JP2000275191A - X線検査方法及びその装置 - Google Patents

X線検査方法及びその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型・高密度化するBGAやCSP等の電子
部品の基板への実装状態、特に半田ボールの浮き上がり
不良等を明確に判断することのできるX線検査装置を提
供すること。 【解決手段】 試料13を挟んで、X線を照射するX線
源11とX線を検出するX線検出部12とが対向して配
置され、X線源11から照射され、試料13を透過した
X線がX線検出部12にて検出されるように構成された
X線検査装置において、X線検出部12のX線入射面1
2aが軸Sに対し平行となるように配置されると共に、
X線入射面12aを常に同方向に向かせたまま、X線検
出部12を、軸Sを中心軸として、揺動させる揺動手段
16と、X線源11を、軸Sを回転軸として、X線検出
部12に同期させて回転させる回転手段15とを装備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はX線検査方法及びそ
の装置に関し、より詳細には、小型・高密度化するBG
A(Ball Grid Array )やCSP(Chip Scale Packag
e)等の電子部品の基板への実装状態(接合状態)等を
X線を用いて検査するためのX線検査方法及びその装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話、パーソナルコンピュー
タ、映像・音声機器等における、その高性能化には目覚
ましいものがある。それを可能にしているのは、その核
となるIC実装技術であり、ICチップを搭載するため
のパッケージの高密度化・信号処理の高速化が進んでい
る。特に、昨今、革新的な手法として登場した、多端子
化に有効なBGAやCSP等のアレイパッケージが注目
を集めている。
【0003】しかしながら、BGA等のアレイパッケー
ジは多端子化には優れているが、その構造上、プリント
基板に実装した場合に、パッケージ本体によりパッケー
ジとプリント基板との接合部が隠れてしまうので、光学
式/レーザ式等の外観検査ではプリント基板との接合状
態の良否を判断することが難しいといった問題がある。
また、ファインピッチ化されたパッケージにおいては、
電気検査によっても、不良箇所の部位を特定することは
困難である。
【0004】図11はBGA1の一例を模式的に示した
斜視図であり、図12は図11に示したBGA1が実装
された状態のプリント基板2を模式的に示した斜視図で
ある。図12より明らかなように、最外周以外の部分に
配設されている半田ボール1aとプリント基板2との接
合状態の良否を、外観から判断することは難しい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】現在、BGA等のアレ
イパッケージとプリント基板との接合状態を検査する技
術としては、接合箇所に対して、所定の方向からの2次
元、3次元の多様で明確な透視画像を得る方式(X線透
過方式)や、前記接合箇所に対して、プリント基板の主
面に対して平行な面でスライスしたような断層画像(い
わゆる、横断層画像)を得る方式(X線断層撮影方式)
がある。X線透過方式を採用した装置として、X線三次
元検査装置がある。図13は透過式X線三次元検査装置
を用いて前記接合箇所を撮影したX線写真である。
【0006】図13から明らかなように、X線三次元検
査装置を利用することで、外側からでは観察することの
できない内部形状を透視画像として観察することができ
るので、内部形状が複雑であったとしても、かなり明確
に内部状態の良否を判断することができるようになる。
【0007】しかしながら、昨今の高密度実装の中核を
なしている、BGAやCSP等のアレイパッケージの実
装に対しては、使用者が最も検査したい端子部(半田ボ
ール)の浮き上り(オープン)不良を明確に検出するこ
とは難しいといった問題がある。図14に半田ボールの
浮き上がり不良の状態を模式的に示す。
【0008】また、X線断層撮影方式を用いることによ
って、前記接合箇所の2つ以上の高さで横断層(水平ス
ライス)画像を取得し、陰影の度合いを測定すること
で、内部の形状をある程度は検査することができる。
【0009】しかしながら、横断層画像におけるスライ
ス状の断層画像から、BGAやCSP等のアレイパッケ
ージの実装における、端子部(半田ボール)の浮き上が
り不良を明確に検出することは、実際には非常に困難を
伴う。
【0010】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、小型・高密度化するBGAやCSP等の電子部品
の基板への実装状態、特に端子部の浮き上がり不良等、
電子機器の状態を明確に判断することのできるX線検査
方法及びその装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記したよ
うに、従来、パッケージ本体により隠れてしまうBGA
等のアレイパッケージとプリント基板との接合部を、平
面や斜め方向からの透視画像(図13参照)や、横断層
画像を用いて検査していたが、端子部(半田ボール)の
浮き上がり不良までは明確に検出することはできなかっ
た。
【0012】そこで、本発明者は、半田ボールの浮き上
がり不良(図14参照)が、BGA1やプリント基板2
の主面に対する平行方向に関して生じる問題というより
は、垂直方向に関して生じる問題であることに着目し、
従来のように、プリント基板2の主面に対して平行にス
ライスしたような断層画像(横断層画像)ではなく、プ
リント基板2の主面に対して垂直方向となる断層画像
(いわゆる、縦断層画像)を取得することによって、半
田ボール1aの浮き上がり不良の検出がし易くなること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
【0013】図1は前記接合箇所の縦断層画像を示した
模式図であり、(a)は接合不良箇所がない場合を示し
ており、(b)は半田ボール1aの浮き上がり不良があ
る場合を示している。
【0014】すなわち、本発明に係るX線検査方法
(1)は、X線を用いて試料の断面を撮影して検査する
X線検査方法において、前記試料を挟んで、X線を照射
するX線源とX線を検出するX線検出部とを対向させて
配置し、前記X線検出部のX線入射面と前記断面とを平
行にして、前記X線入射面と前記断面との平行関係を維
持させたまま、前記X線検出部を、前記断面と同一面上
にある直線を中心軸として、揺動させる一方、前記X線
源を、前記断面と同一面上にある前記直線を回転軸とし
て、前記X線検出部に同期させて回転させながら、前記
X線源からX線を前記試料に照射し、前記試料を透過し
たX線を前記X線検出部にて検出することを特徴として
いる。
【0015】上記X線検査方法(1)によれば、被検対
象となる前記試料を挟んで、前記X線源と前記X線検出
部とを対向させて配置し、前記X線入射面と前記断面と
を平行にして、前記X線検出部と前記断面との平行関係
を維持させたまま、前記X線検出部を前記断面と同一面
上にある直線を中心軸として揺動させる一方、前記X線
源を前記直線を回転軸として前記X線検出部に同期させ
て回転させながら、前記X線源からX線を前記試料に照
射し、前記試料を透過したX線を前記X線検出部にて検
出する。
【0016】すなわち、被検対象となる前記試料の断面
を基準とし、前記X線源と前記X線検出部とを一定の幾
何学的関係を維持させたまま互いに運動させると、該運
動の基準部分となる前記断面部分は不動と看做し得る状
態となり、それ以外の部分は前記運動の基準部分から遠
くなるほど、像の変形が大きくなり、結果的には像がボ
ケてしまって、視認の対象とならなくなる。
【0017】かかる原理を、上記X線検査方法(1)を
説明するために示した図2〜図4の模式図を使って説明
する。図2は平面図を示し、図3は正面図を示し、図4
は側面図を示している。また、図5は試料を模式的に示
した斜視図である。
【0018】図中13は試料を示しており、試料13は
載置台14に載置され、斜線部13aは被検対象となる
試料13の断面を示している。点A、B、D、E、Fは
断面13a上にあり、点B、A、Dは同一直線L1 上に
あり、点E、A、Fは同一直線L2 上にあり、直線L1
と直線L2 とは直交している。また、試料13内の点K
は、断面13a上にはなく、断面13a上の点Bから距
離mのところに位置している。
【0019】また、試料13を挟んで、X線源11とX
線検出部12とを対向させて配置し、X線源11からX
線を照射し、試料13を透過したX線をX線検出部12
にて検出している。
【0020】イ)X線検出部12のX線入射面12aと
試料13の断面13aとを平行にすることによって、断
面13a上の点A、B、D、E、Fは、Hに位置するX
線検出部12のX線入射面12aに対し、それぞれ点
a、b、d、e、fに入射される。なお、ここでは点a
がX線入射面12aの中心となっているものとする。
【0021】ロ)X線入射面12aと断面13aとの平
行関係を維持させたまま、直線L1を中心軸として、X
線検出部12を揺動させる一方、X線源11を直線L1
を回転軸として、X線検出部12に同期させて回転させ
る。これによって、X線源11はGからgへ移動し、X
線検出部12はHからhへ平行移動する。
【0022】ハ)断面13a上の点A、B、D、E、F
は、hに位置するX線検出部12のX線入射面12aに
対し、それぞれ点a、b、d、e、fに入射される。
【0023】図2から明らかなように、X線入射面12
aから点a、b、d、e、fまでの距離r1 、r2 、r
3 、r4 は、(ロ)の運動を行っても変化しておらず、
また、X線入射面12aに対する断面13a上の各点
A、B、D、E、Fの幾何学的拡大率も一定で、次の関
係が成立している。
【0024】 幾何学的拡大率 =Ga/GA=Gb/GB=Gd/GD=Ge/GE=Gf/GF =ga/gA=gb/gB=gd/gD=ge/gE=gf/gF また、断面13aより距離mの位置にある点Kは、Hに
位置するX線入射面12aに対し、点kH に入射され、
hに位置するX線入射面12aに対し、点khに入射さ
れる。点Kの入射される位置は、(ロ)の運動時に距離
5 のズレが生じており、結果的には像がボケてしま
い、映像が流れて固定されない。
【0025】すなわち、上記X線検査方法(1)によっ
て、X線検出部12から取得することのできる映像は、
直線L1 を含み、X線入射面12aと平行な関係にある
断面13aの形状となる。換言すれば、X線源11の回
転軸であり、X線検出部12の中心軸である直線L1
含み、X線入射面12aと平行な関係にある断面13a
の断層画像を取得することができる。
【0026】従って、BGA1が実装されたプリント基
板2(図12参照)を載置台14に載置し、プリント基
板2における実装状態を検査する場合、直線L1 を含
み、かつX線入射面12aと平行な関係にある断層画
像、いわゆる縦断層画像(図1参照)を取得することが
できる。これによって、端子部(半田ボール)の浮き上
がり不良の検出がし易くなり、パッケージ本体に隠れて
しまう接合部における接合状態の良否を明確に判断する
ことができるようになる。
【0027】なお、上記X線検査方法(1)は、X線源
11及びX線検出部12の動きから、プリント基板2の
縦断層画像を取得することに対して最も有効であるが、
例えば、前記接合状態を検査する場合に、プリント基板
2の主面に対して垂直方向となる縦断層画像でなく、プ
リント基板2の主面に対して、斜め方向や水平方向とな
る断層画像(水平方向の場合には、横断層画像となる)
を取得することもできる。
【0028】また、本発明に係るX線検査方法(2)
は、上記X線検査方法(1)において、被検対象となる
断面を、前記試料を載置する載置台に対して垂直方向に
関する断面とすることを特徴としている。
【0029】上記X線検査方法(2)によれば、被検対
象となる断面を、前記載置台に対して垂直方向に関する
断面とすることによって、縦断層画像(図1参照)を取
得することができる。
【0030】また、本発明に係るX線検査方法(3)
は、上記X線検査方法(1)において、被検対象となる
断面を、前記試料を載置する載置台に対して垂直方向以
外に関する断面とすることを特徴としている。
【0031】上記X線検査方法(3)によれば、被検対
象となる断面を、前記載置台に対して垂直方向以外に関
する断面とすることによって、前記載置台に対して斜め
方向や水平方向となる断層画像を取得することができ
る。なお、水平方向となる断層画像は横断層画像であ
る。
【0032】また、本発明に係るX線検査方法(4)
は、上記X線検査方法(1)又は(2)において、前記
中心軸及び前記回転軸となる前記直線を、前記試料を載
置する載置台に対して垂直に設定とすることを特徴とし
ている。
【0033】上記X線検査方法(4)によれば、前記直
線を前記載置台に対して垂直に設定することによって、
縦断層画像を最も効率良く取得することができる。
【0034】また、本発明に係るX線検査装置(1)
は、試料を挟んで、X線を照射するX線源とX線を検出
するX線検出部とが対向して配置され、前記X線源から
照射され、前記試料を透過したX線が前記X線検出部に
て検出されるように構成されたX線検査装置において、
前記X線検出部のX線入射面が所定の直線に対し平行と
なるように配置されると共に、前記X線入射面を常に同
方向に向かせたまま、前記X線検出部を、前記直線を中
心軸として、揺動させる揺動手段と、前記X線源を、前
記直線を回転軸として、前記X線検出部に同期させて回
転させる第1の回転手段とを備えていることを特徴とし
ている。
【0035】上記X線検査装置(1)によれば、被検対
象となる前記試料を挟んで、前記X線源と前記X線検出
部とが対向して配置され、前記X線入射面が前記直線に
対して平行となるように配置され、前記X線入射面を常
に同方向に向かせたまま、前記X線検出部を前記直線を
中心軸として揺動させる一方、前記X線源を前記直線を
回転軸として前記X線検出部に同期させて回転させなが
ら、前記X線源からX線が前記試料に照射され、前記試
料を透過したX線が前記X線検出部にて検出される。
【0036】すなわち、前記直線を含み、前記X線入射
面と平行な関係にある面を基準とし、前記X線源と前記
X線検出部とが一定の幾何学的関係を保ったまま互いに
運動すると、該運動の基準部分となる面は不動と看做し
得る状態となる。
【0037】よって、前記運動の基準部分となる面上に
ある前記試料の断面が視認の対象となり、それ以外の部
分は前記運動の基準部分から遠くなるほど、像の変形が
大きくなり、結果的には像がボケてしまって、視認の対
象とならなくなる。
【0038】すなわち、前記直線を含み、前記X線入射
面と平行な関係にある前記試料の断面の断層画像を取得
することができる。
【0039】従って、BGA1が実装されたプリント基
板2(図12参照)における実装状態を検査する場合、
前記直線を含み、かつ前記X線入射面と平行な関係にあ
るプリント基板2の断層画像を取得することができる。
【0040】また、本発明に係るX線検査装置(2)
は、上記X線検査装置(1)において、前記直線を含
み、かつ前記X線入射面と平行関係にある面と同一面上
にある前記試料の断面を被検対象とし、前記断面が、前
記試料を載置する載置台に対して垂直方向にあることを
特徴としている。
【0041】上記X線検査装置(2)によれば、被検対
象となる断面が、前記載置台に対して垂直方向に関する
断面となるので、縦断層画像(図1参照)を取得するこ
とができる。これによって、半田ボールの浮き上がり不
良の検出がし易くなり、パッケージ内部に隠れてしまう
接合状態の良否を明確に判断することができるようにな
る。
【0042】また、本発明に係るX線検査装置(3)
は、上記X線検査装置(1)において、前記直線を含
み、かつ前記X線入射面と平行関係にある面と同一面上
にある前記試料の断面を被検対象とし、前記断面が、前
記試料を載置する載置台に対して垂直方向以外にあるこ
とを特徴としている。
【0043】上記X線検査装置(3)によれば、被検対
象となる断面が、前記載置台に対して垂直方向以外に関
する断面となるので、前記載置台に対して斜め方向や水
平方向となる断層画像を取得することができる。なお、
水平方向となる断層画像は横断層画像である。
【0044】また、本発明に係るX線検査装置(4)
は、上記X線検査装置(1)又は(2)において、前記
中心軸及び前記回転軸となる前記直線が、前記試料を載
置する載置台に対して垂直に設定されていることを特徴
としている。
【0045】上記X線検査装置(4)によれば、前記直
線が前記載置台に対して垂直方向となるので、縦断層画
像を最も効率良く取得することができる。
【0046】また、本発明に係るX線検査装置(5)
は、上記X線検査装置(1)〜(4)のいずれかにおい
て、前記X線検出部を、前記X線入射面に対して垂直方
向にスライドさせるスライド機構を備えていることを特
徴としている。
【0047】上記X線検査装置(5)によれば、前記X
線検出部を、前記X線入射面に対して垂直方向にスライ
ドさせることができるので、前記断層画像の位置の微調
整を行うことができる。
【0048】また、本発明に係るX線検査装置(6)
は、上記X線検査装置(1)〜(5)のいずれかにおい
て、前記試料を載置する載置台を2次元的に移動させる
ための載置台移動手段を備えていることを特徴としてい
る。
【0049】上記X線検査装置(6)によれば、前記載
置台を2次元的に移動させることができるので、所望す
る前記断層画像を容易に取得することができる。
【0050】また、本発明に係るX線検査装置(7)
は、X線を照射するX線源とX線を検出するX線検出部
とが配置され、前記X線源から照射され、試料を透過し
たX線が前記X線検出部にて検出されるように構成され
たX線検査装置において、前記X線源を、所定の直線を
回転軸として、回転させる第2の回転手段を備えると共
に、前記X線検出部が複数配置され、これらX線検出部
のX線入射面が、前記直線を含む所定の面を基準とし、
回転する前記X線源と一定の幾何学的関係を成立させ得
る位置にそれぞれ配設されていることを特徴としてい
る。
【0051】上記X線検査装置(7)によれば、前記直
線を含む所定の面を基準とし、回転する前記X線源と一
定の幾何学的関係を成立させ得る位置にこれらX線検出
部がそれぞれ配置されているので、前記基準部分となる
面は不動と看做し得る状態となる。
【0052】よって、前記基準部分となる面上にある前
記試料の断面が視認の対象となり、それ以外の部分は前
記基準部分から遠くなるほど、像の変形が大きくなり、
結果的には像がボケてしまって、視認の対象とならなく
なる。すなわち、前記直線を含む所定の面の断層画像を
取得することができる。
【0053】従って、BGA1が実装されたプリント基
板2(図12参照)における実装状態を検査する場合、
前記直線を含む所定の面のプリント基板2の断層画像を
取得することができる。
【0054】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るX線検査装置
の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0055】図6は、実施の形態(1)に係るX線検査
装置の要部を示した概略図である。図中13は試料を示
しており、試料13は載置台14に載置されるようにな
っている。なお、図6において、載置台14の載置面に
垂直な方向をZ方向とし、このZ方向に垂直な2方向を
X方向、Y方向とする。また、載置台14は、X線を透
過するXYテーブルであり、その下方に設けた載置台移
動手段(図示せず)によってX方向、Y方向への移動が
可能となっている。このように載置台14の下方に前記
載置台移動手段を設けることにより、実装基板のように
面積が大きいものであっても、その検査に支障を生じな
い。
【0056】載置台14を挟んで、X線源11とX線検
出部12とが対向して配置され、X線源11からX線が
照射され、試料13を透過したX線がX線検出部12に
て検出されるようになっている。
【0057】ここではX線源11として、焦点寸法が7
μm程度であり、出射角が40度程度である密封管型の
マイクロフォーカスX線源を採用し、微小X線焦点を実
現することによって、撮像された画像を拡大しても鮮明
な画像を得ることができるようにしている。
【0058】X線検出部12は、X線検出部12のX線
入射面12aが載置台14に対して垂直方向(Z方向)
を向いている軸Sに対し平行となるように配置されてい
る。また、X線検出部12は揺動手段16に連結され、
揺動手段16の動きに合わせて、X線入射面12aを常
に同方向に向かせたまま、軸Sを中心軸として、矢印M
の方向へ揺動するようになっている。
【0059】X線源11は、回転手段15に連結され、
回転手段15の動きに合わせて、軸Sを回転軸として、
X線検出部12に同期させて矢印Nの方向へ回転移動す
るようになっている。なお、回転手段15及び揺動手段
17は、移動プログラムを格納した制御手段17からの
制御によって、XY方向の動作が制御されるようになっ
ている。
【0060】軸Sを回転軸として回転するX線源11
と、軸Sを中心軸として揺動するX線検出部12との運
動状態を図7〜図9の模式図を使って説明する。図中1
1aはX線源11のX線焦点を示している。図7は運動
スタート時の状態であり、図9は運動ストップ時の状態
である。
【0061】図7〜図9に示したように、X線焦点11
a(X線源11)とX線検出部12とを一定の幾何学的
関係を維持させたまま互いに運動させると、軸Sを含
み、X線入射面12aと平行な関係にある試料13の断
面13aは不動と看做し得る状態となる。詳細について
は、「課題を解決するための手段及びその効果」の項目
で説明した通りである。
【0062】また、X線検出部12は、画像処理手段1
8に接続されており、検出したX線に応じた画像データ
(映像信号)が画像処理手段18へ出力されるようにな
っている。
【0063】画像処理手段18は、運動スタートと同時
に画像積分処理を開始し、運動ストップまでに所定回
(例えば、256回)、積分処理を行い、画質を改善
し、処理画像(静止画像)をモニタ19に表示させるよ
うになっている。この処理画像は、上記したように試料
13の断面13aにおける断層画像である。
【0064】上記実施の形態(1)に係るX線検査装置
によれば、被検対象となる試料13を挟んで、X線源1
1とX線検出部12とが対向して配置され、X線入射面
12aが載置台14に対して垂直方向に向いている軸S
に対して平行となるように配置され、X線入射面12a
を常に同方向に向かせたまま、X線検出部12を軸Sを
中心軸として揺動させる一方、X線源11を軸Sを回転
軸としてX線検出部12に同期させて回転させながら、
X線源11からX線が試料13に照射され、試料13を
透過したX線がX線検出部14にて検出される。
【0065】すなわち、上記したように、X線源11と
X線検出部12とを一定の幾何学的関係を維持させたま
ま互いに運動させると、該運動の基準部分となる断面1
3aは不動と看做し得る状態となり、それ以外の部分は
前記運動の基準部分から遠くなるほど、像の変形が大き
くなり、結果的には像がボケてしまって、視認の対象と
ならなくなる。
【0066】よって、X線源11の回転軸であり、X線
検出部12の中心軸である軸Sを含み、X線入射面12
aと平行な関係にある断面13aの断層画像を取得する
ことができる。
【0067】従って、BGA1が実装された状態のプリ
ント基板2(図12参照)を載置台14に載置し、プリ
ント基板2におけるBGA1の実装状態を検査する場
合、軸Sを含み、かつX線入射面12aと平行な関係に
ある縦断層画像(図1参照)を取得することができる。
これによって、半田ボールの浮き上がり不良の検出がし
易くなり、パッケージ本体により隠れてしまう接合部の
接合状態の良否を明確に判断することができるようにな
る。
【0068】また、画像処理手段18にて断層画像を取
得するための処理を行わせず、単なる画像改善処理だけ
を行わせるようにすれば、図6に示したX線検査装置を
用いて、斜め方向から見た試料13の透視画像(図13
参照)を観察することができる。
【0069】従って、プリント基板2における電子部品
の実装状態を検査する場合には、まずプリント基板2の
主面に対する斜め透視画像を観察することによって、あ
る程度の当たりを予め付けておくことができるので、縦
断層画像による観察は、当たりを付けた箇所だけで良く
なり、検査効率を非常に優れたものとすることができ
る。
【0070】上記実施の形態(1)に係るX線検査装置
では、軸Sは載置台14に対して垂直方向に設定されて
いるが、軸Sを載置台14に対して垂直方向以外(斜め
方向、水平方向)に設定することもできる。
【0071】例えば、X線入射面12aを、載置台14
に対して斜め方向を向いている軸Sに対し、平行となる
ように配置し、X線検出部12を、X線入射面12aを
常に同方向に向かせたまま、軸Sを中心軸として揺動さ
せる一方、X線源11を軸Sを回転軸として回転させな
がら、X線源11からX線を試料13に照射し、試料1
3を透過したX線をX線検出部12にて検出すると、垂
直方向に対して傾斜した面に関する断層画像を取得する
ことができる。また、軸Sが載置台14面と同一面上に
ある場合には、試料13を水平方向にスライスした断面
の断層画像(横断層画像)を取得することができる。
【0072】また、上記実施の形態(1)に係るX線検
査装置では、X線検出部12を、X線入射面12aを常
に同方向に向かせたまま、軸Sを中心軸として揺動させ
る一方(X線検出部12が、図7〜図9に示したように
揺動する)、X線源11を軸Sを回転軸として回転させ
ながら、X線源11からX線を試料13に照射し、試料
13を透過したX線をX線検出部12にて検出するよう
になっているが、X線検出部12を揺動させるのでな
く、例えば、図7〜図9に示したような位置にX線検出
部12をそれぞれ配置し、固定された複数のX線検出部
12から画像データを取得するように構成したとして
も、上記と同様に、所望の断層画像を得ることができ
る。
【0073】
【実施例】図10は、実施例1に係るX線検査装置の要
部を模式的に示した側面図である。ここでは、X線源1
1として、管電圧が100kVであり、焦点寸法が7μ
mであり、出射角が40度であり、筐体からX線焦点1
1aまでの距離αが9.5mmである密封管型のマイク
ロフォーカスを採用している。また、X線検出部12と
しては、高解像度、高コントラスト、低ノイズであるイ
メージインテンシファイアを採用している。
【0074】X線源11には、矢印W1 の方向にスライ
ドさせるスライド機構(図示せず)が連結され、前記ス
ライド機構を用いることによって、取得画像の大きさを
調整することができる。例えば、X線源11を試料13
に近づけると、幾何学的拡大率がアップするので、取得
画像を大きくすることができる。
【0075】X線検出部12には、矢印W2 の方向にス
ライドさせるスライド機構(図示せず)が連結され、前
記スライド機構を用いることによって、取得画像を微量
調整することができる。例えば、X線検出部12を軸S
に近づけると、試料13の断面13aの上部がカットさ
れた断層画像を取得することができる。
【0076】載置台14に試料13として、BGA1が
実装されたプリント基板(図12参照)を載置すること
によって、縦断層画像(図1参照)を取得することがで
きる。これによって、半田ボールの浮き上がり不良の検
出がし易くなり、パッケージ本体により隠れてしまう接
合部の接合状態の良否を明確に判断することができるよ
うになる。
【0077】前記密封管型のマイクロフォーカスは、出
射角が40度であるため、X線源11から照射されたX
線がX線検出部12のX線入射面12aに入射されるよ
うに、X線源11が傾けられている。X線源11が傾け
られると、X線焦点11aと試料13との距離が離れる
ので、幾何学的拡大率は低下してしまうが、通常の産業
用としては特に問題はない。
【0078】また、密封管型ではなく開放管型であれ
ば、焦点寸法が2μmであり、出射角が120度であ
り、筐体からX線焦点までの距離が1mmのマイクロフ
ォーカスを実現することができるので、それをX線源1
1に採用すれば、X線源11を傾けなくとも良く、また
筐体からX線焦点までの距離も密封管型に比べて、10
倍近く短くなっているので、拡大率を大幅に向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】BGAとプリント基板との接合箇所の縦断層画
像を示した模式図である。
【図2】本発明のX線検査方法を説明するために示した
模式的平面図である。
【図3】本発明のX線検査方法を説明するために示した
模式的正面図である。
【図4】本発明のX線検査方法を説明するために示した
模式的側面図である。
【図5】試料を模式的に示した斜視図である。
【図6】本発明における実施の形態(1)に係るX線検
査装置の要部を示した概略図である。
【図7】X線源とX線検出部との運動状態を示した模式
図である。
【図8】X線源とX線検出部との運動状態を示した模式
図である。
【図9】X線源とX線検出部との運動状態を示した模式
図である。
【図10】実施例1に係るX線検査装置の要部を模式的
に示した側面図である。
【図11】BGAの一例を模式的に示した斜視図であ
る。
【図12】BGAが実装された状態のプリント基板を模
式的に示した斜視図である。
【図13】BGAとプリント基板との接合箇所を撮影し
たX線写真である。
【図14】半田ボールの浮き上がり不良の状態を示した
模式図である。
【符号の説明】
11 X線源 11a X線焦点 12 X線検出部 12a X線入射面 13 試料 14 載置台 15 回転手段 16 揺動手段 18 画像処理手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線を用いて試料の断面を撮影して検査
    するX線検査方法において、 前記試料を挟んで、X線を照射するX線源とX線を検出
    するX線検出部とを対向させて配置し、 前記X線検出部のX線入射面と前記断面とを平行にし
    て、 前記X線入射面と前記断面との平行関係を維持させたま
    ま、 前記X線検出部を、前記断面と同一面上にある直線を中
    心軸として、揺動させる一方、前記X線源を、前記断面
    と同一面上にある前記直線を回転軸として、前記X線検
    出部に同期させて回転させながら、 前記X線源からX線を前記試料に照射し、前記試料を透
    過したX線を前記X線検出部にて検出することを特徴と
    するX線検査方法。
  2. 【請求項2】 被検対象となる断面を、前記試料を載置
    する載置台に対して垂直方向に関する断面とすることを
    特徴とする請求項1記載のX線検査方法。
  3. 【請求項3】 被検対象となる断面を、前記試料を載置
    する載置台に対して垂直方向以外に関する断面とするこ
    とを特徴とする請求項1記載のX線検査方法。
  4. 【請求項4】 前記中心軸及び前記回転軸となる前記直
    線を、前記試料を載置する載置台に対して垂直に設定す
    ることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のX線検
    査方法。
  5. 【請求項5】 試料を挟んで、X線を照射するX線源と
    X線を検出するX線検出部とが対向して配置され、 前記X線源から照射され、前記試料を透過したX線が前
    記X線検出部にて検出されるように構成されたX線検査
    装置において、 前記X線検出部のX線入射面が所定の直線に対し平行と
    なるように配置されると共に、 前記X線入射面を常に同方向に向かせたまま、前記X線
    検出部を、前記直線を中心軸として、揺動させる揺動手
    段と、 前記X線源を、前記直線を回転軸として、前記X線検出
    部に同期させて回転させる第1の回転手段とを備えてい
    ることを特徴とするX線検査装置。
  6. 【請求項6】 前記直線を含み、かつ前記X線入射面と
    平行関係にある面と同一面上にある前記試料の断面を被
    検対象とし、 前記断面が、前記試料を載置する載置台に対して垂直方
    向にあることを特徴とする請求項5記載のX線検査装
    置。
  7. 【請求項7】 前記直線を含み、かつ前記X線入射面と
    平行関係にある面と同一面上にある前記試料の断面を被
    検対象とし、 前記断面が、前記試料を載置する載置台に対して垂直方
    向以外にあることを特徴とする請求項5記載のX線検査
    装置。
  8. 【請求項8】 前記中心軸及び前記回転軸となる前記直
    線が、前記試料を載置する載置台に対して垂直に設定さ
    れていることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の
    X線検査装置。
  9. 【請求項9】 前記X線検出部を、前記X線入射面に対
    して垂直方向にスライドさせるスライド機構を備えてい
    ること特徴とする請求項5〜8のいずれかの項に記載の
    X線検査装置。
  10. 【請求項10】 前記試料を載置する載置台を2次元的
    に移動させるための載置台移動手段を備えていることを
    特徴とする請求項5〜9のいずれかの項に記載のX線検
    査装置。
  11. 【請求項11】 X線を照射するX線源とX線を検出す
    るX線検出部とが配置され、 前記X線源から照射され、試料を透過したX線が前記X
    線検出部にて検出されるように構成されたX線検査装置
    において、 前記X線源を、所定の直線を回転軸として、回転させる
    第2の回転手段を備えると共に、 前記X線検出部が複数配置され、 これらX線検出部のX線入射面が、前記直線を含む所定
    の面を基準とし、回転する前記X線源と一定の幾何学的
    関係を成立させ得る位置にそれぞれ配設されていること
    を特徴とするX線検査装置。
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