JP5177236B2 - Ｘ線検査方法およびｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線検査方法およびＸ線検査装置に関する。特に、本発明は、Ｘ線照射を用いて対象物を検査するための撮影方法であって、Ｘ線検査方法およびＸ線検査装置に適用しうる技術に関する。

近年、サブミクロンの微細加工技術によりＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）の高集積化が進み、従来複数のパッケージに分かれていた機能をひとつのＬＳＩに積め込むことができるようになった。従来のＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）やＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）では、ワンパッケージに必要な機能を組み込むことによるピン数の増加に対応できなくなったため、最近では、特に、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージのＬＳＩが使用される。また、携帯電話機などの超小型化が必要なものでは、ピン数がそれほど必要なくてもＢＧＡパッケージが使用されている。

ＬＳＩのＢＧＡやＣＳＰパッケージは超小型化には大いに貢献する反面、半田部分等がアセンブリ後には外観からは目に見えないという特徴がある。そこで、ＢＧＡやＣＳＰパッケージを実装したプリント基板等を検査する際は、検査対象品にＸ線を照射して得られた透視画像を分析することで、品質の良否判定が行なわれてきた。この良否判定にあたり、複数の方向から撮像した透視画像から、対象物の３次元データを再構成するＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が広く用いられている。

特許文献１（特開２００７−１２７６６８号公報）には、単一焦点のＸ線源を使用して、検査対象である基板をＸＹ方向に順次移動させることで、複数の方向から基板の画像を撮像する方法が開示されている。図３２に、特許文献１の方法を用いた場合の、基板の軌道を示す。

また、特許文献２（特開２００６−１７７７６０号公報）には、離散的に配置された複数の検出器で、基板を撮像する方法が開示されている。複数の検出器で撮像するので、基板の移動回数を減らすことができる。

特開２００７−１２７６６８号公報 特開２００６−１７７７６０号公報

従来の方法では、高速にＣＴ再構成を行なうことは困難であった。
特許文献１に記載の方法では、撮像できる方向および撮像枚数は、検出器エリアの区切り方で決まっていて変えることができない。特許文献１では、各関心領域について、９枚の画像を得る例が示されている。

また、特許文献２に記載の方法では、撮像できる方向および撮像枚数は、検出器の配置により定まってしまう。

さらに、特許文献１および２のいずれに記載の方法も、多数の視野（１つの検出器で撮影できる検査対象上の範囲）を撮像する場合は、基板の移動回数が膨大になる。したがって、基板の移動時間のため、画像取得に時間がかかる。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、高速にＣＴ再構成を行なうことができるＸ線検査方法およびＸ線検査装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの局面に従うと、Ｘ線源が出力して、対象物の検査対象領域を透過したＸ線をＸ線検出部で検出し、検出されたＸ線が示す画像から検査対象領域の３次元データを再構成するＸ線検査方法を提供する。Ｘ線検査方法は、Ｘ線源がＸ線焦点位置から出力し、検査対象領域を第１の方向について分割した複数の部分領域をそれぞれ透過したＸ線の検出結果から、複数の部分領域の各々についての部分画像を取得するステップと、Ｘ線源のＸ線焦点位置を第１の方向に走査しつつ、部分画像を取得するステップを繰り返すステップと、Ｘ線焦点位置の走査によって取得された、複数のＸ線焦点位置の各々における部分画像から、３次元データを再構成するステップとを含む。

好ましくは、検査対象領域は、第１の方向および第１の方向に交わる第２の方向について複数の部分領域に分割されており、繰り返すステップは、Ｘ線源のＸ線焦点位置を第１の方向に走査した後に、対象物を第２の方向に移動させ、対象物を第２の方向に移動した状態からＸ線源のＸ線焦点位置を第１の方向に走査しつつ、部分画像を取得するステップを繰り返すステップを含む。

好ましくは、繰り返すステップにおいて、複数のライン上でＸ線焦点位置を走査する。
さらに好ましくは、Ｘ線源は、複数のライン上にそれぞれ配置された複数のターゲットを含み、繰り返すステップにおいて、各ターゲット上でＸ線焦点位置を走査する。

さらに好ましくは、Ｘ線検出部は、ラインに交わる方向について、２つのターゲットに挟まれるように配置される。

さらに好ましくは、各ターゲットは、反射型ターゲットである。
本発明の他の局面に従うと、対象物の検査対象領域の３次元データを再構成するためのＸ線検査装置を提供する。Ｘ線検査装置は、Ｘ線を出力するＸ線源と、Ｘ線を検出して検出したＸ線が示す画像を出力するＸ線検出部と、Ｘ線検査装置の動作を制御する制御部とを含む。制御部は、Ｘ線源のＸ線焦点位置から出力し、検査対象領域を第１の方向について分割した複数の部分領域をそれぞれ透過したＸ線の検出結果から、複数の部分領域の各々についての部分画像を取得するための画像取得部と、Ｘ線源にＸ線焦点位置を第１の方向に走査させるためのＸ線源制御部と、Ｘ線源制御部によるＸ線焦点位置の走査に伴って、複数のＸ線焦点位置の各々において画像取得部が取得した部分画像から、３次元データを再構成するための再構成部とを含む。

本発明によれば、Ｘ線の焦点位置を走査し、Ｘ線検査装置が撮像する画像のうち、各焦点位置から出力し、検査対象領域を透過したＸ線に対応する部分の画像を用いて、検査対象領域の３次元データを再構成する。よって、本発明によれば、ＣＴ再構成に必要な複数方向からの検査対象のＸ線透視画像を高速に取得することができる。したがって、本発明によれば、高速にＣＴ再構成を行なうことができる。

第１の実施の形態に係るＸ線検査装置の概略ブロック図である。 第１の実施の形態に係るＸ線検査装置の構成を説明するための図である。 Ｘ線源の断面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＹ方向から見た正面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＺ方向から見た上面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＸ方向から見た側面図である。 検査対象の斜視図である。 部分領域を透過するＸ線について説明するための図である。 焦点位置Ｆ１について取得される部分画像を示す図である。 焦点位置Ｆ３について取得される部分画像を示す図である。 焦点位置Ｆ６について取得される部分画像を示す図である。 検査対象の移動について説明するための図である。 部分領域に入射するＸ線の入射方向を示す図である。 第１の実施の形態に係るＸ線検査全体の流れをフローチャート形式で示す図である。 図１４で説明したＣＴ撮像の処理の流れをフローチャート形式で示す図である。 第２の実施の形態に係るＸ線検査装置の構成を説明するための図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＹ方向から見た正面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＺ方向から見た上面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＸ方向から見た側面図である。 第２の実施の形態に係るＣＴ撮像の処理の流れをフローチャート形式で示す図である。 第３の実施の形態に係るＸ線源の断面図である。 第３の実施の形態に係るＸ線源の上面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＹ方向から見た正面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＺ方向から見た上面図である。 Ｘ線検出器、検査対象、および、Ｘ線焦点位置をＸ方向から見た側面図である。 第３の実施の形態に係るＣＴ撮像の処理の流れをフローチャート形式で示す図である。 Ｘ線検出器のＸＹ平面内における位置を説明するための図である。 Ｘ線検出器のＹＺ平面内における位置を説明するための図である。 第４の実施の形態に係るＸ線検査方式について説明するための第１の図である。 第４の実施の形態に係るＸ線検査方式について説明するための第２の図である。 第４の実施の形態に係るＸ線検査方式について説明するための第３の図である。 特許文献１の方法を用いた場合の、基板の軌道を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

［第１の実施の形態］
（構成の概略）
図１を参照して、第１の実施の形態に係るＸ線検査装置１００の構成について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るＸ線検査装置１００の概略ブロック図である。

Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線１８を出力するＸ線源１０と、Ｘ線検出器２３と、画像取得制御機構３０とを備える。さらに、Ｘ線検査装置１００は、入力部４０と、出力部５０と、Ｘ線源制御機構６０と、演算部７０と、メモリ９０とを備える。

Ｘ線源１０とＸ線検出器２３との間には検査対象１が配置される。本実施においては、検査対象１は、部品が実装された回路基板であるとする。なお、図１では、下から順にＸ線源１０、検査対象１、Ｘ線検出器２３が設置されているが、Ｘ線源の保守性の観点より、下から順に、Ｘ線検出器２３、検査対象１、Ｘ線源１０との並びでこれらを配置してもよい。

Ｘ線源１０は、Ｘ線源制御機構６０によって制御され、検査対象１に対して、Ｘ線１８を照射する。本実施の形態では、検査対象１は、回路部品を実装した基板であるものとする。

検査対象１は、検査対象駆動機構２０（図１には図示せず）により移動される。検査対象駆動機構２０としては、例えば、Ｘ−Ｙ−Ｚステージや、検査対象１を挟む１対のレールを用いることができる。

Ｘ線検出器２３は、Ｘ線源１０から出力され、検査対象１を透過したＸ線を検出して画像化する２次元Ｘ線検出器である。すなわち、Ｘ線検出器２３は、検出されたＸ線が示す画像からを出力する。Ｘ線検出器２３としては、Ｉ．Ｉ．（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）管や、ＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）を用いることができる。設置スペースの観点からは、Ｘ線検出器２３には、ＦＰＤを用いることが望ましい。また、インライン検査で使うことができるようにＸ線検出器２３は、高感度であることが望ましく、ＣｄＴｅを使った直接変換方式のＦＰＤであることが特に望ましい。

画像取得制御機構３０は、画像データ取得部３４を含む。画像データ取得部３４は、演算部７０から指定されたＸ線検出器２３の画像データを取得する。

入力部４０は、ユーザからの指示入力等を受け付けるための操作入力機器である。出力部５０は、測定結果等を外部に出力する装置である。本実施の形態では、出力部５０は、演算部７０で構成されたＸ線画像等を表示するためのディスプレイである。

すなわち、ユーザは、入力部４０を介して様々な入力を実行することができ、演算部７０の処理によって得られる種々の演算結果が出力部５０に表示される。出力部５０に表示される画像は、ユーザによる目視の良否判定のために出力されてもよいし、あるいは、後で説明する良否判定部７８の良否判定結果として出力されてもよい。

Ｘ線源制御機構６０は、電子ビームの出力を制御する電子ビーム制御部６２を含む。電子ビーム制御部６２は、演算部７０から、Ｘ線焦点位置、Ｘ線エネルギー（管電圧、管電流）の指定を受ける。指定されるＸ線エネルギーは、検査対象の構成によって異なる。

演算部７０は、メモリ９０に格納されたプログラム９６を実行して各部を制御し、また、所定の演算処理を実施する。演算部７０は、Ｘ線源制御部７２と、画像取得制御部７４と、再構成部７６と、良否判定部７８と、検査対象位置制御部８０と、Ｘ線焦点位置計算部８２と、撮像条件設定部８４とを含む。

Ｘ線源制御部７２は、Ｘ線焦点位置、Ｘ線エネルギーを決定し、Ｘ線源制御機構６０に指令を送る。

画像取得制御部７４は、Ｘ線検出器２３が画像を取得するように、画像取得制御機構３０に指令を送る。また、画像取得制御部７４は、画像取得制御機構３０から、画像データを取得する。

再構成部７６は、画像取得制御部７４により取得された複数の画像データから３次元データを再構成する。

良否判定部７８は、再構成部７６により再構成された３次元データ、あるいは、透視データをもとに検査対象の良否を判定する。たとえば、良否判定部７８は、半田ボールの形状を認識し、認識された形状が予め定められた許容範囲内であるか否かを判定する等により良否判定を行なう。なお、良否判定を行なうアルゴリズム、あるいは、アルゴリズムへの入力情報は、検査対象によって異なるため、良否判定部７８は、これらを撮像条件情報９４から入手する。

検査対象位置制御部８０は、検査対象駆動機構２０を制御する。
Ｘ線焦点位置計算部８２は、検査対象１のある検査エリアを検査する際に、その検査エリアに対するＸ線焦点位置や照射角などを計算する。

撮像条件設定部８４は、検査対象１に応じて、Ｘ線源１０からＸ線を出力する際の条件（たとえば、Ｘ線源に対する印加電圧、撮像時間等）を設定する。

メモリ９０は、Ｘ線焦点位置情報９２と、撮像条件情報９４と、上述した演算部７０が実行する各機能を実現するためのプログラム９６と、Ｘ線検出器２３が撮像した画像データ９８とを含む。Ｘ線焦点位置情報９２には、Ｘ線焦点位置計算部８２によって計算されたＸ線焦点位置が含まれる。撮像条件情報９４は、撮像条件設定部８４によって設定された撮像条件や、良否判定を行なうアルゴリズムに関する情報を含む。

なお、メモリ９０は、データを蓄積することができるものであればよい。メモリ９０は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置により構成される。

（具体的構成）
第１の実施の形態に係るＸ線検査装置１００の具体的構成について、図２を参照して説明する。図２は、第１の実施の形態に係るＸ線検査装置１００の構成を説明するための図である。なお、図２において、図１と同一部分には、同一符号を付している。また、図２では、図１に示した部分のうち、Ｘ線焦点位置の制御、Ｘ線検出器位置の制御、検査対象位置の制御等に直接関係し、説明に必要な部分を抜き出して記載している。

Ｘ線源１０は、本実施の形態では、Ｘ線を発生する位置（Ｘ線焦点位置）を一方向に沿う可能な、走査型Ｘ線源である。Ｘ線源１０は、Ｘ線源制御機構６０を通した演算部７０
からの命令に従って、Ｘ線を発生させる。

ここで、図３を参照して、Ｘ線源１０の構成について説明する。図３は、Ｘ線源１０の断面図である。

図３を参照して、Ｘ線源１０においては、電子ビーム制御部６２によって制御された電子銃１９から、タングステンなどのターゲット１１に対し電子ビーム１６が照射される。そして、電子ビーム１６がターゲットに衝突した場所（Ｘ線焦点位置１７）からＸ線１８が発生し、放射（出力）される。図３を参照して分かるように、Ｘ線源１０は電子ビームの透過方向にＸ線を出力する、透過型のＸ線源である。

なお、電子ビーム系は、真空容器９の中に収められている。真空容器９の内部は、真空ポンプ１５によって真空に保たれており、電子銃１９から高圧電源１４によって加速された電子ビーム１６が発射される。

Ｘ線源１０は、電子線収束コイル１３により収束された後、偏向ヨーク１２によって電子ビーム１６を偏向することにより、電子ビーム１６がターゲット１１に衝突する場所を変更することができる。たとえば、偏向ヨーク１２によって偏向された電子ビーム１６ａはターゲット１１に衝突し、Ｘ線焦点位置１７ａからＸ線１８ａが出力される。また、同様に、偏向ヨーク１２によって偏向された電子ビーム１６ｂはターゲット１１に衝突し、Ｘ線焦点位置１７ｂからＸ線１８ｂが出力される。

ターゲット１１は、直線状のターゲットでもよいし、連続面のターゲットでもよい。連続面のターゲットを有する場合、Ｘ線源１０は、Ｘ線焦点位置１７を、ターゲット内の範囲で自由に設定できる。本撮像方法にこのＸ線源１０を用いる場合には、Ｘ線焦点位置１７を一方向に制限すればよい。また、図３で示したＸ線源１０は透過型であるが、Ｘ線源１０は、反射型でもよい。

なお、Ｘ線焦点位置を移動させるには、たとえば、Ｘ線源自体の位置を、その都度、機械的に移動させることも可能である。ただし、走査型Ｘ線源を用いれば、Ｘ線焦点位置を移動させるにあたり、一定の範囲内であれば、Ｘ線源１０を機械的に移動させることを必要とせず、保守性や信頼性に優れたＸ線検査装置を実現できる。また、走査型Ｘ線源によるＸ線走査は、機械的な走査に比べ、所要時間が１００分の１程度で済む（線源による走査時間は数ｍｓであり、機械的な移動は、数１００ｍｓ）。そのため、本実施の形態では、走査型Ｘ線源を用いる。なお、Ｘ線源としては、Ｘ線放射面上でＸ線発生位置を瞬時に変更することができる他の種類の線源、例えば、多焦点Ｘ線源を用いてもよい。

図２に戻って、検査対象駆動機構２０は、アクチュエータと検査対象を固定する機構とを備える。検査対象駆動機構２０は、演算部７０内の検査対象位置制御部８０に制御される検査対象位置駆動機構により、上記Ｘ線検出器２３とは独立に、検査対象の視野を、ＸＹ方向に移動可能である。

インライン検査の際には、検査対象駆動機構２０は、基本的に、検査対象１をＹ方向に移動する。つまり、検査対象駆動機構２０は、未検査の検査対象１を−Ｙ（＋Ｙでも構わない）方向から＋Ｙ方向に移動して、Ｘ線の照射範囲まで運ぶ。また、検査対象駆動機構２０は、検査が終了した検査対象１を、さらに＋Ｙ方向に移動する。

検査対象駆動機構２０としては、Ｘ線を妨げない装置を用いることが好ましい。本実施の形態では、検査対象駆動機構２０として、検査対象１をその両端から挟むレール２５ａおよびレール２５ｂを用いている。

演算部７０は、検出器駆動制御部３２、画像データ取得部３４、走査Ｘ線源制御機構６０に命令を送り、後に説明するような検査処理のためのフローチャートで示されるプログラムを実行する。

特に、演算部７０は、検出器駆動制御部３２を通した命令により指示されるタイミングでＸ線透視画像の取得および撮像データの転送を行なう。また、演算部７０は、入力部４０からの入力によって検査装置の動作を制御し、各部の状態、または検査結果を出力部５０より出力することができる。

（撮像方式）
ここからは、Ｘ線検査装置１００を用いたＸ線透視画像の撮像方式について説明する。

まず、図４から図６を用いて、Ｘ線検出器２３、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７の位置関係について説明する。図４は、Ｘ線検出器２３、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＹ方向から見た正面図である。図５は、Ｘ線検出器２３、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＺ方向から見た上面図である。図６は、Ｘ線検出器２３、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＸ方向から見た側面図である。

図４〜６では、Ｘ線検出器２３の位置を示している。しかしながら、Ｘ線検出に関係するのは、Ｘ線検出器２３の有感エリア（受光部）であるので、各図に示したＸ線検出器２３は、受光部と置き換えて考えてよい。図５を参照して、Ｘ線検出器２３は、正方形、またはそれに近いアスペクト比の受光部を有する。

図４を参照して、Ｘ線検出器２３は、検査対象領域のＸ方向両端部について、必要な角度からの透過画像を取得できるサイズとする。なお、ここでは、検査対象１の全面が検査対象領域であるとしている。斜めＣＴのためには、Ｘ線検出器２３のＸ方向長さは、検査対象１のＸ方向長さに比べ、長くなっている必要がある。

また、図４を参照して、Ｘ線源１０は、検査対象領域をＸ方向に移動させることなく、検査対象領域のＸ方向両端部を必要な角度から照射できるＸ線放射領域を持っている。Ｘ線源１０は、Ｘ方向のライン上の互いに異なる複数の焦点位置（図においてＦ１〜Ｆｋ）で、Ｘ線をＺ方向に順次放射する。Ｘ線検出器２３は、一照射毎に透過画像を取得する。

図５あるいは図６を参照して、Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線を焦点位置Ｆ１からＦｋのそれぞれで照射および撮像した後、検査対象１を位置Ｐ１からＰ２へＹ方向移動させて、Ｆ１〜Ｆｋ照射および撮像を行なう。Ｘ線検査装置１００は、同様に、Ｘ線照射と検査対象１の移動とを繰り返す。図６における位置Ｐｅで検査対象１の照射および撮像が終わると、ＣＴ撮像は終了となる。検査対象１が位置Ｐｅにあるとき、検査対象領域のＹ方向下端を透過したＸ線検出器２３に入射する。

Ｘ線検査装置１００は、検査対象領域を複数の領域（部分領域）に分割して撮像画像を管理する。すなわち、Ｘ線検査装置１００は、撮像画像のうち、各部分領域に対応する画像（部分画像とよぶ）を取得し、部分画像から、部分領域の３次元データを再構成する。以下、このことについて説明する。

図７は、検査対象１の斜視図である。検査対象１は、Ｘ方向およびＹ方向に分割されている。ここでは、検査対象１をＸＹ方向のそれぞれについて６方向、したがって、３６方向から撮像することを考える。そのためには、Ｘ方向について、６方向からＸ線を照射するために、図７に示すように検査対象１をＸ方向について６等分割して取り扱うことが望ましい。Ｙ方向については、Ｘ方向についての分割と等しい長さで分割する。その結果、図７に示す例では、検査対象１は、Ｘ方向に６分割、Ｙ方向に１０分割されている。

図８は、部分領域を透過するＸ線について説明するための図である。図８では、構成をＸＺ平面から見ている。Ｘ線検査装置１００は、焦点Ｆ１〜Ｆ１１において撮像を実施し、各焦点について、Ｘ線透過画像を取得する。

焦点位置Ｆ１からのＸ線は、検査対象１の左端の部分領域に入射し、Ｘ線検出器２３に入射する。焦点位置Ｆ１からの点線は、右方向に最大角度で放射したＸ線を示す。なお、焦点位置Ｆ１からは、左方向にもＸ線が出力するが、図８では、このＸ線は図示していない。

焦点位置Ｆ２については、Ｘ線検出器２３は、左端の部分領域およびその隣の部分領域について透過像を取得することができる。焦点位置Ｆ３〜Ｆ１１についても、１つまたは複数の部分領域について透過像を取得できる。

その結果、検査対象１の左端の部分領域には、焦点位置Ｆ１〜Ｆ６から出たＸ線が透過し、透過したＸ線がＸ線検出器２３に入射する。検査対象１の右端の部分領域には、焦点位置Ｆ６〜Ｆ１１から出たＸ線が透過し、透過したＸ線がＸ線検出器２３に入射する。同様に、いずれの部分領域にも、６つの焦点位置から出たＸ線が透過し、透過したＸ線がＸ線検出器２３に入射する。そのためＦ１〜Ｆ１１での撮像で、６つの視野について６方向からの撮像が完了していることとなる。

なお、Ｘ線を放射させるＸ方向の距離間隔は、図７で示すＸ方向の分割ステップと同じ距離が望ましい。ただし、距離間隔は、これに限られるわけではない。

部分画像について、図９〜図１１を参照して説明する。図９〜図１１は、それぞれ、焦点位置Ｆ１，Ｆ３，Ｆ６について取得される部分画像を示す図である。

図９を参照して、焦点位置Ｆ１からＸ線が出力する場合、Ｘ線検査装置１００は、左端の部分領域についての部分画像を得る。図では、検査対象１の部分領域と、部分領域が写っているＸ線検出器２３上の位置を、同一のハッチングで示している。

具体的には、画像取得制御部７４は、焦点位置、検査対象１の位置、部分領域のサイズ、Ｘ線検出器２３の位置に基づいて、焦点位置Ｆ１を出力し、左端の部分領域を透過したＸ線が入射するＸ線検出器２３内の領域を求める。画像取得制御部７４は、Ｘ線検出器２３が求めた領域の画像を取得するように、画像取得制御機構３０に指令を送る。画像取得制御部７４は、その結果、取得された画像を部分画像として、メモリ９０に格納する。あるいは、画像取得制御部７４は、Ｘ線検出器２３が取得した、検出面全体の画像から、求めた領域内の画像を部分画像として抽出してもよい。

同様に、図１０を参照して、焦点位置Ｆ３からＸ線が出力する場合、Ｘ線検査装置１００は、３つの部分領域についての部分画像を得る。

図１１を参照して、焦点位置Ｆ６からＸ線が出力する場合、Ｘ線検査装置１００は、６つの部分領域についての部分画像を得る。

図９〜図１１を参照して、１つの部分領域に着目すると、その部分領域がＸ線検出器２３上にうつる位置は、焦点位置の移動に伴ってＸ方向に移動していくこととなる。

また、Ｘ線検査装置１００は、検査対象１をＹ方向に移動することで、異なるＹ位置からのＸ線透視画像を撮像する。図１２を参照して、検査対象１の移動について説明する。図１２では、図７の部分領域２（図８の右端にある部分領域）の移動について示している。

検査対象１をＹ方向に移動することで、部分領域２と、焦点位置（図１２では、特に、Ｆ１１を示している）とのＹ方向の位置関係が変わり、焦点位置Ｆ１１から出力したＸ線の部分領域２への入射角度が変わる。この場合、部分領域２の位置を位置Ｐ１からＰ６まで５回移動するため、Ｙ方向について６方向からのＸ線透視画像が撮像される。

一つ行を移動するたびに、焦点Ｆ１からＦ１１で連続的に撮像が行われる。したがって、部分領域２には、位置Ｐ１〜Ｐ６の各々において、焦点Ｆ６〜Ｆ１０からも、それぞれ異なる角度からのＸ線が照射される。その結果、Ｐ６での撮像を終えたときには、図１３に示すように、３６方向からの撮像が完了していることになる。図１３は、部分領域２に入射するＸ線の入射方向を示す図である。

部分領域２が位置Ｐ６で撮像されているとき、部分領域２の一つ後ろの行においては、位置Ｐ５での撮像が、二つ後ろの行においては位置Ｐ４での撮像、というように、後続の行も同時に撮像が行われている状態となる。よって、Ｙ方向への移動とＦ１〜Ｆ１１照射を繰り返し、検査対象領域のＹ方向最終行が位置Ｐ６で撮像終了したときに、ＣＴ検査のための撮像が全域において完了したこととなる。このときの部分領域２の先端位置が、図６の位置Ｐｅである。

上述のように、本実施の形態に係るＸ線検査装置１００では、Ｘ線源１０がＸ線焦点位置１７から出力し、検査対象１の検査対象領域をＸ方向（第１の方向）について分割した複数の部分領域２をそれぞれ透過したＸ線の検出結果から、複数の部分領域２の各々についての部分画像を取得する。この部分画像の取得を、Ｘ線源１０のＸ線焦点位置１７をＸ方向に走査しながら繰り返すことで、複数のＸ線焦点位置１７の各々における部分画像が得られる。

さらに、Ｘ線源１０のＸ線焦点位置１７をＸ方向に走査した後に、対象物１をＹ方向（第２の方向）に移動させ、対象物１をＹ方向に移動した状態からＸ線源１０のＸ線焦点位置１７をＸ方向に走査しつつ、各Ｘ線焦点位置１７における部分画像を順次取得する。

そして、この得られた各Ｘ線焦点位置１７における部分画像から３次元データを再構成する。

つまり、本実施の形態に係るＸ線検査装置１００は、焦点走査により、複数のＸ方向の照射角度を、検査対象の機械移動で複数のＹ方向の照射角度を実現している。本方式によれば、多数の方向から検査対象を撮像するにあたって、検査対象を一方向（これまでの説明では、Ｙ方向）にしか動かさなくてよい。したがって、従来の方法に比べ、検査対象の移動回数を削減できる。そのため、Ｘ線検査装置１００によれば、高速に、検査対象全体について高精度な３次元データを再構成することができる。

また、従来では、ＣＴ再構成のために必要な画像データを得るために、通常３つ以上の機械動作軸が必要とされていた。しかし、Ｘ線検査装置１００において、機械動作軸は、１つでよく、構成が簡略である。

さらに、検査対象１のＹ方向への１ステップ毎の移動距離と、検査対象１において設定される各部分領域の幅（Ｘ方向およびＹ方向はいずれも同じ値であるとする）とを一致させておけば、移動および撮像を繰り返して、ＣＴ検査のための撮像が全域において完了した時点で、撮像データを格納するコンピュータの中を、「検査対象である基板全面のｎ×ｎ方向からの撮像データが集まっている」状態にできる。そのあと、撮像データを区切った小さな範囲で再構成するか、全面一度に再構成するか、興味領域のみを再構成するかは任意に選択できる。

（処理の流れ）
図１４は、第１の実施の形態に係るＸ線検査全体の流れをフローチャート形式で示す図である。図１４を参照して、第１の実施の形態に係るＸ線検査全体の流れについて説明する。

図１４を参照して、まず、処理が開始されると（ステップＳ１４００）、Ｘ線検査装置１００は、検査対象領域を撮像可能な位置に移動し、透視画像の撮像を行なう（ステップＳ１４０２）。通常、Ｘ線検査においては、検査対象１の位置の特定のために光学カメラ（図示せず）が搭載されており、光学カメラの画像をもとに検査対象領域を決めることが可能である。その他の方法として、検査対象領域は、検査対象１のＣＡＤデータをもとにＸ線検査装置１００が、自動的に決めてもよいし、作業者が目視で決定してもよい。

Ｘ線検査装置１００は、透視画像を検査して、取得した透視画像に基づいて、検査対象１の視野（透視画像で撮像されている範囲）の良否判定を行なう（ステップＳ１４０４）。良否判定手法は、様々な手法が提案されており、公知のためここでは詳細を記述しない。例えば、もっとも基本的な検査としては、透視画像を一定の値で２値化し、ＣＡＤデータ等の設計情報と比較し、透視画像上の所定の位置に部品があるかないかを面積により判断する。

続いて、Ｘ線検査装置１００は、再構成データ画像による検査が必要か否かを判断する（ステップＳ１４０６）。判断の基準は、ＣＡＤデータ等の設計情報をもとに予め設定しておくことができるし、透視画像の良否判定結果から判断することも可能である。例えば、実装基板の検査において、片面にのみ部品が実装されている場合、透視画像で良否判定することが可能なため再構成画像による良否判定を行なう必要がない場合もある。

再構成データによる検査が必要ない場合には（ステップＳ１４０６においてＮＯ）、Ｘ線検査装置１００は、検査を終了する（ステップＳ１４１４）。

一方、再構成画像による検査が必要な場合は（ステップＳ１４０６においてＹＥＳ）、Ｘ線検査装置１００は、続いて、検査対象領域についてのＣＴ撮像を行なう（ステップＳ１４０８）。Ｘ線検査装置１００は、ＣＴ撮像においては、検査対象領域を複数の方向から撮像する。ステップＳ１４０８の詳細については、後述する。

次に、Ｘ線検査装置１００は、複数方向の撮像画像から再構成データを生成する（ステップＳ１４１０）。再構成処理は、様々な方法が提案されており、たとえば、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法を用いることができる。

続けて、Ｘ線検査装置１００は、再構成データによる良否判定を行なう（ステップＳ１４１０）。良否判定の方法は、３次元データを直接用いる方法や２次元データ（断層画像）、１次元データ（プロファイル）を用いる等の方法が考えられる。これらの良否判定手法は周知であるため検査項目に適した良否判定手法を用いればよく、ここでは詳細の説明は繰り返さない。以下に、良否判定の１例について説明する。まず、３次元再構成データに一定の値で２値化する。ＣＡＤデータ等の設計情報から、再構成データ内で部品（たとえば、ＢＧＡの半田ボール）のある位置を特定する。２値化画像から部品のある位置に隣接した画素の体積を計算し、部品のあるなしを判断することができる。以上で、Ｘ線検査装置１００は、検査を終了する（ステップＳ１４１４）。

第１の実施の形態に係るＣＴ撮像の詳細について、図１５を参照して説明する。図１５は、図１４で説明したＣＴ撮像の処理の流れをフローチャート形式で示す図である。

図１５を参照して、まず、ＣＴ撮像処理が開始されると（ステップＳ１５００）、演算部７０は、ステップＳ１５０２において、撮像位置Ｐｘについてのパラメータを初期化する（ｘ＝１に設定する）。

ステップＳ１５０４において、演算部７０は、検査したい検査対象領域を適切な位置に移動させるために、検査対象１を位置Ｐｘに移動させる。検査対象１の位置は、検査対象駆動機構２０にエンコーダが搭載されていれば、エンコーダを用いて設定してもよい。あるいは、汎用的な検出器（レーザー変位計等）を用いて、これらの位置を設定してもよい。

続いて、演算部７０は、Ｘ線焦点位置１７を各焦点位置（Ｆ１〜Ｆｋ）に設定して、Ｘ線を照射するとともに、透過像を取得する（ステップＳ１５０６．１〜ステップＳ１５０６．ｋ）。撮像時間（検出器の露光時間）は予め設定しておいてもよいし、ユーザが目視により所望の時間に設定することもできる。すでに説明したように、演算部７０は、これらの処理において、各部分領域に対応する部分画像を取得する。また、演算部７０は、部分画像を、再構成部７６での再構成処理のために、たとえば、メモリ９０に転送する。

続いて、演算部７０は、Ｐｘ＝Ｐｅである否かを判断する（ステップＳ１５０８）。例えば、演算部７０は、基板の移動回数が所定の回数に達したかどうかに基づいてこの判断を行なう。あるいは、演算部７０は、位置センサによる基板位置の測定結果に基づいて、この判断を行なってもよい。

Ｐｘ＝Ｐｅでない場合（ステップＳ１５０８においてＮＯ）、演算部７０は、ステップＳ１５１０において、ｘ＝ｘ＋１に設定したあと、ステップＳ１５０４からの処理を繰り返す。一方、Ｐｘ＝Ｐｅの場合（ステップＳ１５０８においてＹＥＳ）、演算部７０は、ＣＴ撮像処理を終了する（ステップＳ１５１２）。

（その他）
以上の説明では、検査対象領域が部分領域に分割されているとしたが、検査対象領域が部分領域程度の大きさであれば、検査対象領域を分割する必要はない。あるいは、Ｘ線検出器が検査対象に対し十分大きければ、検査対象領域を分割する必要はない。ただし、大きなサイズのＸ線検出器は高価であることを考えると、本実施の形態のように検査対象を部分領域に分割し、各部分領域の３次元データを再構成する手法が、実用的である。

上述した実施の形態によれば、Ｘ線源１０のＸ線焦点位置１７を第１の方向（上述の例では、Ｘ方向）に走査し、第１の方向について複数の部分領域に分割された検査対象領域の各々について、各Ｘ線焦点位置１７から出力し、各部分領域を透過したＸ線に対応する部分画像を用いて、検査対象領域の３次元データを再構成する。

このような構成を採用することで、第１の方向に沿ってＸ線検出器２３が存在しなければならない範囲をより少なくすることができるとともに、ＣＴ再構成に必要な複数方向からの検査対象１のＸ線透過画像をより高速に取得することができる。

［第２の実施の形態］
（構成）
第２の実施の形態に係るＸ線検査装置２００の構成について図１６を参照して説明する。図１６は、第２の実施の形態に係るＸ線検査装置２００の構成を説明するための図である。

Ｘ線検査装置２００は、Ｘ線源１０と、Ｘ線検出器２３．１および２３．２と、Ｘ線検出器駆動部２２と、画像取得制御機構３０と、入力部４０と、出力部５０と、Ｘ線源制御機構６０と、演算部７０と、メモリ９０とを備える。Ｘ線源制御機構６０、演算部７０、および、メモリ９０は、図１を参照して説明したような構成を有する。

第１の実施の形態と異なるのは、Ｘ線検出器駆動部２２があること、画像取得制御機構３０が、検出器駆動制御部３２を含むこと、および、Ｘ線検出器が２つあることである。

大きなサイズのＸ線検出器は高価で、画像の読み取り速度が遅い。実用性の向上のため、第２の実施の形態では、第１の実施の形態のＸ線検出器２３の１／４程度のサイズのＸ線検出器２３．１およびＸ線検出器２３．２を利用する。

Ｘ線検出器２３．１およびＸ線検出器２３．２は、Ｘ方向に並べられて配置されている。Ｘ線検出器２３．１およびＸ線検出器２３．２は、Ｘ線検出器駆動部２２に取り付けられている。Ｘ線検出器駆動部２２は、検出器駆動制御部３２の指示に基づいて動作し、Ｘ線検出器２３．１およびＸ線検出器２３．２を一体的にＹ方向に移動する。

本実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、検出器のＹ方向のサイズが小さい。本実施の形態では、Ｘ線検出器駆動部２２が、Ｘ線検出器の組を一体的にＹ方向に移動することで、これをカバーする。

（撮像方式）
ここからは、Ｘ線検査装置２００を用いたＸ線透視画像の撮像方式について説明する。

まず、図１７から図１９を用いて、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７の位置関係について説明する。図１７は、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＹ方向から見た正面図である。図１８は、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＺ方向から見た上面図である。図１９は、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＸ方向から見た側面図である。

図１７〜１９におけるＸ線検出器２３．１，２３．２は、それぞれＸ線検出器２３．１，２３．２の受光部と置き換えて考えてよい。

図１７を参照して、Ｘ線検出器２３．１および２３．２は、Ｘ方向に近接している。また、これらのＸ方向の幅の合計は、検査対象領域のＸ方向両端部について、必要な角度からの透過画像を取得できるサイズとする。なお、ここでは、検査対象１の全面が検査対象領域であるとしている。斜めＣＴのためには、Ｘ線検出器２３．１および２３．２のＸ方向幅の和は、検査対象１のＸ方向長さに比べ、長くなっている必要がある。

第１の実施の形態と同様、Ｘ線源１０は、Ｘ方向のライン上の互いに異なる複数の焦点位置（図においてＦ１〜Ｆｋ）で、Ｘ線をＺ方向に順次放射する。Ｘ線検出器２３．１および２３．２は、図１８にしめす検出位置Ｓ１で、一照射毎に透過画像を取得する。

図１９の下側の図を参照して、Ｘ線検査装置２００は、Ｘ線を焦点位置Ｆ１からＦｋのそれぞれで照射および撮像した後、検査対象１を位置Ｐ１からＰ２へＹ方向移動させて、Ｆ１〜Ｆｋでの照射および撮像を行なう。Ｘ線検査装置２００は、同様に、Ｘ線照射と検査対象１の移動とを繰り返す。図１９における位置Ｐｅで検査対象１の照射および撮像が終わると、検出位置Ｓ１でのＣＴ撮像は終了となる。これらの処理は第１の実施の形態と同様である。

その後、Ｘ線検査装置２００は、図１９の上側の図に示すように、検出器位置をＳ２に、基板位置をＰ１’に移動させる。Ｘ線検査装置２００は、検査対象のＹ方向最終行がＰｅ’で撮像を終えるまで、Ｆ１〜Ｆｋでの照射およびＹ方向への検査対象移動を繰り返す。

（処理の流れ）
第２の実施の形態に係るＸ線検査方法の大きな流れは、第１の実施の形態と同様であり、繰り返さない。ただし、ＣＴ撮像処理が第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態に係るＣＴ撮像の詳細について、図２０を参照して説明する。図２０は、第２の実施の形態に係るＣＴ撮像の処理の流れをフローチャート形式で示す図である。

図２０を参照して、まず、ＣＴ撮像処理が開始されると（ステップＳ２０００）、演算部７０は、ステップＳ２００１において、Ｘ線検出器２３．１および２３．２を検出器位置Ｓ１に移動する。

ステップＳ２００２において、検出器位置Ｓ１で撮像する場合の撮像位置Ｐｘについてのパラメータを初期化する（ｘ＝１に設定する）。

ステップＳ２００４において、演算部７０は、検査したい検査対象領域を適切な位置に移動させるために、検査対象１を位置Ｐｘに移動させる。

続いて、演算部７０は、Ｘ線焦点位置１７を各焦点位置（Ｆ１〜Ｆｋ）に設定して、Ｘ線を照射するとともに、検出器位置Ｓ１で透過像を取得する（ステップＳ２００６．１〜ステップＳ２００６．ｋ）。演算部７０は、これらの処理において、各部分領域に対応する部分画像を取得する。また、演算部７０は、部分画像を、再構成部７６での再構成処理のために、たとえば、メモリ９０に転送する。

続いて、演算部７０は、Ｐｘ＝Ｐｅであるか否かを判断する（ステップＳ２００８）。例えば、演算部７０は、基板の移動回数が所定の回数に達したかどうかに基づいてこの判断を行なう。あるいは、演算部７０は、位置センサによる基板位置の測定結果に基づいて、この判断を行なってもよい。

Ｐｘ＝Ｐｅでない場合（ステップＳ２００８においてＮＯ）、演算部７０は、ステップＳ２０１０において、ｘ＝ｘ＋１に設定したあと、ステップＳ２００４からの処理を繰り返す。

一方、Ｐｘ＝Ｐｅの場合（ステップＳ２００８においてＹＥＳ）、演算部７０は、ステップＳ２０１１において、Ｘ線検出器２３．１および２３．２を検出器位置Ｓ２に移動する。

ステップＳ２０１２において、検出器位置Ｓ２で撮像する場合の撮像位置Ｐｘ’についてのパラメータを初期化する（ｘ’＝１に設定する）。

ステップＳ２０１４において、演算部７０は、検査したい検査対象領域を適切な位置に移動させるために、検査対象１を位置Ｐｘ’に移動させる。

続いて、演算部７０は、Ｘ線焦点位置１７を各焦点位置（Ｆ１〜Ｆｋ）に設定して、Ｘ線を照射するとともに、検出器位置Ｓ２で透過像を取得する（ステップＳ２０１６．１〜ステップＳ２０１６．ｋ）。演算部７０は、これらの処理において、各部分領域に対応する部分画像を取得する。また、演算部７０は、部分画像を、再構成部７６での再構成処理のために、たとえば、メモリ９０に転送する。

続いて、演算部７０は、Ｐｘ’＝Ｐｅ’であるか否かを判断する（ステップＳ２０１８）。例えば、演算部７０は、基板の移動回数が所定の回数に達したかどうかに基づいてこの判断を行なう。あるいは、演算部７０は、位置センサによる基板位置の測定結果に基づいて、この判断を行なってもよい。

Ｐｘ’＝Ｐｅ’でない場合（ステップＳ２０１８においてＮＯ）、演算部７０は、ステップＳ２０２０において、ｘ’＝ｘ’＋１に設定したあと、ステップＳ２０１４からの処理を繰り返す。

一方、Ｐｘ＝Ｐｅの場合（ステップＳ２０１８においてＹＥＳ）、演算部７０は、ＣＴ撮像処理を終了する（ステップＳ２０２２）。

（その他）
以上では、検出器位置を１回移動する例を説明したが、Ｙ方向の検出器サイズおよび必要とされる撮像枚数によっては、Ｘ線検査装置２００は、検出器位置を２回以上移動して、撮像してもよい。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態として、２ライン上でＸ線を走査する走査型Ｘ線源を備えるＸ線検出装置について説明する。なお、第３の実施の形態に係るＸ線検出装置の構成は、Ｘ線源１０を除いて、第２の実施の形態と同様であるものとする。そのため、その構成の説明は繰り返さない。

第３の実施の形態に係るＸ線源１０の構成を図２１および図２２を参照して説明する。図２１は、第３の実施の形態に係るＸ線源１０の断面図である。図２２は、第３の実施の形態に係るＸ線源１０の上面図である。

このＸ線源１０は、対向する２つの直線状のターゲット１１．１および１１．２を備える点が第１の実施の形態のものと異なる。他の主要な構成は、第１の実施の形態のものと同様であるので、その説明は繰り返さない。

図２１を参照して、ターゲット１１．１および１１．２は、電子ビーム１６の反射方向に進行するＸ線１８が外部に向けて出力するように配置された反射型のターゲットである。すなわち、Ｘ線源１０は、反射型Ｘ線源である。ターゲットとして反射型ターゲットを用いることで、Ｘ線源１０は、透過型のＸ線源と比較して、高強度のＸ線を出力することができる。これは、撮像時間の短縮および高画質化に寄与する。

図２２を参照して、Ｘ線源１０の真空窓１３０は、ターゲット１１．１および１１．２を覆うように配置される。真空窓１３０は、ベリリウムなどＸ線を透過する材料でできている。なお、真空窓１３０の形状は図２２に示したものに限られず、ＣＴ撮像に必要な方向のＸ線が進行する範囲に設置されていればよい。

図２３から図２５に、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７の位置関係を示す。図２３は、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＹ方向から見た正面図である。図２４は、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＺ方向から見た上面図である。図２５は、Ｘ線検出器２３．１，２３．２、検査対象１、および、Ｘ線焦点位置１７をＸ方向から見た側面図である。

図２３を参照して、第２の実施の形態と同様、Ｘ線検出器２３．１および２３．２は、Ｘ方向に近接している。また、これらのＸ方向の幅の合計は、検査対象領域のＸ方向両端部について、必要な角度からの透過画像を取得できるサイズとする。なお、ここでは、検査対象１の全面が検査対象領域であるとしている。斜めＣＴのためには、Ｘ線検出器２３．１および２３．２のＸ方向幅の和は、検査対象１のＸ方向長さに比べ、長くなっている必要がある。

Ｘ線源１０は、Ｘ方向のライン上の互いに異なる複数の焦点位置で、Ｘ線をＺ方向に順次放射する。Ｘ線検出器２３．１および２３．２は、図２４にしめす検出位置Ｓ１で、一照射毎に透過画像を取得する。このとき、Ｘ線源１０は、Ｘ線焦点位置１Ｆ１〜１Ｆｋで、Ｘ線を放射する。

検出位置Ｓ１での撮像が完了すると、Ｘ線検査装置は、Ｘ線検出器２３．１および２３．２を検出位置Ｓ２に移動する。Ｘ線検出器２３．１および２３．２は、焦点位置２Ｆ２〜２ＦｋからのＸ線の透過画像を取得する。

つまり、図２５の下側の図を参照して、Ｘ線検査装置は、Ｘ線を焦点位置１Ｆ１から１Ｆｋのそれぞれで照射および撮像した後、検査対象１を位置Ｐ１からＰ２へＹ方向移動させ、１Ｆ１〜１Ｆｋでの照射および撮像を行なう。Ｘ線検査装置２００は、同様に、Ｘ線照射と検査対象１の移動とを繰り返す。図２５における位置Ｐｅで検査対象１の照射および撮像が終わると、検出位置Ｓ１でのＣＴ撮像は終了となる。

その後、Ｘ線検査装置は、図２５の上側の図に示すように、検出器位置をＳ２に、基板位置をＰ１’に移動させる。Ｘ線検査装置２００は、検査対象のＹ方向最終行がＰｅ’で撮像を終えるまで、２Ｆ１〜２Ｆｋでの照射およびＹ方向への検査対象移動を繰り返す。

以上のように、第３の実施の形態では、基本的な照射および撮像の方法は第２の実施の形態と同様であるが、検出器位置Ｓ１のときにはＸ線焦点１Ｆ１〜１Ｆｋを、検出器位置Ｓ２のときにはＸ線焦点２Ｆ１〜２Ｆｋを使用する。

第３の実施の形態に係るＸ線検査方法の大きな流れは、第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態と同様であり、繰り返さない。ただし、ＣＴ撮像処理が第１の実施の形態および第２の実施の形態と異なる。第３の実施の形態に係るＣＴ撮像の詳細について、図２６を参照して説明する。図２６は、第３の実施の形態に係るＣＴ撮像の処理の流れをフローチャート形式で示す図である。

図２６を参照して、まず、ＣＴ撮像処理が開始されると（ステップＳ２６００）、演算部７０は、ステップＳ２６０１において、Ｘ線検出器２３．１および２３．２を検出器位置Ｓ１に移動する。

ステップＳ２６０２において、検出器位置Ｓ１で撮像する場合の撮像位置Ｐｘについてのパラメータを初期化する（ｘ＝１に設定する）。

ステップＳ２６０４において、演算部７０は、検査したい検査対象領域を適切な位置に移動させるために、検査対象１を位置Ｐｘに移動させる。

続いて、演算部７０は、Ｘ線焦点位置１７を焦点位置１Ｆ１〜１Ｆｋに設定して、Ｘ線を照射するとともに、検出器位置Ｓ１で透過像を取得する（ステップＳ２６０６．１〜ステップＳ２６０６．ｋ）。演算部７０は、これらの処理において、各部分領域に対応する部分画像を取得する。また、演算部７０は、部分画像を、再構成部７６での再構成処理のために、たとえば、メモリ９０に転送する。

続いて、演算部７０は、Ｐｘ＝Ｐｅであるか否かを判断する（ステップＳ２６０８）。例えば、演算部７０は、基板の移動回数が所定の回数に達したかどうかに基づいてこの判断を行なう。あるいは、演算部７０は、位置センサによる基板位置の測定結果に基づいて、この判断を行なってもよい。

Ｐｘ＝Ｐｅでない場合（ステップＳ２６０８においてＮＯ）、演算部７０は、ステップＳ２６１０において、ｘ＝ｘ＋１に設定したあと、ステップＳ２６０４からの処理を繰り返す。

一方、Ｐｘ＝Ｐｅの場合（ステップＳ２６０８においてＹＥＳ）、演算部７０は、ステップＳ２６１１において、Ｘ線検出器２３．１および２３．２を検出器位置Ｓ２に移動する。

ステップＳ２６１２において、検出器位置Ｓ２で撮像する場合の撮像位置Ｐｘ’についてのパラメータを初期化する（ｘ’＝１に設定する）。

ステップＳ２６１４において、演算部７０は、検査したい検査対象領域を適切な位置に移動させるために、検査対象１を位置Ｐｘ’に移動させる。

続いて、演算部７０は、Ｘ線焦点位置１７を焦点位置２Ｆ１〜２Ｆｋに設定して、Ｘ線を照射するとともに、検出器位置Ｓ２で透過像を取得する（ステップＳ２６１６．１〜ステップＳ２６１６．ｋ）。演算部７０は、これらの処理において、各部分領域に対応する部分画像を取得する。また、演算部７０は、部分画像を、再構成部７６での再構成処理のために、たとえば、メモリ９０に転送する。

続いて、演算部７０は、Ｐｘ’＝Ｐｅ’であるか否かを判断する（ステップＳ２６１８）。例えば、演算部７０は、基板の移動回数が所定の回数に達したかどうかに基づいてこの判断を行なう。あるいは、演算部７０は、位置センサによる基板位置の測定結果に基づいて、この判断を行なってもよい。

Ｐｘ’＝Ｐｅ’でない場合（ステップＳ２６１８においてＮＯ）、演算部７０は、ステップＳ２６２０において、ｘ’＝ｘ’＋１に設定したあと、ステップＳ２６１４からの処理を繰り返す。

一方、Ｐｘ＝Ｐｅの場合（ステップＳ２６１８においてＹＥＳ）、演算部７０は、ＣＴ撮像処理を終了する（ステップＳ２６２２）。

［第４の実施の形態］
第３の実施の形態において、Ｘ線検出器２３．１および２３．２の配置を工夫することで、Ｘ線検出器の駆動を省略することができる。第４の実施の形態として、このようにＸ線検出器が配置されているＸ線検査装置について説明する。

第４の実施の形態に係るＸ線検出装置の構成は、第３の実施の形態とほぼ同様であるものとする。そのため、その構成の説明は繰り返さない。ただし、Ｘ線検出器２３．１および２３．２の配置が異なる点、および、Ｘ線検出器駆動部２２および検出器駆動制御部３２を有さない点が、第３の実施の形態と異なる。

図２７および図２８を参照して、第４の実施の形態における、Ｘ線検出器２３．１および２３．２とＸ線焦点位置との位置関係について説明する。図２７は、Ｘ線検出器２３．１および２３．２のＸＹ平面内における位置を説明するための図である。図２８は、Ｘ線検出器２３．１および２３．２のＹＺ平面内における位置を説明するための図である。

図２７を参照して、Ｘ線検出器２３．１および２３．２は、Ｙ方向について、Ｘ線走査の２つのラインに挟まれるように配置されている。なお、Ｘ線検出器２３．１および２３．２を合わせたＸ方向幅と、検査対象のＸ方向幅との関係は、第２の実施の形態あるいは第３の実施の形態と同様である。

図２８を参照して、Ｘ線検出器２３．１および２３．２（以下、これらをあわせてＸ線検出器２３ともよぶ）と、検査対象１と、Ｘ線源１０とのＹＺ平面内における位置関係は、第３の実施の形態と同様である。

本実施の形態に係るＸ線検査方式は、基本的には、第３の実施の形態のものと同様である。しかしながら、本検査方式では、焦点位置１Ｆ１〜１Ｆｋと、焦点位置２Ｆ１〜２ＦｋでＸ線を照射する順序が、第３の実施の形態と異なる。本実施の形態に係るＸ線検査方式について、図２９〜図３１を参照して説明する。図２９〜図３１は、各々、第４の実施の形態に係るＸ線検査方式について説明するための図である。

図２９では、検査対象１は、焦点位置２Ｆ１〜２Ｆｋ（以下、Ｆ２シリーズとよぶ）での撮像のみが有効な区間にある。このとき、Ｘ線源は、焦点位置１Ｆ１〜１Ｆｋ（以下、Ｆ１シリーズとよぶ）では、Ｘ線を出力しない。

図３０では、図２９に示す状態より検査対象１がＹ方向へ移動し、Ｆ１シリーズとＦ２シリーズとの両方による撮像が有効である。このとき、Ｘ線検出器２３は、Ｆ１シリーズおよびＦ２シリーズの焦点位置で既定の枚数を撮像したのち、検査対象１を移動させる。

図３１では、図３０に示す状態より検査対象がＹ方向へ移動し、Ｆ１シリーズでの撮像のみが有効である。このとき、Ｘ線の照射に、Ｆ１シリーズの焦点位置は使用されない。

以上の説明から分かるように、このジオメトリで撮像すれば、検出器駆動が不要であり、かつ、検査対象１の移動が一方向のみでよい（戻り動作が必要ない）。

［その他］
上記の各実施の形態を適宜組み合わせたものも、本発明の範囲に含まれることはもちろんである。例えば、第３の実施の形態および第４の実施の形態においても、第１の実施の形態のように、複数のＸ線検出器のかわりに、大型の１枚のＸ線検出器を用いてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 検査対象、２ 部分領域、９ 真空容器、１０ Ｘ線源、１１ ターゲット、１２ 偏向ヨーク、１３ 電子線収束コイル、１４ 高圧電源、１５ 真空ポンプ、１６ 電子ビーム、１７ Ｘ線焦点位置、１８ Ｘ線、１９ 電子銃、２０ 検査対象駆動機構、２２ Ｘ線検出器駆動部、２３ Ｘ線検出器、２５ａ レール、２５ｂ レール、３０ 画像取得制御機構、３２ 検出器駆動制御部、３４ 画像データ取得部、４０ 入力部、５０ 出力部、６０ Ｘ線源制御機構、６２ 電子ビーム制御部、７０ 演算部、７２ Ｘ線源制御部、７４ 画像取得制御部、７６ 再構成部、７８ 良否判定部、８０ 検査対象位置制御部、８２ Ｘ線焦点位置計算部、８４ 撮像条件設定部、９０ メモリ、９２ Ｘ線焦点位置情報、９４ 撮像条件情報、９６ プログラム、９８ 画像データ、１００ Ｘ線検査装置、１３０ 真空窓、２００ Ｘ線検査装置。

Claims (7)

1. Ｘ線源が出力して、対象物の検査対象領域を透過したＸ線を２次元Ｘ線検出部で検出し、検出されたＸ線が示す画像から前記検査対象領域に定義される複数の部分領域の各々についての３次元データを再構成するＸ線検査方法であって、
   前記Ｘ線源がＸ線焦点位置から出力し、前記検査対象領域の前記複数の部分領域をそれぞれ透過したＸ線の検出結果から、前記複数の部分領域の各々についての部分画像を取得するステップを含み、前記複数の部分領域は、前記検査対象領域を第１の方向について前記３次元データの再構成に必要な画像数に応じた数に分割するとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向について複数の前記部分領域に分割することで定義されており、
   前記Ｘ線源のＸ線焦点位置を前記第１の方向に、各部分領域の前記第１の方向の長さづつ走査するとともに、前記部分画像を取得するステップを繰り返すステップと、
   前記対象物を前記第２の方向に移動させ、前記対象物を前記第２の方向に移動した状態で、前記Ｘ線源のＸ線焦点位置の走査および前記部分画像の取得を再度実行するステップと、
   前記Ｘ線焦点位置の走査および前記対象物の前記第２の方向への移動によって取得された、各部分領域についての複数の部分画像から、前記３次元データを再構成するステップとを備える、Ｘ線検査方法。
2. 前記再度実行するステップは、前記Ｘ線源のＸ線焦点位置を前記第１の方向に走査した後に、前記対象物を前記第２の方向に、各部分領域の前記第２の方向の長さだけ移動させるステップを含む、請求項１に記載のＸ線検査方法。
3. 前記繰り返すステップにおいて、前記第１の方向に沿って並列配置された複数のライン上で前記Ｘ線焦点位置を走査する、請求項１に記載のＸ線検査方法。
4. 前記Ｘ線源は、複数の前記ライン上にそれぞれ対応付けて配置された複数のターゲットを含み、
   前記繰り返すステップにおいて、複数の前記ターゲットのうちいずれかのターゲットの目的の位置に電子ビームを照射することで、前記Ｘ線焦点位置を走査する、請求項３に記載のＸ線検査方法。
5. 前記２次元Ｘ線検出部は、前記第２の方向について、２つの前記ターゲットに挟まれるように配置される、請求項４に記載のＸ線検査方法。
6. 各前記ターゲットは、反射型ターゲットである、請求項４または５に記載のＸ線検査方法。
7. 対象物の検査対象領域に定義される複数の部分領域の各々についての３次元データを再構成するためのＸ線検査装置であって、
   Ｘ線を出力するＸ線源と、
   前記Ｘ線を検出し、当該検出したＸ線が示す２次元画像を出力する２次元Ｘ線検出部と、
   前記Ｘ線検査装置の動作を制御する制御部とを備え、
   前記複数の部分領域は、前記検査対象領域を第１の方向について前記３次元データの再構成に必要な画像数に応じた数に分割するとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向について複数の前記部分領域に分割することで定義されており、
   前記制御部は、
   前記Ｘ線源の前記複数の部分領域をそれぞれ透過したＸ線の検出結果から、前記複数の部分領域の各々についての部分画像を取得するための画像取得部と、
   前記Ｘ線源のＸ線焦点位置を、前記第１の方向に、各部分領域の前記第１の方向の長さづつ走査させるためのＸ線源制御部と、
   前記対象物を前記第２の方向に移動した状態で、前記Ｘ線源のＸ線焦点位置の走査および前記部分画像の取得を再度実行するために、前記対象物を前記第２の方向に順次移動させるための検査対象位置制御部と、
   前記Ｘ線源制御部による前記Ｘ線焦点位置の走査および前記対象物の前記第２の方向への移動に伴って、前記画像取得部が取得した各部分領域についての複数の部分画像から、前記３次元データを再構成するための再構成部とを含む、Ｘ線検査装置。

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