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JP2006177760A - X-ray inspection apparatus, X-ray inspection method, and X-ray inspection program - Google Patents

X-ray inspection apparatus, X-ray inspection method, and X-ray inspection program Download PDF

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JP2006177760A
JP2006177760A JP2004370897A JP2004370897A JP2006177760A JP 2006177760 A JP2006177760 A JP 2006177760A JP 2004370897 A JP2004370897 A JP 2004370897A JP 2004370897 A JP2004370897 A JP 2004370897A JP 2006177760 A JP2006177760 A JP 2006177760A
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JP
Japan
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ray
inspection
plane
acquired
moving
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Application number
JP2004370897A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokuji Teramoto
篤司 寺本
Takayuki Murakoshi
貴行 村越
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Nagoya Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Nagoya Electric Works Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】 多数の検査対象品を高速に検査することが困難であった。
【解決手段】 X線によって検査対象を検査するにあたり、固定的に配置されたX線源から所定の立体角の範囲にX線を出力し、平面的に並べられた複数の検査対象品を上記X線の出力範囲内で平面的に移動させ、上記検査対象品の位置の変更を行いながら、上記検査対象品の移動平面に対して垂直な軸に対して傾斜した検出面を持つ検出器であって、上記立体角に含まれる複数の位置に配設された複数の検出器でX線画像を取得し、取得した複数のX線画像から、異なる検出器で取得したX線画像であって同一の検査対象品を含む複数のX線画像を抽出し、これらのX線画像に基づいて当該検査対象品の検査を行う。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED To inspect a large number of inspection objects at high speed.
In inspecting an inspection object by X-rays, X-rays are output from a fixedly arranged X-ray source to a predetermined solid angle range, and a plurality of inspection objects arranged in a plane are arranged as described above. A detector having a detection surface inclined with respect to an axis perpendicular to the plane of movement of the inspection object while moving in a plane within the X-ray output range and changing the position of the inspection object An X-ray image acquired by a plurality of detectors arranged at a plurality of positions included in the solid angle and acquired by a different detector from the acquired plurality of X-ray images. A plurality of X-ray images including the same inspection target product are extracted, and the inspection target product is inspected based on these X-ray images.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、X線検査装置、X線検査方法およびX線検査プログラムに関する。   The present invention relates to an X-ray inspection apparatus, an X-ray inspection method, and an X-ray inspection program.

従来より、検査対象品にX線を照射し、得られる透過像を分析することによって当該検査対象品の良否判定等が行われていた(例えば、特許文献1参照。)。この文献においては、X−Yステージ上にθテーブルを配設し、X−Yステージに直交する面内でX線源およびカメラを回転させる技術(特許文献1,図1)や、X−Yステージに直交する軸を中心にしてX線源およびカメラを回転させる技術(特許文献1,図2)が開示されている。
特開2000−356606号公報
Conventionally, the quality of an inspection target product is determined by irradiating the inspection target product with X-rays and analyzing the obtained transmission image (see, for example, Patent Document 1). In this document, a θ table is disposed on an XY stage, an X-ray source and a camera are rotated in a plane orthogonal to the XY stage (Patent Document 1, FIG. 1), and XY. A technique (Patent Document 1 and FIG. 2) for rotating an X-ray source and a camera around an axis orthogonal to the stage is disclosed.
JP 2000-356606 A

上述した従来のX線検査装置においては、多数の検査対象品を高速に検査することが困難であった。すなわち、検査対象品を詳細に検査するためには、検査対象品を異なる方向から撮影した複数のX線画像を取得し、外観検査や3次元構造の解析を行う必要がある。従来の技術においては、異なる方向から検査対象品を撮影するために検査対象品を所定の位置に配設し、X線源およびカメラを回転させるため、多数の検査対象品のそれぞれについて、検査対象品を一つずつ予め決められた位置に配設し、異なる方向から複数回の撮影を行うという処理を繰り返していた。従って、ICチップを接続する多数の半田バンプなど、多数の検査対象品を検査するためには非常に時間がかかってしまう。   In the conventional X-ray inspection apparatus described above, it has been difficult to inspect a large number of inspection objects at high speed. That is, in order to inspect the inspection target product in detail, it is necessary to acquire a plurality of X-ray images obtained by photographing the inspection target product from different directions, and to perform an appearance inspection and a three-dimensional structure analysis. In the conventional technique, in order to photograph the inspection target product from different directions, the inspection target product is arranged at a predetermined position, and the X-ray source and the camera are rotated. The process of arranging the products one by one at a predetermined position and taking a plurality of shots from different directions was repeated. Therefore, it takes a very long time to inspect a large number of inspection objects such as a large number of solder bumps connecting the IC chips.

また、X線源は通常、高電圧を利用してX線を発生させるため、装置が大きく、また重くなる。このように、大きく重いX線源を移動させるためには、大がかりな装置が必要であるとともに移動を完了するまでに多くの時間を要してしまう。従って、一つずつ検査対象品を検査する従来の手法では、検査対象品の数が増加するほど、X線源等の移動による時間のロスが増加し、高速な検査が実施できなかった。   Also, since the X-ray source normally generates X-rays using a high voltage, the apparatus becomes large and heavy. Thus, in order to move a large and heavy X-ray source, a large-scale apparatus is required and much time is required to complete the movement. Therefore, in the conventional method of inspecting the inspection target products one by one, the time loss due to the movement of the X-ray source or the like increases as the number of the inspection target products increases, and high-speed inspection cannot be performed.

尚、多数の検査対象品を高速に実施することは、部品の全数検査を実施するような場合に極めて重要である。すなわち、自動車の搭載部品など、一部の部品について抜き取り調査をするのでは不十分であって全数検査を必要とする製品では、高速に検査対象品を検査しなければ、生産効率が低下してしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、多数の検査対象品を高速に検査することが可能なX線検査装置、X線検査方法およびX線検査プログラムの提供を目的とする。
It should be noted that it is extremely important to implement a large number of products to be inspected at high speed in the case where all parts are inspected. In other words, it is not sufficient to conduct sampling surveys on some parts, such as automobile mounted parts, and for products that require 100% inspection, the production efficiency will decrease unless the inspection target product is inspected at high speed. End up.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an X-ray inspection apparatus, an X-ray inspection method, and an X-ray inspection program capable of inspecting a large number of inspection objects at high speed.

上記目的を達成するため、請求項1にかかる発明では、検査対象品の位置を変更しながら複数のX線画像を取得し、異なる検出器で取得したX線画像であって同一の検査対象品を含む複数のX線画像を抽出する。これらのX線画像は、同一の検査対象品について異なる方向からX線画像を撮影したものであるので、これらのX線画像に基づいて上記検査対象品の検査を行うことにより、その検査対象品を詳細に検査することが可能になる。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of X-ray images are acquired while changing the position of the inspection object, and X-ray images acquired by different detectors are the same inspection object. A plurality of X-ray images including are extracted. Since these X-ray images are obtained by photographing X-ray images from different directions for the same inspection target product, the inspection target product can be obtained by inspecting the inspection target product based on these X-ray images. Can be inspected in detail.

すなわち、平面移動手段では、X線画像を取得する際に検査対象品が検出器の視野内に配設されるように検査対象品を移動させるが、本発明においては、特定の検査対象品のみを特定の検出器で撮影するために平面移動手段による移動をするのではなく、複数の検出器のいずれかまたは総てによって複数の検査対象品を撮影するように移動させる。従って、ある検出器によってある検査対象品のX線画像を取得し、同時に、他の検出器によって他の検査対象品のX線画像を取得する。これを繰り返せば、特定の検査対象品について異なる方向から撮影したX線画像を取得することが可能である。   That is, the plane moving means moves the inspection object so that the inspection object is arranged in the field of view of the detector when acquiring the X-ray image. In the present invention, only the specific inspection object is moved. Instead of moving by a plane moving means to take an image with a specific detector, a plurality of inspection objects are moved to be imaged by any or all of the plurality of detectors. Accordingly, an X-ray image of a certain inspection object is acquired by a certain detector, and at the same time, an X-ray image of another inspection object is acquired by another detector. By repeating this, it is possible to acquire X-ray images taken from different directions for a specific inspection object.

そこで、対象品検査手段によって特定の検査対象品について異なる方向から撮影したX線画像を抽出し、分析すれば、当該特定の検査対象品について詳細に分析を行うことが可能になる。また、以上の構成においては、一回の撮影動作によって一枚のX線画像を取得するのではなく、一回の撮影動作によって複数のX線画像を取得するので、X線画像を効率的に収集することができ、高速に検査を行うことが可能になる。   Therefore, if an X-ray image taken from a different direction for a specific inspection target product is extracted and analyzed by the target product inspection means, the specific inspection target product can be analyzed in detail. Further, in the above configuration, since one X-ray image is not acquired by one imaging operation, but a plurality of X-ray images are acquired by one imaging operation, X-ray images are efficiently acquired. The data can be collected and the inspection can be performed at high speed.

さらに、本発明においては、所定の立体角の範囲にX線を出力するX線源を固定的に配置し、検査対象品をこの立体角の範囲内で平面的に移動させてX線画像を撮影する。従って、本発明では、大きく、重いX線源を移動させることなく検査対象品のX線画像を取得することができ、高速に検査を行うことが可能である。   Further, in the present invention, an X-ray source that outputs X-rays in a predetermined solid angle range is fixedly arranged, and the inspection target product is moved in a plane within the solid angle range to obtain an X-ray image. Take a picture. Therefore, in the present invention, an X-ray image of a product to be inspected can be acquired without moving a large and heavy X-ray source, and inspection can be performed at high speed.

ここで、X線出力手段はX線源が固定的に配置され、かつ所定の立体角の範囲にX線を出力することができればよい。X線源は、検査対象品の検査に際して移動しない状態で構成されればよく、X線検査装置を工場等に据え付ける際に床や検査ラインに対して相対的に移動しないように設置されればよい。また、X線の出力範囲は、上記X線画像取得手段における複数の検出器の検出面が含まれるような範囲であればよい。すなわち、従来用いられてきた照射範囲に制約のあるX線管を使用するのではなく、広い範囲にX線が照射されるX線管を使用することによって、X線画像の撮影に際してX線源の角度変更や移動を伴わないようにすることができればよい。   Here, the X-ray output means is not limited as long as the X-ray source is fixedly arranged and can output X-rays within a predetermined solid angle range. The X-ray source may be configured so as not to move when inspecting the inspection target product, and may be installed so as not to move relative to the floor or the inspection line when the X-ray inspection apparatus is installed in a factory or the like. . The X-ray output range may be a range that includes the detection surfaces of a plurality of detectors in the X-ray image acquisition means. That is, an X-ray source is used for taking an X-ray image by using an X-ray tube that irradiates a wide range of X-rays instead of using an X-ray tube with a limited irradiation range that has been conventionally used. It suffices to be able to prevent the angle from changing or moving.

尚、このようなX線源としては、例えば、透過型開放管を採用すればよい。すなわち、透過型開放管においては、薄いターゲットに衝突した電子によってX線が発生し、X線が当該ターゲットを透過して外部に出力される際にほぼ全方位(立体角2π)が出力範囲になる。むろん、ほとんどの場合、被検査対象について撮像するための照射範囲として立体角2πは必要なく、少なくとも上記複数の位置における検出面を含む立体角でX線を照射するX線源を採用すればよいが、立体角が大きいほど本発明を適用できる検査対象品が多くなり、汎用性が高くなる。   As such an X-ray source, for example, a transmission type open tube may be employed. That is, in a transmissive open tube, X-rays are generated by electrons colliding with a thin target, and almost all directions (solid angle 2π) are within the output range when the X-rays pass through the target and are output to the outside. Become. Of course, in most cases, the solid angle 2π is not necessary as an irradiation range for imaging the object to be inspected, and an X-ray source that irradiates X-rays with solid angles including at least the detection surfaces at the plurality of positions may be employed. However, the larger the solid angle, the more products to be inspected to which the present invention can be applied, and the versatility becomes higher.

平面移動手段は、検査対象品を2次元的に移動させることができれば良く、いわゆるX−Yステージ等によって構成することができる。尚、本発明においては、検査対象品を回転移動させる必要がないので、X線源と検査対象品とを近接させることが可能である。従って、X線画像取得手段の検出面において容易に大きな拡大率のX線画像を取得することができ、高精度の検査を実施することが可能である。   The plane moving means only needs to be able to move the inspection object two-dimensionally, and can be constituted by a so-called XY stage or the like. In the present invention, since there is no need to rotate the inspection target product, the X-ray source and the inspection target product can be brought close to each other. Therefore, it is possible to easily acquire an X-ray image having a large magnification on the detection surface of the X-ray image acquiring means, and it is possible to perform a highly accurate inspection.

X線画像取得手段においては、X線出力手段から出力されたX線および検査対象品を透過したX線を複数の位置において検出面にて取得することができれば良い。これらの検出手段としては、例えば、2次元的に配置したCCDによってX線の強度を計測するセンサを採用可能である。また、検出面は、X線源の焦点に対向するように傾斜角が決められていればよく、検査対象品の移動平面に対して垂直な軸に対して所定の角度で傾斜させればよい。   In the X-ray image acquisition unit, it is only necessary that the X-rays output from the X-ray output unit and the X-rays transmitted through the inspection object can be acquired on a detection surface at a plurality of positions. As these detection means, for example, a sensor that measures the intensity of X-rays using a two-dimensionally arranged CCD can be employed. The detection surface may be inclined at a predetermined angle with respect to an axis perpendicular to the plane of movement of the inspection target product, as long as the inclination angle is determined so as to face the focal point of the X-ray source. .

対象品検査手段による検査としては、透過像に基づいて検査対象品の断面積や体積、形状、半田付けにおけるブリッジの有無等を検査したり、複数の透過像に基づく再構成演算を行って断層像を算出し、半田付け等の良否判定を行うなど種々の構成を採用可能である。尚、検査対象品について複数の透過像を取得して再構成演算を実施する場合に本発明の構成を採用せず、一つの検査対象品を逐次複数の検出器の視野に移動させる構成を採用すると、検査時間が非常に長くなるため、再構成演算を実施して、断層像を分析する構成について本発明を適用すると、検査時間短縮の効果がより大きくなる。   For inspection by the target product inspection means, the cross-sectional area, volume, shape, presence / absence of bridges in soldering, etc. are inspected based on the transmission image, or reconstruction operation is performed based on multiple transmission images. Various configurations such as calculating an image and determining pass / fail such as soldering can be employed. In addition, when acquiring a plurality of transmission images for the inspection target product and performing the reconstruction calculation, the configuration of the present invention is not adopted, and the configuration in which one inspection target product is sequentially moved to the field of view of a plurality of detectors is adopted. Then, since the inspection time becomes very long, if the present invention is applied to a configuration in which a reconstruction operation is performed and a tomogram is analyzed, the effect of reducing the inspection time is further increased.

尚、異なる方向から撮影した複数のX線画像を用いれば、上述の再構成演算を行うことが可能であるが、この再構成演算を行う場合には、検査対象品に対して所定の対称性を有する位置からX線画像を撮影するのが好ましい。例えば、検査対象品の移動平面に対して垂直な軸を中心に検出面を回転させたことを想定した場合の位置(以下、回転位置と呼ぶ)に検出面を配設すればよい。より具体的には、X線源の焦点とX線照射範囲の中心とを結ぶ直線を軸とし、この軸を中心にした所定の半径の円周上に回転位置を想定すればよい。   If a plurality of X-ray images taken from different directions are used, the above-described reconstruction calculation can be performed. However, when this reconstruction calculation is performed, a predetermined symmetry with respect to the inspection target product is obtained. It is preferable to take an X-ray image from a position having For example, the detection surface may be disposed at a position (hereinafter referred to as a rotation position) assuming that the detection surface is rotated about an axis perpendicular to the moving plane of the inspection target product. More specifically, a straight line connecting the focal point of the X-ray source and the center of the X-ray irradiation range is used as an axis, and the rotational position may be assumed on the circumference of a predetermined radius centered on this axis.

以上のように、検出面を複数の回転位置に配設すれば、回転対称性のある位置から検査対象品を撮影することができ、撮影したX線画像の回転対称性を考慮して3次元構造を解析することが可能になる。尚、この構成においては複数の回転位置にてX線画像を取得するが、X線画像を取得するために検査対象品を回転させることはない。従って、簡易な構成によって検査対象を平面移動させるのみで検査対象品の検査を行うことが可能になり、多数の検査対象品を検査する場合であっても高速にその処理を実施することができる。   As described above, if the detection surfaces are arranged at a plurality of rotational positions, the inspection object can be photographed from a rotationally symmetric position, and three-dimensional in consideration of the rotational symmetry of the photographed X-ray image. It becomes possible to analyze the structure. In this configuration, X-ray images are acquired at a plurality of rotational positions, but the inspection target product is not rotated in order to acquire X-ray images. Accordingly, it is possible to inspect the inspection object by simply moving the inspection object in a plane with a simple configuration, and the processing can be performed at high speed even when inspecting a large number of inspection objects. .

本発明では、一回の撮影動作によって複数のX線画像を取得することで撮影処理の効率化を図り、これによって検査速度を高速化している。このためには、請求項3のように、検出器の視野サイズを平面移動手段による単位移動量にする構成が好ましい。すなわち、平面移動手段によって単位移動量での移動を行いながら検査を行うこととし、この単位移動量を上記検出器の視野に含まれる領域の移動方向への長さとする。   In the present invention, the efficiency of imaging processing is improved by acquiring a plurality of X-ray images by a single imaging operation, thereby increasing the inspection speed. For this purpose, a configuration in which the visual field size of the detector is set to a unit moving amount by the plane moving means is preferable. That is, the inspection is performed while moving by the unit moving amount by the plane moving unit, and this unit moving amount is set to the length in the moving direction of the region included in the field of view of the detector.

この構成によれば、上記平面移動手段による移動の度に、上記検査対象品の移動平面内で検出器の視野に含まれる領域が切り換えられ、この領域に隣接する領域であって移動前に視野外にあった領域が視野内に含まれることになる。従って、複数の検査対象品が一つの検出器の視野を超える領域に渡って存在しているときに、少ない回数の移動によって全検査対象品を効率的に撮影することが可能になる。むろん、一つの検出器によって全検査対象品の撮影が終了した時点で他の検出器においても全検査対象品の撮影が終了しているとは限らないが、少なくとも一回の撮影に際して複数の検出器によって検査対象品を撮影することができれば、全検出器にて逐次撮影を行う場合と比較して撮影作業を効率化することができる。   According to this configuration, each time the plane is moved by the plane moving means, the area included in the field of view of the detector is switched within the plane of movement of the inspection object, and the area adjacent to this area is The area that was outside is included in the field of view. Therefore, when a plurality of inspection target products exist over an area exceeding the field of view of one detector, it is possible to efficiently image all the inspection target products by a small number of movements. Of course, at the time when the imaging of all the inspection target products is completed by one detector, the imaging of all the inspection target products is not necessarily completed by other detectors, but a plurality of detections are performed at least for one imaging. If the inspection object can be photographed with the detector, the photographing work can be made more efficient than the case of sequentially photographing with all detectors.

さらに、一回の撮影動作によって複数のX線画像を取得することで撮影処理の効率化を図り、これによって検査速度を高速化するためには、直線上に並べられた複数の検査対象品について本発明を適用すると特に好ましい。すなわち、請求項4のように、当該並べられた複数の検査対象品の異なる2つについて、それぞれのX線画像を異なる検出器によって同時に取得できるように構成する。この構成においては、上記平面移動手段によって上記直線の方向に検査対象品を移動させることで、さらに別の2つの検査対象品について異なる検出器によってX線画像を同時に取得可能である。   Furthermore, in order to improve the efficiency of the imaging process by acquiring a plurality of X-ray images by one imaging operation, and thereby to increase the inspection speed, a plurality of inspection objects arranged on a straight line It is particularly preferable to apply the present invention. That is, as in the fourth aspect, the X-ray images can be simultaneously acquired by different detectors with respect to two different ones of the plurality of inspection target products arranged. In this configuration, by moving the inspection object in the direction of the straight line by the plane moving means, X-ray images can be simultaneously acquired by different detectors for two other inspection objects.

従って、X線画像取得手段によるX線画像の撮影と、平面移動手段による検査対象品の移動とを繰り返すことにより、一回の撮影の度に少なくとも2枚のX線画像を取得しながら、複数の検査対象品についてのX線画像を取得することができる。このため、多数の検査対象品について複数のX線画像を効率的に取得することができ、高速に検査を実施することが可能である。   Accordingly, by repeating the imaging of the X-ray image by the X-ray image acquisition means and the movement of the inspection object by the plane moving means, a plurality of X-ray images can be acquired while acquiring at least two X-ray images for each imaging. X-ray images of the inspection target product can be acquired. For this reason, it is possible to efficiently acquire a plurality of X-ray images for a large number of products to be inspected, and to perform inspection at high speed.

尚、この構成では、ある方向に検査対象品を移動させることによって複数の検出器の視野内に異なる検査対象品を配置し、さらなる移動によって再び複数の検出器の視野内に異なる検査対象品を配置することができればよい。従って、検出器の視野内に検査対象品を配置できる限りにおいて当該検査対象品がその移動方向に沿って直線的に並んでいればよく、厳密に直線状に並んでいることが必須というわけではない。   In this configuration, by moving the inspection object in a certain direction, different inspection objects are arranged in the field of view of the plurality of detectors, and by further movement, different inspection objects are again in the field of view of the plurality of detectors. It only needs to be arranged. Therefore, as long as the inspection object can be arranged in the field of view of the detector, the inspection object only needs to be linearly arranged along the moving direction, and it is not essential that the inspection object is strictly aligned. Absent.

また、本発明において、上記単位移動量を正確に算出するために、請求項5のように位置センサを採用しても良い。すなわち、位置センサによって上記X線出力手段における焦点と上記検査対象品との相対的な位置関係を検出すれば、X線画像取得手段における検出面と、X線検出手段における焦点との相対的な関係から検出器の視野に含まれる領域の大きさを正確に算出することができる。当該領域の大きさを正確に算出することができれば、当該領域において検査対象品を移動させる方向に沿った長さを正確に算出することができる。従って、平面移動手段における移動制御を正確に実施することが可能になる。   In the present invention, a position sensor may be employed as in claim 5 in order to accurately calculate the unit movement amount. That is, if the relative positional relationship between the focal point in the X-ray output unit and the inspection object is detected by the position sensor, the relative relationship between the detection surface in the X-ray image acquisition unit and the focal point in the X-ray detection unit. From the relationship, the size of the region included in the field of view of the detector can be accurately calculated. If the size of the area can be accurately calculated, the length along the direction in which the inspection target product is moved in the area can be accurately calculated. Therefore, it is possible to accurately carry out movement control in the plane moving means.

ここで、位置センサは、上記X線出力手段における焦点と上記検査対象品との相対的な位置関係を検出することができれば良く、例えば、当該焦点から鉛直上方に向けた軸に平行な距離(高さ)等によって相対位置関係を検出しても良い。むろん、ここでは、検査対象品と焦点との相対的な位置関係を直接的に検出する構成の他、検査対象品が載置されている基板等と焦点との相対的な位置関係を検出し、基板等の厚さを見込んで相対的な位置関係を取得しても良いし、基板等の厚さが無視できると考えても良い。   Here, the position sensor only needs to be able to detect the relative positional relationship between the focal point in the X-ray output means and the inspection object, and for example, a distance parallel to the axis vertically upward from the focal point ( The relative positional relationship may be detected by height) or the like. Of course, in addition to the configuration that directly detects the relative positional relationship between the inspection target product and the focal point, the relative positional relationship between the substrate on which the inspection target product is placed and the focal point is detected. The relative positional relationship may be acquired in consideration of the thickness of the substrate or the like, or the thickness of the substrate or the like may be considered negligible.

本発明においては、上述のように高速に検査を実施可能な構成を採用しているため、工場等の検査ラインにおいてインラインで検査を実施できるように構成することが好ましい。そこで、請求項6のように、上記平面移動手段において複数の検査対象品をX線の出力範囲に逐次搬送する搬送機構を構成すれば、多数の検査対象品をインラインで検査することが可能になる。この結果、全数検査を要する検査対象品に適用して好適なX線検査装置を提供することができる。   In this invention, since the structure which can test | inspect at high speed as mentioned above is employ | adopted, it is preferable to comprise so that an inspection can be implemented in-line in inspection lines, such as a factory. Therefore, as in claim 6, if a transport mechanism that sequentially transports a plurality of products to be inspected to the X-ray output range in the plane moving means, a large number of products to be inspected can be inlined. Become. As a result, it is possible to provide an X-ray inspection apparatus suitable for application to an inspection target product that requires 100% inspection.

また、本発明においては、不必要な検査を防止することによって高速化を図ることもできる。すなわち、請求項7のように、平行X線検出手段によって検出したX線に基づく検査結果が所定の基準を満たさない場合に、X線検出手段における複数の検出器で検出したX線に基づく検査を行うように構成すれば、必要な場合にのみ複数のX線画像で検査を行うことになる。従って、高速に検査を行うことが可能である。   In the present invention, it is also possible to increase the speed by preventing unnecessary inspection. That is, when the inspection result based on the X-ray detected by the parallel X-ray detection means does not satisfy a predetermined standard as in claim 7, the inspection based on the X-rays detected by a plurality of detectors in the X-ray detection means. If it is configured to perform the inspection, inspection is performed with a plurality of X-ray images only when necessary. Therefore, inspection can be performed at high speed.

ここでは、X線検出手段における複数の検出器に基づく検査が不要であるか否かを所定の基準によって判定することができればよい。従って、所定の基準としては、検査対象品が明らかに良品であることを示す基準と検査対象品が明らかに不良品であることを示す基準とのいずれかまたは双方を採用することができる。より具体的には、平行X線検出手段で取得するX線画像の強度やX線画像から得られる検査対象品の断面積や体積、形状に対して予め基準を設定すればよい。   Here, it is only necessary to determine whether or not inspection based on a plurality of detectors in the X-ray detection means is unnecessary based on a predetermined criterion. Therefore, as the predetermined standard, either or both of a standard indicating that the inspection target product is clearly a non-defective product and a standard indicating that the inspection target product is clearly a defective product can be employed. More specifically, a standard may be set in advance for the intensity of the X-ray image acquired by the parallel X-ray detection means and the cross-sectional area, volume, and shape of the inspection target product obtained from the X-ray image.

以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法においても本発明を適用可能である。その一例として、請求項8にかかる発明は、請求項1に対応した方法を実現する構成としてある。むろん、その実質的な動作については上述した装置の場合と同様である。また、請求項2〜請求項7に対応した方法も構成可能である。このようなX線検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。従って、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。   Although the case where the present invention is realized as an apparatus has been described above, the present invention can also be applied to a method for realizing such an apparatus. As an example, the invention according to claim 8 is configured to realize the method corresponding to claim 1. Of course, the substantial operation is the same as that of the apparatus described above. A method corresponding to claims 2 to 7 can also be configured. Such an X-ray inspection apparatus may be realized by itself, applied to a certain method, or used in a state where the same method is incorporated in another device. Not only this but various aspects are included. Therefore, it can be changed as appropriate, such as software or hardware.

発明の思想の具現化例として上記方法を制御するためのソフトウェアとなる場合には、かかるソフトウェアあるいはソフトウェアを記録した記録媒体上においても当然に存在し、利用される。その一例として、請求項9にかかる発明は、請求項1に対応した機能をソフトウェアで実現する構成としてある。むろん、請求項2〜請求項7に対応したソフトウェアも構成可能である。   In the case of software for controlling the above method as an embodiment of the idea of the invention, it naturally exists and is used also on the recording medium on which the software or software is recorded. As an example, the invention according to claim 9 is configured to realize the function corresponding to claim 1 by software. Of course, software corresponding to claims 2 to 7 can also be configured.

また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地無く同等である。その他、供給装置として通信回線を利用して行なう場合でも本発明が利用されていることにはかわりない。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態であってもよい。   The software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium that will be developed in the future. The duplication stages such as the primary replica and the secondary replica are the same without any question. In addition, even when the communication apparatus is used as the supply device, the present invention is not changed. Further, even when a part is software and a part is realized by hardware, the idea of the invention is not completely different, and a part is stored on a recording medium and is appropriately changed as necessary. It may be in a form that is read.

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)本発明の構成:
(2)X線検査処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of the present invention:
(2) X-ray inspection process:
(3) Other embodiments:

(1)本発明の構成:
図1は本発明にかかるX線検査装置10の概略ブロック図である。同図において、このX線検査装置10は、X線発生器11とX−Yステージ12とX線検出器13a〜13dと搬送装置14とを備えており、各部をCPU25によって制御する。すなわち、X線検査装置10はCPU25を含む制御系としてX線制御機構21とステージ制御機構22と画像取得機構23と搬送機構24とCPU25と入力部26と出力部27とメモリ28とを備えている。この構成において、CPU25は、メモリ28に記録された図示しないプログラムを実行し、各部を制御し、また所定の演算処理を実施することができる。
(1) Configuration of the present invention:
FIG. 1 is a schematic block diagram of an X-ray inspection apparatus 10 according to the present invention. In this figure, the X-ray inspection apparatus 10 includes an X-ray generator 11, an XY stage 12, X-ray detectors 13 a to 13 d, and a transport device 14, and each part is controlled by a CPU 25. That is, the X-ray inspection apparatus 10 includes an X-ray control mechanism 21, a stage control mechanism 22, an image acquisition mechanism 23, a transport mechanism 24, a CPU 25, an input unit 26, an output unit 27, and a memory 28 as a control system including a CPU 25. Yes. In this configuration, the CPU 25 can execute a program (not shown) recorded in the memory 28, control each unit, and perform predetermined arithmetic processing.

メモリ28はデータを蓄積可能な記憶媒体であり、予め検査位置データ28aと撮像条件データ28bとが記録されている。検査位置データ28aは、検査対象品の位置を示すデータであり、本実施形態においては、基板上に配設されたバンプの位置を示すデータである。撮像条件データ28bは、X線発生器11にてX線を発生させる際の条件を示すデータであり、X線管に対する印加電圧,撮像時間等を含む。尚、メモリ28はデータを蓄積可能であればよく、RAMやEEPROM,HDD等種々の記憶媒体を採用可能である。   The memory 28 is a storage medium capable of storing data, and inspection position data 28a and imaging condition data 28b are recorded in advance. The inspection position data 28a is data indicating the position of the product to be inspected, and in the present embodiment, is data indicating the position of the bump disposed on the substrate. The imaging condition data 28b is data indicating conditions when X-rays are generated by the X-ray generator 11, and includes an applied voltage to the X-ray tube, imaging time, and the like. The memory 28 only needs to be able to store data, and various storage media such as a RAM, an EEPROM, and an HDD can be employed.

X線制御機構21は、上記撮像条件データ28bを参照し、X線発生器11を制御して所定のX線を発生させることができる。X線発生器11は、いわゆる透過型開放管であり、X線の出力位置である焦点Fからほぼ全方位、すなわち、立体角2πの範囲にX線を出力する。また、X線発生器11は、X線検査装置10において固定的に配置されている。すなわち、X線発生器11の位置や角度は変更されず、装置において固定されたまま移動されることはない。   The X-ray control mechanism 21 can generate predetermined X-rays by referring to the imaging condition data 28b and controlling the X-ray generator 11. The X-ray generator 11 is a so-called transmissive open tube, and outputs X-rays from the focal point F, which is the output position of the X-rays, in almost all directions, that is, in the range of the solid angle 2π. The X-ray generator 11 is fixedly arranged in the X-ray inspection apparatus 10. That is, the position and angle of the X-ray generator 11 are not changed and are not moved while being fixed in the apparatus.

ステージ制御機構22はX−Yステージ12と接続されており、上記検査位置データ28aに基づいて同X−Yステージ12を制御する。また、搬送機構24は、搬送装置14を制御して基板12aをX−Yステージ12に搬送する。すなわち、搬送装置14によって一方向に基板12aを搬送し、X−Yステージ12において基板12a上のバンプを検査し、搬送装置14にて検査後の基板12aを搬送する処理を連続的に実施できるように構成されている。   The stage control mechanism 22 is connected to the XY stage 12, and controls the XY stage 12 based on the inspection position data 28a. The transport mechanism 24 controls the transport device 14 to transport the substrate 12 a to the XY stage 12. That is, the substrate 12a can be conveyed in one direction by the conveying device 14, the bumps on the substrate 12a can be inspected by the XY stage 12, and the substrate 12a after the inspection can be conveyed by the conveying device 14 continuously. It is configured as follows.

尚、上述のように検査位置データ28aは基板上のバンプの位置を特定しており、ステージ制御機構22は、バンプを連続的に撮影する際に所定の単位移動量で基板12aを移動させるようにX−Yステージ12を制御する。すなわち、単位移動量はX線検出器13a〜13dにおける一回の撮影範囲(視野)に基づいて決定されており、当該視野に含まれる基板12a上の領域の長さであって、X−Yステージ12の移動方向に沿った長さが単位移動量である。   As described above, the inspection position data 28a specifies the position of the bump on the substrate, and the stage control mechanism 22 moves the substrate 12a by a predetermined unit movement amount when continuously photographing the bump. The XY stage 12 is controlled. That is, the unit movement amount is determined based on one imaging range (field of view) in the X-ray detectors 13a to 13d, and is the length of the region on the substrate 12a included in the field of view, which is XY. The length along the moving direction of the stage 12 is a unit moving amount.

画像取得機構23はX線検出器13a〜13dに接続されており、同X線検出器13a〜13dが出力する検出値によって検査対象品のX線画像を取得する。本実施形態におけるX線検出器13a〜13dは、2次元的に分布したセンサを備えており、検出したX線からX線の2次元分布を示すX線画像データを生成することができる。尚、本実施形態においては、基板12aがある位置に配設されているときに、X線検出器13a〜13dのうち、複数の検出器の視野内にバンプが含まれる場合があり、この場合には、当該複数の検出器によってX線画像データを生成する。   The image acquisition mechanism 23 is connected to the X-ray detectors 13a to 13d, and acquires X-ray images of the inspection target product based on the detection values output from the X-ray detectors 13a to 13d. The X-ray detectors 13a to 13d in the present embodiment include two-dimensionally distributed sensors, and can generate X-ray image data indicating a two-dimensional X-ray distribution from the detected X-rays. In the present embodiment, when the substrate 12a is disposed at a certain position, bumps may be included in the field of view of the plurality of detectors among the X-ray detectors 13a to 13d. First, X-ray image data is generated by the plurality of detectors.

出力部27は上記X線画像等を表示するディスプレイであり、入力部26は利用者の入力を受け付ける操作入力機器である。すなわち、利用者は入力部26を介して種々の入力を実行可能であるし、CPU25の処理によって得られる種々の演算結果やX線画像データ、検査対象品の良否判定結果等を出力部27に表示することができる。   The output unit 27 is a display that displays the X-ray image and the like, and the input unit 26 is an operation input device that accepts user input. That is, the user can execute various inputs via the input unit 26, and various calculation results obtained by the processing of the CPU 25, X-ray image data, pass / fail judgment results of the inspection target product, and the like are output to the output unit 27. Can be displayed.

CPU25は、メモリ28に蓄積された各種制御プログラムに従って所定の演算処理を実行可能であり、検査対象品の検査を行うために、図1に示す搬送制御部25aとX線制御部25bとステージ制御部25cと画像取得部25dと良否判定部25eとにおける演算を実行する。搬送制御部25aは、搬送機構24を制御して、適切なタイミングで基板12aをX−Yステージ12に供給し、また、適切なタイミングで搬送装置14を駆動して検査済みの基板12aをX−Yステージ12から取り除く。   The CPU 25 can execute predetermined arithmetic processing according to various control programs stored in the memory 28, and in order to inspect the inspection target product, the transport control unit 25a, the X-ray control unit 25b, and the stage control shown in FIG. The calculation in the part 25c, the image acquisition part 25d, and the quality determination part 25e is performed. The transport control unit 25a controls the transport mechanism 24 to supply the substrate 12a to the XY stage 12 at an appropriate timing, and also drives the transport device 14 at an appropriate timing to transfer the inspected substrate 12a to the X-Y stage 12. -Remove from Y stage 12.

X線制御部25bは、上記撮像条件データ28bを取得し、上記X線制御機構21を制御して所定のX線をX線発生器11から出力させる。ステージ制御部25cは、上記検査位置データ28aを取得し、未撮影のバンプを逐次X線検出器13a〜13dの視野内に配置するための座標値を算出し、ステージ制御機構22に供給する。この結果、ステージ制御機構22は、この座標値がX線検出器13a〜13dのいずれかの視野に含まれるようにX−Yステージ12を移動させる。画像取得部25dは、画像取得機構23が取得するX線画像データをメモリ28に記録する。良否判定部25eは、当該記録されたX線画像データに基づいて所定の演算処理を行い、検査対象品が良品であるか、不良品であるかを判定する。   The X-ray control unit 25 b acquires the imaging condition data 28 b and controls the X-ray control mechanism 21 to output predetermined X-rays from the X-ray generator 11. The stage control unit 25 c acquires the inspection position data 28 a, calculates coordinate values for sequentially placing unexposed bumps in the field of view of the X-ray detectors 13 a to 13 d, and supplies the coordinate values to the stage control mechanism 22. As a result, the stage control mechanism 22 moves the XY stage 12 so that this coordinate value is included in any of the visual fields of the X-ray detectors 13a to 13d. The image acquisition unit 25d records the X-ray image data acquired by the image acquisition mechanism 23 in the memory 28. The pass / fail determination unit 25e performs predetermined arithmetic processing based on the recorded X-ray image data, and determines whether the product to be inspected is a good product or a defective product.

(2)X線検査処理:
本実施形態においては、上述の構成において図2に示すフローチャートに従って検査対象品の良否判定を行う。本実施形態においては、多数の基板12aを搬送装置14によって搬送し、逐次X−Yステージ12上で基板12a上のバンプを検査する。このため、検査に際しては、まずステップS100にて搬送制御部25aが搬送機構24に指示を出し、搬送装置14によって検査対象の基板12aをX−Yステージ12上に搬送する。
(2) X-ray inspection process:
In the present embodiment, the quality of the inspection target product is determined according to the flowchart shown in FIG. In the present embodiment, a large number of substrates 12 a are transported by the transport device 14, and the bumps on the substrate 12 a are sequentially inspected on the XY stage 12. For this reason, at the time of inspection, first, at step S100, the transfer control unit 25a issues an instruction to the transfer mechanism 24, and the transfer device 14 transfers the substrate 12a to be inspected onto the XY stage 12.

次に、ステージ制御部25cは、検査対象となるバンプを適切な位置に移動させる。本実施形態において、基板12a上にはチップを基板12aに接続するための複数のバンプが配設されており、総てのバンプを逐次検査対象とするため、X−Yステージ12を制御する。   Next, the stage control unit 25c moves the bump to be inspected to an appropriate position. In the present embodiment, a plurality of bumps for connecting the chip to the substrate 12a are provided on the substrate 12a, and the XY stage 12 is controlled in order to sequentially inspect all the bumps.

図3は、本発明における基板12aとX線検出器との関係を示す図であり、図4は、バンプの構成例および単位移動量を示す図である。これらの図においては、X−Yステージ12による移動平面をx−y平面とし、この平面に垂直な方向をz方向としている。図3は、z−x平面を眺めた図であり、本実施形態においては、X線発生器11の焦点Fから鉛直上方に向けた軸Aを基準にしてX線検出器13a〜13dを配置している。すなわち、当該軸Aを中心とする半径Rの円周上に検出面の中心が位置するようにX線検出器13a〜13dを配設している。また、各X線検出器13a〜13dの検出面は、各検出面の中心と焦点Fとを結ぶ直線lに対して垂直になるように配向されている。   FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the substrate 12a and the X-ray detector in the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of bumps and a unit movement amount. In these figures, the plane of movement by the XY stage 12 is the xy plane, and the direction perpendicular to this plane is the z direction. FIG. 3 is a view of the zx plane, and in the present embodiment, the X-ray detectors 13a to 13d are arranged with reference to the axis A directed vertically upward from the focal point F of the X-ray generator 11. is doing. That is, the X-ray detectors 13a to 13d are arranged so that the center of the detection surface is located on the circumference of the radius R centering on the axis A. The detection surfaces of the X-ray detectors 13a to 13d are oriented so as to be perpendicular to a straight line l connecting the center of each detection surface and the focal point F.

具体的には、X線検出器13a〜13dの検出面は軸Aに対して傾斜され、x−y平面と検出面とに対して所定の角度(傾斜角)αが与えられている。さらに、X線検出器13a〜13dは、隣接する検出器との距離が総て同じ距離になるように配設されており、上記軸Aと検出面の中心とを結ぶ半径Rを回転させることを想定した場合、ある検出面の中心から半径Rを90度回転させると隣の検出面の中心に一致する。   Specifically, the detection surfaces of the X-ray detectors 13a to 13d are inclined with respect to the axis A, and a predetermined angle (inclination angle) α is given to the xy plane and the detection surface. Further, the X-ray detectors 13a to 13d are arranged such that the distances between adjacent detectors are all the same, and the radius R connecting the axis A and the center of the detection surface is rotated. If the radius R is rotated 90 degrees from the center of a certain detection surface, it coincides with the center of the adjacent detection surface.

このように配設された検出面においては、所定の面積にセンサが分布しているので、x−y平面の所定の領域を一度に視野内に含めてX線画像を取得することができる。すなわち、検出面の端と焦点Fとを結ぶ破線が視野の範囲となり、図3に示す基板12a上では長さLの領域FOVが視野内の領域に相当する。また、本実施形態においては、領域FOV同士の距離も長さLとなっており、後述するように、効率的にX線画像の取得が可能である。   Since the sensors are distributed over a predetermined area on the detection surface arranged in this manner, an X-ray image can be acquired by including a predetermined region of the xy plane in the visual field at a time. That is, the broken line connecting the end of the detection surface and the focal point F is the field of view, and the region FOV having a length L on the substrate 12a shown in FIG. In the present embodiment, the distance between the region FOVs is also a length L, and an X-ray image can be efficiently acquired as will be described later.

図4は、基板12a上に配置されるバンプの例であり、z軸方向からx−y平面を眺めた状態を示している。同図4に示す実線の矩形はバンプによって基板に接続されるチップの大きさを示しており、バンプを介して当該チップを基板12aに接続した状態で良否判定が行われる。本実施形態においては、図に示すx軸に沿った方向とy軸に沿った方向とがX−Yステージ12による基板12aの移動方向である。また、図4に示す破線の矩形はX線検出器13a〜13dにおける視野の領域であり、領域FOVa,FOVb,FOVc,FOVdのそれぞれがX線検出器13a〜13dの視野に相当し、当該領域FOVa〜FOVdの一辺の長さLが上記単位移動量に相当する。   FIG. 4 is an example of bumps arranged on the substrate 12a, and shows a state in which the xy plane is viewed from the z-axis direction. The solid rectangle shown in FIG. 4 indicates the size of the chip connected to the substrate by the bump, and the pass / fail judgment is performed in a state where the chip is connected to the substrate 12a via the bump. In the present embodiment, the direction along the x-axis and the direction along the y-axis shown in the drawing are moving directions of the substrate 12a by the XY stage 12. Also, the broken-line rectangle shown in FIG. 4 is the field of view in the X-ray detectors 13a to 13d, and each of the regions FOVa, FOVb, FOVc, and FOVd corresponds to the field of view of the X-ray detectors 13a to 13d. The length L of one side of FOVa to FOVd corresponds to the unit movement amount.

すなわち、上記X線検出器13a〜13dにおいては、一度の撮影によって領域FOV内のバンプが撮影されるため、x軸の負方向にバンプを移動させる際に、長さLを単位移動量とすれば、最小の撮影回数によってx軸方向に並べられた総てのバンプを撮影することが可能になる。また、同じチップに関する総てのバンプを撮影するためには、各領域FOVa〜FOVdによってバンプを走査するように単位移動量の移動を繰り返す。むろん、バンプがX線検出器13a〜13dにおける視野に含まれない場合や、x軸方向に並べられたバンプの撮影が終了した後には単位移動量と異なる移動量でX−Yステージ12を移動させることが可能である。尚、図4では、バンプを撮影する視野の領域を2カ所示しているが、むろん、本実施形態においては基板12a上のバンプが移動するのであって、視野の領域が移動するのではない。   That is, in the X-ray detectors 13a to 13d, since the bumps in the region FOV are photographed by one photographing, the length L is used as the unit movement amount when the bumps are moved in the negative direction of the x axis. For example, it is possible to photograph all the bumps arranged in the x-axis direction with the minimum number of photographing times. Further, in order to photograph all the bumps related to the same chip, the movement of the unit movement amount is repeated so that the bumps are scanned by the respective regions FOVa to FOVd. Of course, when the bumps are not included in the field of view of the X-ray detectors 13a to 13d, or after the photographing of the bumps arranged in the x-axis direction is finished, the XY stage 12 is moved by a movement amount different from the unit movement amount. It is possible to make it. In FIG. 4, two areas of the visual field for photographing the bumps are shown. Of course, in the present embodiment, the bumps on the substrate 12 a move, and the visual field area does not move.

以上のような撮影を行うため、本実施形態において上記ステージ制御部25cは、図2に示すステップS105〜ステップS130にて検査対象品であるバンプを移動させる。このために、上記検査位置データ28aを参照し、予め決められた設定位置にバンプが配設されるようにX−Yステージ12を制御する(ステップS105)。ここで、設定位置は、上記検査位置データ28aで特定される複数のバンプを走査するために予め決められた位置であり、ある方向への走査を行うにあたり、最初にバンプが配設されるべき位置である。例えば、図4に示す左下のバンプを撮影した後にx軸方向に走査を行い、x軸方向への走査が終了した後にy軸方向に移動させ、さらにx軸の負方向に走査を行う処理を繰り返す場合、図4の位置C1が最初の設定位置であるし、位置C2はx軸方向への最初の走査が終了した後、さらにx軸の負方向に走査を行う際の設定位置である。   In order to perform imaging as described above, in the present embodiment, the stage control unit 25c moves a bump that is a product to be inspected in steps S105 to S130 shown in FIG. For this purpose, the XY stage 12 is controlled with reference to the inspection position data 28a so that the bumps are arranged at predetermined setting positions (step S105). Here, the set position is a position determined in advance for scanning a plurality of bumps specified by the inspection position data 28a. When scanning in a certain direction, the bump should be arranged first. Position. For example, a process is performed in which the lower left bump shown in FIG. 4 is imaged and then scanned in the x-axis direction, moved in the y-axis direction after scanning in the x-axis direction, and further scanned in the negative x-axis direction. In the case of repetition, the position C1 in FIG. 4 is the first set position, and the position C2 is a set position when scanning is further performed in the negative x-axis direction after the first scan in the x-axis direction is completed.

バンプを設定位置に移動させると、X線制御部25bおよび画像取得部25dの制御により、X線検出器13a〜13dによってX線画像を撮影する(ステップS110)。ここでは、X線検出器13a〜13dのそれぞれに対応した視野の領域FOVa〜FOVdにバンプが含まれる総ての検出器にてX線画像を同時に撮影する。むろん、X線検出器13a〜13dのそれぞれに対応した視野の領域FOVa〜FOVdに異なるチップのバンプが含まれ、双方とも検査対象品である場合には、双方のチップにおけるバンプを撮影しても良い。   When the bump is moved to the set position, X-ray images are taken by the X-ray detectors 13a to 13d under the control of the X-ray control unit 25b and the image acquisition unit 25d (step S110). Here, X-ray images are simultaneously captured by all detectors in which bumps are included in the visual field regions FOVa to FOVd corresponding to the X-ray detectors 13a to 13d, respectively. Needless to say, if the field of view FOVa to FOVd corresponding to each of the X-ray detectors 13a to 13d includes bumps of different chips, and both are inspected products, even if the bumps on both chips are photographed. good.

本実施形態においては、以上のように異なるX線検出器によって異なる検査対象品を同時に撮影するので、効率的にX線画像を取得することが可能になる。いずれにしても、上記ステップS110にてX線画像を撮影すると、上記画像取得部25dはX線画像を取得したX線検出器13a〜13dの視野中心を示す座標と当該X線画像とを対応づけて上記メモリ28に記憶する(ステップS115)。すなわち、本実施形態において、バンプの配置は予め決められているので、当該視野中心を示す座標をX線画像と対応づけておけば、視野内のバンプを一義的に特定することが可能になる。   In the present embodiment, different inspection objects are simultaneously photographed by different X-ray detectors as described above, so that X-ray images can be acquired efficiently. In any case, when an X-ray image is captured in step S110, the image acquisition unit 25d associates the coordinates indicating the visual field center of the X-ray detectors 13a to 13d that acquired the X-ray image with the X-ray image. Then, it is stored in the memory 28 (step S115). That is, in the present embodiment, since the arrangement of the bumps is determined in advance, if the coordinates indicating the center of the visual field are associated with the X-ray image, it is possible to uniquely identify the bump in the visual field. .

次に、ステージ制御部25cは、検査対象となるバンプの総てをX線検出器13a〜13dで撮影したか否かを判別する(ステップS120)。同ステップS120にて検査対象となるバンプの総てを撮影したと判別されなければ、さらに、同じ移動方向に並べられたバンプの総てを撮影したか否かを判別する(ステップS125)。同ステップS125にて同じ移動方向に並べられたバンプの総てを撮影したと判別されなければ、ステージ制御部25cは、この移動方向に沿って上記単位移動量の移動を行うようにX−Yステージ12を制御する(ステップS130)。そして、上記ステップS110以降の処理を繰り返す。   Next, the stage control unit 25c determines whether or not all the bumps to be inspected have been imaged by the X-ray detectors 13a to 13d (step S120). If it is not determined in step S120 that all the bumps to be inspected have been shot, it is further determined whether or not all the bumps arranged in the same movement direction have been shot (step S125). If it is not determined in step S125 that all the bumps arranged in the same movement direction have been photographed, the stage control unit 25c moves XY so as to move the unit movement amount along this movement direction. The stage 12 is controlled (step S130). And the process after said step S110 is repeated.

ステップS125にて同じ移動方向に並べられたバンプの総てを撮影したと判別された場合には、ステップS105以降の処理を繰り返す。すなわち、未撮影の領域を撮影するための設定位置にバンプが配設されるように基板12aを移動させ、同じ処理を繰り返す。例えば、上記図4で説明した例のように走査するのであれば、x軸方向に平行な移動によって総てのバンプを撮影した後、必要に応じてx軸方向,y軸方向への移動を行って予め決められた設定位置にバンプを配設する。その後、x軸方向への単位移動量によって逐次X−Yステージ12を制御しながらX線画像の撮影を繰り返す。   If it is determined in step S125 that all the bumps arranged in the same moving direction have been photographed, the processes in and after step S105 are repeated. That is, the same processing is repeated by moving the substrate 12a so that the bumps are arranged at the setting positions for photographing the unphotographed area. For example, if scanning is performed as in the example described with reference to FIG. 4, all the bumps are photographed by movement parallel to the x-axis direction, and then moved in the x-axis direction and y-axis direction as necessary. Bumps are arranged at predetermined setting positions. Thereafter, X-ray image capturing is repeated while sequentially controlling the XY stage 12 according to the unit movement amount in the x-axis direction.

以上の処理により、ステップS120にて検査対象となるバンプの総てを撮影したと判別されたら、良否判定部25eは、ステップS135〜S150にて良否判定処理を行う。本実施形態においては、検査対象品であるバンプの座標を個別に指定する(ステップS135)。このとき、予め決められた順番にバンプを自動で指定しても良いし、利用者が上記入力部26を介して検査対象とすべきバンプを指定しても良い。   If it is determined that all the bumps to be inspected are photographed in step S120 by the above processing, the quality determination unit 25e performs a quality determination process in steps S135 to S150. In the present embodiment, the coordinates of the bumps that are inspection objects are individually specified (step S135). At this time, bumps may be automatically designated in a predetermined order, or a user may designate bumps to be inspected via the input unit 26.

個別のバンプの座標を指定すると、上記メモリ28に記録されているX線画像データを参照し、各X線画像に対応づけられた視野中心の座標に基づいて、上記指定された座標のバンプが含まれるX線画像を取得する(ステップS140)。本実施形態においては、上記X線検出器13a〜13dのそれぞれによって撮影された4枚のX線画像を取得する。そして、当該4枚のX線画像から上記指定されたバンプを取得して良否判定を行う(ステップS145)。   When the coordinates of individual bumps are designated, the X-ray image data recorded in the memory 28 is referred to, and the bumps of the designated coordinates are determined based on the coordinates of the center of the field of view associated with each X-ray image. An included X-ray image is acquired (step S140). In the present embodiment, four X-ray images captured by each of the X-ray detectors 13a to 13d are acquired. Then, the specified bumps are acquired from the four X-ray images, and pass / fail judgment is performed (step S145).

ここでは、バンプの良否判定を行うことができれば良く、例えば、X線画像に基づいて検査対象品の断面積や体積、形状、半田付けにおけるブリッジの有無等を検査する。この検査結果が良判定であれば上記指定された座標のバンプが良品であると設定し、検査結果が不良判定であれば上記指定された座標のバンプが不良品であると設定する。尚、良否判定においては、予め断面積や形状等に基準の閾値や基準の形状等を設定しておくことによって、検査を自動で行っても良いし、上記出力部27にX線画像を表示することによって目視検査を行っても良い。   Here, it is only necessary to determine whether or not the bump is good. For example, the cross-sectional area, volume, shape, and presence / absence of a bridge in soldering are inspected based on an X-ray image. If the inspection result is good, the bump at the designated coordinate is set as a non-defective product, and if the inspection result is defective, the bump at the specified coordinate is set as a defective product. In the pass / fail judgment, by setting a reference threshold value, a reference shape, etc. in advance in the cross-sectional area, shape, etc., the inspection may be performed automatically, or an X-ray image is displayed on the output unit 27. A visual inspection may be performed.

ステップS150では、以上の良否判定が終了したか否かを判別し、終了したと判別されなければステップS135以降を繰り返す。すなわち、未判定のバンプの座標を指定して良否判定処理を繰り返す。尚、ステップS150においては、良否判定の終了を所定の基準に基づいて判別することができれば良い。例えば、あるバンプについて不良判定がなされていたら、その時点で不良品が含まれることに基づいて良否判定を終了し、総てのバンプについて良判定であれば、良品であるとして良否判定を終了する。ステップS150にて良否判定が終了したと判別されると、ある基板上の検査対象品について、一通り検査が終了したことになるので、ステップS100以降の処理を繰り返し、検査対象品のインライン検査を繰り返す。   In step S150, it is determined whether or not the above quality determination has been completed. If it is not determined that the determination has been completed, step S135 and subsequent steps are repeated. That is, the pass / fail judgment process is repeated by designating the coordinates of the undecided bumps. In step S150, it is only necessary to determine the end of the pass / fail determination based on a predetermined criterion. For example, if a defect is determined for a certain bump, the pass / fail determination is completed based on the fact that a defective product is included at that time, and if all the bumps are determined to be good, the pass / fail determination is ended as a non-defective product. . If it is determined in step S150 that the pass / fail determination has been completed, the inspection has been completed for a product to be inspected on a certain substrate. Therefore, the processes in and after step S100 are repeated to perform inline inspection of the product to be inspected. repeat.

以上のように、本実施形態においては、X線発生器11を固定的に配置し、位置や角度を変更することはない。すなわち、略全方位(立体角2π)にX線を出力するX線発生器11を採用し、複数のX線検出器13a〜13dとX−Yステージ12とを組み合わせることによって複数の角度におけるX線画像の取得を可能にしている。従って、大きく、重いX線発生器11を移動させる必要はないし、複数のX線画像を取得するための駆動部位はX−Yステージ12のみである。この結果、ある検査対象品を非常に高速に検査することが可能であるし、連続的に検査対象品を搬送する機構と組み合わせることにより、多数の検査対象品を高速に検査することが可能である。   As described above, in this embodiment, the X-ray generator 11 is fixedly arranged and the position and angle are not changed. In other words, an X-ray generator 11 that outputs X-rays in almost all directions (solid angle 2π) is adopted, and a plurality of X-ray detectors 13a to 13d and the XY stage 12 are combined to form X at a plurality of angles. Line images can be acquired. Therefore, it is not necessary to move the large and heavy X-ray generator 11, and the driving part for acquiring a plurality of X-ray images is only the XY stage 12. As a result, it is possible to inspect a certain inspection object at a very high speed, and it is possible to inspect a large number of inspection objects at a high speed by combining with a mechanism that continuously conveys the inspection object. is there.

さらに、X−Yステージ12による移動を行いながら、複数のX線検出器13a〜13dによって異なる検査対象品のX線画像を同時に撮影し、異なる検出器で取得したX線画像であって同一の検査対象品を含む複数のX線画像を抽出して検査対象品の検査を行う。従って、ある検査対象品をX線検出器13a〜13dのいずれかの視野に移動させ、撮影し、再び他のX線検出器13a〜13dの視野に移動させ、撮影をするという作業を逐次実施する構成と比較して非常に高速に必要なX線画像の撮影を完了することができる。従って、多数の検査対象品を高速に検査することが可能である。   Furthermore, while moving by the XY stage 12, X-ray images of different inspection objects are simultaneously photographed by the plurality of X-ray detectors 13a to 13d, and X-ray images acquired by different detectors are the same. A plurality of X-ray images including the inspection target product are extracted to inspect the inspection target product. Accordingly, a certain inspection target product is moved to one of the fields of view of the X-ray detectors 13a to 13d, photographed, moved again to the field of view of the other X-ray detectors 13a to 13d, and imaging is performed sequentially. The X-ray image required at a very high speed can be completed compared with the configuration to be performed. Therefore, it is possible to inspect a large number of inspection objects at high speed.

(3)他の実施形態:
本発明においては、複数の検出器によって同時に取得したX線画像から同一の検査対象品を含む複数のX線画像を取得して検査対象品の検査を行うことができれば良く、上記実施形態の他、種々の構成を採用可能である。例えば、複数のX線検出器13a〜13dは複数の回転位置に配設されているため、各X線検出器13a〜13dにて取得したX線画像に回転対称性があり、画像の解析が容易であるという利点があるものの、検出器の配置がこのような配置に限定されるわけではない。むろん、X線検出器13a〜13dの配置は以上の配置に限られないし、その数も4個に限られず、複数個であればよい。
(3) Other embodiments:
In the present invention, it is sufficient that a plurality of X-ray images including the same inspection target product can be acquired from the X-ray images acquired simultaneously by a plurality of detectors to inspect the inspection target product. Various configurations can be employed. For example, since the plurality of X-ray detectors 13a to 13d are arranged at a plurality of rotational positions, the X-ray images acquired by the X-ray detectors 13a to 13d have rotational symmetry, and image analysis is possible. Although there is an advantage that it is easy, the arrangement of the detectors is not limited to such an arrangement. Of course, the arrangement of the X-ray detectors 13a to 13d is not limited to the above arrangement, and the number is not limited to four.

また、X線検出器13a〜13dの傾斜角や位置を自由に変えられるように構成し、検査対象品に応じてこれらの傾斜角や位置を変更する構成を採用しても良い。このように、傾斜角や位置を変更すれば、上記視野の領域FOVa〜FOVdの大きさが変わるため、上述の単位移動量を変更することが可能である。さらに、領域FOVa〜FOVdは、上記図4に示すように互いに隣接している必要はなく、離れていても良い。   Further, a configuration may be adopted in which the tilt angles and positions of the X-ray detectors 13a to 13d can be freely changed, and these tilt angles and positions are changed according to the inspection object. As described above, if the tilt angle or the position is changed, the size of the visual field regions FOVa to FOVd is changed, so that the above-described unit movement amount can be changed. Further, the regions FOVa to FOVd do not need to be adjacent to each other as shown in FIG. 4 and may be separated from each other.

この場合、領域FOVaと領域FOVcとの距離および領域FOVbと領域FOVdとの距離は、長さLの整数倍であることが好ましい。特に、各距離が長さLの奇数倍であれば、x軸に平行な方向に領域FOVbと領域FOVdとが存在し、y軸に平行な方向に領域FOVaと領域FOVcとが存在し、かつ焦点Fから延びる軸Aに対して4回回転対称を持つ状態で領域を配置することができる。また、各領域の間に位置するバンプを単位移動量の整数倍の走査で撮影することができ、効率的に撮影を行うことができる。以上のように、領域同士の距離が単位移動量である長さLの整数倍であることが好ましいが、むろん、整数倍でなかったとしても本発明による構成を採用することによって効率的にX線画像を取得することは可能である。   In this case, the distance between the region FOVa and the region FOVc and the distance between the region FOVb and the region FOVd are preferably integer multiples of the length L. In particular, if each distance is an odd multiple of the length L, a region FOVb and a region FOVd exist in a direction parallel to the x axis, a region FOVa and a region FOVc exist in a direction parallel to the y axis, and The region can be arranged in a state of four-fold rotational symmetry with respect to the axis A extending from the focal point F. Moreover, the bump located between each area | region can be image | photographed by the scanning of integral multiple of the unit movement amount, and can image | photograph efficiently. As described above, it is preferable that the distance between the regions is an integral multiple of the length L, which is a unit movement amount, but of course, even if it is not an integral multiple, by adopting the configuration according to the present invention, the X can be efficiently obtained. It is possible to acquire a line image.

尚、単位移動量を正確に把握するための構成を採用してもよい。このための構成としては、例えば、高さセンサによって検査対象となるバンプの高さ、すなわち、X線発生器11の焦点Fとバンプとのz方向への距離を取得する構成を採用可能である。高さセンサは、この距離を計測するセンサであれば良く、種々のセンサを採用可能である。   In addition, you may employ | adopt the structure for grasping | ascertaining a unit movement amount correctly. As a configuration for this, for example, it is possible to adopt a configuration in which the height sensor acquires the height of the bump to be inspected, that is, the distance between the focal point F of the X-ray generator 11 and the bump in the z direction. . The height sensor may be any sensor that measures this distance, and various sensors can be used.

図5においては、上記図3に示す構成に対して高さセンサを追加した場合の構成を示している。同図5において高さセンサ15は基板12aの下方に配設されており、レーザー出力器15aとラインセンサ15bとを備えている。レーザー出力器15aは基板12aに向けてレーザー光を出力可能であり、ラインセンサ15bは基板12aにて反射したレーザー光を検出するセンサである。ラインセンサ15bは、ある方向に沿って並べられた複数のセンサを備えており、レーザー光の出力方向の水平成分と当該ラインセンサが並べられる方向は一致している。   FIG. 5 shows a configuration when a height sensor is added to the configuration shown in FIG. In FIG. 5, the height sensor 15 is disposed below the substrate 12a, and includes a laser output device 15a and a line sensor 15b. The laser output device 15a can output laser light toward the substrate 12a, and the line sensor 15b is a sensor that detects the laser light reflected by the substrate 12a. The line sensor 15b includes a plurality of sensors arranged along a certain direction, and the horizontal component of the output direction of the laser light and the direction in which the line sensor is arranged coincide with each other.

従って、基板12aが垂直方向へ変動することに伴って反射レーザー光が変動すると、反射レーザー光がラインセンサ15bに到達する位置も変動する(例えば、基板12aが下方に変動すると、レーザー光の軌跡は実線から破線のように変動する)。そこで、ラインセンサ15bにて検出する反射レーザー光の輝度が最大となる位置が反射レーザー光の到達位置であるとし、この到達位置に基づいてバンプの高さを検出する。尚、レーザー光の経路を幾何学的に分析することによって基板12aの下面と焦点Fとの鉛直方向に沿った距離を算出し、基板12aの厚さとバンプの中心までの高さを見込めば、焦点Fからバンプの中心までの高さを正確に算出することができる。   Therefore, when the reflected laser beam fluctuates as the substrate 12a fluctuates in the vertical direction, the position where the reflected laser beam reaches the line sensor 15b also fluctuates (for example, when the substrate 12a fluctuates downward, the locus of the laser beam). Varies from a solid line to a broken line). Therefore, the position where the brightness of the reflected laser light detected by the line sensor 15b is the maximum is the arrival position of the reflected laser light, and the bump height is detected based on this arrival position. If the distance along the vertical direction between the lower surface of the substrate 12a and the focal point F is calculated by geometrically analyzing the path of the laser beam, and the height to the center of the bump and the thickness of the substrate 12a is expected, The height from the focal point F to the center of the bump can be accurately calculated.

むろん、基板12aの上面からバンプの中心までの高さと基板12aの厚さとが微小であれば、これらを無視してもよい。これらを無視しても、基板12aの上下方向への変動程度が基板12aの厚さや基板12aの上面からバンプの中心までの高さと比較して大きい場合には、高さセンサ15によって比較的高精度に高さを検出することができる。   Of course, if the height from the upper surface of the substrate 12a to the center of the bump and the thickness of the substrate 12a are very small, these may be ignored. Even if these are ignored, the height sensor 15 causes a relatively high level when the vertical fluctuation of the substrate 12a is larger than the thickness of the substrate 12a and the height from the upper surface of the substrate 12a to the center of the bump. The height can be detected with high accuracy.

以上のようにして、バンプのz方向への位置を算出することができれば、焦点FとX線検出器13a〜13dとの相対的な位置関係から、視野の領域FOVa〜FOVdの大きさを正確に算出することができる。この結果、領域FOVa〜FOVdの大きさに応じて単位移動量も正確に算出することができる。従って、X−Yステージ12によって基板12aの移動を正確に制御することが可能である。   If the position of the bump in the z direction can be calculated as described above, the size of the visual field regions FOVa to FOVd can be accurately determined from the relative positional relationship between the focal point F and the X-ray detectors 13a to 13d. Can be calculated. As a result, the unit movement amount can also be accurately calculated according to the sizes of the regions FOVa to FOVd. Therefore, the movement of the substrate 12a can be accurately controlled by the XY stage 12.

さらに、所定の基準を満たす場合にのみ上記X線検出器13a〜13dによって複数のX線画像を取得することとし、これによって検査の高速化を図っても良い。図5においては、このためにX線検出器13eを追加した構成を示している。すなわち、X線検出器13eは、基板12aの移動平面(x−y平面に)平行であるとともに、軸Aが検出器の中心と交わるように配設されている。このようなX線検出器13eの視野は、上記図4において領域FOVa〜FOVdに囲まれた領域である。   Furthermore, a plurality of X-ray images may be acquired by the X-ray detectors 13a to 13d only when a predetermined standard is satisfied, thereby speeding up the inspection. FIG. 5 shows a configuration in which an X-ray detector 13e is added for this purpose. In other words, the X-ray detector 13e is arranged so that it is parallel to the movement plane (xy plane) of the substrate 12a and the axis A intersects the center of the detector. Such a visual field of the X-ray detector 13e is an area surrounded by the areas FOVa to FOVd in FIG.

この構成において、上記X線検出器13a〜13dによる検査を行う前に、X線検出器13eにて検査対象品であるバンプを撮影し、検査を行う。この検査としては、例えば、X線画像に基づいて検査対象品の断面積や体積、形状、半田付けにおけるブリッジの有無等を判定する検査を採用可能である。そこで、この検査によって明らかに良品であることや明らかに不良品であることが判明した場合には、上記X線検出器13a〜13dによる検査を実施しない。そして、明らかに良品あるいは不良品であると判定されない場合にのみ、さらに確実な良否判定を実施するため、X線検出器13a〜13dに基づく処理を行う。この結果、不要な検査を省略することが可能になり、より高速に検査を進めることが可能になる。尚、図5においては、X線検出器13eと高さセンサ15とを同時に示しているが、むろん、いずれか一方のみを備える構成も採用可能である。   In this configuration, before performing the inspection by the X-ray detectors 13a to 13d, the X-ray detector 13e images a bump as a product to be inspected and performs the inspection. As this inspection, for example, an inspection that determines the cross-sectional area, volume, shape, presence / absence of a bridge in soldering, or the like of a product to be inspected based on an X-ray image can be employed. Therefore, when the inspection clearly reveals that the product is a good product or is clearly a defective product, the inspection using the X-ray detectors 13a to 13d is not performed. Only when it is not clearly determined that the product is a non-defective product or a defective product, processing based on the X-ray detectors 13a to 13d is performed in order to perform a more reliable quality determination. As a result, unnecessary inspection can be omitted, and the inspection can be performed at higher speed. In FIG. 5, the X-ray detector 13e and the height sensor 15 are shown at the same time, but it is possible to adopt a configuration including only one of them.

さらに、上述の実施形態においては、X線検出器13a〜13dによって取得した複数のX線画像に基づいて2次元的な分析を行うことを想定したが、むろん、複数のX線画像に基づいて検査対象品の3次元構造を解析しても良い。この場合、上記x−y平面上の座標のみならずz方向も含めて予め座標系を設定しておき、上記図2のステップS105〜S130と同様にして複数のX線画像を取得する。さらに、ステップS135と同様にして検査対象品の座標をx−y座標にて指定した後、ステップS140にて当該指定した座標を含む複数のX線画像を取得する。   Furthermore, in the above-described embodiment, it is assumed that two-dimensional analysis is performed based on a plurality of X-ray images acquired by the X-ray detectors 13a to 13d, but of course based on the plurality of X-ray images. The three-dimensional structure of the inspection target product may be analyzed. In this case, a coordinate system is set in advance including not only the coordinates on the xy plane but also the z direction, and a plurality of X-ray images are acquired in the same manner as steps S105 to S130 of FIG. Further, after the coordinates of the inspection object are designated by xy coordinates in the same manner as in step S135, a plurality of X-ray images including the designated coordinates are acquired in step S140.

複数のX線画像を取得することができれば、ステップS145にて各種の演算に基づいて3次元構造を再構成し、検査を行うことができる。例えば、フィルタ補正逆投影法を採用可能である。この処理においては、まず、n枚のX線画像のいずれかに対してフーリエ変換を実施し、フーリエ変換で得られた結果に対して周波数空間でフィルタ補正関数を乗じる。さらに、この結果に対して逆フーリエ変換を実施することで、フィルタ補正を行った画像を取得する。尚、このフィルタ補正関数は、画像のエッジを強調するための関数等を採用可能である。   If a plurality of X-ray images can be acquired, the three-dimensional structure can be reconstructed and inspected based on various calculations in step S145. For example, a filter-corrected back projection method can be employed. In this process, first, Fourier transform is performed on any of the n X-ray images, and the result obtained by the Fourier transform is multiplied by a filter correction function in a frequency space. Furthermore, an image subjected to filter correction is obtained by performing inverse Fourier transform on this result. As the filter correction function, a function for enhancing the edge of the image can be adopted.

続いて、フィルタ補正後の画像を、それが投影された軌跡に沿って3次元空間へ逆投影する。すなわち、各X線画像が撮影されたX−Yステージ12の位置において、X線画像を取得するための軌跡は、X線発生器11の焦点FとX線検出器13a〜13dの検出面における各位置とを結ぶ直線である。そこで、この直線上に上記画像を逆投影する。以上の逆投影をn枚のX線画像の総てについて行うと、上記z方向も含む3次元空間上で検査対象品が存在する部分のX線吸収係数分布が強調され、検査対象品の3次元画像が得られる。むろん、この処理は一例であり、n枚のX線画像から補間によって擬似的にX線画像の数を増やす処理を加えるなど、種々の処理を採用可能である。   Subsequently, the image after the filter correction is back-projected into a three-dimensional space along a locus on which the image is projected. That is, at the position of the XY stage 12 where each X-ray image is taken, the trajectory for acquiring the X-ray image is the focal point F of the X-ray generator 11 and the detection surfaces of the X-ray detectors 13a to 13d. It is a straight line connecting each position. Therefore, the image is back projected onto this straight line. When the above-described back projection is performed on all of the n X-ray images, the X-ray absorption coefficient distribution in the portion where the inspection target product exists in the three-dimensional space including the z direction is emphasized, and 3 of the inspection target product. A dimensional image is obtained. Of course, this process is an example, and various processes such as a process of artificially increasing the number of X-ray images by interpolation from n X-ray images can be employed.

いずれにしても、検査対象品の3次元画像が得られれば、この画像に基づいて検査対象品の断面積や体積、形状、半田付けにおけるブリッジの有無等を検査する。むろん、予め断面積や形状等に基準の閾値や基準の形状等を設定しておくことによって、検査を自動化することもできるし、目視によって検査を行っても良い。3次元画像を取得するためには、異なる方向から撮影した複数のX線画像を取得することが必要であるが、本発明においては、複数のX線検出器13a〜13dにて異なる検査対象品のX線画像を同時に撮影し、異なる検出器で取得したX線画像であって同一の検査対象品を含む複数のX線画像を抽出して検査対象品の検査を行う。従って、3次元画像を取得するために必要な複数のX線画像を高速に取得することができ、3次元構造の解析を高速に行うことができる。   In any case, if a three-dimensional image of the product to be inspected is obtained, the cross-sectional area, volume and shape of the product to be inspected, the presence or absence of a bridge in soldering, etc. are inspected based on this image. Of course, it is possible to automate the inspection by setting a reference threshold value, a reference shape, or the like in advance in the cross-sectional area, the shape, or the like, or the inspection may be performed visually. In order to acquire a three-dimensional image, it is necessary to acquire a plurality of X-ray images taken from different directions. In the present invention, different inspection target products are used by a plurality of X-ray detectors 13a to 13d. X-ray images are simultaneously acquired, and a plurality of X-ray images which are X-ray images acquired by different detectors and include the same inspection target product are extracted to inspect the inspection target product. Therefore, a plurality of X-ray images necessary for acquiring a three-dimensional image can be acquired at high speed, and a three-dimensional structure can be analyzed at high speed.

本発明にかかるX線検査装置の概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of an X-ray inspection apparatus according to the present invention. X線検査処理のフローチャートである。It is a flowchart of a X-ray inspection process. X線検査装置の構成を座標系とともに説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of a X-ray inspection apparatus with a coordinate system. バンプの構成例および単位移動量を示す図である。It is a figure which shows the structural example and unit movement amount of a bump. 他の実施形態にかかるX線検査装置の構成を座標系とともに説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the X-ray inspection apparatus concerning other embodiment with a coordinate system.

符号の説明Explanation of symbols

10…X線検査装置
11…X線発生器
12…X−Yステージ
12a…基板
13a〜13d…X線検出器
13e…X線検出器
14…搬送装置
15…高さセンサ
21…X線制御機構
22…ステージ制御機構
23…画像取得機構
24…搬送機構
25…CPU
25a…搬送制御部
25b…X線制御部
25c…ステージ制御部
25d…画像取得部
25e…良否判定部
26…入力部
27…出力部
28…メモリ
28a…検査位置データ
28b…撮像条件データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray inspection apparatus 11 ... X-ray generator 12 ... XY stage 12a ... Board | substrate 13a-13d ... X-ray detector 13e ... X-ray detector 14 ... Conveyance apparatus 15 ... Height sensor 21 ... X-ray control mechanism 22 ... Stage control mechanism 23 ... Image acquisition mechanism 24 ... Conveyance mechanism 25 ... CPU
25a ... Transport control unit 25b ... X-ray control unit 25c ... Stage control unit 25d ... Image acquisition unit 25e ... Pass / fail judgment unit 26 ... Input unit 27 ... Output unit 28 ... Memory 28a ... Inspection position data 28b ... Imaging condition data

Claims (9)

固定的に配置されたX線源から所定の立体角の範囲にX線を出力するX線出力手段と、
平面的に並べられた複数の検査対象品を上記X線の出力範囲内で平面的に移動させる平面移動手段と、
上記検査対象品の移動平面に対して垂直な軸に対して傾斜した検出面を持つ検出器であって、上記立体角に含まれる複数の位置に配設された複数の検出器でX線画像を取得するX線画像取得手段と、
上記平面移動手段によって上記検査対象品の位置を変更しながら上記X線画像取得手段によって複数のX線画像を取得し、異なる検出器で取得したX線画像であって同一の検査対象品を含む複数のX線画像に基づいて当該検査対象品の検査を行う対象品検査手段とを備えることを特徴とするX線検査装置。
X-ray output means for outputting X-rays within a predetermined solid angle range from a fixedly arranged X-ray source;
Plane moving means for moving a plurality of inspection objects arranged in a plane in a plane within the output range of the X-ray;
A detector having a detection surface inclined with respect to an axis perpendicular to the plane of movement of the inspection object, and a plurality of detectors disposed at a plurality of positions included in the solid angle, and an X-ray image X-ray image acquisition means for acquiring
A plurality of X-ray images are acquired by the X-ray image acquisition unit while changing the position of the inspection target item by the plane moving unit, and are X-ray images acquired by different detectors and include the same inspection target item. An X-ray inspection apparatus comprising: an object inspection unit that inspects the inspection object based on a plurality of X-ray images.
上記対象品検査手段は、上記X線画像取得手段によって検出したX線に基づいて検査対象品の透過像と断層像とのいずれかまたは双方を取得して検査を行うことを特徴とする上記請求項1に記載のX線検査装置。 The target product inspection means acquires and inspects one or both of a transmission image and a tomographic image of the inspection target product based on the X-rays detected by the X-ray image acquisition means. Item 2. The X-ray inspection apparatus according to Item 1. 上記平面移動手段は、上記検査対象品の位置を変更するにあたり所定の単位移動量で移動を行うようになっており、上記検出器の視野に含まれる領域の移動方向への長さが単位移動量であることを特徴とする上記請求項1または請求項2のいずれかに記載のX線検査装置。 The plane moving means moves with a predetermined unit moving amount when changing the position of the inspection object, and the length of the region included in the field of view of the detector in the moving direction is unit moving. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray inspection apparatus is a quantity. 上記複数の検査対象品は直線状に並べられた複数の検査対象品を含み、上記X線画像取得手段においては当該並べられた複数の検査対象品の異なる2つについて異なる検出器によってX線画像を同時に取得可能であるとともに、上記平面移動手段が上記直線の方向に検査対象品を移動させることにより、さらに別の2つの検査対象品について異なる検出器によってX線画像を同時に取得可能であることを特徴とする上記請求項1〜請求項3のいずれかに記載のX線検査装置。 The plurality of inspection target products include a plurality of inspection target products arranged in a straight line. In the X-ray image acquisition unit, X-ray images are detected by different detectors for different two of the plurality of inspection target products arranged. Can be acquired at the same time, and the plane moving means can move the inspection object in the direction of the straight line, so that an X-ray image can be simultaneously acquired for different two inspection objects by different detectors. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein: 上記X線出力手段における焦点と上記検査対象品との相対的な位置関係を検出する位置センサを備え、上記平面移動手段は当該位置センサの検出結果を参照し、上記検出器の視野に含まれる領域の移動方向への長さを算出することを特徴とする上記請求項1〜請求項4のいずれかに記載のX線検査装置。 A position sensor for detecting a relative positional relationship between the focal point of the X-ray output means and the inspection object; and the plane moving means refers to a detection result of the position sensor and is included in the field of view of the detector. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the length of the region in the moving direction is calculated. 上記平面移動手段は、複数の検査対象品をX線の出力範囲に逐次搬送する搬送機構を備えることを特徴とする上記請求項1〜請求項5のいずれかに記載のX線検査装置。 The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the plane moving unit includes a transport mechanism that sequentially transports a plurality of products to be inspected to an X-ray output range. 上記立体角に含まれる位置に配設されるとともに上記検査対象品の移動平面に対して略平行の検出面でX線を検出する平行X線検出手段を備え、上記対象品検査手段は、上記平行X線検出手段によって検出したX線に基づく検査結果が所定の基準を満たさない場合に、上記X線検出手段における複数の検出器によって検出したX線に基づく検査を行うことを特徴とする上記請求項1〜請求項6のいずれかに記載のX線検査装置。 Parallel X-ray detection means is provided that is disposed at a position included in the solid angle and detects X-rays on a detection surface that is substantially parallel to the plane of movement of the inspection object, and the object inspection means includes The inspection based on the X-rays detected by a plurality of detectors in the X-ray detection means when the inspection result based on the X-rays detected by the parallel X-ray detection means does not satisfy a predetermined standard. The X-ray inspection apparatus in any one of Claims 1-6. X線によって検査対象を検査するX線検査方法であって、
固定的に配置されたX線源から所定の立体角の範囲にX線を出力するX線出力工程と、
平面的に並べられた複数の検査対象品を上記X線の出力範囲内で平面的に移動させる平面移動工程と、
同平面移動工程による上記検査対象品の位置の変更を行いながら、上記検査対象品の移動平面に対して垂直な軸に対して傾斜した検出面を持つ検出器であって、上記立体角に含まれる複数の位置に配設された複数の検出器でX線画像を取得するX線画像取得工程と、
上記X線画像取得工程によって取得した複数のX線画像から、異なる検出器で取得したX線画像であって同一の検査対象品を含む複数のX線画像を抽出し、これらのX線画像に基づいて当該検査対象品の検査を行う対象品検査工程とを備えることを特徴とするX線検査方法。
An X-ray inspection method for inspecting an inspection object with X-rays,
An X-ray output step of outputting X-rays from a fixedly arranged X-ray source to a predetermined solid angle range;
A plane moving step of moving a plurality of inspection objects arranged in a plane in a plane within the output range of the X-ray;
A detector having a detection surface inclined with respect to an axis perpendicular to the plane of movement of the inspection object while changing the position of the inspection object in the same plane moving step, and included in the solid angle An X-ray image acquisition step of acquiring X-ray images with a plurality of detectors disposed at a plurality of positions;
From the plurality of X-ray images acquired by the X-ray image acquisition process, a plurality of X-ray images that are acquired by different detectors and include the same inspection object are extracted, and these X-ray images are extracted. An X-ray inspection method comprising: an object inspection process for inspecting the inspection object based on the inspection object.
X線によって検査対象を検査するX線検査プログラムであって、
固定的に配置されたX線源から所定の立体角の範囲にX線を出力するX線出力機能と、
平面的に並べられた複数の検査対象品を上記X線の出力範囲内で平面的に移動させる平面移動機能と、
上記検査対象品の移動平面に対して垂直な軸に対して傾斜した検出面を持つ検出器であって、上記立体角に含まれる複数の位置に配設された複数の検出器でX線画像を取得するX線画像取得機能と、
上記平面移動機能によって上記検査対象品の位置を変更しながら上記X線画像取得機能によって複数のX線画像を取得し、異なる検出器で取得したX線画像であって同一の検査対象品を含む複数のX線画像に基づいて当該検査対象品の検査を行う対象品検査機能とをコンピュータに実現させることを特徴とするX線検査プログラム。

An X-ray inspection program for inspecting an inspection object with X-rays,
An X-ray output function for outputting X-rays within a predetermined solid angle range from a fixedly arranged X-ray source;
A planar movement function for planarly moving a plurality of inspection objects arranged in a plane within the output range of the X-ray;
A detector having a detection surface inclined with respect to an axis perpendicular to the plane of movement of the inspection object, and a plurality of detectors disposed at a plurality of positions included in the solid angle, and an X-ray image X-ray image acquisition function to acquire
A plurality of X-ray images are acquired by the X-ray image acquisition function while the position of the inspection object is changed by the plane moving function, and X-ray images acquired by different detectors include the same inspection object. An X-ray inspection program for causing a computer to realize an object inspection function for inspecting an inspection object based on a plurality of X-ray images.

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