ray image, and a quality determination operation of the solder unit 101.
  • the display unit 40 displays the X-ray image processed by the control unit 30.
  • the X-ray emission device 20 is an X-ray source capable of emitting X-rays with high parallelism, and is formed by filling a light emitter that generates X-rays and a plurality of narrow tubes that transmit X-rays into a cylinder.
  • a collimator unit. X-rays generated by the light emitter are incident on one end of the collimator unit, are transmitted through the narrow tube, and are emitted from the other end of the collimator unit.
  • the X-ray radiation device 20 is supported by the X-ray radiation device drive unit 20a so as to be movable only in the Z direction (vertical direction) at a substantially central portion in the housing 10.
  • X-rays emitted from the X-ray emission device 20 are emitted from above the stage 11 to the printed circuit board W on the stage 11.
  • X-rays radiated from the X-ray radiation device 20 pass through the printed circuit board W in a state where a part of the X-rays are absorbed by the printed circuit board W and attenuated.
  • the X-ray camera 21 is disposed to face the X-ray emission device 20 with the printed board W on the stage 11 interposed therebetween, and detects an X-ray transmitted through the printed board W, whereby an X-ray image of the printed board W is obtained.
  • a panel having a 50 mm square light receiving surface can be used for the X-ray camera 21.
  • the X-ray camera 21 is disposed about 15 cm below the stage 11.
  • the X-ray camera 21 is movably carried in the housing 10 by the X-ray camera drive unit 21a, and receives X-rays that have passed through the printed board W below the stage 11.
  • the X-ray camera drive unit 21 a displaces the X-ray camera 21 along the X direction and the Y direction in accordance with the X-ray emission direction by the X-ray emission device 20.
  • the X-ray camera 21 outputs captured X-ray image data to the control unit 30.
  • the control unit 30 includes a CPU (Central Processing Unit) that executes logical operations, a ROM (Read Only Memory) that stores programs for controlling the CPU, and a RAM (Random) that temporarily stores various data during operation of the device. Access memory), an input / output interface and the like, and functionally a stage control unit 31, a conveyor control unit 32, an imaging control unit 33, an image processing unit 34, a pass / fail judgment processing unit 35, a program switching processing unit 36, a display control unit 37 and an overall control unit 30A.
  • the input / output interface of the control unit 30 is connected to an external storage device 50 (storage unit) that stores programs and various data (parameters).
  • the stage control unit 31 is a module that controls the operation of the stage 11 via the stage drive unit 11a alone or in conjunction with another control unit.
  • the conveyor control unit 32 is a module that controls the operations of the carry-in conveyor 12 and the carry-out conveyor 14 via the conveyor drive units 12a and 14a, alone or in conjunction with other control units.
  • the carry-in operation of the printed circuit board W into the housing 10 (on the stage 11), the movement and positioning of the printed circuit board W on the stage 11 at the time of X-ray image capturing, and the unloading operation of the printed circuit board W after imaging are performed as described above. It is controlled by the stage control unit 31 and the conveyor control unit 32.
  • the imaging control unit 33 drives the X-ray emission device 20 and the X-ray camera 21 via the X-ray emission device drive unit 20a and the X-ray camera drive unit 21a, thereby It is a module which controls the imaging operation of X-ray image by. Specifically, the imaging control unit 33 adjusts the position of the X-ray radiation device 20 in the Z direction by the X-ray radiation device drive unit 20a, and drives the position of the X-ray camera 21 in the XY plane to drive the X-ray camera. By adjusting with the unit 21a, the X-ray transmission direction with respect to the printed circuit board W (solder portion 101), that is, the imaging direction is determined, and the elevation angle ⁇ of the X-ray is determined. In addition, the imaging control unit 33 also controls the focal position of the X-rays emitted by the X-ray emission device 20, the X-ray emission amount, the number of imaging operations, the imaging timing, and the like.
  • the image processing unit 34 is a module for processing data of an X-ray image captured by the X-ray camera 21 and converting the data into a predetermined image format or using a program that handles the converted data.
  • the image processing unit 34 functionally includes a thickness data calculation unit 341, a cross-section graph creation unit 342, and a data synthesis unit 343.
  • the thickness data calculation unit 341 performs processing for converting the luminance value of the X-ray image captured by the X-ray camera 21 into thickness data.
  • the main component of the solder is tin (Sn).
  • the relationship between the thickness of Sn and the blackness (luminance) of the X-ray image, that is, the relationship between the thickness of Sn and the amount of X-ray absorption can be easily grasped. Therefore, the relationship between the two can be tabulated in advance.
  • the table is stored in the converted data storage unit 51 in the storage device 50 described later.
  • the thickness data calculation unit 341 obtains thickness data by converting the luminance value of the acquired X-ray image into a thickness based on the table of the conversion data storage unit 51.
  • the cross-section graph creation unit 342 creates diagonal bar graph data corresponding to the cross-section data of the solder part 101 based on the thickness data obtained by the thickness data calculation unit 341.
  • the oblique bar graph data is obtained by inclining a bar graph indicating the thickness value of each section based on the thickness data in accordance with the imaging direction and imaging elevation angle of the printed circuit board W.
  • the cross-section graph creation unit 342 creates two pieces of the oblique bar graph data, one based on the bottom surface side of the solder portion 101 and one based on the top surface side.
  • the cross-section graph creating unit 342 creates the above-mentioned bottom bar side reference and top bar side reference oblique bar graph data, that is, two cross section data, for at least two X-ray images having different imaging directions.
  • the data compositing unit 343 includes cross-sectional data of a portion including a highly reliable region (to be described in detail later with reference to FIGS. 5 to 7) determined by the imaging direction of the printed circuit board W from the plurality of cross-sectional data created by the cross-sectional graph creating unit 342. To extract. Then, the data synthesis unit 343 synthesizes the extracted partial cross-section data to create the entire cross-section data of the solder unit 101.
  • the pass / fail judgment processing unit 35 compares the entire cross-sectional data of the solder unit 101 generated by the image processing unit 34 with the template of the solder unit 101 that is a reference for the non-defective product, so that each imaged solder unit 101 can be compared. It is determined whether it is a non-defective product (cross section as shown in FIG. 4B) or a defective product (for example, cross section as shown in FIG. 4C).
  • the program switching processing unit 36 performs a process of switching a discrimination program prepared for each inspection object for determining the quality of the cross-sectional shape. If the type of printed circuit board W or BGA 100 to be inspected (type of electronic component) is different, the control and setting parameters may be different. For this reason, it is necessary to prepare a plurality of types of the discrimination program according to the inspection object.
  • a plurality of types of discrimination programs are stored in a discrimination program storage unit 52 of the storage device 50 described later.
  • the program switching processing unit 36 reads out a determination program corresponding to the inspection object from the determination program storage unit 52 and uses this as a work program. The switching process is performed.
  • the display control unit 37 performs control for causing the display unit 40 to display data handled by the control unit 30 based on a program using a GUI (Graphical User Interface).
  • GUI Graphic User Interface
  • the overall control unit 30A is a module that comprehensively controls the operation of the X-ray inspection apparatus A. Based on a predetermined program sequence, the overall control unit 31A, the conveyor control unit 32, the imaging control unit 33, The image processing unit 34, the pass / fail determination processing unit 35, the program switching processing unit 36, and the display control unit 37 are controlled to operate at a predetermined timing.
  • the display unit 40 includes a liquid crystal display or the like, and displays a necessary screen based on the control of the control unit 30 (display control unit 37). For example, the display unit 40 displays an X-ray image acquired by the X-ray camera 21, cross-sectional data described later, and the like.
  • the storage device 50 stores various data and programs used for the X-ray inspection apparatus A, and in this embodiment, the conversion data storage unit 51, the discrimination program storage unit 52, and the equipment specific data storage unit 53.
  • the conversion data storage unit 51 stores a table indicating the relationship between the thickness of Sn, which is the main constituent material of the solder unit 101, and the luminance value at the time of X-ray transmission. This table is a table using Sn thickness and X-ray transmission amount as parameters when a predetermined amount of X-rays are irradiated onto Sn members having different thicknesses, and is obtained by actual measurement or simulation.
  • the discrimination program storage unit 52 stores a plurality of types of discrimination programs prepared in advance according to the inspection object.
  • the facility specific data storage unit 53 stores dimension data of various components included in the X-ray inspection apparatus A, various setting data, and the like.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an X-ray irradiation state on the solder part 101 as an inspection object
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams in the case where X-rays are irradiated to the solder part 101 from the first direction and the second direction.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a high-reliability region of an X-ray image.
  • the X-ray radiation device 20 emits collimated X-rays L1 to L5, which enter the solder part 101 having a barrel shape in a side view.
  • X-rays L1 to L5 are transmitted through the solder portion 101 from the upper right to the lower left of the solder portion 101.
  • the transmitted X-rays L1A to L5A of the X-rays L1 to L5 enter the light receiving surface of the X-ray camera 21.
  • the X-ray L3 that passes through the vicinity of the diagonal of the barrel-shaped solder portion 101 has the longest transmission length and is adjacent to this.
  • X-rays L2 and L4 also have a relatively long transmission length.
  • the transmission length of the X-ray L1 that passes through the vicinity of the upper left end of the solder portion 101 and the X-ray L5 that passes through the vicinity of the lower right are short.
  • the attenuation amount of X-rays increases.
  • the transmitted X-ray L3A has the least amount of light, and the transmitted X-rays L2A and L4A also have a relatively small amount of light.
  • the transmitted X-rays L1A and L5A have a relatively large amount of light.
  • the vicinity of the area where the transmitted X-ray L3A is incident is the blackest (the luminance value is low), and the vicinity of the area where the transmitted X-rays L2A and L4A are incident is considerably black.
  • the vicinity of the region where the transmitted X-rays L1A and L5A are incident is relatively bright (the luminance value is high).
  • Black area with low luminance value has poor thickness resolution. This is because it is difficult to observe the difference in luminance value in the black region.
  • the vicinity of the region where the transmitted X-ray L3A of the X-ray image is incident and the vicinity of the region where the transmitted X-rays L2A and L4A are incident are black image regions in which almost no luminance difference is recognized. Therefore, the reliability of the thickness data obtained by converting the luminance values of these areas into thickness is inevitably low.
  • the thickness obtained by converting the luminance value in these regions into the thickness is high.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a high-reliability region of an X-ray image when X-rays are irradiated to the solder portion 101 from the diagonally upper right direction (first direction) of the solder portion 101.
  • FIG. 6A is a side view of the solder portion 101
  • FIG. 6B shows the X-ray image V1.
  • the vicinity of the left end portion on the upper surface 101T side of the solder portion 101 is an edge region Q1 having a short X-ray transmission length
  • the vicinity of the right end portion on the bottom surface 101B side is also an edge region Q3 having a short X-ray transmission length.
  • the image areas Q1V and Q3V corresponding to the edge areas Q1 and Q3 are high reliability areas, and the image area M1V corresponding to the intermediate area M1 is an area having relatively low reliability.
  • FIG. 7 illustrates a highly reliable region of an X-ray image when X-rays are irradiated to the solder portion 101 from a direction different from FIG. 6 by 180 degrees, that is, an obliquely upper left direction (second direction) of the solder portion 101.
  • FIG. 7A is a side view of the solder portion 101
  • FIG. 7B shows the X-ray image V2.
  • the vicinity of the right end portion on the upper surface 101T side of the solder portion 101 is an edge region Q2 having a short X-ray transmission length
  • the vicinity of the left end portion on the bottom surface 101B side is also an edge region Q4 having a short X-ray transmission length.
  • a portion sandwiched between the edge regions Q2 and Q4 is an intermediate region M2 having a long X-ray transmission length. Accordingly, in the X-ray image V2, the image areas Q2V and Q4V corresponding to the edge areas Q2 and Q4 are highly reliable areas, and the image area M2V corresponding to the intermediate area M2 is an area having relatively low reliability.
  • the high-reliability region of the X-ray image is determined by the position of the X-ray radiation device 20 relative to the solder portion 101, in other words, the imaging direction of the solder portion 101 by the X-ray camera 21.
  • the highly reliable solder part 101 can be obtained.
  • a vertical cross-sectional shape can be obtained.
  • the solder portion 101 has a barrel shape and is one of rotationally symmetric solid shapes. Therefore, if X-ray imaging is performed on the solder portion 101 from at least two directions, the vertical cross-sectional shape can be acquired.
  • FIG. 8A is a perspective view of the solder portion 101 that is an inspection object
  • FIG. 8B is a side view thereof
  • FIG. 8C is a plan view showing the X-ray imaging direction of the solder portion 101.
  • the solder portion 101 is a circular surface having a flat top surface 101T (first surface) and bottom surface 101B (second surface), and a side peripheral wall is outside. It has a barrel shape that is a convex curved surface.
  • the portions corresponding to the electrode W2 and the solder ball 103 of the BGA 100 are shown in an inverted state.
  • the imaging direction of the solder portion 101 is four directions at equal angles in plan view. That is, assuming that the + X axis is the origin axis, from four directions that are spaced from each other by 90 degrees, 45 degrees direction V1, 135 degrees direction V2, 225 degrees direction V3, and 315 degrees direction V4, counterclockwise. X-ray imaging of the solder part 101 is performed.
  • the imaging elevation angle is 45 degrees in all cases.
  • the imaging control unit 33 arranges the X-ray emission device 20 in the 315 degree direction and arranges the X-ray camera 21 in the 45 degree direction.
  • X-rays are emitted from the radiation device 20 and the X-ray camera 21 acquires an X-ray image.
  • imaging may be performed from more directions than four directions, for example, imaging may be performed from eight directions with an angular interval of 45 degrees from each other. Or the imaging which does not put a uniform angle interval may be sufficient.
  • imaging may be performed at different elevation angles.
  • an X-ray image of the solder portion 101 in the vertical direction is also acquired. This is because the length data from the top surface 101T to the bottom surface 101B of the solder part 101 is acquired.
  • the X-ray radiation device 20 is disposed to face the upper surface 101T of the solder part 101
  • the X-ray camera 21 is disposed to face the bottom surface 101B, and an imaging operation is performed.
  • the imaging control unit 33 controls the driving of the X-ray emission device 20 and the X-ray camera 21 via the X-ray emission device driving unit 20a and the X-ray camera driving unit 21a so as to perform imaging as described above.
  • FIG. 9 shows X-ray images 101V1 (45 degree direction V1), 101V2 (135 degree direction V2), and 101V3 (225) obtained from the four imaging directions shown in FIG. It is the figure which arranged 101V4 (degree direction V3), 101V4 (315 degree direction V4), and 101V5 (vertical direction) according to the imaging direction.
  • an X-ray image 101V2 (hereinafter referred to as a first X-ray image VD1) in the 135 degree direction V2 (first direction) and an X in the 315 degree direction V4 (second direction) located on the straight line A0.
  • a line image 101V4 (hereinafter referred to as a second X-ray image VD2) is used.
  • the thickness data calculation unit 341 of the image processing unit 34 performs the first, second, and third X-ray images VD1, VD2, and VD3 along the straight line A0 in FIG.
  • the luminance value distribution of the cross section (along the direction) is obtained.
  • the thickness data calculation unit 341 converts the luminance value into the thickness based on the conversion table of the luminance value and the Sn thickness stored in the conversion data storage unit 51, so that the first, second, and second First, second, and third thickness data of the A0 cross section for the 3X-ray images VD1, VD2, and VD3 are obtained.
  • oblique bar graph data corresponding to the cross-sectional data of the solder portion 101 is created by the cross-sectional graph creating unit 342 based on the first and second thickness data obtained by the thickness data calculating unit 341.
  • Two pieces of the oblique bar graph data (cross-section data) are created on the basis of the upper surface 101T side (first surface side) and the bottom surface side 101B (second surface side) of the solder portion 101, respectively.
  • FIG. 10 is a graph showing the cross-section data D11 (first cross-section data) developed for the first thickness data with the upper surface 101T side as a reference.
  • the cross-sectional data D11 is obtained by dividing a straight line A0 into blocks having a predetermined width and converting the luminance value into thickness data in units of the block (the graph height is higher as it gets closer to black), its imaging direction and its elevation angle. It is inclined obliquely along the arrow A1 corresponding to (135 degree direction, 45 degree elevation angle).
  • the numerical value shown on the horizontal axis as the “luminance value” corresponds to the height of the diagonal bar graph with the block as the base.
  • the cross-sectional data D11 is cross-sectional data obtained from an X-ray image captured in the imaging direction described with reference to FIG.
  • the grid groups on both sides shown in dark color in FIG. 10 correspond to the edge regions Q1 and Q3 having a short X-ray transmission length, and these grid groups become the highly reliable region data DQ1 and DQ3.
  • the oblique bar graph to which these high reliability region data DQ1 and DQ3 belong has a small luminance value.
  • the intermediate grid group shown in light color in FIG. 10 corresponds to the intermediate region M1 having a long X-ray transmission length, and the oblique bar graph belonging to the region has a large luminance value.
  • a cross-sectional silhouette E1 of the solder portion 101 as an object is shown.
  • the silhouette E1 is not a non-defective barrel shape but a cross-sectional silhouette of a defective product having a small-diameter portion EB near the upper surface 101T.
  • the high reliability region data DQ3 corresponds to the real image near the upper surface 101T in the solder portion 101.
  • the high reliability area data DQ1 is data corresponding to the projected image of the solder portion 101 and does not reflect the actual shape of the solder portion 101. Therefore, in the cross-section data D11, the highly reliable region data DQ3 and the data in the vicinity thereof are highly usable data. If it is simply divided, data on the right half of the center line H in the vertical direction of the silhouette E1 is highly usable data.
  • FIG. 11 is a graph showing cross-section data D21 (third cross-section data) developed with respect to the second thickness data on the upper surface 101T side as a reference.
  • the cross-sectional data D21 is a bar graph obtained by subdividing the straight line A0 into blocks of a predetermined width and converting the luminance value into thickness data in units of the blocks, corresponding to the imaging direction and the elevation angle (315 degrees direction, 45 degrees elevation angle). Is inclined obliquely along the arrow A2.
  • the cross-sectional data D21 is cross-sectional data obtained from the X-ray image captured in the imaging direction described with reference to FIG. Therefore, in the cross-sectional data D21, the grid groups on both sides shown in dark color in FIG. 11 correspond to the edge regions Q2 and Q4 having a short X-ray transmission length, and these grid groups become the highly reliable region data DQ2 and DQ4. .
  • the highly reliable area data DQ4 is data corresponding to the real image near the upper surface 101T in the solder portion 101.
  • the high-reliability region data DQ2 is data corresponding to the projected image of the solder portion 101 and does not reflect the actual shape of the solder portion 101. Therefore, in the cross-sectional data D21, the highly reliable region data DQ4 and the data in the vicinity thereof are highly usable data. If it is simply divided, data on the left half of the center line H in the vertical direction of the silhouette E1 is highly usable data.
  • FIGS. 12A and 12B are graphs showing two examples of data composition by the data composition unit 343.
  • FIG. 12A data on the right half of the center line H of the silhouette E1 is extracted from the cross-section data D11, and data on the left half of the center line H is extracted from the cross-section data D21.
  • the cross-sectional data D31 obtained by the synthesis method for joining the edges of the center line H is shown.
  • FIG. 12A data on the right half of the center line H of the silhouette E1 is extracted from the cross-section data D11, and data on the left half of the center line H is extracted from the cross-section data D21.
  • the cross-sectional data D31 obtained by the synthesis method for joining the edges of the center line H is shown.
  • the cross-sectional data D11 and the cross-sectional data D21 are overlapped, and if one of the grids of both the superimposed data is “white grid”, the grid is treated as “white grid” ( In other words, the cross-sectional data D31A obtained by the synthesis method of treating that the shape does not exist is shown.
  • the highly reliable region data DQ3 having high usability and data in the vicinity thereof are extracted from the cross-sectional data D11, and the highly useful data is obtained from the cross-sectional data D21.
  • the trust region data DQ4 and data in the vicinity thereof are extracted to generate combined cross-sectional data D31 or D31A. Therefore, the cross-sectional data D31 or D31A is cross-sectional data that accurately represents the cross-sectional shape around the upper surface 101T of the solder portion 101.
  • the cross-section graph creation unit 342 creates oblique bar graph data (cross-section data) based on the first and second thickness data obtained by the thickness data calculation unit 341, using the bottom surface side 101B of the solder portion 101 as a reference. To do.
  • This cross-sectional data can be created by reconstructing the cross-sectional data D11 and D21 previously created with the top surface 101T side as a reference so that the bottom surface side 101B becomes a reference.
  • FIG. 13 is a graph showing the cross-section data D12 (second cross-section data) developed for the first thickness data with the bottom surface 101B side as a reference.
  • the numerical value indicated by the horizontal axis as the “luminance value” on the bottom surface 101B side is the same as the numerical value indicated by the horizontal axis as the “luminance value” on the top surface 101T side in FIG. is there.
  • the bar graph obtained by converting the “luminance value” into the thickness data is reconstructed so that the bar graph is tilted from the bottom surface 101B side along the arrow A3 in the direction opposite to the arrow A1 in FIG. Data D12.
  • the high-reliability region data DQ1 is data corresponding to a real image near the bottom surface 101B in the solder portion 101, contrary to FIG. That is, the highly reliable area data DQ1 and the data in the vicinity thereof are highly usable data. If it is simply divided, the data on the left half of the center line H of the silhouette E1 is highly usable data.
  • FIG. 14 is a graph showing the cross-section data D22 (fourth cross-section data) developed for the second thickness data with the bottom surface 101B side as a reference.
  • the numerical value indicated by the horizontal axis as “luminance value” on the bottom surface 101B side is the same as the numerical value indicated by the horizontal axis as “luminance value” on the top surface 101T side in FIG.
  • the bar graph obtained by converting the “luminance value” into thickness data is reconstructed so that the bar graph is tilted from the bottom surface 101B side along the arrow A4 in the direction opposite to the arrow A2 in FIG. Data D22.
  • the high-reliability region data DQ2 is data corresponding to a real image near the bottom surface 101B in the solder portion 101, contrary to FIG. That is, the highly reliable area data DQ2 and the data in the vicinity thereof are highly usable data. If it is simply divided, data on the right half of the center line H of the silhouette E1 is highly usable data.
  • FIGS. 15A and 15B are graphs showing two examples of data synthesis by the data synthesis unit 343.
  • FIG. 15A data on the left half of the center line H of the silhouette E1 is extracted from the cross-section data D12, data on the right half of the center line H is extracted from the cross-section data D22, and these partial cross-section data are extracted.
  • Cross-sectional data D32 obtained by a synthesis method in which the edges of the center line H are joined together is shown.
  • FIG. 15A data on the left half of the center line H of the silhouette E1 is extracted from the cross-section data D12
  • data on the right half of the center line H is extracted from the cross-section data D22
  • these partial cross-section data are extracted.
  • Cross-sectional data D32 obtained by a synthesis method in which the edges of the center line H are joined together is shown.
  • the cross-sectional data D12 and the cross-sectional data D22 are overlapped, and if one of the grids of both the superimposed data is a “white grid”, the composite is treated as a “white grid”.
  • the cross-sectional data D32A obtained by the method is shown.
  • the highly reliable region data DQ1 having high usability and data in the vicinity thereof are extracted from the cross-sectional data D12, and the highly useful data is obtained from the cross-sectional data D22.
  • the trust region data DQ2 and the data in the vicinity thereof are extracted to generate combined cross-sectional data D32 or D32A. Therefore, the cross-sectional data D32 or D32A is cross-sectional data that accurately represents the cross-sectional shape around the bottom surface 101B of the solder portion 101.
  • the data synthesizing unit 343 further performs a process of synthesizing the cross-sectional data D31 and D32 or the cross-sectional data D31A and D32A.
  • FIG. 16 is a graph showing the combined section data D4 obtained by combining the section data D31 and D32 or the section data D31A and D32A.
  • One synthesis method extracts data corresponding to approximately half of the top surface 101T side of the silhouette E1 from the cross-section data D31 and D31A, and extracts data corresponding to approximately half of the bottom surface 101B side of the silhouette E1 from the cross-sectional data D32 and D32A. It is a method of extracting and synthesizing them.
  • Another one of the synthesizing methods is to superimpose the cross-sectional data D31, D31A and the cross-sectional data D32, D32A, and if one of the grids of both the superimposed data is “white grid”, the grid is “ It is a technique handled as “white grid”.
  • the combined cross-section data D4 may be synthesized from the cross-section data D11, D12, D21, and D22 by omitting the synthesis of the intermediate cross-section data D31 and D31A and the cross-section data D32 and D32A.
  • the data synthesizing unit 343 uses the third thickness data obtained from the third X-ray image VD3 obtained in the vertical direction for derivation of the length data.
  • the third thickness data is data obtained by converting the luminance value distribution along the straight line A0 of the third X-ray image VD3 into a thickness using the conversion table of the conversion data storage unit 51. Therefore, length data from the top surface 101T to the bottom surface 101B can be obtained from the third thickness data.
  • the data composition unit 343 defines the coordinate positions of the top surface 101T and the bottom surface 101B according to the length data, and performs composition processing of the cross-section data D31 and D31A and the cross-section data D32 and D32A.
  • the combined cross-sectional data D4 obtained as described above is a combination of the high-reliability region data DQ1 to DQ4, it becomes cross-sectional data that accurately represents the vertical cross-sectional shape of the solder portion 101.
  • the composite cross-sectional data D4 matches the silhouette E1 having the small-diameter portion EB.
  • the pass / fail determination processing unit 35 compares the acquired composite cross-section data D4 with the reference silhouette of the solder part 101, which is a reference for the non-defective product, and determines whether the product is non-defective.
  • the reference silhouette is estimated, for example, from the total amount of solder in the solder portion 101, that is, the total amount of solder used for one set of solder balls 103 and solder 102, and the sinking information after the reflow process. Can be set.
  • the non-defective solder portion 101 has a rotationally symmetrical three-dimensional shape. That is, the vertical cross section cut
  • the defective solder portion 101 does not have a barrel shape like a silhouette E1, for example. Therefore, it can be determined whether or not it is a non-defective product depending on whether or not the composite cross section data D4 indicates a barrel shape.
  • the imaging control unit 33 images the printed circuit board W (solder unit 101) from four directions that are spaced from each other by 90 degrees or from eight directions that are spaced from each other by 45 degrees. According to this embodiment, if there are X-ray images captured from two different directions, cross-sectional data can be derived. Therefore, it is possible to select the pair of the imaging direction that is not affected by the obstacle from all the imaging directions, and to perform the above pass / fail judgment.
  • FIG. 17 is a perspective view showing an object according to a second example of section data derivation.
  • the target object is a solder part 111 different from the first example, and is divided into a bottom surface side part 111a located on the bottom surface 111B side and a top surface side part 111b located on the top surface 111T side. It has a solid shape that is in contact.
  • the solder portion 111 is also an example of a defective product. An example of obtaining the vertical cross-sectional shape of the solder part 111 will be described.
  • the second X-ray image acquired from (second direction) and the third X-ray image acquired from the vertical direction vertical cross-sectional data along the straight line A0 is obtained.
  • the thickness data calculation unit 341 of the image processing unit 34 is based on the conversion table of the conversion data storage unit 51, and the first and second A0 cross sections for the first, second, and third X-ray images are displayed. Second and third thickness data are obtained.
  • FIG. 18A is a graph showing cross-section data D51 (first cross-section data) developed with respect to the first thickness data on the upper surface 111T side
  • FIG. 18B is a top view of the second thickness data. It is a graph which shows the section data D61 (3rd section data) developed on the 111T side as a standard.
  • FIG. 18C shows cross-sectional data D71 in which the cross-sectional data D51 and D61 are combined by the data combining unit 343.
  • FIG. 18 and FIGS. 19 and 20 described below a cross-sectional silhouette E2 of the solder portion 111 is shown.
  • the numerical value “1” given to each grid in the silhouette E2 indicates that the grid should be an object.
  • the cross-sectional data D61 in FIG. 18B the oblique bar graph on the left side of the center line H of the silhouette E2 and having a luminance value of 4 or less is highly reliable thickness data. Therefore, for example, data on the right half of the center line H is extracted from the cross-section data D51, data on the left half of the center line H is extracted from the cross-section data D61, and these partial cross-section data are extracted between the edges of the center line H.
  • the cross-sectional data D71 obtained by combining the cross-sectional data D51 and D61 is generated by the combining method in which the cross-sectional data are combined.
  • the cross-section graph creation unit 342 reconstructs the cross-section data D51 and D61 previously created with the upper surface 111T side as a reference so that the bottom surface side 111B becomes a reference.
  • 19A is a graph showing the cross-section data D52 (second cross-section data) developed with respect to the cross-section data D51 with reference to the bottom surface 111T side
  • FIG. 19B is a cross-section data D61 with reference to the bottom surface 111T side. It is a graph which shows the cross-section data D62 (4th cross-section data) expand
  • FIG. 19C shows cross-sectional data D72 in which the cross-sectional data D52 and D62 are combined by the data combining unit 343.
  • the oblique bar graph on the right side of the center line H of the silhouette E2 and having a luminance value of 4 or less is highly reliable thickness data. Therefore, for example, data on the left half of the center line H is extracted from the cross-section data D52, data on the right half of the center line H is extracted from the cross-section data D62, and these partial cross-section data are extracted between the edges of the center line H.
  • the cross section data D72 obtained by combining the cross section data D52 and D62 is generated by the combining method in which the cross sections are combined.
  • FIG. 20 is a graph showing combined sectional data D8 obtained by combining the sectional data D71 and D72.
  • the synthesis method extracts data corresponding to approximately half of the upper surface 111T side of the silhouette E2 from the cross section data D71, extracts data corresponding to approximately half of the bottom surface 111B side of the silhouette E2 from the cross section data D72, and synthesizes these. It is a technique to do.
  • the length data from the top surface 111T to the bottom surface 111B of the solder portion 111 is required for the synthesis of the cross-sectional data D71 and D72.
  • the data composition unit 343 uses the third thickness data obtained from the third X-ray image.
  • the composite cross-section data D8 obtained as described above is a collection of the high-reliability region data of the cross-section data D51, D52, D61, and D62, so that the cross-section data that accurately represents the vertical cross-sectional shape of the solder portion 111. It becomes.
  • the combined cross-sectional data D8 matches the cross-sectional shape in which objects having two elliptical cross-sections are stacked, that is, the silhouette E2 having the cross-sectional shape of the stacked body of the bottom surface portion 111a and the top surface portion 111b.
  • the target object 121 is a cylindrical (rotationally symmetric) three-dimensional object such as the solder part 101.
  • a combination of the X-ray image 121V2 acquired from the direction of 0.7 degrees and the X-ray image 121V6 acquired from the direction of 348.7 degrees opposite thereto may be used.
  • length (height) information between the top surface and the bottom surface is also acquired on a straight line for acquiring the cross-sectional shape.
  • the shooting elevation angle is set to 45 degrees.
  • the elevation angle may be set to other than 45 degrees, and can be arbitrarily set within a range of 0 degrees ⁇ elevation angle ⁇ 90 degrees.
  • the inclination angle of the oblique bar graph constituting the cross-sectional data is changed according to the elevation angle. For example, when the elevation angle is 60 degrees, the cross-section graph creation unit 342 creates cross-section data by setting the tilt angle of the oblique bar graph to 60 degrees.
  • the X-ray inspection target is a rotationally symmetric solid object such as the solder part 101
  • the non-defective vertical cross-sectional shape is the rotationally symmetric solid object, which imaging direction
  • a combination of an X-ray image 101V1 acquired from a 45-degree direction and an X-ray image 101V2 acquired from a 135-degree direction that is not in a mutually facing direction may be used.
  • the first to fourth slice data described above may be extracted one by one from each of the four X-ray images 101V1 to 101V4.
  • the cross-sectional data may be partially extracted from these cross-sectional data into the high reliability region, and these may be combined into one cross-sectional data.
  • FIG. 22 exemplifies synthetic cross-sectional data D41, D42, D43, and D44 of the solder portion 101 as an example of the four synthetic cross-sectional data.
  • the obstacle OB is reflected in each of these composite sectional data.
  • the obstacle OB becomes noise, and accurate vertical cross-section data of the solder portion 101 cannot be acquired.
  • the combined section data D40 from which the influence of the obstacle OB is removed can be generated.
  • the grid is “ It is possible to adopt a synthesis method that handles as “white grid”.
  • locations where the obstacle OB is exposed are different. Therefore, the location where the obstacle OB is exposed in one composite cross-section data is a “white grid” in the other composite cross-section data.
  • the cross-sectional shape of the solder portion 101 can be acquired without being affected by the obstacle OB.
  • the number of times of imaging is eight, and a sufficiently small number of times of imaging is sufficient as compared with the conventional method.
  • the imaging direction in which the obstacle is reflected may be specified in the first imaging operation for the target, and the imaging from the imaging direction in which the obstacle is reflected may be omitted in the subsequent imaging operation for the target.
  • an obstacle is reflected only in a pair of an X-ray image acquired from a 135-degree direction and an X-ray image acquired from a 315-degree direction opposite to the X-ray image.
  • the case where it is found that no obstacle is reflected in the pair is illustrated.
  • the imaging from the 135 degree direction and the 315 degree direction is suspended thereafter. Thereby, the frequency
  • the high reliability region appears near the periphery of the upper surface 101T and the bottom surface 101B of the solder portion 101 .
  • the high reliability region may appear at the periphery in the intermediate portion between the top surface 101T and the bottom surface 101B.
  • the vicinity of the periphery of the middle portion in the vertical direction is the region with the shortest X-ray transmission length, and the region is a highly reliable region.
  • the cross-sectional data of the highly reliable area may be extracted from the X-ray image obtained in the above.
  • imaging is performed at an elevation angle closer to 90 degrees (for example, about 60 degrees), and X-ray images at two elevation angles in the first direction are used.
  • Cross-sectional data of the high-reliability region may be extracted from X-ray images obtained by a total of four images including X-ray images at two elevation angles in the direction.
  • FIG. 23 is a flowchart showing the operation of the X-ray inspection apparatus A.
  • the overall control unit 30A (see FIG. 2) accepts the setting of the type of the inspection object.
  • the type is, for example, a type corresponding to the type of the printed circuit board W, the type of the BGA 100, or the like.
  • the program switching processing unit 36 reads a discrimination program corresponding to the inspection object stored in the discrimination program storage unit 52 of the storage device 50 (step S1).
  • the overall control unit 30A sets the number N of inspection sites for the printed circuit board W, that is, the setting of how many points are targeted for inspection for one printed circuit board W (step S2), and each target position In step S3, the setting of how many image pickup operations are performed (step S3) is accepted. Thereafter, the printed circuit board W is carried into the housing 10 under the control of the conveyor control unit 32 (step S4) and placed on the stage 11. Under the control of the stage control unit 31, the printed circuit board W is positioned at the imaging position.
  • the imaging control part 33 drives the X-ray radiation apparatus 20 and the X-ray camera 21 via the X-ray radiation apparatus drive unit 20a and the X-ray camera drive unit 21a, so that the predetermined imaging direction and elevation angle are predetermined.
  • the number of printed boards W (solder part 101) is imaged (step S6).
  • This imaging is, for example, imaging from four directions with an angular interval of 90 degrees from each other, or imaging from eight directions with an angular interval of 45 degrees from each other, and vertical for acquiring height information of the solder portion 101. Imaging from a direction.
  • the X-ray image data obtained by the above imaging is temporarily stored in a memory (not shown) and used for data processing by the image processing unit 34.
  • the thickness data calculation unit 341 converts the luminance value of the X-ray image captured from each direction into thickness data with reference to a conversion table stored in the conversion data storage unit 51.
  • the height information (distance between the top surface 101T and the bottom surface 101B) of the solder portion 101 is obtained from the thickness data based on the X-ray image acquired by imaging from the vertical direction (the distance between the top surface 101T and the bottom surface 101B). Step S7).
  • the cross-sectional graph creation unit 342 creates diagonal bar graph data corresponding to the vertical cross-sectional data of the solder portion 101 based on all or part of the X-ray image acquired by imaging from the four directions or the eight directions.
  • Step S8 For example, as illustrated in FIGS. 10, 11, 13, and 14, two pieces of the vertical cross-section data are created on the basis of the upper surface 101 ⁇ / b> T side and the bottom surface side 101 ⁇ / b> B of the solder portion 101.
  • the data synthesizing unit 343 extracts the cross-sectional data of the high-reliability region from the respective vertical cross-sectional data, and synthesizes them, thereby one solder unit 101. Is created (step S9).
  • the pass / fail judgment processing unit 35 compares the shape based on the composite cross section data obtained in step S9 with the shape that is a reference for the non-defective product, so that the shape of the inspection object is a non-defective product or a defective product category. Of which one of them belongs (step S10).
  • the determination result is stored in a memory (not shown) in association with the identification information of the solder part 101 to be inspected (step S11).
  • step S12 the overall control unit 30A increments the inspection execution counter J (step S12), and determines whether or not the number N of inspection parts set for the printed circuit board W has been exceeded (step S13). If the examination site remains (NO in step S13), the process returns to step S6, and the processes in steps S6 to S11 are repeated for the next examination site. On the other hand, when all the inspection parts have been inspected (YES in step S13), the printed circuit board W is carried out of the housing 10 under the control of the stage control unit 31 and the conveyor control unit 32 (step S14).
  • step S15 it is confirmed whether or not there is a subsequent printed board W (step S15). If it exists (NO in step S15), the process returns to step S4, a new printed circuit board W is carried into the housing 10, and the same processing as described above is repeated. On the other hand, if there is no subsequent printed circuit board W, the process ends.
  • the solder portion 101 that is a melt of the solder ball 103 is mainly exemplified as an X-ray inspection target.
  • the object may be an object other than the solder part 101, and may be various parts, molded products, processed products, food, tablets, and the like.
  • An article having a rotationally symmetrical three-dimensional shape is a preferred object of the present invention, but an article having a three-dimensional shape that is not rotationally symmetric can also be an inspection object.
  • An X-ray inspection method uses an X-ray source that emits X-rays, an X-ray detector that detects X-rays, and an arithmetic device, and is opposed to the first surface and the first surface.
  • the X-ray detector acquires a first X-ray image of the object, and the X-ray source is in a second direction different from the first direction with respect to the object
  • the X-ray detector is arranged at a second elevation angle, and the X-ray detector is arranged to face the X-ray source with the object sandwiched therebetween.
  • the X-ray detector to acquire a second X-ray image of the object, and the computing device based on the luminance value distribution along the first direction in the first X-ray image, First thickness data of the object viewed from the first direction and the first elevation angle direction is obtained, and further, based on the first thickness data, the first surface side of the object is used as a reference.
  • Cross-sectional data and second cross-sectional data based on the second surface side are obtained, and the calculation device causes the second direction based on the luminance value distribution along the second direction in the second X-ray image.
  • the second thickness data of the object viewed from the second elevation angle direction is obtained, and further, based on the second thickness data, the third cross-section data based on the first surface side of the object; And calculating the fourth cross-sectional data with respect to the second surface side as a reference.
  • two X-ray images imaged about the object that is, a first X-ray image imaged from the first direction (first elevation angle) and an X-ray image imaged from the second direction (second elevation angle).
  • the cross-sectional data of the object can be acquired based on the second X-ray image.
  • the first and second X-ray images are converted into first and second thickness data, and first, second cross-sectional data, and third and fourth cross-sectional data are obtained from each, and a high reliability region is obtained therefrom.
  • This is realized by a process of partially extracting and synthesizing the cross-sectional data. Since the obtained cross-sectional data is a combination of the high reliability regions of the first to fourth cross-sectional data, accuracy is ensured.
  • a typical example of the cross-sectional data of the high reliability region is cross-sectional data of a region corresponding to a portion where the X-ray passage length is relatively short.
  • first direction and the second direction are opposite to each other, and the first elevation angle and the second elevation angle are the same angle.
  • cross-sectional data along one cross-sectional line can be acquired. Further, since the elevation angles in both directions are the same, the synthesis process of the first to fourth cross-sectional data can be simplified.
  • the arithmetic device is preliminarily provided with conversion data in which the relationship between the thickness of the object and the luminance at the time of X-ray transmission is tabulated, and the arithmetic device has the first and second X-ray images. It is desirable to cause the luminance values along the first and second directions to be converted into thicknesses based on the conversion data, thereby obtaining the first and second thickness data.
  • the first and second thickness data can be quickly calculated.
  • the X-ray source is disposed to face the first surface of the object
  • the X-ray detector is disposed to face the second surface of the object.
  • X-rays are emitted from the X-ray source
  • the X-ray detector acquires a third X-ray image of the object
  • the arithmetic device has a brightness value of the third X-ray image based on the converted data.
  • the length data from the first surface to the second surface of the object is obtained by converting to the object, and the object is referred to when the partial cross-sectional data is synthesized with reference to the length data.
  • the thickness between the first surface and the second surface may be determined.
  • the first surface and the Thickness data between the two surfaces is required.
  • the first direction is added to the X-ray source and the X-ray detector in addition to the combination of the first direction and the second direction.
  • a pair of a plurality of the first X-ray images and the second X-ray images in a combination of directions different from the second direction and the computing device causes the plurality of the first X-ray images and the second X-rays to be acquired.
  • the partial data of the high reliability region is partially extracted from the first to fourth cross-sectional data respectively obtained from the pair with the image, and the extracted partial cross-sectional data is synthesized, thereby synthesizing the object. It is desirable to derive cross-sectional data.
  • the same cross-sectional data can be obtained regardless of the direction of the object.
  • an X-ray image obtained by imaging from any direction can be used for the synthesis of partial cross-sectional data.
  • the number of X-ray images taken is slightly increased, it is possible to increase the options of the cross-sectional data of the highly reliable region when the partial cross-sectional data is synthesized. For example, even when an obstacle is reflected in an X-ray image captured from a certain direction, the influence of the obstacle can be eliminated.
  • the X-ray source and the X-ray detector are connected to the first direction and the second direction.
  • a plurality of pairs of the first X-ray image and the second X-ray image are acquired in a combination of directions different from the first direction and the second direction, From the first to fourth cross-sectional data respectively obtained from a plurality of pairs of the first X-ray image and the second X-ray image, partially extract the cross-sectional data of the high reliability region, for each pair, A plurality of composite cross-section data is derived by combining the extracted partial cross-section data, and then a plurality of derived composite cross-section data is further combined to thereby remove the influence of the obstacle. Deriving cross-sectional data So it is desirable.
  • the combined cross-sectional data respectively acquired from the plurality of pairs of the first X-ray image and the second X-ray image are further combined.
  • the influence of the obstacle can be removed.
  • the object is a solder connection part including a molten solder ball that connects the electronic component and the substrate. It is.
  • An X-ray inspection apparatus transmits X-rays through a three-dimensional object having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a cross-sectional shape of the object
  • An X-ray inspection apparatus for obtaining X-rays, and an X-ray detector for acquiring an X-ray image by detecting X-rays emitted from the X-ray source and transmitted through the object
  • a drive control unit for controlling the operation of the X-ray source and the X-ray detector, and obtaining thickness data of the object based on the luminance value distribution of the X-ray image, and based on the thickness data
  • An image processing unit that obtains cross-sectional data of the object, and a determination unit that determines pass / fail of the shape of the object based on the cross-sectional data, and the drive control unit includes the X-ray source as the target
  • the X-ray detector is disposed at a predetermined first elevation angle in a predetermined first direction with respect to the object
  • the X-ray source is disposed at a predetermined second elevation angle in a second direction different from the first direction with respect to the object, and the X-ray detector is sandwiched between the objects.
  • the X-ray source is disposed opposite to the X-ray source, X-rays are emitted from the X-ray source in this state, and the X-ray detector acquires a second X-ray image of the object.
  • the first thickness data of the object viewed from the first direction and the first elevation angle direction is obtained, and the first thickness is further obtained.
  • the first cross-sectional data based on the first surface side of the object and the second surface side as a reference.
  • Second cross-sectional data is obtained, and then, based on the luminance value distribution along the second direction in the second X-ray image, the second thickness data of the object viewed from the second direction and the second elevation angle direction. Further, based on the second thickness data, third cross-sectional data based on the first surface side of the object and fourth cross-sectional data based on the second surface side are determined, and , Partially extracting high-reliability region cross-sectional data determined by the first direction and the second direction from the first to fourth cross-sectional data, and combining the extracted partial cross-sectional data with the object.
  • the cross-sectional data of is derived.
  • two X-ray images imaged about the object that is, a first X-ray image imaged from the first direction (first elevation angle) and an X-ray image imaged from the second direction (second elevation angle).
  • the cross-sectional data of the object can be acquired based on the second X-ray image.
  • the image processing unit converts the first and second X-ray images into first and second thickness data, and obtains first, second cross-sectional data and third and fourth cross-sectional data from each, This is realized by performing a process of extracting and synthesizing the cross-sectional data of the highly reliable region partially from these. Since the obtained cross-sectional data is a combination of the high reliability regions of the first to fourth cross-sectional data, accuracy is ensured.
  • the image processing unit further includes a storage unit that preliminarily stores conversion data in which the relationship between the thickness of the object and the luminance at the time of X-ray transmission is tabulated, and the image processing unit includes the first and second X-ray images. It is desirable to obtain the first and second thickness data by converting the luminance values along the first and second directions into a thickness based on the conversion data.
  • the image processing unit since the table corresponding to the X-ray absorption characteristics of the object has the storage unit that stores in advance, the image processing unit refers to the storage unit, so that the first and second thickness data can be stored. Calculation can be performed promptly.
  • the present invention based on as few X-ray images as possible, in other words, the number of images of the inspection object is reduced as much as possible, and the cross-sectional data of the inspection object is accurately acquired.
  • An X-ray inspection method and apparatus can be provided.

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Abstract

　対象物について、第１方向及び第１仰角で撮像して第１Ｘ線画像を取得し、第２方向及び第２仰角で撮像して第２Ｘ線画像を取得する。この２枚のＸ線画像に基づいて、対象物の断面データを取得する。前記第１、第２Ｘ線画像を第１、第２厚さデータに換算し、第１厚さデータに基づき対象物の第１面側を基準とした第１断面データと、対象物の第２面側を基準とした第２断面データとを取得する。第２厚さデータに基づき、同様な第３、第４断面データを取得する。これら断面データから、高信頼領域の断面データを部分的に抽出して合成することにより、対象物の断面データを得る。

Description

Ｘ線検査方法及び装置
　本発明は、立体的な対象物にＸ線を透過させることにより、前記対象物の断面データを取得するＸ線検査方法及びＸ線検査装置に関する。
　今日、Ｘ線検査は、広範な工業製品に使用されている。種々の電子部品が搭載されるプリント基板においても、Ｘ線検査が使用されている。例えば、超小型のＬＳＩ部品であるＢＧＡ（Ball Grid Array）の基板への半田付けが適正に行われているか否かの検査が、Ｘ線を用いて行われる。一般にＢＧＡは、その電極パッドに半田ボール端子を有し、基板側電極パッド上に形成された半田層に前記半田ボール端子を接触させた状態でＢＧＡを保持し、次いで加熱処理を施して前記半田ボール（及び前記半田層）を溶融させることにより、基板に固定される。前記Ｘ線検査では、溶融後の前記半田ボールの断面形状に関するデータが取得される。これは、正常な状態では、前記半田ボールは前記加熱処理によって樽状に変形するのに対し、不良な状態では、樽状とは異なる形状に変形することによる。
　上記のような基板を対象としたＸ線検査の手法として、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）法が知られている。例えば特許文献１には、垂直スライスイメージングを利用したＸ線検査方法が開示されている。当該検査方法では、前記半田ボールの溶融体の水平スライス画像を多数枚撮像し、これらを利用して前記半田ボールの溶融体の垂直スライス画像を構築する。しかし、この方法では、１の検査対象物について数十枚程度のＸ線画像を取得する必要があり、撮像動作に時間を要すると共に、検査対象物のＸ線被爆量が多くなるという不具合がある。
　また、特許文献２には、複数のＸ線源とＸ線検出器とを用い、反復法により３ＤのＸ線ＣＴ画像を取得するＸ線検査方法が開示されている。この方法によれば、検査対象物の三次元形状を取得することができるが、非常に多くのＸ線画像が必要となる。従って、上記と同様に、撮像時間や検査対象物のＸ線被爆量が問題となる。
特許第３６６５２９４号公報 特開２０１０－１２７８１０号公報
　本発明は、可及的に少ないＸ線画像に基づき、検査対象物の断面データを的確に取得できるＸ線検査方法及び装置を提供することを目的とする。
　本発明の一局面に係るＸ線検査方法は、Ｘ線を放射するＸ線源と、Ｘ線を検出するＸ線検出器、及び演算装置とを用い、第１面と該第１面と対向する第２面とを有する立体的な対象物にＸ線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるＸ線検査方法であって、
　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して所定の第１方向であって所定の第１仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第１Ｘ線画像を取得させ、
　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して前記第１方向とは異なる第２方向であって所定の第２仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第２Ｘ線画像を取得させ、
　前記演算装置に、前記第１Ｘ線画像における前記第１方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第１方向且つ第１仰角方向から見た前記対象物の第１厚さデータを求めさせ、さらに、該第１厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第１断面データと、前記第２面側を基準とした第２断面データとを求めさせ、
　前記演算装置に、前記第２Ｘ線画像における前記第２方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第２方向且つ第２仰角方向から見た前記対象物の第２厚さデータを求めさせ、さらに、該第２厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第３断面データと、前記第２面側を基準とした第４断面データとを求めさせ、
　前記演算装置に、前記第１乃至第４断面データから、前記第１方向及び前記第２方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させる。
　本発明の他の局面に係るＸ線検査装置は、第１面と該第１面と対向する第２面とを有する立体的な対象物にＸ線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるＸ線検査装置であって、
　Ｘ線を放射するＸ線源と、
　前記Ｘ線源が放射し、前記対象物を透過したＸ線を検出してＸ線画像を取得するＸ線検出器と、
　前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の動作を制御する駆動制御部と、
　前記Ｘ線画像の輝度値分布に基づき、前記対象物の厚さデータを求めると共に、該厚さデータに基づき前記対象物の断面データを求める画像処理部と、
　前記断面データに基づき、前記対象物の形状の合否を判定する判定部と、を備え、
　前記駆動制御部は、
　　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して所定の第１方向であって所定の第１仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第１Ｘ線画像を取得させ、次いで、
　　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して前記第１方向とは異なる第２方向であって所定の第２仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第２Ｘ線画像を取得させ、
　前記画像処理部は、
　　前記第１Ｘ線画像における前記第１方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第１方向且つ第１仰角方向から見た前記対象物の第１厚さデータを求め、さらに、該第１厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第１断面データと、前記第２面側を基準とした第２断面データとを求め、次いで、
　　前記第２Ｘ線画像における前記第２方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第２方向且つ第２仰角方向から見た前記対象物の第２厚さデータを求め、さらに、該第２厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第３断面データと、前記第２面側を基準とした第４断面データとを求め、さらに、
　　前記第１乃至第４断面データから、前記第１方向及び前記第２方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出し、該抽出された部分的断面データを合成して前記対象物の断面データを導出する。
　本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施形態に係るＸ線検査装置の概略を示す断面図である。 上記Ｘ線検査装置の機能的な構成を示すブロック図である。 検査対象となる部位を備える電子部品の平面図である。 検査対象物としての半田ボールの側面図であって、（Ａ）は加熱処理前の状態を、（Ｂ）は加熱処理後の良品を、（Ｃ）は加熱処理後の不良品をそれぞれ示している。 検査対象物へのＸ線の照射状態を示す模式図である。 第１方向からＸ線を照射した場合における、Ｘ線画像の高信頼領域を説明するための模式図であって、（Ａ）は対象物を、（Ｂ）はそのＸ線画像を示している。 第２方向からＸ線を照射した場合における、Ｘ線画像の高信頼領域を説明するための模式図であって、（Ａ）は対象物を、（Ｂ）はそのＸ線画像を示している。 （Ａ）は検査対象物の斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は撮像方向を示す平面図である。 検査対象物について各撮像方向から得られたＸ線画像を配列した図である。 断面データの一例を示す斜め棒グラフである。 断面データの一例を示す斜め棒グラフである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１０及び図１１の断面データの合成例を示すグラフである。 断面データの一例を示す斜め棒グラフである。 断面データの一例を示す斜め棒グラフである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１３及び図１４の断面データの合成例を示すグラフである。 図１２及び図１５の断面データの合成例を示すグラフである。 他の検査対象物の斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は断面データの一例を示す斜め棒グラフ、（Ｃ）は、これら断面データの合成例を示すグラフである。 （Ａ）及び（Ｂ）は断面データの一例を示す斜め棒グラフ、（Ｃ）は、これら断面データの合成例を示すグラフである。 図１８（Ｃ）及び図１９（Ｃ）の断面データの合成例を示すグラフである。 変形実施形態を説明するためのＸ線画像の配列図である。 変形実施形態に係る断面データの合成例を示す模式図である。 Ｘ線検査装置の動作を示すフローチャートである。
　以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＸ線検査装置Ａの概略を示す断面図、図２は、Ｘ線検査装置Ａの機能的な構成を示すブロック図である。Ｘ線検査装置Ａは、リフロー処理後のＢＧＡ（Ball Grid Array；電子部品の一例）１００とプリント基板Ｗの接合状態を検査するための検査装置である。ＢＧＡ１００は、表面実装用のＩＣパッケージの１種である。
　図３は、ＢＧＡ１００の平面図である。ＢＧＡ１００は、多数の半田ボール１０３をその下面に備えている。各半田ボール１０３は、ＢＧＡ１００の周囲に所定の配列で設けられ、いわゆるリフロー処理（加熱処理）で溶融されて硬化された後、半田部１０１（立体的な対象物／半田接続部）として、ＢＧＡ１００とプリント基板Ｗとを物理的並びに電気的に接続する。図示の例では、ＢＧＡ１００は、４１６極の電極を有し、これら電極と基板Ｗとを半田部１０１が接続する。半田ボール１０３は、必ずしもＢＧＡ１００に設けられた全ての電極に設けられているのではなく、その使用態様に基づいて選択的に配置され（例えば、３００極）、ＢＧＡ１００をプリント基板Ｗに接続する。
　図４（Ａ）～（Ｃ）は、半田ボール１０３乃至はその溶融体である半田部１０１の側面図であって、図４（Ａ）はリフロー処理前の状態を、図４（Ｂ）はリフロー処理後の良品を、図４（Ｃ）はリフロー処理後の不良品をそれぞれ示している。半田部１０１は、プリント処理、実装処理及びリフロー処理を経て、プリント基板Ｗに形成される。プリント処理では、プリント基板Ｗに設けられたランドＷ１上に、半田１０２（クリーム半田）を印刷する工程が含まれる。実装処理では、プリントされた半田１０２の上にＢＧＡ１００を実装する工程が含まれる。リフロー処理では、ＢＧＡ１００が実装されたプリント基板Ｗを溶融炉内で加熱する工程が含まれる。
　図４（Ａ）に示すように、リフロー処理前においては、半田ボール１０３は、半田１０２とＢＧＡ１００の電極Ｗ２との間に、球形を保った状態で介在されている。一方、リフロー処理後においては、図４（Ｂ）に示すように、半田１０２と半田ボール１０３とが加熱されて融合し、一体的に硬化する。この硬化した半田が半田部１０１となる。プリント基板ＷのランドＷ１とＢＧＡ１００の電極Ｗ２との電気的並びに物理的な接続は、このように硬化した半田部１０１によって実現される。
　ここで、図４（Ｂ）に示すように、半田部１０１とランドＷ１若しくは電極Ｗ２との接合面１０４は、良品であれば、ランド幅Ｄと同じ接合幅ｄで仕上がっている。しかしながら、中には、接合幅ｄがランド幅Ｄよりも短くなっている不良品も少なくない。例えば図４（Ｃ）に示すように、接合幅ｄが狭くなっている場合や、全く接合していない場合等も存在し得る。いうまでもなく、それらの場合には、強度不足や接続不良が生じ得ることになる。そこで、個々の半田部１０１の良否を判定するため、本実施形態のＸ線検査装置Ａが使用される。
　Ｘ線検査装置Ａは、半田部１０１のＸ線画像を撮像すると共に、その画像データから各々の半田部１０１の垂直断面形状を取得し、当該垂直断面形状に基づいて良品若しくは不良品の判別を行う。図１および図２を参照して、Ｘ線検査装置Ａは、ハウジング１０と、このハウジング１０内に収容されるステージ１１、Ｘ線放射装置２０（Ｘ線源）、及びＸ線カメラ２１（Ｘ線検出器）と、ハウジング１０外の適所に配置される制御ユニット３０（演算装置）及び表示ユニット４０とを備えている。
　ハウジング１０は、上記の通りステージ１１、Ｘ線放射装置２０及びＸ線カメラ２１を収容するＸ線遮蔽機能を備えた箱形の筐体であって、プリント基板Ｗの搬入のための搬入口１０ＩＮと、搬出のための搬出口１０ＯＵＴとを備えている。
　ステージ１１は、検査されるプリント基板Ｗが載置されるステージであり、コンベア機構が付設されている。すなわち、ステージ１１は、ステージ駆動ユニット１１ａによって、所定の水平方向に沿う搬送方向（図１の右から左へ向かう方向）と、この搬送方向と直交する水平方向とに移動可能である。以下の説明では、ステージ１１の搬送方向に沿う方向をＸ方向、これと直角な水平方向をＹ方向、垂直方向をＺ方向という（この定義に従うと、ステージ１１は、ステージ駆動ユニット１１ａによって、Ｘ方向およびＹ方向に沿って駆動される）。ステージ１１は、搬入口１０ＩＮからハウジング１０内に投入されるプリント基板Ｗを、所定の検査位置までＸ方向に搬送し、前記検査位置でプリント基板Ｗを停止させて保持し、検査が終了したプリント基板Ｗを前記検査位置から搬出口１０ＯＵＴまでＸ方向に搬送する。
　ステージ１１のＸ方向上流側には、搬入口１０ＩＮにその下流端が臨む態様で、プリント基板Ｗをハウジング１０内のステージ１１に搬入する搬入コンベア１２が設けられている。また、ステージ１１のＸ方向下流側には、搬出口１０ＯＵＴにその上流端が臨む態様で、プリント基板Ｗをステージ１１からハウジング１０の外側に搬出する搬出コンベア１４が設けられている。搬入コンベア１２は、所定の工程を終了したプリント基板Ｗを、一枚ずつステージ１１上に搬入する。搬出コンベア１４は、Ｘ線検査装置Ａで検査処理が終了したプリント基板Ｗをステージ１１から搬出する。これら搬入、搬出コンベア１２、１４は、コンベア駆動ユニット１２ａ、１４ａにより駆動力を与えられ、所定タイミングでプリント基板Ｗを搬送する。
　Ｘ線放射装置２０は、ハウジング１０内において、ステージ１１上のプリント基板Ｗに対してＸ線を照射する。Ｘ線カメラ２１は、Ｘ線放射装置２０から放射され、プリント基板Ｗ（半田部１０１）を透過したＸ線を検出する。つまり、Ｘ線カメラ２１は、プリント基板ＷのＸ線画像を撮像する。制御ユニット３０は、Ｘ線放射装置２０及びＸ線カメラ２１によるＸ線画像の撮像動作、取得されたＸ線画像に対する画像処理動作、及び、半田部１０１の良否判定動作を制御する。表示ユニット４０は、制御ユニット３０によって処理されたＸ線画像を表示する。以下、上掲の各部について詳述する。
　Ｘ線放射装置２０は、平行度が高いＸ線を放射可能なＸ線源であって、Ｘ線を発生する発光器と、筒体内にＸ線を透過させる複数本の細管を充填してなるコリメータ部とを備える。前記発光器が発生するＸ線は、前記コリメータ部の一端に入射され、前記細管を透過して前記コリメータ部の他端から放射される。Ｘ線放射装置２０は、Ｘ線放射装置駆動ユニット２０ａによって、ハウジング１０内の略中央部にＺ方向（上下方向）にのみ移動可能に担持されている。ステージ１１上のプリント基板Ｗに対して、ステージ１１の上方からＸ線放射装置２０が発するＸ線が放射される。Ｘ線放射装置２０から放射されたＸ線は、一部がプリント基板Ｗ等に吸収されて減衰した状態でプリント基板Ｗを透過する。
　Ｘ線カメラ２１は、ステージ１１上のプリント基板Ｗを挟んでＸ線放射装置２０に対向して配置され、プリント基板Ｗを透過したＸ線を検出することにより、当該プリント基板ＷのＸ線画像を取得する。Ｘ線カメラ２１は、例えば、５０ｍｍ角の受光面を備えたパネルを使用することができる。その場合、Ｘ線カメラ２１は、ステージ１１の１５ｃｍほど下方に配置される。Ｘ線カメラ２１は、Ｘ線カメラ駆動ユニット２１ａによってハウジング１０内に移動可能に担持され、ステージ１１の下方でプリント基板Ｗを透過したＸ線を受光する。Ｘ線カメラ駆動ユニット２１ａは、Ｘ線放射装置２０によるＸ線の放射方向に対応して、Ｘ線カメラ２１をＸ方向並びにＹ方向に沿って変位させる。Ｘ線カメラ２１は、撮像したＸ線画像のデータを制御ユニット３０に出力する。
　制御ユニット３０は、論理演算を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵを制御するプログラムなどを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、並びに入出力インターフェース等を備え、機能的にステージ制御部３１、コンベア制御部３２、撮像制御部３３、画像処理部３４、良否判定処理部３５、プログラム切替処理部３６、表示制御部３７及び全体制御部３０Ａを備えている。また、制御ユニット３０の入出力インターフェースには、プログラムや種々のデータ（パラメータ）を記憶する外部記憶装置５０（記憶部）が接続されている。
　ステージ制御部３１は、単独でまたは他の制御部と連動して、ステージ駆動ユニット１１ａを介して、ステージ１１の動作を制御するモジュールである。コンベア制御部３２は、単独でまたは他の制御部と連動して、コンベア駆動ユニット１２ａ、１４ａを介して、搬入コンベア１２や搬出コンベア１４の動作を制御するモジュールである。プリント基板Ｗのハウジング１０内（ステージ１１上）への搬入動作、Ｘ線画像撮像時のステージ１１上におけるプリント基板Ｗの移動及び位置決め、さらに、撮像後のプリント基板Ｗの搬出動作は、上記のステージ制御部３１及びコンベア制御部３２によって制御される。
　撮像制御部３３は、Ｘ線放射装置駆動ユニット２０ａ並びにＸ線カメラ駆動ユニット２１ａを介してＸ線放射装置２０並びにＸ線カメラ２１を駆動することにより、Ｘ線放射装置２０とＸ線カメラ２１とによるＸ線画像の撮像動作を制御するモジュールである。具体的には撮像制御部３３は、Ｘ線放射装置２０のＺ方向の位置をＸ線放射装置駆動ユニット２０ａにより調整し、また、Ｘ線カメラ２１のＸＹ平面内での位置をＸ線カメラ駆動ユニット２１ａにより調整することで、プリント基板Ｗ（半田部１０１）に対するＸ線の透過方向、つまり撮像方向を定めると共に、前記Ｘ線の仰角θを定める。この他、撮像制御部３３は、Ｘ線放射装置２０によって放射されるＸ線の焦点位置、Ｘ線放射量、撮像回数、撮像タイミングなども制御する。
　画像処理部３４は、Ｘ線カメラ２１が撮像したＸ線画像のデータを処理し、所定の画像フォーマットに変換したり、変換されたデータを取り扱うプログラムの利用に供したりするためのモジュールである。この画像処理部３４は、機能的に、厚さデータ算出部３４１、断面グラフ作成部３４２及びデータ合成部３４３を備えている。
　厚さデータ算出部３４１は、Ｘ線カメラ２１が撮像したＸ線画像の輝度値を、厚さデータに換算する処理を行う。半田の主成分はスズ（Ｓｎ）である。Ｓｎの厚さとＸ線画像の黒さ（輝度）との関係、つまりはＳｎの厚さとＸ線吸収量との関係は、容易に把握することができる。従って、両者の関係を事前にテーブル化することができる。本実施形態では、前記テーブルを、後述する記憶装置５０に換算データ記憶部５１に記憶させている。厚さデータ算出部３４１は、取得されたＸ線画像の輝度値を、換算データ記憶部５１のテーブルに基づき厚さに換算することで、厚さデータを求める。
　断面グラフ作成部３４２は、厚さデータ算出部３４１が求めた厚さデータに基づき、半田部１０１の断面データに相当する斜め棒グラフデータを作成する。この斜め棒グラフデータとは、プリント基板Ｗの撮像方向及び撮像仰角に応じて、前記厚さデータに基づく断面各部の厚さ値を示す棒グラフを傾斜させたものである。また、断面グラフ作成部３４２は、前記斜め棒グラフデータを、半田部１０１の底面側を基準としたものと、上面側を基準としたものとの２つを作成する。断面グラフ作成部３４２は、少なくとも互いに撮像方向が異なる２つのＸ線画像について、各々、上記の底面側基準及び上面側基準の斜め棒グラフデータ、つまりは２つの断面データを作成する。
　データ合成部３４３は、断面グラフ作成部３４２が作成した複数の断面データから、プリント基板Ｗの撮像方向により定まる高信頼領域（後に図５～図７に基づき詳述する）を含む部分の断面データを抽出する。そしてデータ合成部３４３は、抽出された部分的断面データを合成して、半田部１０１の全体断面データを作成する。
　良否判定処理部３５は、画像処理部３４により生成された半田部１０１の全体断面データと、良品の基準となる半田部１０１のテンプレート等とを比較することにより、撮像された各半田部１０１が良品（図４（Ｂ）の如き断面）であるか、或いは不良品（例えば、図４（Ｃ）の如き断面）であるかの判定を行う。
　プログラム切替処理部３６は、検査対象物毎に準備されている、断面形状の良否判定のための判別プログラムを切り替える処理を行う。検査対象となるプリント基板ＷやＢＧＡ１００の種別（電子部品の種別）が相違すると、制御や設定パラメータ等も相違する場合がある。このため、前記判別プログラムを、検査対象物に応じて複数種類を準備する必要がある。本実施形態では、複数種類の判別プログラムを、後述する記憶装置５０の判別プログラム記憶部５２に記憶させている。プログラム切替処理部３６は、ユーザから図略の操作部に検査対象物を特定する入力が与えられると、その検査対象物に対応した判別プログラムを判別プログラム記憶部５２から読み出してこれをワークプログラムとする切替処理を行う。
　表示制御部３７は、制御ユニット３０が取り扱うデータをプログラムに基づいて、ＧＵＩ（Graphical User Interface）により、表示ユニット４０に表示させる制御を行う。
　全体制御部３０Ａは、Ｘ線検査装置Ａの動作を統括的に制御するモジュールであって、所定のプログラムのシーケンスに基づいて、上述のステージ制御部３１、コンベア制御部３２、撮像制御部３３、画像処理部３４、良否判定処理部３５、プログラム切替処理部３６及び表示制御部３７を所定のタイミングで動作させる制御を行う。
　表示ユニット４０は、液晶ディスプレイ等からなり、制御ユニット３０（表示制御部３７）の制御に基づいて、必要な画面を表示する。例えば表示ユニット４０は、Ｘ線カメラ２１が取得したＸ線画像や、後述する断面データ等を表示する。
　記憶装置５０は、Ｘ線検査装置Ａのために用いられる各種のデータやプログラムを記憶するものであって、本実施形態では、換算データ記憶部５１、判別プログラム記憶部５２及び設備固有データ記憶部５３を備えている。
　換算データ記憶部５１には、半田部１０１の主構成材であるＳｎの厚さとＸ線透過時の輝度値との関係を示すテーブルが記憶されている。このテーブルは、所定の光量のＸ線を厚さの異なるＳｎ部材に照射した場合における、Ｓｎ厚さとＸ線透過量とをパラメータとするテーブルであって、実測若しくはシミュレーションにより求められる。判別プログラム記憶部５２には、検査対象物に応じて予め準備された複数種類の判別プログラムが記憶されている。設備固有データ記憶部５３には、Ｘ線検査装置Ａが備える各構成要素の寸法データや各種の設定データ等が記憶されている。
　次に、Ｘ線画像データ（断面データ）における高信頼領域について、図５～図７に基づいて説明する。図５は、検査対象物としての半田部１０１へのＸ線の照射状態を示す模式図、図６及び図７は、第１方向及び第２方向からＸ線を半田部１０１へ照射した場合における、Ｘ線画像の高信頼領域を説明するための模式図である。
　図５を参照して、検査対象の半田部１０１の上方にＸ線放射装置２０を、所定の方向であって所定の仰角θ（例えばθ＝４５度）に配置した場合を想定する。Ｘ線放射装置２０からはコリメートされたＸ線Ｌ１～Ｌ５が放射され、これらが側面視で樽形を呈する半田部１０１へ入射する。Ｘ線Ｌ１～Ｌ５は、半田部１０１の右斜め上方から左下方に向けて半田部１０１内を透過する。Ｘ線Ｌ１～Ｌ５の透過Ｘ線Ｌ１Ａ～Ｌ５Ａは、Ｘ線カメラ２１の受光面に入射する。
　ここで、Ｘ線Ｌ１～Ｌ５の各々が半田部１０１を透過する長さを比較すると、樽形状の半田部１０１の対角付近を透過するＸ線Ｌ３が最も長い透過長となり、これに隣接するＸ線Ｌ２、Ｌ４も比較的長い透過長となる。これに対して、半田部１０１の左上端付近を擦るように透過するＸ線Ｌ１及び右下付近を擦るように透過するＸ線Ｌ５については、その透過長は短い。Ｓｎを主成分とする半田部１０１内の透過長が長くなるほど、Ｘ線の減衰量は大きくなる。従って、透過Ｘ線Ｌ３Ａは最も光量が少なく、透過Ｘ線Ｌ２Ａ及びＬ４Ａも比較的光量が少ない。一方、透過Ｘ線Ｌ１Ａ及びＬ５Ａは、比較的光量が多くなる。このため、Ｘ線カメラ２１が撮像するＸ線画像は、透過Ｘ線Ｌ３Ａが入射する領域付近が最も黒く（輝度値が低い）、透過Ｘ線Ｌ２Ａ及びＬ４Ａが入射する領域付近も相当黒く、一方で、透過Ｘ線Ｌ１Ａ及びＬ５Ａが入射する領域付近が比較的明るい（輝度値が高い）ものとなる。
　輝度値が低い黒領域は、厚さの分解能が悪くなる。これは、黒領域では輝度値の差異を観測し難いからである。例えば、Ｘ線画像の透過Ｘ線Ｌ３Ａが入射する領域付近と、透過Ｘ線Ｌ２Ａ及びＬ４Ａが入射する領域付近とは、ほとんど輝度差が認められない黒画像の領域となる。従って、これら領域の輝度値を厚さに変換して得た厚さデータの信頼性は、どうしても低くなる。これに対し、透過Ｘ線Ｌ１Ａ及びＬ５Ａが入射する領域付近では、半田部１０１の厚さに応じた輝度値の変化が観測できることから、これら領域の輝度値を厚さに変換して得た厚さデータの信頼性は高い。
　図６は、半田部１０１の右斜め上方向（第１方向）から半田部１０１にＸ線を照射した場合における、Ｘ線画像の高信頼領域を説明するための模式図であって、図６（Ａ）は半田部１０１の側面図であり、図６（Ｂ）はそのＸ線画像Ｖ１を示している。この場合、半田部１０１の上面１０１Ｔの側における左端部付近がＸ線透過長の短いエッジ領域Ｑ１となり、また、底面１０１Ｂの側における右端部付近もＸ線透過長の短いエッジ領域Ｑ３となる。一方、エッジ領域Ｑ１、Ｑ３によって挟まれる部分は、Ｘ線透過長の長い中間領域Ｍ１となる。従って、Ｘ線画像Ｖ１においては、エッジ領域Ｑ１、Ｑ３に対応する画像領域Ｑ１Ｖ、Ｑ３Ｖが高信頼領域となり、中間領域Ｍ１に対応する画像領域Ｍ１Ｖは比較的信頼性が低い領域となる。
　図７は、図６とは１８０度異なる方向、つまり半田部１０１の左斜め上方向（第２方向）から半田部１０１にＸ線を照射した場合における、Ｘ線画像の高信頼領域を説明するための模式図であって、図７（Ａ）は半田部１０１の側面図であり、図７（Ｂ）はそのＸ線画像Ｖ２を示している。この場合、半田部１０１の上面１０１Ｔの側における右端部付近がＸ線透過長の短いエッジ領域Ｑ２となり、また、底面１０１Ｂの側における左端部付近もＸ線透過長の短いエッジ領域Ｑ４となる。一方、エッジ領域Ｑ２、Ｑ４によって挟まれる部分は、Ｘ線透過長の長い中間領域Ｍ２となる。従って、Ｘ線画像Ｖ２においては、エッジ領域Ｑ２、Ｑ４に対応する画像領域Ｑ２Ｖ、Ｑ４Ｖが高信頼領域となり、中間領域Ｍ２に対応する画像領域Ｍ２Ｖは比較的信頼性が低い領域となる。
　以上の通り、Ｘ線画像の高信頼領域は、半田部１０１に対するＸ線放射装置２０の配置位置、換言するとＸ線カメラ２１による半田部１０１の撮像方向によって定まる。Ｘ線画像Ｖ１、Ｖ２から高信頼領域の画像領域Ｑ１Ｖ～Ｑ４Ｖを含む部分を抽出すると共に、これらを合成して１つの半田部１０１の断面データを導出すれば、信頼性の高い半田部１０１の垂直断面形状を取得することができる。しかも、半田部１０１の形状は樽形状であって、回転対称の立体形状の一つである。従って、半田部１０１に対して少なくとも２つの方向からＸ線撮像を行えば、その垂直断面形状を取得できる。
　［断面データ導出の第１例］
　続いて、半田部１０１の断面データ導出手法を具体的に説明する。図８（Ａ）は検査対象物である半田部１０１の斜視図、図８（Ｂ）はその側面図、図８（Ｃ）は半田部１０１のＸ線撮像方向を示す平面図である。先に説明し、図８（Ａ）及び（Ｂ）にも示す通り、半田部１０１は、上面１０１Ｔ（第１面）及び底面１０１Ｂ（第２面）が平坦な円形面で、側周壁が外側に凸の曲面である樽形状を有している。なお、ここではＢＧＡ１００の電極Ｗ２と半田ボール１０３に相当する部分が、天地を逆にした状態で示されている。
　図８（Ｃ）に示す通り、半田部１０１の撮像方向は、平面視で等角度を置いた４方向である。すなわち、＋Ｘ軸を原点軸とすると、反時計回りに、４５度方向Ｖ１、１３５度方向Ｖ２、２２５度方向Ｖ３、及び３１５度方向Ｖ４の、互いに９０度の角度間隔を置いた４方向から、半田部１０１のＸ線撮像が行われる。また、撮像仰角は、いずれも４５度とする。例えば４５度方向Ｖ１の撮像では、撮像制御部３３（図２参照）は、３１５度方向にＸ線放射装置２０を配置させ、Ｘ線カメラ２１を４５度方向に配置させ、当該状態でＸ線放射装置２０からＸ線を放射させ、Ｘ線カメラ２１にＸ線画像を取得させる。勿論、４方向よりも多い方向から撮像を行っても良く、例えば互いに４５度の角度間隔を置いた８方向からの撮像であっても良い。或いは、均等角度間隔を置かない撮像であっても良い。また、仰角は同一であることが望ましいが、互いに異なる仰角で撮像を行っても良い。
　なお、上記の４方向乃至は８方向の撮像に加えて、半田部１０１の垂直方向のＸ線画像も取得される。これは、半田部１０１の上面１０１Ｔから底面１０１Ｂまでの長さデータを取得するためである。この場合、Ｘ線放射装置２０が半田部１０１の上面１０１Ｔに対向して配置され、Ｘ線カメラ２１が底面１０１Ｂに対向して配置され、撮像動作が行われる。以上のような撮像を行うよう、撮像制御部３３は、Ｘ線放射装置駆動ユニット２０ａ並びにＸ線カメラ駆動ユニット２１ａを介してＸ線放射装置２０並びにＸ線カメラ２１の駆動を制御する。
　図９は、半田部１０１について図８（Ｃ）に示す４つの撮像方向及び垂直な撮像方向から得られたＸ線画像１０１Ｖ１（４５度方向Ｖ１）、１０１Ｖ２（１３５度方向Ｖ２）、１０１Ｖ３（２２５度方向Ｖ３）、１０１Ｖ４（３１５度方向Ｖ４）及び１０１Ｖ５（垂直方向）を、撮像方向に応じて配列した図である。これらＸ線画像のうち、直線Ａ０上に位置する１３５度方向Ｖ２（第１方向）のＸ線画像１０１Ｖ２（以下、第１Ｘ線画像ＶＤ１という）と、３１５度方向Ｖ４（第２方向）のＸ線画像１０１Ｖ４（以下、第２Ｘ線画像ＶＤ２という）とが用いられる。このように、互いに対向する２方向（第１方向と第２方向）のＸ線画像であって、仰角（第１仰角及び第２仰角）が同じ角度であるＸ線画像を用いれば、１つの断面ラインＡ０に沿った断面データを取得でき、また、両方向の仰角が同じであるので、高信頼領域の断面データの合成処理を簡素化することができる。なお、上記長さデータ取得のために、垂直方向のＸ線画像１０１Ｖ５（以下、第３Ｘ線画像ＶＤ３という）も用いられる。
　次に、画像処理部３４における処理について詳述する。まず、画像処理部３４の厚さデータ算出部３４１が、取得された第１、第２、第３Ｘ線画像ＶＤ１、ＶＤ２、ＶＤ３について、図９の直線Ａ０に沿った（第１方向又は第２方向に沿った）断面の輝度値分布を求める。さらに厚さデータ算出部３４１は、換算データ記憶部５１に記憶されている輝度値とＳｎの厚さとの換算テーブルに基づき、輝度値を厚さに換算することで、第１、第２、第３Ｘ線画像ＶＤ１、ＶＤ２、ＶＤ３についてのＡ０断面の第１、第２、第３厚さデータを求める。
　続いて、断面グラフ作成部３４２により、厚さデータ算出部３４１が求めた第１及び第２厚さデータに基づき、半田部１０１の断面データに相当する斜め棒グラフデータが作成される。この斜め棒グラフデータ（断面データ）は、半田部１０１の上面１０１Ｔ側（第１面側）と底面側１０１Ｂ（第２面側）とを基準として、各々２つ作成される。
　図１０は、第１厚さデータについて、上面１０１Ｔ側を基準として展開した断面データＤ１１（第１断面データ）を示すグラフである。この断面データＤ１１は、直線Ａ０を所定幅のブロックに細分し、そのブロック単位で輝度値を厚さデータに換算した棒グラフ（黒に近づく程、グラフ高が高い）を、その撮像方向及びその仰角（１３５度方向、４５度仰角）に対応する矢印Ａ１に沿って斜めに傾けたものである。「輝度値」として横軸に示している数値は、そのブロックを基底部とする斜め棒グラフの高さに対応している。例えば、輝度値＝５の数値が与えられているブロックでは、単位グリッドの積み上がり高さが、数値５の直上のグリッドを基底として矢印Ａ１方向でみて５個であることを示す。つまり、輝度値が大きい（黒い）程、Ｘ線透過長が長いこととなり、斜め棒グラフが長くなる。なお、図５～図７に基づき説明した通り、Ｘ線透過長が長い程、厚さデータの信頼性は低くなる。
　断面データＤ１１は、図６で説明した撮像方向で撮像されたＸ線画像から得られる断面データである。このため断面データＤ１１では、図１０において濃色で示している両側部のグリッド群がＸ線透過長の短いエッジ領域Ｑ１、Ｑ３に相当し、これらグリッド群が高信頼領域データＤＱ１、ＤＱ３となる。当然、これら高信頼領域データＤＱ１、ＤＱ３が属する斜め棒グラフは、輝度値が小さくなっている。一方、図１０において淡色で示している中間部のグリッド群がＸ線透過長の長い中間領域Ｍ１に相当し、当該領域に属する斜め棒グラフは、輝度値が大きくなっている。
　なお、図１０、及び以下に説明する図１１～図１６では、対象物となる半田部１０１の断面シルエットＥ１を記載している。当該シルエットＥ１は、良品の樽形状ではなく、上面１０１Ｔ付近に径小部ＥＢを有する不良品の断面シルエットである。断面データＤ１１では、図中に白抜き矢印で示すように、右斜め上方向からＸ線が照射されていることになるので、高信頼領域データＤＱ３が半田部１０１における上面１０１Ｔ付近の実像に対応したデータとなる。一方、高信頼領域データＤＱ１は、半田部１０１の投影像に対応したデータであり、実際の半田部１０１の形状を反映するものではない。従って、断面データＤ１１においては、高信頼領域データＤＱ３及びその付近のデータが、利用性の高いデータとなる。単純に区画するならば、シルエットＥ１の垂直方向の中央線Ｈよりも右半分のデータが利用性の高いデータとなる。
　図１１は、上記第２厚さデータについて、上面１０１Ｔ側を基準として展開した断面データＤ２１（第３断面データ）を示すグラフである。この断面データＤ２１は、直線Ａ０を所定幅のブロックに細分し、そのブロック単位で輝度値を厚さデータに換算した棒グラフを、その撮像方向及びその仰角（３１５度方向、４５度仰角）に対応する矢印Ａ２に沿って斜めに傾けたものである。断面データＤ２１は、図７で説明した撮像方向で撮像されたＸ線画像から得られる断面データである。このため断面データＤ２１では、図１１において濃色で示している両側部のグリッド群がＸ線透過長の短いエッジ領域Ｑ２、Ｑ４に相当し、これらグリッド群が高信頼領域データＤＱ２、ＤＱ４となる。
　断面データＤ２１では、左斜め上方向からＸ線が照射されていることになるので、高信頼領域データＤＱ４が半田部１０１における上面１０１Ｔ付近の実像に対応したデータとなる。一方、高信頼領域データＤＱ２は、半田部１０１の投影像に対応したデータであり、実際の半田部１０１の形状を反映するものではない。従って、断面データＤ２１においては、高信頼領域データＤＱ４及びその付近のデータが、利用性の高いデータとなる。単純に区画するならば、シルエットＥ１の垂直方向の中央線Ｈよりも左半分のデータが利用性の高いデータとなる。
　上記の断面データＤ１１及びＤ２１は、データ合成部３４３によって合成される。図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、データ合成部３４３による２つのデータ合成例を示すグラフである。図１２（Ａ）は、断面データＤ１１からシルエットＥ１の中央線Ｈよりも右半分のデータを抽出し、断面データＤ２１から中央線Ｈよりも左半分のデータを抽出し、これら部分的断面データを中央線Ｈのエッジ同士において繋ぎ合わせる合成手法で得られた断面データＤ３１を示す。図１２（Ｂ）は、断面データＤ１１と断面データＤ２１とを重ね合わせ、重ね合わされた両データの各グリッドのうちの１つが「白グリッド」であれば、そのグリッドは「白グリッド」として扱う（つまり形状が存在しないと扱う）という合成手法で得られた断面データＤ３１Ａを示す。
　図１２（Ａ）及び（Ｂ）のいずれの合成手法によっても、断面データＤ１１からは利用性の高い高信頼領域データＤＱ３及びその付近のデータが抽出され、断面データＤ２１からは利用性の高い高信頼領域データＤＱ４及びその付近のデータが抽出されて、合成の断面データＤ３１又はＤ３１Ａが生成される。このため、断面データＤ３１又はＤ３１Ａは、半田部１０１の上面１０１Ｔの周辺の断面形状を的確に表した断面データとなる。
　次に断面グラフ作成部３４２は、厚さデータ算出部３４１が求めた第１及び第２厚さデータに基づき、半田部１０１の底面側１０１Ｂを基準として、それぞれ斜め棒グラフデータ（断面データ）を作成する。この断面データは、先に上面１０１Ｔ側を基準として作成された断面データＤ１１、Ｄ２１を、底面側１０１Ｂが基準となるように再構成することによって作成することができる。
　図１３は、第１厚さデータについて、底面１０１Ｂ側を基準として展開した断面データＤ１２（第２断面データ）を示すグラフである。断面データＤ１２において、底面１０１Ｂ側に「輝度値」として横軸で示している数値は、先に説明した図１０において、上面１０１Ｔ側に「輝度値」として横軸で示している数値と同じである。この「輝度値」を厚さデータに換算した棒グラフを、底面１０１Ｂ側から、図１０の矢印Ａ１とは正反対の方向の矢印Ａ３に沿って斜めに傾けて垂下するよう再構成したデータが、断面データＤ１２である。
　このように再構成した断面データＤ１２では、図１０とは逆に、高信頼領域データＤＱ１が半田部１０１における底面１０１Ｂ付近の実像に対応したデータとなる。つまり、高信頼領域データＤＱ１及びその付近のデータが、利用性の高いデータとなる。単純に区画するならば、シルエットＥ１の中央線Ｈよりも左半分のデータが利用性の高いデータとなる。
　同様に、図１４は、第２厚さデータについて、底面１０１Ｂ側を基準として展開した断面データＤ２２（第４断面データ）を示すグラフである。この断面データＤ２２においても、底面１０１Ｂ側に「輝度値」として横軸で示している数値は、図１１において、上面１０１Ｔ側に「輝度値」として横軸で示している数値と同じである。この「輝度値」を厚さデータに換算した棒グラフを、底面１０１Ｂ側から、図１１の矢印Ａ２とは正反対の方向の矢印Ａ４に沿って斜めに傾けて垂下するよう再構成したデータが、断面データＤ２２である。
　このように再構成した断面データＤ２２では、図１１とは逆に、高信頼領域データＤＱ２が半田部１０１における底面１０１Ｂ付近の実像に対応したデータとなる。つまり、高信頼領域データＤＱ２及びその付近のデータが、利用性の高いデータとなる。単純に区画するならば、シルエットＥ１の中央線Ｈよりも右半分のデータが利用性の高いデータとなる。
　上記の断面データＤ１２及びＤ２２は、同様にデータ合成部３４３によって合成される。図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、データ合成部３４３による２つのデータ合成例を示すグラフである。図１５（Ａ）は、断面データＤ１２からシルエットＥ１の中央線Ｈよりも左半分のデータを抽出し、断面データＤ２２から中央線Ｈよりも右半分のデータを抽出し、これら部分的断面データを中央線Ｈのエッジ同士において繋ぎ合わせる合成手法で得られた断面データＤ３２を示す。図１５（Ｂ）は、断面データＤ１２と断面データＤ２２とを重ね合わせ、重ね合わされた両データの各グリッドのうちの１つが「白グリッド」であれば、そのグリッドは「白グリッド」として扱う合成手法で得られた断面データＤ３２Ａを示している。
　図１５（Ａ）及び（Ｂ）のいずれの合成手法によっても、断面データＤ１２からは利用性の高い高信頼領域データＤＱ１及びその付近のデータが抽出され、断面データＤ２２からは利用性の高い高信頼領域データＤＱ２及びその付近のデータが抽出されて、合成の断面データＤ３２又はＤ３２Ａが生成される。このため、断面データＤ３２又はＤ３２Ａは、半田部１０１の底面１０１Ｂの周辺の断面形状を的確に表した断面データとなる。
　データ合成部３４３は、さらに、上述の断面データＤ３１とＤ３２、若しくは断面データＤ３１ＡとＤ３２Ａを合成する処理を行う。図１６は、断面データＤ３１とＤ３２、若しくは断面データＤ３１ＡとＤ３２Ａを合成してなる合成断面データＤ４を示すグラフである。合成手法の一つは、断面データＤ３１、Ｄ３１ＡからシルエットＥ１の上面１０１Ｔ側の略半分に相当するデータを抽出し、断面データＤ３２、Ｄ３２ＡからシルエットＥ１の底面１０１Ｂ側の略半分に相当するデータを抽出し、これらを合成する手法である。合成手法の他の一つは、断面データＤ３１、Ｄ３１Ａと断面データＤ３２、Ｄ３２Ａとを重ね合わせ、重ね合わされた両データの各グリッドのうちの１つが「白グリッド」であれば、そのグリッドは「白グリッド」として扱う手法である。勿論、中間的な断面データＤ３１、Ｄ３１Ａ及び断面データＤ３２、Ｄ３２Ａの合成を省き、断面データＤ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２から、合成断面データＤ４を合成しても良い。
　ここで、断面データＤ３１、Ｄ３１Ａと断面データＤ３２、Ｄ３２Ａとの合成には、半田部１０１の上面１０１Ｔから底面１０１Ｂまでの長さデータが必要となる。断面データＤ３１、Ｄ３１Ａの基礎となる断面データＤ１１、Ｄ２１は上面１０１Ｔだけに依拠したデータであり、断面データＤ３２、Ｄ３２Ａの基礎となる断面データＤ１２、Ｄ２２は底面１０１Ｂだけに依拠したデータだからである。データ合成部３４３は、上記長さデータの導出のため、垂直方向視で取得された第３Ｘ線画像ＶＤ３から得られた上記第３厚さデータを利用する。この第３厚さデータは、第３Ｘ線画像ＶＤ３の直線Ａ０に沿った輝度値分布を、換算データ記憶部５１の換算テーブルで厚さに換算したデータである。従って、上面１０１Ｔから底面１０１Ｂまでの長さデータを第３厚さデータから得ることができる。データ合成部３４３は、上記長さデータに従って上面１０１Ｔ及び底面１０１Ｂの座標位置を定義し、断面データＤ３１、Ｄ３１Ａと断面データＤ３２、Ｄ３２Ａとの合成処理を行う。
　以上のようにして得られた合成断面データＤ４は、高信頼領域データＤＱ１～ＤＱ４の合成であるので、半田部１０１の垂直断面形状を正確に表す断面データとなる。現に合成断面データＤ４は、径小部ＥＢを有するシルエットＥ１に合致している。良否判定処理部３５は、取得された合成断面データＤ４と、良品の基準となる半田部１０１の基準シルエットとを比較し、良品であるか否かの判定を行う。
　基準シルエットは、例えば、半田部１０１の半田総量、つまり１組の半田ボール１０３及び半田１０２に用いられている半田総量と、リフロー処理後の沈み込み情報とから、その良品の樽形状を推定することで設定することができる。良品の半田部１０１は、回転対称の立体形状を備える。つまり、どの方向で切断した垂直断面も、同じ樽形状である。一方、不良品の半田部１０１は、例えばシルエットＥ１のように樽形状にはならない。従って、合成断面データＤ４が樽形状を示しているか否かによって、良品であるか否かの判定を行わせることができる。
　以上、１つの半田部１０１を取り上げて、その垂直断面形状の検査方法を説明した。実際の検査では、１ルーチンの撮像動作によって、複数の半田部１０１のＸ線画像が取得される。半田部１０１によっては、ある撮像方向であると、プリント基板Ｗに搭載されている他の電子部品等が障害物として映り込んでしまう場合がある。上記で説明した通り、撮像制御部３３は、互いに９０度の角度間隔を置いた４方向、若しくは互いに４５度の角度間隔を置いた８方向から、プリント基板Ｗ（半田部１０１）を撮像させる。本実施形態によれば、異なる２方向から撮像されたＸ線画像があれば、断面データを導出することができる。従って、全撮像方向の中から、障害物の影響を受けない撮像方向のペアを選択させて、上記の良否判定を行わせることが可能である。
　［断面データ導出の第２例］
　図１７は、断面データ導出の第２例に係る対象物を示す斜視図である。当該対象物は、第１例とは異なる半田部１１１であって、底面１１１Ｂ側に位置する底面側部分１１１ａと上面１１１Ｔ側に位置する上面側部分１１１ｂとに分断され、両者が中間部１１１ｃで当接している立体形状を有している。当然、この半田部１１１も不良品の一例である。このような半田部１１１の垂直断面形状の取得例について説明する。
　この第２例においても、図９に示したように、仰角＝４５度であって１３５度方向（第１方向）から取得された第１Ｘ線画像と、仰角＝４５度であって３１５度方向（第２方向）から取得された第２Ｘ線画像と、垂直方向から取得された第３Ｘ線画像とを用い、直線Ａ０に沿った垂直断面データを求めるものとする。第１例と同様に、まず画像処理部３４の厚さデータ算出部３４１が、換算データ記憶部５１の換算テーブルに基づき、第１、第２、第３Ｘ線画像についてのＡ０断面の第１、第２、第３厚さデータを求める。
　続いて、断面グラフ作成部３４２が、第１及び第２厚さデータに基づき、半田部１１１の断面データに相当する斜め棒グラフデータを作成する。図１８（Ａ）は、第１厚さデータについて、上面１１１Ｔ側を基準として展開した断面データＤ５１（第１断面データ）を示すグラフ、図１８（Ｂ）は、第２厚さデータについて、上面１１１Ｔ側を基準として展開した断面データＤ６１（第３断面データ）を示すグラフである。また、図１８（Ｃ）は、データ合成部３４３によって、上記の断面データＤ５１及びＤ６１が合成された断面データＤ７１を示している。
　図１８及び以下に説明する図１９、図２０では、半田部１１１の断面シルエットＥ２を記載している。また、シルエットＥ２内の各グリッドに与えられている“１”という数値は、当該グリッドは物体が存在すべきグリッドであることを示している。
　図１８（Ａ）の断面データＤ５１では、先述の第１例において詳述した通り、シルエットＥ２の垂直方向の中央線Ｈよりも右側であって、輝度値＝４以下の斜め棒グラフが信頼性の高い厚さデータである。一方、図１８（Ｂ）の断面データＤ６１では、シルエットＥ２の中央線Ｈよりも左側であって、輝度値＝４以下の斜め棒グラフが信頼性の高い厚さデータである。従って、例えば、断面データＤ５１から中央線Ｈよりも右半分のデータを抽出し、断面データＤ６１から中央線Ｈよりも左半分のデータを抽出し、これら部分的断面データを中央線Ｈのエッジ同士において繋ぎ合わせる合成手法で、断面データＤ５１及びＤ６１を合成した断面データＤ７１が生成される。
　次に断面グラフ作成部３４２は、先に上面１１１Ｔ側を基準として作成された断面データＤ５１、Ｄ６１を、底面側１１１Ｂが基準となるように再構成する。図１９（Ａ）は、断面データＤ５１について、底面１１１Ｔ側を基準として展開した断面データＤ５２（第２断面データ）を示すグラフ、図１９（Ｂ）は、断面データＤ６１について、底面１１１Ｔ側を基準として展開した断面データＤ６２（第４断面データ）を示すグラフである。また、図１９（Ｃ）は、データ合成部３４３によって、上記の断面データＤ５２及びＤ６２が合成された断面データＤ７２を示している。
　図１９（Ａ）の断面データＤ５２では、先述の第１例において詳述した通り、シルエットＥ２の中央線Ｈよりも左側であって、輝度値＝４以下の斜め棒グラフが信頼性の高い厚さデータである。一方、図１９（Ｂ）の断面データＤ６２では、シルエットＥ２の中央線Ｈよりも右側であって、輝度値＝４以下の斜め棒グラフが信頼性の高い厚さデータである。従って、例えば、断面データＤ５２から中央線Ｈよりも左半分のデータを抽出し、断面データＤ６２から中央線Ｈよりも右半分のデータを抽出し、これら部分的断面データを中央線Ｈのエッジ同士において繋ぎ合わせる合成手法で、断面データＤ５２及びＤ６２を合成した断面データＤ７２が生成される。
　上述の断面データＤ７１及びＤ７２は、データ合成部３４３によって、さらに合成される。図２０は、断面データＤ７１とＤ７２とを合成してなる合成断面データＤ８を示すグラフである。合成手法は、例えば断面データＤ７１からシルエットＥ２の上面１１１Ｔ側の略半分に相当するデータを抽出し、断面データＤ７２からシルエットＥ２の底面１１１Ｂ側の略半分に相当するデータを抽出し、これらを合成する手法である。なお、断面データＤ７１とＤ７２との合成には、半田部１１１の上面１１１Ｔから底面１１１Ｂまでの長さデータが必要となる。この長さデータの導出のため、データ合成部３４３は、第３Ｘ線画像から得られた上記第３厚さデータを利用する。
　以上のようにして得られた合成断面データＤ８は、断面データＤ５１、Ｄ５２、Ｄ６１、Ｄ６２の高信頼領域データを寄せ集めたものであるので、半田部１１１の垂直断面形状を正確に表す断面データとなる。現に合成断面データＤ８は、２つの楕円断面もつ物体が積層された断面形状、つまり底面側部分１１１ａと上面側部分１１１ｂとの積層体断面形状を有するシルエットＥ２に合致している。
　［変形実施形態］
　（１）上記実施形態では、図９に示したように、水平ラインに対して４５度傾いた直線Ａ０上に位置する１３５度方向から取得されたＸ線画像（第１Ｘ線画像）と、３１５度方向から取得されたＸ線画像（第２Ｘ線画像）とを使用する例を示した。つまり、水平断面形状が円形である半田部１０１の、最も径が大きい部分を通過する直線Ａ０上の断面形状を取得する例を示した。これに代えて、或いはこれに加えて、半田部１０１の任意の部分を通過する直線上の断面形状を取得するようにしても良い。
　図２１を参照して、ここでは対象物１２１を８方向から撮像している例を示している。対象物１２１は、例えば半田部１０１のような円柱状（回転対称）の立体物である。上記実施形態では、４５度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ１と、これに対向する２２５度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ５との組み合わせ、若しくは、１３５度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ３と、これに対向する３１５度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ７との組み合わせを使用する例を示した。これに限らず、３３．７度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ８と、これに対向する（これに平行な）２１３．７度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ４との組み合わせ、若しくは、１６８．７度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ２と、これに対向する３４８．７度方向から取得されたＸ線画像１２１Ｖ６との組み合わせを使用してもよい。この場合、上面と底面との間の長さ（高さ）情報も、断面形状を取得する直線上において取得される。
　（２）上記実施形態では、撮影仰角を４５度に設定する例を示した。仰角は、４５度以外に設定してもよく、０度≪仰角≪９０度の範囲で任意に設定することができる。なお、断面データを構成する斜め棒グラフは、仰角に応じてその傾き角を変化させる。例えば、仰角＝６０度であれば、断面グラフ作成部３４２は、斜め棒グラフの傾き角を６０度にして断面データを作成する。
　（３）Ｘ線検査の対象物が、半田部１０１のように回転対称の立体物である場合、換言すると、良品の垂直断面形状が回転対称の立体物の断面形状である場合、どの撮像方向から取得したＸ線画像を組み合わせても、形状の検査を行うことが可能である。例えば、図９の例において、互いに対向する方向ではない、４５度方向から取得されたＸ線画像１０１Ｖ１と、１３５度方向から取得されたＸ線画像１０１Ｖ２との組み合わせを使用しても良い。あるいは、４つのＸ線画像１０１Ｖ１～１０１Ｖ４の各々から、上述の第１～第４断面データを１つずつ抽出するようにしても良い。そして、上記と同様の手法で、これら断面データから高信頼領域に断面データを部分的に抽出し、これらを１つの断面データに合成しても良い。
　（４）上記実施形態でも説明したが、半田部１０１の位置によっては、ある撮像方向で撮像されると、プリント基板Ｗに搭載されている他の電子部品等が障害物として映り込んでしまう場合がある。この障害物の影響を打ち消す方法として、複数のＸ線画像のペアから得られた合成断面データを、さらに合成する手法を用いることができる。例えば、図２１に示すように、撮像制御部３３が、異なる８方向から、プリント基板Ｗ（半田部１０１）を撮像させた例で説明する。この場合、Ｘ線画像１２１Ｖ１と１２１Ｖ５、Ｘ線画像１２１Ｖ２と１２１Ｖ６、Ｘ線画像１２１Ｖ３と１２１Ｖ７、及び、Ｘ線画像１２１Ｖ４と１２１Ｖ８に基づいた、４つの合成断面データを取得することができる。
　図２２には、上記４つの合成断面データの一例として、半田部１０１の合成断面データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４を例示している。そして、これら合成断面データの各々には、障害物ＯＢが映り込んでいるものとする。それぞれの合成断面データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４の単体では、障害物ＯＢがノイズとなって半田部１０１の正確な垂直断面データを取得することができない。
　しかしながら、合成断面データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４をさらに合成した場合、障害物ＯＢの影響を除去した合成断面データＤ４０を生成することができる。ここでの合成手法としては、合成断面データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４を重ね合わせ、重ね合わされた４つの断面データの各グリッドのうちの少なくとも１つが「白グリッド」であれば、そのグリッドは「白グリッド」として扱う合成手法を採用することができる。合成断面データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ４４において、障害物ＯＢが表出している箇所は、各々異なっている。従って、１の合成断面データにおいて障害物ＯＢが表出している箇所は、他の合成断面データにおいては「白グリッド」である。従って、当該合成方法を採用することで、障害物ＯＢの影響を受けることなく、半田部１０１の断面形状を取得することができる。以上のように４ペアの撮像を必須に行うとしても撮像回数は８回で済み、従来法に比較して十分少ない撮像回数で足りる。
　（５）障害物が映り込む撮像方向を、対象物に対する最初の撮像動作において特定し、以降の対象物に対する撮像動作においては、障害物が映り込む撮像方向からの撮像を省くようにしても良い。例えば、図２１の撮像例において、１３５度方向から取得されたＸ線画像と、これに対向する３１５度方向から取得されたＸ線画像とのペアにのみ障害物が映り込み、他の方向のペアには障害物が映り込んでいないことが判明した場合を例示する。この場合、１３５度方向及び３１５度方向からの撮像を以後は休止させる。これにより、撮像回数を一層減少させることができる。
　（６）上記実施形態では、高信頼領域が半田部１０１の上面１０１Ｔ及び底面１０１Ｂの周縁付近に現れる例を挙げて説明した。しかし、撮像の仰角によっては、高信頼領域が上面１０１Ｔと底面１０１Ｂとの間の中間部における周縁に現れる場合がある。例えば、樽形状の半田部１０１を真上（仰角＝９０度）から撮像した場合、その上下方向中間部の周縁付近が最もＸ線透過長が短い領域となり、当該領域が高信頼領域となる。従って、互いに１８０度方向が異なる第１方向（仰角＝４５度）及び第２方向（仰角＝４５度）からの撮像に加え、仰角＝９０度の第３方向の撮像を行い、これら３つの撮像で得られるＸ線画像から高信頼領域の断面データを抽出するようにしても良い。或いは、第１方向及び第２方向について、仰角がより９０度に近い仰角（例えば仰角＝６０度程度）での撮像を各々行い、第１方向における２つの仰角でのＸ線画像と、第２方向における２つの仰角でのＸ線画像との合計４つの撮像で得られるＸ線画像から高信頼領域の断面データを抽出するようにしても良い。勿論、撮像回数が過剰にならない範囲で、５乃至はそれ以上の撮像により高信頼領域が異なる画像を取得し、各々のＸ線画像から高信頼領域の断面データを抽出することもできる。
　［動作フローの説明］
　図２３は、Ｘ線検査装置Ａの動作を示すフローチャートである。検査が開始されると、全体制御部３０Ａ（図２参照）は、検査対象物の種別の設定を受け付ける。種別は、例えばプリント基板Ｗの種別、ＢＧＡ１００の種別等に応じた種別である。この種別設定に応じて、プログラム切替処理部３６が、記憶装置５０の判別プログラム記憶部５２に記憶されている、当該検査対象物に対応する判別プログラムを読み込む（ステップＳ１）。
　さらに全体制御部３０Ａは、当該プリント基板Ｗについての検査部位数Ｎ、つまり、１のプリント基板Ｗについて何箇所をターゲットとして検査のための撮像を行うかの設定と（ステップＳ２）、各ターゲット箇所において何枚の撮像動作を行うかの設定と（ステップＳ３）を受け付ける。その後、コンベア制御部３２の制御によって、プリント基板Ｗがハウジング１０内に搬入され（ステップＳ４）、ステージ１１上に載置される。ステージ制御部３１の制御によって、プリント基板Ｗは、撮像位置に位置決めされる。
　次に、全体制御部３０Ａは検査実行カウンタＪ＝１に設定する（ステップＳ５）。そして、撮像制御部３３が、Ｘ線放射装置駆動ユニット２０ａ並びにＸ線カメラ駆動ユニット２１ａを介してＸ線放射装置２０並びにＸ線カメラ２１を駆動することにより、所定の撮像方向及び仰角で、所定枚数のプリント基板Ｗ（半田部１０１）の撮像を行う（ステップＳ６）。この撮像は、例えば互いに９０度の角度間隔を置いた４方向からの撮像、若しくは互いに４５度の角度間隔を置いた８方向からの撮像、及び、半田部１０１の高さ情報取得のための垂直方向からの撮像である。
　上記撮像により得られたＸ線画像データは、図略のメモリに一時的に格納され、画像処理部３４によるデータ処理に供される。まず、厚さデータ算出部３４１が、各方向から撮像されたＸ線画像の輝度値を、換算データ記憶部５１に記憶されている換算テーブルを参照して厚さデータに換算する。この厚さデータのうち、垂直方向からの撮像にて取得されたＸ線画像に基づく厚さデータより、半田部１０１の高さ情報（上面１０１Ｔと底面１０１Ｂとの間の距離）が求められる（ステップＳ７）。
　次に、断面グラフ作成部３４２により、上記４方向若しくは８方向からの撮像にて取得されたＸ線画像の全部又は一部に基づき、半田部１０１の垂直断面データに相当する斜め棒グラフデータが作成される（ステップＳ８）。この垂直断面データは、例えば図１０、図１１、図１３、図１４に例示したように、半田部１０１の上面１０１Ｔ側と底面側１０１Ｂとを基準として、各々２つ作成される。そして、図１２、図１５、図１６に例示したように、データ合成部３４３が、各々の垂直断面データから高信頼領域の断面データを抽出し、これらを合成することで、１の半田部１０１の合成断面データを作成する（ステップＳ９）。
　続いて、良否判定処理部３５が、ステップＳ９で得られた合成断面データに基づく形状と、良品の基準となる形状とを対比することで、当該検査対象物の形状が良品または不良品のカテゴリのいずれに属するかの判定を行う（ステップＳ１０）。当該判定結果は、検査対象の半田部１０１の識別情報に関連付けて、図略のメモリに格納される（ステップＳ１１）。
　その後、全体制御部３０Ａは検査実行カウンタＪをインクリメントし（ステップＳ１２）、当該プリント基板Ｗについて設定されている検査部位数Ｎを超過しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。検査部位が残存している場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ６に戻って、次の検査部位についてステップＳ６～Ｓ１１の処理を繰り返す。一方、全ての検査部位の検査が完了した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステージ制御部３１及びコンベア制御部３２の制御によって、プリント基板Ｗがハウジング１０外に搬出される（ステップＳ１４）。
　そして、後続のプリント基板Ｗが存在するか否かが確認される（ステップＳ１５）。存在する場合は（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ４に戻って、新たなプリント基板Ｗがハウジング１０内に搬入され、上記と同様の処理が繰り返される。これに対し、後続のプリント基板Ｗが存在しない場合は、処理を終える。
　以上、本発明の実施形態につき詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、Ｘ線検査の対象物として、半田ボール１０３の溶融体である半田部１０１を主に例示した。対象物は半田部１０１以外の物体であっても良く、各種の部品、成型品、加工品、食品、タブレットなどであっても良い。また、回転対称の立体形状を備える物品は本発明の好ましい対象物ではあるが、回転対称ではない立体形状を備える物品も検査対象とすることができる。
　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
　本発明の一局面に係るＸ線検査方法は、Ｘ線を放射するＸ線源と、Ｘ線を検出するＸ線検出器、及び演算装置とを用い、第１面と該第１面と対向する第２面とを有する立体的な対象物にＸ線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるＸ線検査方法であって、前記Ｘ線源を、前記対象物に対して所定の第１方向であって所定の第１仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第１Ｘ線画像を取得させ、前記Ｘ線源を、前記対象物に対して前記第１方向とは異なる第２方向であって所定の第２仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第２Ｘ線画像を取得させ、前記演算装置に、前記第１Ｘ線画像における前記第１方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第１方向且つ第１仰角方向から見た前記対象物の第１厚さデータを求めさせ、さらに、該第１厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第１断面データと、前記第２面側を基準とした第２断面データとを求めさせ、前記演算装置に、前記第２Ｘ線画像における前記第２方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第２方向且つ第２仰角方向から見た前記対象物の第２厚さデータを求めさせ、さらに、該第２厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第３断面データと、前記第２面側を基準とした第４断面データとを求めさせ、前記演算装置に、前記第１乃至第４断面データから、前記第１方向及び前記第２方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させる。
　この方法によれば、対象物について撮像された２枚のＸ線画像、すなわち、第１方向（第１仰角）から撮像された第１Ｘ線画像と、第２方向（第２仰角）から撮像された第２Ｘ線画像とに基づいて、対象物の断面データを取得することができる。これは、前記第１、第２Ｘ線画像を第１、第２厚さデータに換算し、各々から第１、第２断面データ及び第３、第４断面データを取得し、これらから高信頼領域の断面データを部分的に抽出して合成する処理により実現される。得られた断面データは、第１～第４断面データの高信頼領域を合成したものであるので、正確さが担保される。なお、高信頼領域の断面データの代表的な例は、Ｘ線の通過長が比較的短い部分に対応する領域の断面データである。
　上記方法において、前記第１方向と前記第２方向とは互いに対向する方向であり、前記第１仰角と前記第２仰角とは同じ角度であることが望ましい。
　この方法によれば、１つの断面ラインに沿った断面データを取得できる。また、両方向の仰角が同じであるので、第１～第４断面データの合成処理を簡素化することができる。
　上記方法において、前記演算装置に、前記対象物の厚さとＸ線透過時の輝度との関係をテーブル化した換算データを予め具備させておき、前記演算装置に、前記第１及び第２Ｘ線画像における前記第１及び第２方向に沿った輝度値を、前記換算データに基づき厚さに換算させる処理を行なわせ、前記第１及び第２厚さデータを求めさせることが望ましい。
　この方法によれば、対象物のＸ線吸収特性に対応したテーブルが予め準備されるので、第１及び第２厚さデータの算出を速やかに行わせることができる。
　この場合、前記Ｘ線源を、前記対象物の前記第１面に対向して配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物の前記第２面に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第３Ｘ線画像を取得させ、前記演算装置に、第３Ｘ線画像の輝度値を前記換算データに基づき厚さに換算させることで、前記対象物の前記第１面から前記第２面までの長さデータを求めさせ、該長さデータを参照して、前記部分的断面データの合成の際に前記対象物の前記第１面と前記第２面との間の厚さを定めさせるようにしても良い。
　対象物の第１面を基準とする第１及び第３断面データと、対象物の第２面を基準とする第２及び第４断面データとを合成するに際しては、前記第１面と前記第２面との間の厚さデータが必要となる。前記第１面及び前記第２面にＸ線源及びＸ線検出器を配置（仰角＝９０度）して撮像された第３Ｘ線画像は、対象物の厚さに応じたＸ線吸収度合いを反映したものとなり、前記換算データに基づき前記第１面から前記第２面までの長さを的確に求めることができる。
　上記方法において、前記対象物が回転対称の立体形状を備える場合において、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器に、前記第１方向と前記第２方向との組み合わせに加えて、前記第１方向及び前記第２方向とは異なる方向の組み合わせで、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアを取得させ、前記演算装置に、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアから各々取得される前記第１乃至第４断面データの中から高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させることが望ましい。
　前記対象物が回転対称の立体形状を備える場合、基本的にどの方向から対象物を撮像しても、同じ断面データが得られる。このことは、どの方向から撮像して得たＸ線画像であっても、部分的断面データの合成に用いることができることを意味する。上記方法によれば、Ｘ線画像の撮影枚数は若干増加するものの、部分的断面データの合成の際における高信頼領域の断面データの選択肢を増やすことができる。例えば、ある方向から撮像したＸ線画像に障害物が映り込んでいる場合でも、その障害物の影響を消去することが可能となる。
　また、前記対象物が回転対称の立体形状を備え、前記対象物の近傍に障害物が存在している場合において、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器に、前記第１方向と前記第２方向との組み合わせに加えて、前記第１方向及び前記第２方向とは異なる方向の組み合わせで、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアを取得させ、前記演算装置に、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアから各々取得される前記第１乃至第４断面データの中から高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、前記ペア毎に、抽出された部分的断面データを合成させることにより複数の合成断面データを導出させ、次いで、導出された複数の合成断面データをさらに合成することで、前記障害物の影響を除去した前記対象物の断面データを導出させることが望ましい。
　上記方法によれば、たとえ対象物の近傍に障害物が存在していても、複数の記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアから各々取得される合成断面データを、さらに合成するというプロセスを踏むことで、前記障害物の影響を除去することができる。
　上記方法において、前記対象物が、電子部品と基板とを接続している、半田ボールの溶融体を含む半田接続部であることは、本発明に係るＸ線検査方法の最も好ましい態様の一つである。
　本発明の他の局面に係るＸ線検査装置は、第１面と該第１面と対向する第２面とを有する立体的な対象物にＸ線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるＸ線検査装置であって、Ｘ線を放射するＸ線源と、前記Ｘ線源が放射し、前記対象物を透過したＸ線を検出してＸ線画像を取得するＸ線検出器と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の動作を制御する駆動制御部と、前記Ｘ線画像の輝度値分布に基づき、前記対象物の厚さデータを求めると共に、該厚さデータに基づき前記対象物の断面データを求める画像処理部と、前記断面データに基づき、前記対象物の形状の合否を判定する判定部と、を備え、前記駆動制御部は、前記Ｘ線源を、前記対象物に対して所定の第１方向であって所定の第１仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第１Ｘ線画像を取得させ、次いで、前記Ｘ線源を、前記対象物に対して前記第１方向とは異なる第２方向であって所定の第２仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第２Ｘ線画像を取得させ、前記画像処理部は、前記第１Ｘ線画像における前記第１方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第１方向且つ第１仰角方向から見た前記対象物の第１厚さデータを求め、さらに、該第１厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第１断面データと、前記第２面側を基準とした第２断面データとを求め、次いで、前記第２Ｘ線画像における前記第２方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第２方向且つ第２仰角方向から見た前記対象物の第２厚さデータを求め、さらに、該第２厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第３断面データと、前記第２面側を基準とした第４断面データとを求め、さらに、前記第１乃至第４断面データから、前記第１方向及び前記第２方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出し、該抽出された部分的断面データを合成して前記対象物の断面データを導出する。
　この構成によれば、対象物について撮像された２枚のＸ線画像、すなわち、第１方向（第１仰角）から撮像された第１Ｘ線画像と、第２方向（第２仰角）から撮像された第２Ｘ線画像とに基づいて、対象物の断面データを取得することができる。これは、画像処理部が、前記第１、第２Ｘ線画像を第１、第２厚さデータに換算し、各々から第１、第２断面データ及び第３、第４断面データを取得し、これらから高信頼領域の断面データを部分的に抽出して合成する処理を行うことにより実現される。得られた断面データは、第１～第４断面データの高信頼領域を合成したものであるので、正確さが担保される。
　上記構成において、前記対象物の厚さとＸ線透過時の輝度との関係をテーブル化した換算データを予め記憶する記憶部をさらに備え、前記画像処理部は、前記第１及び第２Ｘ線画像における前記第１及び第２方向に沿った輝度値を、前記換算データに基づき厚さに換算することで、前記第１及び第２厚さデータを求めることが望ましい。
　この構成によれば、対象物のＸ線吸収特性に対応したテーブルが予め記憶する記憶部を有するので、画像処理部は、前記記憶部を参照することで、第１及び第２厚さデータの算出を速やかに行うことができる。
　以上説明した通り、本発明によれば、可及的に少ないＸ線画像に基づき、換言すると可及的に検査対象物の撮像枚数を少なくして、当該検査対象物の断面データを的確に取得できるＸ線検査方法及び装置を提供することができる。

Claims (9)

  1. 　Ｘ線を放射するＸ線源と、Ｘ線を検出するＸ線検出器、及び演算装置とを用い、第１面と該第１面と対向する第２面とを有する立体的な対象物にＸ線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるＸ線検査方法であって、
    　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して所定の第１方向であって所定の第１仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第１Ｘ線画像を取得させ、
    　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して前記第１方向とは異なる第２方向であって所定の第２仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第２Ｘ線画像を取得させ、
    　前記演算装置に、前記第１Ｘ線画像における前記第１方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第１方向且つ第１仰角方向から見た前記対象物の第１厚さデータを求めさせ、さらに、該第１厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第１断面データと、前記第２面側を基準とした第２断面データとを求めさせ、
    　前記演算装置に、前記第２Ｘ線画像における前記第２方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第２方向且つ第２仰角方向から見た前記対象物の第２厚さデータを求めさせ、さらに、該第２厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第３断面データと、前記第２面側を基準とした第４断面データとを求めさせ、
    　前記演算装置に、前記第１乃至第４断面データから、前記第１方向及び前記第２方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させる、Ｘ線検査方法。
  2. 　請求項１に記載のＸ線検査方法において、
    　前記第１方向と前記第２方向とは互いに対向する方向であり、
    　前記第１仰角と前記第２仰角とは同じ角度である、Ｘ線検査方法。
  3. 　請求項１又は２に記載のＸ線検査方法において、
    　前記演算装置に、前記対象物の厚さとＸ線透過時の輝度との関係をテーブル化した換算データを予め具備させておき、
    　前記演算装置に、前記第１及び第２Ｘ線画像における前記第１及び第２方向に沿った輝度値を、前記換算データに基づき厚さに換算させる処理を行なわせ、前記第１及び第２厚さデータを求めさせる、Ｘ線検査方法。
  4. 　請求項３に記載のＸ線検査方法において、
    　前記Ｘ線源を、前記対象物の前記第１面に対向して配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物の前記第２面に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第３Ｘ線画像を取得させ、
    　前記演算装置に、第３Ｘ線画像の輝度値を前記換算データに基づき厚さに換算させることで、前記対象物の前記第１面から前記第２面までの長さデータを求めさせ、該長さデータを参照して、前記部分的断面データの合成の際に前記対象物の前記第１面と前記第２面との間の厚さを定めさせる、Ｘ線検査方法。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載のＸ線検査方法において、
    　前記対象物が回転対称の立体形状を備える場合において、
    　前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器に、前記第１方向と前記第２方向との組み合わせに加えて、前記第１方向及び前記第２方向とは異なる方向の組み合わせで、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアを取得させ、
    　前記演算装置に、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアから各々取得される前記第１乃至第４断面データの中から高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、該抽出された部分的断面データを合成させることにより前記対象物の断面データを導出させる、Ｘ線検査方法。
  6. 　請求項１～４のいずれかに記載のＸ線検査方法において、
    　前記対象物が回転対称の立体形状を備え、前記対象物の近傍に障害物が存在している場合において、
    　前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器に、前記第１方向と前記第２方向との組み合わせに加えて、前記第１方向及び前記第２方向とは異なる方向の組み合わせで、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアを取得させ、
    　前記演算装置に、複数の前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とのペアから各々取得される前記第１乃至第４断面データの中から高信頼領域の断面データを部分的に抽出させ、前記ペア毎に、抽出された部分的断面データを合成させることにより複数の合成断面データを導出させ、次いで、導出された複数の合成断面データをさらに合成することで、前記障害物の影響を除去した前記対象物の断面データを導出させる、Ｘ線検査方法。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載のＸ線検査方法において、
    　前記対象物が、電子部品と基板とを接続している、半田ボールの溶融体を含む半田接続部である、Ｘ線検査方法。
  8. 　第１面と該第１面と対向する第２面とを有する立体的な対象物にＸ線を透過させて、前記対象物の断面形状を求めるＸ線検査装置であって、
    　Ｘ線を放射するＸ線源と、
    　前記Ｘ線源が放射し、前記対象物を透過したＸ線を検出してＸ線画像を取得するＸ線検出器と、
    　前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の動作を制御する駆動制御部と、
    　前記Ｘ線画像の輝度値分布に基づき、前記対象物の厚さデータを求めると共に、該厚さデータに基づき前記対象物の断面データを求める画像処理部と、
    　前記断面データに基づき、前記対象物の形状の合否を判定する判定部と、を備え、
    　前記駆動制御部は、
    　　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して所定の第１方向であって所定の第１仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第１Ｘ線画像を取得させ、次いで、
    　　前記Ｘ線源を、前記対象物に対して前記第１方向とは異なる第２方向であって所定の第２仰角に配置すると共に、前記Ｘ線検出器を、前記対象物を挟んで前記Ｘ線源に対向して配置し、この状態で前記Ｘ線源からＸ線を放射させて、前記Ｘ線検出器に前記対象物の第２Ｘ線画像を取得させ、
    　前記画像処理部は、
    　　前記第１Ｘ線画像における前記第１方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第１方向且つ第１仰角方向から見た前記対象物の第１厚さデータを求め、さらに、該第１厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第１断面データと、前記第２面側を基準とした第２断面データとを求め、次いで、
    　　前記第２Ｘ線画像における前記第２方向に沿った輝度値分布に基づき、前記第２方向且つ第２仰角方向から見た前記対象物の第２厚さデータを求め、さらに、該第２厚さデータに基づき、前記対象物の第１面側を基準とした第３断面データと、前記第２面側を基準とした第４断面データとを求め、さらに、
    　　前記第１乃至第４断面データから、前記第１方向及び前記第２方向により定まる高信頼領域の断面データを部分的に抽出し、該抽出された部分的断面データを合成して前記対象物の断面データを導出する、Ｘ線検査装置。
  9. 　請求項８に記載のＸ線検査装置において、
    　前記対象物の厚さとＸ線透過時の輝度との関係をテーブル化した換算データを予め記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記画像処理部は、前記第１及び第２Ｘ線画像における前記第１及び第２方向に沿った輝度値を、前記換算データに基づき厚さに換算することで、前記第１及び第２厚さデータを求める、Ｘ線検査装置。
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