JP4728092B2

JP4728092B2 - Ｘ線画像出力装置、ｘ線画像出力方法およびｘ線画像出力プログラム

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Publication number: JP4728092B2
Application number: JP2005312862A
Authority: JP
Inventors: 篤司寺本; 貴行村越
Original assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Current assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-10-27
Also published as: JP2007121082A

Description

本発明は、Ｘ線画像出力装置、Ｘ線画像出力方法およびＸ線画像出力プログラムに関する。

従来より、検査対象品にＸ線を照射し、得られた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、ある平面に配置された複数のバンプの透過像に基づいてその平面に平行な断面像（水平断面）を表示する。さらに、この断面像で直線上に並んでいる複数のバンプを選択し、選択したバンプの断面像（垂直断面）を表示する。
特開２００４−２２８１６３号公報

上述した従来のＸ線検査装置においては、良否判定を行う際に選択すべき項目が多く、簡易かつ高速に良否判定を行うことが困難であった。
すなわち、上記従来のＸ線検査装置においては、上述の水平断面に基づいて不良品の候補を抽出した後、さらに上述の垂直断面を参照して不良品であるか否かを判別する。しかし、ＢＧＡ（Ball Grid Array）のバンプなど、検査対象品が多数である場合には、異なる複数の位置に不良品の候補が存在し得る。この場合、不良品の候補を選択し、垂直断面に切り替え、良否を判定した後、さらに水平断面の表示に戻り、再度候補の選択を繰り返すという作業を逐一行うのは非常に煩雑である。また、上記ＢＧＡのバンプのように検査対象品が多数であると、水平断面で抽出した不良品の候補と垂直断面における検査対象品の像とを一致させることが困難であり、誤認の原因となってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、多数の検査対象品が存在する場合であっても簡単かつ確実に良否判定を実行可能なＸ線画像出力装置、Ｘ線画像出力方法およびＸ線画像出力プログラムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明では、複数の方向から複数の検査対象品を撮影して複数のＸ線画像を取得する。この結果、各Ｘ線画像においては、複数の検査対象の像が記録されているので、各Ｘ線画像を利用して再構成演算を行えば複数の検査対象品の３次元画像を取得することができる。この３次元画像を利用すれば複数の検査対象品のそれぞれについて断面画像を取得することができるので、本発明では、各検査対象品について複数の断面画像を取得し、所定の出力部に出力する。

このとき、各検査対象品の配置に対応した位置に断面画像を出力する。すなわち、検査対象品をある方向へ切断した状態の断面画像と他の方向へ切断した状態の断面画像とを各検査対象品の配置に対応した位置に出力する。従って、各断面画像とその検査対象品との対応関係を確実に把握しながら多数の検査対象品について複数の断面画像を確認可能であり、多数の検査対象品が存在する場合であっても簡単かつ確実に良否判定を行うことができる。

Ｘ線画像取得手段においては、Ｘ線の出力範囲内に複数の検査対象品を配置し、透過したＸ線を検出器によって撮影したＸ線画像を取得する。ここで、Ｘ線画像を取得するためには、Ｘ線源からのＸ線を検査対象品に対して照射することができればよい。Ｘ線検査装置の構造を簡易な構造とし、可動部を少なくして検査の高速化を図るためには、所定の立体角の範囲にＸ線を出力することができるＸ線源を採用するのが好ましい。このようなＸ線源としては、例えば、透過型開放管を採用可能である。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、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、少なくとも複数の撮影位置に配設された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。また、Ｘ線画像取得手段においては、複数の方向から検査対象品を撮影することができればよいので、単一または複数の検出器を回転させてもよいし、複数の位置に検出器を配置してもよい。

検出器としては、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等を採用可能である。むろん、３次元画像を取得するための構成は以上の構成に限定されない。例えば、ｘ−ｙ平面に垂直なｚ方向に移動可能なステージやｘ軸，ｙ軸，ｚ軸を中心に回転可能なステージによって、検出器を固定しながら複数の方向から検査対象品を撮影してもよい。また、３次元画像取得手段においては、複数のＸ線画像に基づいて再構成演算を実行することができればよく、例えば、フィルタ補正逆投影法などを採用可能である。

断面画像出力手段は、複数の断面画像を作成し、当該複数の断面画像を各検査対象品の配置に対応した位置に出力することができればよい。この出力を行う所定の出力部は、画像の出力を行うことができればよく、各種ディスプレイを採用可能であるが、むろん印刷等の出力を行ってもよい。なお、複数の断面画像は、予め決められた複数の平面によって検査対象品を切断した場合の断面画像であればよいが、この平面内に複数の検査対象品が含まれるように平面の切断位置を決定することが好ましい。

また、断面画像は複数であればよく、２つ、すなわち、２つの平面で検査対象品を切断した場合の画像であってもよいし、３つ以上の平面で検査対象品を切断した場合の画像であってもよい。なお、前者であれば、互いに直交する平面を切断面として採用することが好ましい。

本発明においては、複数の検査対象品について３次元画像を作成することができればよいので、複数の検査対象品が配置されている限りにおいて種々の配置に本発明を適用することができる。例えば、検査対象品が３次元的に配置、すなわち、ある平面上に複数の検査対象品が配置され、他の平面上に複数の検査対象品が配置されて複数の層に検査対象品であるバンプが配置されているパッケージに適用可能である。

検査対象品の好ましい配置例としては、複数の検査対象品が所定の平面上に配置されている例が挙げられる。例えば、チップの下面に複数の半田バンプが形成されているＢＧＡがこの例に相当する。この例において、当該所定の平面における検査対象品の配置と上記所定の出力部における出力位置とを対応させて上記複数の断面画像を出力すると、実際の検査対象品とその断面とが直感的に対応付けられるので、非常にわかりやすい出力を行うことが可能である。

さらに、各位置において複数の断面画像を出力するので、複数の断面画像を出力したとしても、各断面画像がいずれの検査対象品の断面画像であるのかが極めて明快に示されることとなり、非常に簡単に検査対象品の良否を判定することが可能になる。また、検査対象品と断面画像との対応を誤認することもなくなり、各検査対象品について確実に良否判定を行うことが可能である。

さらに、複数の検査対象品が所定の平面上に配置されている構成において、当該所定の平面に略平行な第１断面と当該第１断面に略垂直な第２断面とについて断面画像を作成し、出力する構成を採用することが好ましい。すなわち、第１断面は、複数の検査対象品が配置される平面に略平行であるため、この断面であれば、全ての検査対象を共通の平面で切断した断面となり、複数の検査対象品について出力する断面として好適である。さらに、検査対象品の良否を判定するために第１断面と異なる第２断面を出力するので、第２断面では第１断面で得られなかった情報をできるだけ多く示すことが好ましく、第１断面に略垂直な第２断面であれば、第１断面で得られなかった情報をできるだけ多く示すことができる。

さらに、上記第１断面を出力した後に上記第２断面を出力する構成としてもよい。この構成においては、まず第１断面に基づいて良否判定を行い、全て良品であれば、第２断面を出力することなく良否判定を終了することができる。また、第１断面に基づく良否判定によって不良品の候補が抽出された場合には、さらに第２断面に基づく良否判定を行うことで、より確実に良否判定を行うことが可能である。

さらに、良否判定を行う際によりわかりやすい出力を行うために、第１断面を出力しているときに不良品の候補となる検査対象品の指示を受け付け、第２断面を出力しているときに当該指示された検査対象品が不良品の候補であることを示す出力を行う構成を採用してもよい。この構成によれば、不良品の候補がより明確に出力され、確実に誤認を防止することができる。

なお、不良品の候補となる検査対象品の指示を受け付ける際には、種々の態様を採用可能である。例えば、目視によって良否判定を行うのであれば、操作入力機器によって不良品の候補を指定するように構成し、当該指定された検査対象品を示すデータ（例えば、検査対象品の位置を示す座標や検査対象品に予め付与した番号など）を取得すればよい。また、不良品の候補であることを示す出力としては、種々の出力を採用可能であり、例えば、検査対象品を囲む線や検査対象品を示す矢印など、所定のマーカを設定してもよいし、不良品の候補については着色したり、輝度を明るくすることなどが可能である。むろん、このとき、不良の候補以外の検査対象品について、少なくとも検査対象品が存在することを示す簡易出力とする構成、例えば、輝度を低下させたり、検査対象品が存在する位置のみを示すなどの構成を採用してもよい。

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１に対応した方法を実現する構成としてもよい。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。以上のようなＸ線画像出力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。

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もよい。

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も同等である。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。

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：
（２−１）断面出力処理：
（３）他の実施形態：

（１）本発明の構成：
図１は本発明にかかるＸ線画像出力装置を備えた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。

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検査対象のバンプをＸ線検出器１３ａの視野に配設するためのデータである。すなわち、本実施形態においては、基板上に規則的に並べられたバンプを検査対象品としている。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。

また、メモリ２８には、ＣＰＵ２５の処理過程で生成される各種データを記憶することが可能である。例えば、上記Ｘ線検出器１３ａによって取得したＸ線画像を示すＸ線画像データ２８ｃや、当該Ｘ線画像データ２８ｃに基づいて再構成演算を行った３次元画像データ２８ｄを記憶することができる。なお、メモリ２８はデータを蓄積可能であればよく、ＲＡＭやＨＤＤ等種々の記憶媒体を採用可能である。

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。

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。

本実施形態において、検査対象品はバンプであり、バンプが配設された基板をＸ−Ｙステージ１２上に載置して良否判定を行う。なお、上述のように検査位置データ２８ａは検査対象のバンプをＸ線検出器１３ａの視野に配設するためのデータであり、ステージ制御機構２２は、バンプの検査に際してバンプがＸ線検出器１３ａの視野に含まれるようにＸ−Ｙステージ１２を制御する。

画像取得機構２３はＸ線検出器１３ａに接続されており、同Ｘ線検出器１３ａ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。取得したＸ線画像は、Ｘ線画像データ２８ｃとしてメモリ２８に記憶される。本実施形態におけるＸ線検出器１３ａ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。

Ｘ線検出器１３ａはアームを介して回転機構１３ｂに接続されており、Ｘ線検出器１３ａは、Ｘ線発生器１１の焦点Ｆから鉛直上方に延ばした軸Ａを中心に半径Ｒの円周上を回転可能である。この回転機構１３ｂは、画像取得機構２３のθ制御部２３ａによって制御される。また、Ｘ線発生器１１の焦点ＦからＸ線検出器１３ａにおける検出面の中心に対して延ばした直線と、当該検出面とが直交するように検出面が配向されている。

出力部２７は上記Ｘ線画像や３次元画像から生成した断面画像等を出力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（例えば、キーボードやマウス等）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、３次元画像から生成した断面画像を適宜切り替えて出力部２７に出力することができる。本実施形態においては、利用者が当該出力部２７に出力された３次元画像を視認して良否判定を行う構成を採用しているが、むろん、３次元画像に基づいて自動で良否判定を行ってもよい。

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Ｘ線画像出力部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。

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、バンプを逐次Ｘ線検出器１３ａ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のθ制御部２３ａに指示を行い、Ｘ線検出器１３ａを回転させる。また、画像取得機構２３が取得するＸ線画像データ２８ｃをメモリ２８に記録する。上記Ｘ線画像データ２８ｃは、複数の角度によってバンプを撮影して得られるデータである。なお、画像取得部２５ｄにおいては、上記複数の角度のピッチを適宜調整可能であり、高精度の良否判定に十分な撮影回数となるようにピッチを狭くしてもよいし、代表的な複数の角度で撮影し、間の角度におけるＸ線画像は補間で取得してもよい。Ｘ線画像出力部２５ｅは、当該Ｘ線画像データ２８ｃに基づいて所定の演算処理を行い、３次元画像データ２８ｄを生成し、当該３次元画像データ２８ｄに基づいて検査対象品の断面画像を出力部２７に出力する。

（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。

次に、検査対象となるバンプをＸ線検出器１３ａの視野内に移動させてＸ線画像を取得するため、変数ｎを"０"に初期化する（ステップＳ１０５）。続いて、画像取得部２５ｄはθ制御部２３ａに指示を行い、回転機構１３ｂを駆動して予め決められた回転位置にＸ線検出器１３ａを移動させる（ステップＳ１１０）。本実施形態においては、回転角θ_ｎをθ_ｎ＝（ｎ／Ｎ）×３６０°と定義しており、θ＝０°におけるＸ線検出器１３ａの配置は予め決めてある。

また、上記変数ｎは最大値をＮとする整数である。従って、Ｘ線検出器１３ａは３６０°／Ｎずつ回転することになる。Ｎ＋１は、Ｘ線画像を撮影する回転位置の数であり、要求される検査速度と検査精度および検査対象品の外形（軸対称性）から決定すればよい。例えば、バンプのように軸対称の外形を有する検査対象品については、Ｎ＝３程度（９０°ピッチ、４カ所で撮影）でも充分であり、Ｎ＝３程度にすることによって検査を非常に高速に実施可能である。

Ｘ線検出器１３ａの回転動作を行うと、当該回転後の検出器の視野内に検査対象であるバンプが含まれるようにＸ−Ｙステージ１２を移動させる（ステップＳ１１５）。このとき、ステージ制御部２５ｃは上記検査位置データ２８ａを参照し、座標（ｘ_i，ｙ_i）がＸ線検出器１３ａの視野中心となるようにステージ制御機構２２に指示する。この結果、ステージ制御機構２２はＸ−Ｙステージ１２を移動させ、座標（ｘ_i，ｙ_i）をＸ線検出器１３ａの視野中心に配置する。

すなわち、座標（ｘ_i，ｙ_i）は、バンプをＸ線検出器１３ａの視野内に移動させるために予め基板１２ａ上に設定された座標であり、Ｘ線検出器１３ａが上記回転角θ_ｎに配設されているときの視野中心は、Ｘ線検出器１３ａとＸ線発生器１１の焦点Ｆとの相対関係から取得することができる。そこで、座標（ｘ_i，ｙ_i）をＸ線検出器１３ａの視野内に移動させることで、バンプの透過像がＸ線検出器１３ａで取得されるように基板１２ａの位置を制御することができる。

図３，図４は、この例を説明するための図であり、座標系およびＸ線検出器１３ａ、Ｘ線発生器１１の位置関係を示す図である。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、図４はｘ−ｙ平面を眺めた図である。

図３に示すように、Ｘ線検出器１３ａの検出面は、その中心と焦点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。すなわち、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。上記直線ｌは、Ｘ線検出器１３ａの視野中心に相当するので、Ｘ線検出器１３ａの回転角θ_ｎから図４に示すように視野領域ＦＯＶを特定することができる。

すなわち、上記直線ｌと上記ｘ−ｙ平面との交点を含む所定の領域がＸ線検出器１３ａの視野領域ＦＯＶとなるので、図４に示す例のように変数ｎが０〜３であることを想定すれば、図４に破線の矩形で示すように、視野領域ＦＯＶ１〜４を特定することができる。そこで、上記ステージ制御機構２２は図４の各矩形における中心と座標（ｘ_i，ｙ_i）とが一致するように、Ｘ−Ｙステージ１２を移動させることになる。

なお、図４においては、中心Ｏから−ｙ方向に延ばした直線をθ＝０とし、時計回りの回転角がθ_ｎであり、θ_ｎ＝０°，９０°，１８０°，２７０°の視野領域をそれぞれＦＯＶ１〜ＦＯＶ４としている。むろん、ステップＳ１１５においては、Ｘ線検出器１３ａの視野内に検査対象となるバンプを配設することができる限りにおいて種々の制御手法を採用可能である。

ステップＳ１１５にて、座標（ｘ_i，ｙ_i）をＸ線検出器１３ａの視野中心に配置したら、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にて回転角θ_ｎのＸ線画像Ｐ_θｎを撮影する（ステップＳ１２０）。すなわち、Ｘ線制御部２５ｂは、上記撮像条件データ２８ｂを取得し、当該撮像条件データ２８ｂに示される条件でＸ線を出力するようにＸ線制御機構２１に対して指示を行う。この結果、Ｘ線発生器１１が立体角２πの範囲でＸ線を出力するので、画像取得部２５ｄはＸ線検出器１３ａが検出したＸ線画像を取得する。

ステップＳ１２０にて回転角θ_ｎのＸ線画像Ｐ_θｎを撮影すると、変数ｎが最大値Ｎに達しているか否かを判別し（ステップＳ１２５）、最大値Ｎに達していると判別されなければ変数ｎをインクリメントして（ステップＳ１３０）、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。ステップＳ１２５にて変数ｎが最大値Ｎに達していると判別されたときには必要な回数の撮影が終了しているので、Ｘ線画像出力部２５ｅは良否判定に使用する画像データを生成する。すなわち、Ｘ線画像Ｐ_θ０〜Ｐ_θＮを用いて３次元画像の再構成演算を行い（ステップＳ１３５）、３次元画像データ２８ｄとしてメモリ２８に記録する。

再構成演算は、バンプの３次元構造を再構成することができれば良く、種々の処理を採用可能である。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、Ｘ線画像Ｐ_θ０〜Ｐ_θＮ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。なお、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。

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、Ｘ線検出器１３ａの検出面におけるある位置の像に対応する軌跡は、Ｘ線発生器１１の焦点Ｆとこの位置とを結ぶ直線であるので、この直線上に上記画像を逆投影する。以上の逆投影をＸ線画像Ｐ_θ０〜Ｐ_θＮの全てについて行うと、３次元空間上でバンプが存在する部分のＸ線吸収係数分布が強調され、バンプの３次元形状を示す３次元画像データ２８ｄが得られる。そこで、Ｘ線画像出力部２５ｅは、３次元画像データ２８ｄを参照し、良否判定のため、出力部２７にバンプの断面画像を出力する（ステップＳ１４０）。

（２−１）断面出力処理：
次に、上記ステップＳ１４０における断面出力処理の詳細な例を説明する。図５は、断面出力処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態においては、最初にバンプの水平断面画像（上記ｘ−ｙ平面に平行な断面の画像）を出力部２７に出力し、利用者の要求に応じて垂直断面画像を出力するように構成されている。このために、まず、Ｘ線画像出力部２５ｅは、上記ステップＳ１３５にて生成した３次元画像データ２８ｄに基づいて予め決められた位置（ｚ方向の位置）にて水平方向に切断した画像を生成し、複数のバンプの水平断面画像を一枚の画像として出力部２７に出力させる（ステップＳ２００）。

図６（Ａ）は、出力部２７にて出力される水平断面画像の例を示している。同図６（Ａ）に示すように、水平断面画像は各バンプの水平断面画像であるとともにバンプ毎の水平断面画像は水平面上に並んでおり、かつ、各位置はバンプの実際の配置に対応した位置となっている。すなわち、各バンプは半導体チップと基板との間に配置されるとともに、半導体チップの下部にてｘ−ｙ平面上でその中心位置が略直交格子を形成するように配置されている。そこで、出力部２７にて出力される水平断面画像においては、各バンプの水平画像が各バンプの配置に対応した位置に埋め込まれ、各バンプの配置のとおりに並べられる。

この結果、出力部２７において出力された水平断面画像を視認する利用者は、極めて容易に各断面画像とバンプとの対応を把握することができる。本実施形態において、利用者は当該水平断面画像を視認して各バンプの良否判定を行う。従って、仮に不良品が発見されたときに、その不良がいずれのバンプであるのかを容易に特定することができる。

また、当該水平断面画像を視認することによって、良品あるいは不良品であることを判定しづらいバンプが存在したときには、さらに、垂直断面画像を出力することによって詳細な良否判定を行うことが可能である。このために、本実施形態においては、Ｘ線画像出力部２５ｅが上記水平断面画像を出力している画面において、垂直断面画像の出力を実行させるか否かを指示するＵＩ（User Interface）用のアイコンが表示されており、Ｘ線画像出力部２５ｅは、このＵＩにて垂直断面画像の出力を行う指示がなされたか否かを判別している（ステップＳ２１０）。

同ステップＳ２１０にて、垂直断面画像の出力を行う指示がなされたと判別されないときには、検査対象となっているバンプの良否判定を終了し、図２に示すフローに復帰して他の検査対象品の検査を行う。ステップＳ２１０にて垂直断面画像の出力を行う指示がなされたと判別されたとき、Ｘ線画像出力部２５ｅは、垂直断面を生成する際の切断角度の指定を受け付ける（ステップＳ２２０）。

切断角度は、ｚ軸に平行な回転軸に対して定義されており、例えば、各バンプの中心位置を通り、ｚ軸に平行な回転軸を定義するとともにｙ軸に平行な方向を０度として切断角度として定義すればよい。すなわち、本実施形態においては、ステップＳ２２０にて切断角度の指定を受け付けることにより、任意の切断角度における垂直断面画像を出力できるように構成している。
なお、切断角度に関しては、検査時の指定と予め設定記憶した切断角度による指定の選択が行えるものとする。
また、切断角度の指定は、１つの切断角度だけではなく、例えば４５度ごとの切断角度のように複数の切断角度による設定が行えるものとする。

切断角度の指定を受け付けると、各バンプの回転中心を定義するため、上記水平断面画像において各バンプの中心位置を算出する（ステップＳ２３０）。すなわち、各バンプの水平断面は、図６（Ａ）に示すように略円形であり、この円形における中心位置を算出する。例えば、水平断面画像において各バンプの重心位置（面積重心やバンプの画像の周縁部からの距離の和が最小となる点など）を算出する。
なお、上記において、個々のバンプの面積が総パンプ面積の平均値に満たないバンプの中心位置については、バンプ間の平均値を基準として隣接するバンプから中心位置を算出するものとする。

バンプの中心位置を定義できれば、当該中心位置と上記切断角度とに基づいて各バンプの切断面を定義することができるので、上記３次元画像データ２８ｄに基づいて各切断面における垂直断面画像を生成する（ステップＳ２４０）。なお、生成する垂直断面画像は、バンプ間の最大表示画素数の８０％にバンプの縮尺を変換した画像を生成する。このようにして各バンプにおける垂直断面画像を生成したら、Ｘ線画像出力部２５ｅは、当該垂直断面画像を各バンプにおける中心位置に埋め込んだ一枚の画像を生成し、上記出力部２７にて出力させる（ステップＳ２５０）。なお、この時、複数の切断角度がステップＳ２２０で指定された場合には、複数の切断角度による垂直断面画像が順次出力される。

図６（Ｂ）は、出力部２７にて出力される垂直断面画像の例を示している。同図６（Ｂ）に示すように、垂直断面画像は各バンプの垂直断面画像であるとともにバンプ毎の垂直断面画像は各バンプが並ぶｘ−ｙ平面上の位置に対応した位置に配置されている。また、ここでは、ある直線上に並ぶバンプのみならず、ｘ方向，ｙ方向の双方に並ぶバンプの位置に対応させてその断面画像を出力している。従って、出力部２７において出力された垂直断面画像を視認する利用者は、極めて容易に各断面画像とバンプとの対応を把握することができる。

そこで、この出力を視認して各バンプの良否判定を行えば、仮に不良品が発見されたときに、その不良がいずれのバンプであるのかを容易に特定することができる。従って、多数の検査対象品が存在する場合であっても簡単かつ確実に良否判定を行うことができる。さらに、特定の位置におけるバンプの良否を上記水平断面画像と合わせて総合的に判断することができ、高精度に良否判定を行うことができる。
なお、バンプの中心位置を算出する方法としては、上記の他、設計上のバンプ位置情報を適用し、水平断面画像上の代表バンプの中心位置から全てのバンプの中心位置を算出するなど、種々の方法を採用することが可能である。

（３）他の実施形態：
本発明においては、複数の検査対象品のそれぞれについて複数の断面画像を作成し、当該複数の検査対象品の配置に対応した位置に複数の断面画像を出力することによって簡単かつ確実に良否判定を行うことができる限りにおいて、種々の構成を採用可能である。例えば、水平断面画像と垂直断面画像とを切り替えて表示することが必須というわけではなく、出力部２７においてはじめから同じ画面上に水平断面画像と垂直断面画像とを出力する構成を採用してもよい。

また、図７に示すように、水平断面画像に基づいて良否を確定することが困難な場合に、不良品の候補であることを示すマークを出力する構成を採用してもよい。例えば、マウス等のポインタによって不良品の候補を指示できるように構成し、この指示がなされた不良品にはマークを対応付けて出力する（図７（Ａ）では白い矩形によってマークを出力している）。

次に、図７（Ｂ）に示すように垂直断面画像を出力する際に、同じバンプに対してマークを対応付けて出力する（図７（Ｂ）においてもこのマークを白い矩形によって出力している）。この結果、不良品の候補となっているバンプの画像を極めて容易に特定することができ、詳細な良否判定を極めて容易に実施することが可能になる。むろん、このマークは図７に示す矩形に限定されないし、不良品の候補に対してマークを付して出力を行う他、不良品の候補以外を目立たなくする出力（輝度を低下させるなど）を行う構成や、マークしたバンプの垂直断面画像のみを回転させる方法等を採用してもよい。

さらに、上記図５に示すフローのように、水平断面画像を出力した後に垂直断面画像を出力することが必須というわけではなく、先に垂直断面画像を出力し、後に水平断面画像を出力する構成としてもよい。さらに、上記実施形態のように、利用者自身が画像に基づいて良否を判定する構成が必須というわけではなく、水平断面画像と垂直断面画像とのいずれかまたは双方に基づいて画像処理を行うことにより、自動で良否判定を行ってもよい。

本発明にかかるＸ線検査装置の概略ブロック図である。Ｘ線検査処理のフローチャートである。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。視野領域の例を示す図である。断面出力処理のフローチャートである。断面出力例を示す図である。断面出力例を示す図である。

符号の説明

１０…Ｘ線検査装置
１１…Ｘ線発生器
１２…Ｘ−Ｙステージ
１２ａ…基板
１３ａ…Ｘ線検出器
１３ｂ…回転機構
１４…搬送装置
２１…Ｘ線制御機構
２２…ステージ制御機構
２３…画像取得機構
２３ａ…θ制御部
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…Ｘ線画像出力部
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
２８ｃ…Ｘ線画像データ
２８ｄ…３次元画像データ

Claims

Ｘ線を所定の平面上に直交格子を形成するように配置された複数の検査対象品に照射して複数の方向から撮影した複数のＸ線画像を取得するＸ線画像取得手段と、
上記複数のＸ線画像に基づいて再構成演算を実行して検査対象品の３次元画像を取得する３次元画像取得手段と、
上記３次元画像に基づいて上記複数の検査対象品のそれぞれについて複数の断面画像を作成し、所定の出力部において、上記所定の平面上に直交格子を形成するように配置された複数の検査対象品の配置に対応した位置に上記所定の平面と平行な水平断面画像と上記所定の平面と垂直な垂直断面画像とを出力する断面画像出力手段とを備えることを特徴とするＸ線画像出力装置。
上記断面画像出力手段は、上記水平断面画像を出力した後に上記垂直断面画像を出力することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像出力装置。
上記断面画像出力手段は、上記水平断面画像を出力しているときに不良品の候補となる検査対象品の指示を受け付け、上記垂直断面画像を出力しているときに当該指示された検査対象品が不良品の候補であることを示す出力を行う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線画像出力装置。
Ｘ線によって検査対象を検査するＸ線画像出力方法であって、
Ｘ線を所定の平面上に直交格子を形成するように配置された複数の検査対象品に照射して複数の方向から撮影した複数のＸ線画像を取得するＸ線画像取得工程と、
上記複数のＸ線画像に基づいて再構成演算を実行して検査対象品の３次元画像を取得する３次元画像取得工程と、
上記３次元画像に基づいて上記複数の検査対象品のそれぞれについて複数の断面画像を作成し、所定の出力部において、上記所定の平面上に直交格子を形成するように配置された複数の検査対象品の配置に対応した位置に上記所定の平面と平行な水平断面画像と上記所定の平面と垂直な垂直断面画像とを出力する断面画像出力工程とを備えることを特徴とするＸ線画像出力方法。
Ｘ線によって検査対象を検査するＸ線画像出力プログラムであって、
Ｘ線を所定の平面上に直交格子を形成するように配置された複数の検査対象品に照射して複数の方向から撮影した複数のＸ線画像を取得するＸ線画像取得機能と、
上記複数のＸ線画像に基づいて再構成演算を実行して検査対象品の３次元画像を取得する３次元画像取得機能と、
上記３次元画像に基づいて上記複数の検査対象品のそれぞれについて複数の断面画像を作成し、所定の出力部において、上記所定の平面上に直交格子を形成するように配置された複数の検査対象品の配置に対応した位置に上記所定の平面と平行な水平断面画像と上記所定の平面と垂直な垂直断面画像とを出力する断面画像出力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線画像出力プログラム。