検査装置
【課題】検被検査体の立体的な情報を用いて検査する放射線検査装置を提供する。
【解決手段】輪郭抽出部４２は、基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する。法線ベクトル取得部４８は、はんだ表面の３次元形状における法線ベクトルを求める。はんだ重心取得部４４は、はんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得する。接合状態検査部５０は、前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する。
【解決手段】輪郭抽出部４２は、基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する。法線ベクトル取得部４８は、はんだ表面の３次元形状における法線ベクトルを求める。はんだ重心取得部４４は、はんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得する。接合状態検査部５０は、前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被検査体の検査装置に関し、特に放射線を照射することにより得られる被検査体の透過画像を利用して被検査体を検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品が実装された基板（以下「基板」という。）には、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）が実装されているものがある。これらの基板では、部品の電気接続部である端子は基板と部品との間に位置し、カメラを用いた従来の外観検査装置では部品と基板とを接合するはんだの状態を観察することが困難である。このため、基板に複数の異なる方向からＸ線を照射し、その透過画像に基づいて接合部分のはんだの立体形状を画像に再構成し、そこから任意断面を切り出した断面画像を用いて検査する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２６８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等の技術によれば、接合部分のはんだの立体形状が複数の断層画像として得られるが、基板とはんだとの接合状態の判断には２次元の断面画像を用いて行われる。そのため、はんだの立体形状を直接用いることにより、さらなる検査精度向上の余地があると考えられる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、検被検査体の立体的な情報を用いて検査することができる放射線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は検査装置に関する。この装置は、基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状における法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得するはんだ重心取得部と、前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する接合状態検査部とを含む。
【０００７】
本発明の別の態様も検査装置に関する。この装置は、基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部と、前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、前記ポリゴン生成部がモデル化した複数のポリゴンと前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルとをもとに、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する接合状態検査部とを含む。前記接合状態検査部は、前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルをもとにはんだ表面の表面張力の力学モデルを生成する表面張力モデル生成部と、前記表面張力モデル生成部が生成した力学モデルをもとにはんだの内圧と表面張力とが釣り合って安定するはんだの３次元形状を取得する安定形状取得部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の３次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較することで基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する比較部を含む。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、データ構造、記録媒体等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検被検査体の立体的な情報を用いて検査することができる放射線検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る放射線検査装置の構成を模式的に示した図である。
【図２】実施の形態１に係るＰＣが処理する検査に関する各機能を模式的に示した図である。
【図３】実施の形態１に係る検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図４】はんだ輪郭抽出部が抽出したはんだ領域を、基板に対して垂直な平面で切断したときの切断面を模式的に示した図である。図４（ａ）は、はんだの接合状態が良好な場合の切断面を模式的に示した図である。図４（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場あの切断面を模式的に示した図である。
【図５】ポリゴン生成部が生成したはんだ表面のポリゴンと、そのポリゴンの法線ベクトルとを模式的に示した図である。
【図６】はんだの重心とはんだ表面の法線ベクトルとの関係を示した図である。図６（ａ）は、はんだの接合状態が良好の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。図６（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。
【図７】実施の形態１に係るＰＣにおけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る接合状態検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図９】実施の形態１に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートである。
【図１０】実施の形態２に係る検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図１１】実施の形態２に係る接合状態検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図１２】法線ベクトルとその差分ベクトルとの関係を模式的に示した図である。
【図１３】輪郭点の更新時に輪郭点に働く力を説明するための図である。
【図１４】実施の形態２に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの前半部分である。
【図１５】実施の形態２に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの中盤部分である。
【図１６】実施の形態２に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分である。
【図１７】実施の形態３に係る接合状態検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図１８】実施の形態３に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の概要を述べる。基板と基板に実装された部品とを接合するはんだは、通常熱処理によって溶融した後固まることで結合する。このため、はんだの接合状態がよい場合、すなわちはんだが十分に溶融した場合ははんだの表面張力によってはんだの形状は球形または樽型となる。このような場合、はんだ表面の法線ベクトルははんだの重心を向く。そこで、実施の形態１は、基板と基板に実装された部品とを接合するはんだの表面を３次元的な形状を抽出し、はんだ表面の法線ベクトルがはんだの重心を向く割合の高低により、はんだ接合状態の良否を判断する。
【００１２】
図１は実施の形態１に係る放射線検査装置１００を模式的に表した図である。放射線検査装置１００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１０、モニタ１２、および撮像部３２を含む。撮像部３２はさらに、線質変更部１４、放射線発生器駆動部１６、基板保持部駆動部１８、検出器駆動部２０、放射線発生器２２、基板保持部２４、および検出器２６を含む。
【００１３】
放射線発生器２２はＸ線等の放射線を発生させる部分であり、これは例えば加速させた電子をタングステンやダイアモンド等のターゲットに衝突させることで放射線を発生する。
【００１４】
基板保持部２４は被検査体である基板を保持する。基板保持部２４に保持された基板に放射線発生器２２で発生させた放射線を照射し、基板を透過した放射線を検出器２６で画像として撮像する。以下、検出器２６で撮像された基板の放射線透過画像を「透過画像」という。
【００１５】
透過画像はＰＣ１０に送られ、例えばフィルタ補正逆投影法（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｂａｃｋｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ法、ＦＢＰ法）等の既知の技術を用いて、接合部分のはんだの立体形状を含む画像に再構成される。再構成された画像や透過画像は、ＰＣ１０内のストレージや、図示しない外部のストレージに記憶される。以下、透過画像に基づいて接合部分のはんだの立体形状を含む３次元画像に再構成された画像を「再構成画像」という。また、再構成画像から任意の断面を切り出した画像を「断面画像」という。再構成画像および断面画像はモニタ１２に出力される。なお、モニタ１２は再構成画像や断面画像のみならず、後述するはんだの接合状態の検査結果等も表示する。
【００１６】
線質変更部１４は放射線発生器２２で発生される放射線の線質を変更する。放射線の線質は、ターゲットに衝突させる電子を加速するために印加する電圧（以下「管電圧」という）や、電子の数を決定する電流（以下「管電流」という）によって定まる。線質変更部１４は、これら管電圧と管電流とを制御する部分である。これは変圧器や整流器等、既知の技術を用いて実現できる。
【００１７】
ここで、放射線の線質は、放射線の輝度と硬さ（放射線のスペクトル分布）とで定まる。管電流を大きくすればターゲットに衝突する電子の数が増え、発生する放射線の光子の数も増える。その結果、放射線の輝度が大きくなる。例えばコンデンサ等の部品の中には他の部品と比較して厚みがあるものもあり、これらの部品の透過画像を撮像するには輝度の大きな放射線を照射する必要がある。このような場合に管電流を調整することで放射線の輝度を調整する。また、管電圧を高くするとターゲットに衝突する電子のエネルギーが大きくなり、発生する放射線のエネルギー（スペクトル）が大きくなる。一般に、放射線のエネルギーが大きいほど物質の貫通力が大きくなり、物質に吸収されにくくなる。そのような放射線を用いて撮像した透過画像はコントラストは低くなる。このため、管電圧は透過画像のコントラストを調整するのに利用できる。
【００１８】
放射線発生器駆動部１６は図示しないモータ等の駆動機構を有しており、放射線発生器２２をその焦点を通る軸に沿って上下に移動することができる。これにより放射線発生器２２と基板保持部２４に保持される被検査対象との距離を変えて照射野を変更し、検出器２６に撮像される透過画像の拡大率を変更することが可能となる。
【００１９】
検出器駆動部２０も図示しないモータ等の駆動機構を有しており、検出器回転軌道３０に沿って検出器２６を回転移動する。また、基板保持部駆動部１８も図示しないモータ等の駆動機構を有しており、基板回転軌道２８が張る平面上を、基板保持部２４を平行移動させる。基板保持部２４は、検出器２６の回転移動と連動して、基板回転軌道２８上を回転移動する構成となっている。これにより、基板保持部２４が保持する基板と放射線発生器２２との相対的な位置関係を変更させながら透過画像を撮像することが可能となる。
【００２０】
ここで、基板回転軌道２８と検出器回転軌道３０との回転半径は固定ではなく、自由に変更できる構成となっている。これにより、基板に配置される部品に照射する放射線の照射角度を変更することが可能となる。
【００２１】
ＰＣ１０は、上記の放射線検査装置１００の全動作を制御する。なお、図示されていないが、ＰＣ１０にはキーボードやマウス等の入力装置が接続されている。
【００２２】
図２は、実施の形態１に係るＰＣ１０が処理する各機能ブロックを図示したものである。ＰＣ１０は、記録部３４、断面画像生成部３６、基板表面検出部３８、および検査部４０を含む。なお、図示はしないが、ＰＣ１０は線質変更部１４、放射線発生器駆動部１６、基板保持部駆動部１８、および検出器駆動部２０を制御する撮像制御部も含む。
【００２３】
記録部３４は、基板の透過画像や再構成断面画像、および後述する検査部４０の検査結果等を記憶する。
【００２４】
断面画像生成部３６は、記録部３４から取得した複数の透過画像に基づいて、断面画像を生成する。これは、例えばＦＢＰ法や最尤推定法等、既知の技術を用いて実現できる。再構成アルゴリズムが異なると、得られる再構成画像の性質や再構成に要する時間も異なる。そこで、あらかじめ複数の再構成アルゴリズムやアルゴリズムに用いられるパラメータを用意しておき、ユーザに選択させる構成としてもよい。これにより、再構成に要する時間が短くなることを優先したり、時間はかかっても画質のよさを優先したりするなどの選択の自由度をユーザに提供することができる。生成した断面画像は記録部３４に出力し、記録部３４に記録される。
【００２５】
基板表面検出部３８は、断面画像生成部３６が生成した複数の断面画像の中から、基板の表面を映し出している断面画像を特定する。具体的には、基板表面検出部３８は、断面画像に映し出されている基板表面に存在するスルーホールをエッジ強度の検出等の画像処理により検出し、当該スルーホールが最も鮮明に映し出されている断面画像を基板の表面とする。エッジ強度の計算には、例えばラプラシアンフィルタ等既知のエッジ抽出フィルタの出力値を利用すればよい。以後、基板の表面を映し出している断面画像を「表面画像」という。
【００２６】
検査部４０は、断面画像生成部３６が生成した断面画像、および基板表面検出部３８が特定した表面画像をもとに、はんだの接合状態を検査する。ここで、「はんだの接合状態」とは、基板と部品とがはんだにより接合し、適切な導電経路が生成されているか否かのことをいう。なお、検査部４０における検査結果は記録部３４に記録される。
【００２７】
以上の各機能ブロックは、各種演算処理を実行するＣＰＵ、データの格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどのハードウェア、およびソフトウェアの連携によって実現される。したがって、これらの機能ブロックはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせによって様々な形で実現することができる。
【００２８】
図３は実施の形態１に係る検査部４０の内部構造を模式的に示した図である。検査部４０は、輪郭抽出部４２、はんだ重心取得部４４、ポリゴン生成部４６、法線ベクトル取得部４８、および接合状態検査部５０を含む。
【００２９】
輪郭抽出部４２は、断面画像生成部３６が生成した断面画像、および基板表面検出部３８が特定した表面画像を画像解析し、はんだ表面の３次元的な輪郭形状を抽出する。具体的には、表面画像からはじめて順番に各断面画像のはんだの輪郭を追跡する。はんだは放射線の吸収率が高いため、断面画像におけるはんだ領域と他の領域とでは画素値に差がある。そこで断面画像を２値化しその境界領域を輪郭とする。この際、断面画像をサブピクセル単位で２値化すると輪郭抽出の精度が上がる点で有利である。具体的には、断面画像上に設定されたＸＹ直交座標系における輪郭上のある輪郭点ｐｉ（ｉ＝１，・・・，ＰＮ；ＰＮは輪郭点ｐｉの総数）において、ｐｉをＸ軸に並行な方向からサブピクセルで２値化した境界点をｐｉｘとし、Ｙ軸に平行な方向からサブピクセルで２値化した境界点をｐｉｙとしたときに、ｐｉｘとｐｉｙとの中点をｐ’ｉとする。
【００３０】
図４は、はんだ輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域を、基板に対して垂直な平面で切断したときの切断面を模式的に示した図である。図４（ａ）は、はんだの接合状態が良好な場合の切断面を模式的に示した図である。図４（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場あの切断面を模式的に示した図である。
【００３１】
図４において、はんだは基板表面５２上に存在するパッド５６と、部品５４の基板側に存在するパッド５８との間を接合する。通常はんだは熱処理によって溶融した後固まることで基板と部品とを接合する。このため、図４（ａ）に示すように、はんだの接合状態がよい場合、すなわちはんだが十分に溶融した場合ははんだの表面張力によってはんだの形状は球形または樽型となる。一方、はんだが充分に溶融せずに固まった場合、図４（ｂ）に示すように、その３次元的な形状は凹凸のある形状となる。
【００３２】
はんだ重心取得部４４は、輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得する。具体的には、はんだの輪郭点ｐｉの座標の平均値を求めることにより重心の位置ベクトルｗを取得する。あるいは、輪郭点ｐｉの座標について、その点における輝度値の重み付き平均を求めてもよい。
【００３３】
ポリゴン生成部４６は、輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状を、複数の３角形のポリゴンでモデル化する。法線ベクトル取得部４８は、ポリゴン生成部４６がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求める。
【００３４】
図５は、ポリゴン生成部４６が生成したはんだ表面のポリゴンと、そのポリゴンの法線ベクトルとを模式的に示した図である。はんだ表面には輪郭点６０と総称される輪郭点ｐｉが配置されている。ポリゴン生成部４６は、ある断面画像上に存在する輪郭点６０ａを選択し、その断面画像よりもひとつ表面画像側に位置する断面画像上に存在する輪郭点のうち輪郭点６０ａに最も距離の近い輪郭点６０ｂおよび輪郭点６０ｅを選択する。ポリゴン生成部４６は、輪郭点６０ａ、輪郭点６０ｂ、および輪郭点６０ｅを頂点とする３角形を特定し、これをポリゴンとする。すべての輪郭点６０について同様に３頂点を特定することにより、ポリゴン生成部４６ははんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化する。
【００３５】
法線ベクトル取得部４８は、３角形のポリゴンの任意の２辺と平行なベクトルからその法線ベクトルｎｉ（ｉ＝１、・・・、Ｍ；Ｍはポリゴンの総数）を求める。例えば、輪郭点６０ａを始点とし、輪郭点６０ｂを終点とするベクトルをベクトルｘ、輪郭点６０ａを始点とし、輪郭点６０ｂを終点とするベクトルをベクトルｙ、輪郭点６０ａ、輪郭点６０ｂ、および輪郭点６０ｅを頂点とする３角形の法線ベクトル（符号６２と総称される）をベクトルｎとすると、ベクトルｎはベクトルａおよびベクトルｂを用いて以下の式で表される。
【数１】
ただし、はんだの中心に向かう方向を正の向きとする。また、「×」はベクトルの外積を表す。このように、はんだ表面をポリゴンでモデル化することにより、簡便な計算式で法線ベクトルを求めることが可能となる点で有利である。
【００３６】
図６は、はんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。図６（ａ）は、はんだの接合状態が良好の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。図６（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。
【００３７】
図４にて説明したように、はんだの接合状態が良好の場合、はんだの形状は球形または樽型となる。一方、はんだの接合状態が不良の場合、その３次元的な形状は凹凸のある形状となる。そのため、はんだの接合状態が良好の場合はんだの接合状態が不良の場合と比較して、はんだ表面の法線ベクトル６２が重心６４を向く割合が大きい。はんだの接合状態が良好の場合、図６（ａ）に示すようにはんだの法線ベクトル６２ｅははんだの重心６４を向く。一方、はんだの接合状態が不良の場合、図６（ｂ）に示すように一部の法線ベクトル６２ｅははんだの重心６４を向いているが、法線ベクトル６２ｆははんだの重心６４を向かない。
【００３８】
そこで、接合状態検査部５０は、法線ベクトル取得部４８が取得した法線ベクトル６２のうち、はんだ重心取得部４４が取得した重心の位置ベクトルｗを向く法線ベクトル６２の割合を取得し、その割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する。
【００３９】
図７は、実施の形態１に係るＰＣ１０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、ＰＣ１０が撮像部３２内の検出器２６から透過画像を取得したときに開始する。
【００４０】
断面画像生成部３６は、記録部３４から取得した複数の透過画像に基づいて、断面画像を生成する。（Ｓ１０）。基板表面検出部３８は、断面画像生成部３６が生成した複数の断面画像の中から、基板の表面を映し出している断面画像を特定する（Ｓ１２）。輪郭抽出部４２は、断面画像生成部３６が生成した断面画像、および基板表面検出部３８が特定した表面画像を画像解析し、はんだ表面の３次元的な輪郭形状を抽出する（Ｓ１４）。ポリゴン生成部４６は、輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状をモデル化する複数の３角形のポリゴンを生成する（Ｓ１６）。接合状態検査部５０は、法線ベクトル取得部４８が取得した法線ベクトル６２のうち、はんだ重心取得部４４が取得した重心の位置ベクトルｗを向く法線ベクトル６２の割合をもとにはんだの接合状態を検査する（Ｓ１８）。
【００４１】
接合状態検査部５０がはんだの接合状態の検査を終了すると、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００４２】
図８は、実施の形態１に係る接合状態検査部５０の内部構造を模式的に示した図である。接合状態検査部５０は、計数部６６、比較部６８、および閾値記録部７０を含む。
【００４３】
計数部６６は、法線ベクトル取得部４８からＭ個の法線ベクトルｎｉ（ｉ＝１、・・・、Ｍ）を取得し、はんだ重心取得部４４からはんだの重心の位置ベクトルｗを取得する。計数部６６は、取得したＭ個の法線ベクトルｎｉのうち、はんだの重心を向いている法線ベクトルの数をカウントする。
【００４４】
比較部６８は、計数部６６がカウントしたはんだの重心を向いている法線ベクトルの数を法線ベクトルの総数であるＭで割った値ｒを計算する。比較部６８は、閾値記録部７０に記録されている定数Ｒとｒとを比較し、ｒ＞Ｒの場合はんだの接合状態は良好であると判断し、ｒ≦Ｒの場合はんだの接合状態は不良であると判断する。ここで定数Ｒは、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた割合であり、装置の設計者や製造者によってあらかじめ実験によって定められている。定数Ｒは部品やはんだの種類によって異なる場合もあるが、たとえば０．９である。
【００４５】
図９は、実施の形態１に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートであり、図７におけるステップＳ１８を詳細に説明するものである。
【００４６】
計数部６６は、法線ベクトル取得部４８からＭ個の法線ベクトルｎｉ（ｉ＝１、・・・、Ｍ）を取得する（Ｓ２０）。計数部６６はまた、はんだ重心取得部４４からはんだの重心の位置ベクトルｗを取得する（Ｓ２２）。計数部６６は、図示しないワークメモリ内にループ変数ｉ、カウンタとして用いる変数ｃｏｕｎｔ、およびポリゴンの総数Ｍを格納する変数を確保し、それぞれ１、０、Ｍで初期化する（Ｓ２４）。
【００４７】
計数部６６は、ｉ番目のベクトルｎｉがはんだの重心を向いているかどうかを調べ、はんだの重心を向いている場合（Ｓ２６Ｙ）、変数ｃｏｕｎｔの値をｃｏｕｎｔ＋１とする（Ｓ２８）。その後ループ変数ｉをｉ＋１で更新する（Ｓ３０）。ｉ番目のベクトルｎｉがはんだの重心を向いている場合（Ｓ２６Ｎ）、計数部６６は変数ｃｏｕｎｔの値を更新せずにループ変数ｉを更新する（Ｓ３０）。ループ変数ｉが法線ベクトルの総数Ｍ以下の間（Ｓ３２Ｙ）、計数部６６は、上述のはんだの重心を向いている法線ベクトルの数をカウントするステップ（ステップＳ２６からステップＳ３０）を繰り返す。ループ変数ｉが法線ベクトルの総数Ｍより大きくなった場合（Ｓ３２Ｎ）、計数部６６はんだの重心を向いている法線ベクトルの数をカウントするステップを終了する。
【００４８】
比較部６８は、計数部６６がカウントした変数ｃｏｕｎｔを法線ベクトルの総数Ｍで除算し、その値ｒと閾値記録部７０から取得した定数Ｒとの大小関係を調べる。ｒ＞Ｒの場合（Ｓ３４Ｙ）、はんだの重心を向いている法線ベクトルの数が所定の数を超えているためはんだの接合状態は良好と判断する（Ｓ３６）。ｒ≦Ｒの場合（Ｓ３４Ｎ）、はんだの重心を向いている法線ベクトルの数が所定の数以下のためはんだの接合状態は不良と判断する（Ｓ３８）。比較部６８がはんだの接合状態を判断すると、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００４９】
以上の構成による動作は以下のとおりである。ユーザは基板の製造ラインに放射線検査装置１００を設置し、部品の実装された基板の透過画像を取得する。断面画像生成部３６は透過画像から断面画像を生成し、検査部４０がはんだの重心を向くはんだ表面の法線ベクトルの割合を調べることにより、基板と部品とを接合するはんだの接合状態の良否を自動的に判断する。
【００５０】
以上のように、実施の形態１によれば、はんだの重心とはんだ表面の法線ベクトルとの関係をもとに、はんだの３次元的な形状を用いて検査することができる。断面画像のように２次元的な情報を用いて検査をする場合と比較して検査に利用する情報が増すため、検査の精度を向上させうる点で有利である。
【００５１】
（実施の形態２）
実施の形態２の概要を述べる。実施の形態２は、はんだが十分に溶融している状態を仮定してはんだ表面に働く表面張力の力学モデルを生成し、はんだ表面の表面張力とはんだの内圧とが釣り合うはんだの形状を安定形状として求める。この安定形状と、実際に計測されたはんだの形状との相違領域を求め、その大小によりはんだの接合状態の良否を判断する。実施の形態２においては、実施の形態１と検査部４０の内部構造およびその動作が相違する。そのため、実施の形態２に係るＰＣ１０におけるはんだの接合状態を検査する処理は、図７に示した実施の形態１に係るフローチャートと同様である。以下、実施の形態１と重複する部分は適宜省略する。
【００５２】
図１０は、実施の形態２に係る検査部４０の内部構造を模式的に示した図である。検査部４０は、輪郭抽出部４２、ポリゴン生成部４６、法線ベクトル取得部４８、および接合状態検査部５０を含む。
【００５３】
ここで、輪郭抽出部４２、ポリゴン生成部４６、および法線ベクトル取得部４８は実施の形態１と同様である。接合状態検査部５０は、ポリゴン生成部４６がモデル化した複数のポリゴンと法線ベクトル取得部４８が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルとをもとに、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する。
【００５４】
図１１は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０の内部構造を模式的に示した図である。接合状態検査部５０は、表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４、および比較部６８を含む。
【００５５】
表面張力モデル生成部７２は、法線ベクトル取得部４８から取得した法線ベクトルの差分ベクトルをもとに表面張力Ｆｊｍ（ｊ＝１，・・・，Ｍ；ｍ＝１，２，３）を取得する。図１２は、法線ベクトル６２とその差分ベクトル（符号７６と総称される）との関係を模式的に示した図である。
【００５６】
図１２において、法線ベクトル６２ａを法線ベクトルとするポリゴンは、３つのポリゴンと隣接する。その３つのポリゴンの法線ベクトル６２はそれぞれ法線ベクトル６２ｂ、法線ベクトル６２ｃ、および法線ベクトル６２ｄである。表面張力モデル生成部７２は、まず法線ベクトル６２ａと、３つの法線ベクトル（符号６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）との差分を計算する。具体的には、法線ベクトル６２ａと法線ベクトル６２ｂとの差分を差分ベクトルｄＮｊ１（符号７６ａ））とする。同様に、法線ベクトル６２ａと法線ベクトル６２ｃとの差分を差分ベクトルｄＮｊ２（符号７６ｂ））とし、法線ベクトル６２ａと法線ベクトル６２ｄとの差分を差分ベクトルｄＮｊ３（符号７６ｃ））とする。以後、差分ベクトルを符号７６で総称する。
【００５７】
表面張力モデル生成部７２は、求めた差分ベクトル７６をもとに、法線ベクトル６２ａを法線ベクトルとするポリゴンに働く表面張力Ｆｊｍを次式に基づいて求める。
Ｆｊｍ＝ｄＮｊｍ×Ｋ （ｍ＝１，２，３）
ここで、Ｋははんだの表面張力係数である。このように、差分ベクトル７６に係数を乗じた値を表面張力とおくことにより、簡便な計算で表面張力を求められる点で有利である。
【００５８】
安定形状取得部７４は、表面張力モデル生成部７２が求めた表面張力をもとに、表面張力によって生じる圧力Ｐｓｔｊ（ｊ＝１，・・・，Ｍ）を次式に基づいて求める。
【数２】
ここで、ｒｍは、差分ベクトルｄＮｊｍに対応する、ポリゴンに内接する球の半径である。
【００５９】
安定形状取得部７４は、圧力Ｐｓｔｊをもとにはんだの内圧Ｐｉｎを次式に基づいて求める。
【数３】
ここで、Ｓｊはｊ番目のポリゴンの面積である。
【００６０】
安定形状取得部７４は、はんだの内圧Ｐｉｎをもとに、各ポリゴンに働くＦｊを次式に基づいて求める。
Ｆｊ＝（Ｐｉｎ＋Ｐｃａｌｉｂ）×Ｓｊ−Ｐｓｔｊ×Ｓｊ
Ｐｃａｌｉｂについては後述する。
【００６１】
安定形状取得部７４は、各ポリゴンに働く力Ｆｊをもとに、微小時間Δｔ後の輪郭点６０の位置を更新することにより、各ポリゴンの位置を求める。具体的には、ある輪郭点６０の位置座標をＰｉ、更新後の位置座標をＰ’ｉとするとＰ’ｉを次式に基づいて定める。なお、パッド５６等に隣接している輪郭点６０は更新されないものとする。
【数４】
ここで、ＫΔｔは輪郭点６０の移動量係数であり、装置の設計者や製造者によってあらかじめ実験によって定められている。また、Ａｉについては図を用いて説明する。
【００６２】
図１３は、輪郭点６０の更新時に輪郭点に働く力を説明するための図である。はんだの表面はポリゴン生成部４６によって３角形のポリゴンでモデル化されている。いま、ある輪郭点６０ｇに注目したとき、輪郭点６０ｇの周囲には６つのポリゴンが存在する。輪郭点６０ｇの位置座標をＰｉとしたとき、Ａｉは輪郭点６０ｇの周囲に存在する６つのポリゴンの集合を表す。すなわち、上式は、集合Ａｉに属する６つのポリゴンに働く力の合力に、輪郭点６０の移動量係数ＫΔｔを乗じた値が、微小時間Δｔにおける位置座標をＰｉの更新量となることを表している。
【００６３】
さて、各輪郭点６０の位置座標を更新することにより、各ポリゴンの位置が変動する。このとき、ｊ番目のポリゴンの移動量をｒｊとすると、そのポリゴンが移動した部分の体積Δｖｊは、Δｖｊ＝ｒｊ×ｓｊとなる。ポリゴン全体で移動した部分の体積ΔＶは次式で求められる。
【数５】
【００６４】
前述のＰｃａｌｉｂは、体積ΔＶを用いて次式で定義される。
Ｐｃａｌｉｂ＝−ΔＶ×Ｋｖ
ここで、Ｋｖは体積制御パラメータであり、装置の設計者や製造者によってあらかじめ実験によって定められている。Ｐｃａｌｉｂは、体積の変動量ΔＶを打ち消すように働く体積の制御項である。
【００６５】
なお、各ポリゴンに働く力Ｆｊを求める際には、ひとつ前の更新の計算時に求めた体積ΔＶを用いればよい。
【００６６】
安定形状取得部７４は、微小時間Δｔの間に各ポリゴンがした仕事量の総和ΔＪを次式に基づいて求める。
【数６】
【００６７】
安定形状取得部７４は、ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈ以上の場合、表面張力モデル生成部７２に制御を戻し、表面張力モデル生成部７２は法線ベクトル６２の取得からはじめで再度上述の演算を実行する。ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈより小さい場合、ポリゴンの移動更新を終了し、最終的なはんだ表面の形状を安定形状として比較部６８に出力する。
【００６８】
比較部６８は、安定形状取得部７４から取得した安定形状と、実際に計測されたはんだ表面とを比較しその相違領域を求め、相違領域の全体に対する割合を計算する。具体的には、相違領域は安定形状と実際に計測されたはんだ表面との相違部分の体積として求め、はんだの全体積に対する相違領域の体積の割合を求める。あるいは、相違領域を安定形状と実際に計測されたはんだ表面との相違部分の表面積として求め、実際に計測されたはんだ表面の全表面積に対する相違領域の表面積の割合を求めてもよい。その後比較部６８は、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合Ｒを閾値記録部７０から取得し、相違領域が所定の割合Ｒを超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定する。
【００６９】
なお、実際に計測されたはんだ表面としては、輪郭抽出部４２の抽出結果をもとにポリゴン生成部４６が最初に生成したポリゴンを用いればよい。
【００７０】
図１４は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの前半部分であり、図７におけるステップＳ１８の前半部分を詳細に説明するものである。
【００７１】
表面張力モデル生成部７２は、図示しないワークメモリ内にループ変数ｊを確保して１に初期化する（Ｓ４０）。表面張力モデル生成部７２はｊ番目のポリゴンの法線ベクトルｎｊを取得する（Ｓ４２）。表面張力モデル生成部７２は図示しないワークメモリ内にループ変数ｍを確保して１に初期化する（Ｓ４４）。表面張力モデル生成部７２はｊ番目のポリゴンの法線ベクトルｎｊに関するｍ個目の差分ベクトルｄＮｊｍを取得し（Ｓ４６）、それをもとに表面張力Ｆｊｍを求める（Ｓ４８）。表面張力モデル生成部７２は、ループ変数ｍをｍ＋１に更新し（Ｓ５０）、ｍが３以下の場合（Ｓ５２Ｙ）、差分ベクトルｄＮｊｍを取得および表面張力Ｆｊｍの取得ステップを繰り返す。ｍが３より大きくなると（Ｓ５２Ｎ）、表面張力モデル生成部７２は、求めた３つの表面張力Ｆｊｍを安定形状取得部７４に出力する。
【００７２】
安定形状取得部７４は、表面張力モデル生成部７２が求めた表面張力Ｆｊｍをもとに、表面張力によって生じる圧力Ｐｓｔｊを求める（Ｓ５４）。安定形状取得部７４は、るーぷ変数ｊをｊ＋１で更新し（Ｓ５６）、ｊがポリゴンの総数Ｍ以下の場合（Ｓ５８Ｙ）、表面張力モデル生成部７２の制御であるステップＳ４２に戻る。ｊがポリゴンの総数Ｍより大きくなった場合（Ｓ５８Ｎ）、安定形状取得部７４は、表面張力によって生じる圧力Ｐｉｎを取得する（Ｓ６０）。
【００７３】
図１５は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの中盤部分であり、図７におけるステップＳ１８の中盤部分を詳細に説明するものである。
【００７４】
安定形状取得部７４は、ループ変数ｊを１に初期化し（Ｓ６２）、はんだの内圧Ｐｉｎをもとに、ポリゴンに働くＦｊを求める（Ｓ６４）。安定形状取得部７４はループ変数ｊをｊ＋１に更新し（Ｓ６６）、ｊがポリゴンの総数Ｍ以下の間（Ｓ６８Ｙ）、ポリゴンに働くＦｊを求める処理を継続する。ｊがポリゴンの総数Ｍよりも大きくなった場合（Ｓ６８Ｎ）、ループ変数ｉを確保して１に初期化する（Ｓ７０）。
【００７５】
安定形状取得部７４は、ｉ番目のポリゴンに働く力Ｆｉをもとに、微小時間Δｔ後の輪郭点６０の位置を更新する（Ｓ７２）。安定形状取得部７４はループ変数ｉをｉ＋１に更新し（Ｓ７４）、iが輪郭点６０の総数ＰＮ以下の間（Ｓ７６Ｙ）、輪郭点６０の位置を更新する処理を継続する。ｉが輪郭点６０の総数ＰＮよりも大きくなった場合（Ｓ７６Ｎ）、安定形状取得部７４は微小時間Δｔの間に各ポリゴンがした仕事量の総和ΔＪを求める（Ｓ７８）。ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈより小さい場合（Ｓ８０Ｙ）、最終的なはんだ表面の形状を安定形状として比較部６８に出力する。ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈ以上の場合（Ｓ８０Ｎ）、ステップＳ４０に戻る。
【００７６】
図１６は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分であり、図７におけるステップＳ１８の後半部分を詳細に説明するものである。
【００７７】
比較部６８は、安定形状取得部７４から取得した安定形状と、実際に計測されたはんだ表面との相違領域の全体に対する割合を計算するため、両者の比較を行う（Ｓ８２）。比較部６８は、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合Ｒを閾値記録部７０から取得し、相違領域が所定の割合Ｒを超える場合（Ｓ８４Ｎ）、はんだの接合状態が不良と判定し（Ｓ８８）、そうでない場合（Ｓ８４Ｙ）、良好と判定する（Ｓ８６）。
【００７８】
以上の構成による動作は以下のとおりである。ユーザは基板の製造ラインに放射線検査装置１００を設置し、部品の実装された基板の透過画像を取得する。断面画像生成部３６は透過画像から断面画像を生成し、検査部４０が、はんだの安定形状と実際に計測されたはんだの形状との相違を調べることにより、基板と部品とを接合するはんだの接合状態の良否を自動的に判断する。
【００７９】
以上のように、実施の形態２によれば、はんだの安定形状と実際に計測されたはんだの形状との相違をもとに、はんだの３次元的な形状を用いて検査することができる。断面画像のように２次元的な情報を用いて検査をする場合と比較して検査に利用する情報が増すため、検査の精度を向上させうる点で有利である。
【００８０】
（実施の形態３）
実施の形態３の概要を述べる。実施の形態３は、はんだが十分に溶融している状態を仮定してはんだ表面に働く表面張力の力学モデルを生成し、はんだ表面の表面張力とはんだの内圧とが釣り合うはんだの形状を安定形状として求める。この安定形状に至るまでの間に、はんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量を表面張力の力学モデルをもとに取得し、その大小によりはんだの接合状態の良否を判断する。実施の形態３においては、実施の形態２と接合状態検査部５０の内部構造およびその後半部分の動作が相違する。以下、実施の形態１または実施の形態２と重複する部分は適宜省略する。
【００８１】
図１７は、実施の形態３に係る接合状態検査部５０の内部構造を模式的に示した図である。接合状態検査部５０は、表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４、仕事量取得部７８、比較部６８、および閾値記録部７０を含む。このうち、表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４は実施の形態２に係る表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４と同様である。
【００８２】
仕事量取得部７８は、安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量Ｊを次式に基づいて求める。
【数７】
【００８３】
比較部６８は、仕事量取得部７８から仕事の総量Ｊを取得し、Ｊと基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の仕事量ＪＴとの大小関係を比較する。Ｊが所定の仕事量ＪＴを超える場合、はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定する。
【００８４】
図１８は、実施の形態３に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分であり、図７におけるステップＳ１８の後半部分を詳細に説明するものである。本フローチャートにおける前半部分と中盤部分とは、実施の形態２と同様である。
【００８５】
仕事量取得部７８は、安定形状取得部７４が安定形状を取得するまでに求めた、微小時間Δｔの間に各ポリゴンがした仕事量の総和ΔＪを蓄積して、安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量Ｊを取得する（Ｓ９０）。比較部６８は、仕事量取得部７８から仕事の総量Ｊを取得し、Ｊと基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の仕事量ＪＴとの大小関係を比較する。Ｊが所定の仕事量ＪＴを超える場合（Ｓ９２Ｎ）、はんだの接合状態が不良と判定し（Ｓ９６）、そうでない場合（Ｓ９２Ｙ）、良好と判定する（Ｓ９４）。
【００８６】
以上の構成による動作は以下のとおりである。基板の製造ラインに放射線検査装置１００を設置し、部品の実装された基板の透過画像を取得する。断面画像生成部３６は透過画像から断面画像を生成し、検査部４０が、はんだが安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量の大小を調べることにより、基板と部品とを接合するはんだの接合状態の良否を自動的に判断する。
【００８７】
以上のように、実施の形態３によれば、はんだが安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量をもとに、はんだの３次元的な形状の変化を用いて検査することができる。断面画像のように２次元的な情報を用いて検査をする場合と比較して検査に利用する情報が増すため、検査の精度を向上させうる点で有利である。
【００８８】
以上、本発明を実施の形態１、実施の形態２、および実施の形態３をもとに説明した。これらの実地の形態の任意の組み合わせもまた、本発明の実施の形態として有用である。これらの実施の形態の組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果を合わせ持つ。
【００８９】
以上、本発明を実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００９０】
１０ ＰＣ、 １２ モニタ、 １４ 線質変更部、 １６ 放射線発生器駆動部、 １８ 基板保持部駆動部、 ２０ 検出器駆動部、 ２２ 放射線発生器、 ２４ 基板保持部、 ２６ 検出器、 ２８ 基板回転軌道、 ３０ 検出器回転軌道、 ３２ 撮像部、 ３４ 記録部、 ３６ 断面画像生成部、 ３８ 基板表面検出部、 ４０ 検査部、 ４２ 輪郭抽出部、 ４４ 重心取得部、 ４６ ポリゴン生成部、 ４８ 法線ベクトル取得部、 ５０ 接合状態検査部、 ５２ 基板表面、 ５４ 部品、 ６４ 重心、 ６６ 計数部、 ６８ 比較部、 ７０ 閾値記録部、 ７２ 表面張力モデル生成部、 ７４ 安定形状取得部、 ７６ 差分ベクトル、 ７８ 仕事量取得部、 １００ 放射線検査装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は被検査体の検査装置に関し、特に放射線を照射することにより得られる被検査体の透過画像を利用して被検査体を検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品が実装された基板（以下「基板」という。）には、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）が実装されているものがある。これらの基板では、部品の電気接続部である端子は基板と部品との間に位置し、カメラを用いた従来の外観検査装置では部品と基板とを接合するはんだの状態を観察することが困難である。このため、基板に複数の異なる方向からＸ線を照射し、その透過画像に基づいて接合部分のはんだの立体形状を画像に再構成し、そこから任意断面を切り出した断面画像を用いて検査する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２６８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等の技術によれば、接合部分のはんだの立体形状が複数の断層画像として得られるが、基板とはんだとの接合状態の判断には２次元の断面画像を用いて行われる。そのため、はんだの立体形状を直接用いることにより、さらなる検査精度向上の余地があると考えられる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、検被検査体の立体的な情報を用いて検査することができる放射線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は検査装置に関する。この装置は、基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状における法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得するはんだ重心取得部と、前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する接合状態検査部とを含む。
【０００７】
本発明の別の態様も検査装置に関する。この装置は、基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部と、前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、前記ポリゴン生成部がモデル化した複数のポリゴンと前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルとをもとに、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する接合状態検査部とを含む。前記接合状態検査部は、前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルをもとにはんだ表面の表面張力の力学モデルを生成する表面張力モデル生成部と、前記表面張力モデル生成部が生成した力学モデルをもとにはんだの内圧と表面張力とが釣り合って安定するはんだの３次元形状を取得する安定形状取得部と、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の３次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較することで基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する比較部を含む。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、データ構造、記録媒体等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検被検査体の立体的な情報を用いて検査することができる放射線検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る放射線検査装置の構成を模式的に示した図である。
【図２】実施の形態１に係るＰＣが処理する検査に関する各機能を模式的に示した図である。
【図３】実施の形態１に係る検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図４】はんだ輪郭抽出部が抽出したはんだ領域を、基板に対して垂直な平面で切断したときの切断面を模式的に示した図である。図４（ａ）は、はんだの接合状態が良好な場合の切断面を模式的に示した図である。図４（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場あの切断面を模式的に示した図である。
【図５】ポリゴン生成部が生成したはんだ表面のポリゴンと、そのポリゴンの法線ベクトルとを模式的に示した図である。
【図６】はんだの重心とはんだ表面の法線ベクトルとの関係を示した図である。図６（ａ）は、はんだの接合状態が良好の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。図６（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。
【図７】実施の形態１に係るＰＣにおけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る接合状態検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図９】実施の形態１に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートである。
【図１０】実施の形態２に係る検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図１１】実施の形態２に係る接合状態検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図１２】法線ベクトルとその差分ベクトルとの関係を模式的に示した図である。
【図１３】輪郭点の更新時に輪郭点に働く力を説明するための図である。
【図１４】実施の形態２に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの前半部分である。
【図１５】実施の形態２に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの中盤部分である。
【図１６】実施の形態２に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分である。
【図１７】実施の形態３に係る接合状態検査部の内部構造を模式的に示した図である。
【図１８】実施の形態３に係る接合状態検査部におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の概要を述べる。基板と基板に実装された部品とを接合するはんだは、通常熱処理によって溶融した後固まることで結合する。このため、はんだの接合状態がよい場合、すなわちはんだが十分に溶融した場合ははんだの表面張力によってはんだの形状は球形または樽型となる。このような場合、はんだ表面の法線ベクトルははんだの重心を向く。そこで、実施の形態１は、基板と基板に実装された部品とを接合するはんだの表面を３次元的な形状を抽出し、はんだ表面の法線ベクトルがはんだの重心を向く割合の高低により、はんだ接合状態の良否を判断する。
【００１２】
図１は実施の形態１に係る放射線検査装置１００を模式的に表した図である。放射線検査装置１００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１０、モニタ１２、および撮像部３２を含む。撮像部３２はさらに、線質変更部１４、放射線発生器駆動部１６、基板保持部駆動部１８、検出器駆動部２０、放射線発生器２２、基板保持部２４、および検出器２６を含む。
【００１３】
放射線発生器２２はＸ線等の放射線を発生させる部分であり、これは例えば加速させた電子をタングステンやダイアモンド等のターゲットに衝突させることで放射線を発生する。
【００１４】
基板保持部２４は被検査体である基板を保持する。基板保持部２４に保持された基板に放射線発生器２２で発生させた放射線を照射し、基板を透過した放射線を検出器２６で画像として撮像する。以下、検出器２６で撮像された基板の放射線透過画像を「透過画像」という。
【００１５】
透過画像はＰＣ１０に送られ、例えばフィルタ補正逆投影法（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｂａｃｋｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ法、ＦＢＰ法）等の既知の技術を用いて、接合部分のはんだの立体形状を含む画像に再構成される。再構成された画像や透過画像は、ＰＣ１０内のストレージや、図示しない外部のストレージに記憶される。以下、透過画像に基づいて接合部分のはんだの立体形状を含む３次元画像に再構成された画像を「再構成画像」という。また、再構成画像から任意の断面を切り出した画像を「断面画像」という。再構成画像および断面画像はモニタ１２に出力される。なお、モニタ１２は再構成画像や断面画像のみならず、後述するはんだの接合状態の検査結果等も表示する。
【００１６】
線質変更部１４は放射線発生器２２で発生される放射線の線質を変更する。放射線の線質は、ターゲットに衝突させる電子を加速するために印加する電圧（以下「管電圧」という）や、電子の数を決定する電流（以下「管電流」という）によって定まる。線質変更部１４は、これら管電圧と管電流とを制御する部分である。これは変圧器や整流器等、既知の技術を用いて実現できる。
【００１７】
ここで、放射線の線質は、放射線の輝度と硬さ（放射線のスペクトル分布）とで定まる。管電流を大きくすればターゲットに衝突する電子の数が増え、発生する放射線の光子の数も増える。その結果、放射線の輝度が大きくなる。例えばコンデンサ等の部品の中には他の部品と比較して厚みがあるものもあり、これらの部品の透過画像を撮像するには輝度の大きな放射線を照射する必要がある。このような場合に管電流を調整することで放射線の輝度を調整する。また、管電圧を高くするとターゲットに衝突する電子のエネルギーが大きくなり、発生する放射線のエネルギー（スペクトル）が大きくなる。一般に、放射線のエネルギーが大きいほど物質の貫通力が大きくなり、物質に吸収されにくくなる。そのような放射線を用いて撮像した透過画像はコントラストは低くなる。このため、管電圧は透過画像のコントラストを調整するのに利用できる。
【００１８】
放射線発生器駆動部１６は図示しないモータ等の駆動機構を有しており、放射線発生器２２をその焦点を通る軸に沿って上下に移動することができる。これにより放射線発生器２２と基板保持部２４に保持される被検査対象との距離を変えて照射野を変更し、検出器２６に撮像される透過画像の拡大率を変更することが可能となる。
【００１９】
検出器駆動部２０も図示しないモータ等の駆動機構を有しており、検出器回転軌道３０に沿って検出器２６を回転移動する。また、基板保持部駆動部１８も図示しないモータ等の駆動機構を有しており、基板回転軌道２８が張る平面上を、基板保持部２４を平行移動させる。基板保持部２４は、検出器２６の回転移動と連動して、基板回転軌道２８上を回転移動する構成となっている。これにより、基板保持部２４が保持する基板と放射線発生器２２との相対的な位置関係を変更させながら透過画像を撮像することが可能となる。
【００２０】
ここで、基板回転軌道２８と検出器回転軌道３０との回転半径は固定ではなく、自由に変更できる構成となっている。これにより、基板に配置される部品に照射する放射線の照射角度を変更することが可能となる。
【００２１】
ＰＣ１０は、上記の放射線検査装置１００の全動作を制御する。なお、図示されていないが、ＰＣ１０にはキーボードやマウス等の入力装置が接続されている。
【００２２】
図２は、実施の形態１に係るＰＣ１０が処理する各機能ブロックを図示したものである。ＰＣ１０は、記録部３４、断面画像生成部３６、基板表面検出部３８、および検査部４０を含む。なお、図示はしないが、ＰＣ１０は線質変更部１４、放射線発生器駆動部１６、基板保持部駆動部１８、および検出器駆動部２０を制御する撮像制御部も含む。
【００２３】
記録部３４は、基板の透過画像や再構成断面画像、および後述する検査部４０の検査結果等を記憶する。
【００２４】
断面画像生成部３６は、記録部３４から取得した複数の透過画像に基づいて、断面画像を生成する。これは、例えばＦＢＰ法や最尤推定法等、既知の技術を用いて実現できる。再構成アルゴリズムが異なると、得られる再構成画像の性質や再構成に要する時間も異なる。そこで、あらかじめ複数の再構成アルゴリズムやアルゴリズムに用いられるパラメータを用意しておき、ユーザに選択させる構成としてもよい。これにより、再構成に要する時間が短くなることを優先したり、時間はかかっても画質のよさを優先したりするなどの選択の自由度をユーザに提供することができる。生成した断面画像は記録部３４に出力し、記録部３４に記録される。
【００２５】
基板表面検出部３８は、断面画像生成部３６が生成した複数の断面画像の中から、基板の表面を映し出している断面画像を特定する。具体的には、基板表面検出部３８は、断面画像に映し出されている基板表面に存在するスルーホールをエッジ強度の検出等の画像処理により検出し、当該スルーホールが最も鮮明に映し出されている断面画像を基板の表面とする。エッジ強度の計算には、例えばラプラシアンフィルタ等既知のエッジ抽出フィルタの出力値を利用すればよい。以後、基板の表面を映し出している断面画像を「表面画像」という。
【００２６】
検査部４０は、断面画像生成部３６が生成した断面画像、および基板表面検出部３８が特定した表面画像をもとに、はんだの接合状態を検査する。ここで、「はんだの接合状態」とは、基板と部品とがはんだにより接合し、適切な導電経路が生成されているか否かのことをいう。なお、検査部４０における検査結果は記録部３４に記録される。
【００２７】
以上の各機能ブロックは、各種演算処理を実行するＣＰＵ、データの格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどのハードウェア、およびソフトウェアの連携によって実現される。したがって、これらの機能ブロックはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせによって様々な形で実現することができる。
【００２８】
図３は実施の形態１に係る検査部４０の内部構造を模式的に示した図である。検査部４０は、輪郭抽出部４２、はんだ重心取得部４４、ポリゴン生成部４６、法線ベクトル取得部４８、および接合状態検査部５０を含む。
【００２９】
輪郭抽出部４２は、断面画像生成部３６が生成した断面画像、および基板表面検出部３８が特定した表面画像を画像解析し、はんだ表面の３次元的な輪郭形状を抽出する。具体的には、表面画像からはじめて順番に各断面画像のはんだの輪郭を追跡する。はんだは放射線の吸収率が高いため、断面画像におけるはんだ領域と他の領域とでは画素値に差がある。そこで断面画像を２値化しその境界領域を輪郭とする。この際、断面画像をサブピクセル単位で２値化すると輪郭抽出の精度が上がる点で有利である。具体的には、断面画像上に設定されたＸＹ直交座標系における輪郭上のある輪郭点ｐｉ（ｉ＝１，・・・，ＰＮ；ＰＮは輪郭点ｐｉの総数）において、ｐｉをＸ軸に並行な方向からサブピクセルで２値化した境界点をｐｉｘとし、Ｙ軸に平行な方向からサブピクセルで２値化した境界点をｐｉｙとしたときに、ｐｉｘとｐｉｙとの中点をｐ’ｉとする。
【００３０】
図４は、はんだ輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域を、基板に対して垂直な平面で切断したときの切断面を模式的に示した図である。図４（ａ）は、はんだの接合状態が良好な場合の切断面を模式的に示した図である。図４（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場あの切断面を模式的に示した図である。
【００３１】
図４において、はんだは基板表面５２上に存在するパッド５６と、部品５４の基板側に存在するパッド５８との間を接合する。通常はんだは熱処理によって溶融した後固まることで基板と部品とを接合する。このため、図４（ａ）に示すように、はんだの接合状態がよい場合、すなわちはんだが十分に溶融した場合ははんだの表面張力によってはんだの形状は球形または樽型となる。一方、はんだが充分に溶融せずに固まった場合、図４（ｂ）に示すように、その３次元的な形状は凹凸のある形状となる。
【００３２】
はんだ重心取得部４４は、輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得する。具体的には、はんだの輪郭点ｐｉの座標の平均値を求めることにより重心の位置ベクトルｗを取得する。あるいは、輪郭点ｐｉの座標について、その点における輝度値の重み付き平均を求めてもよい。
【００３３】
ポリゴン生成部４６は、輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状を、複数の３角形のポリゴンでモデル化する。法線ベクトル取得部４８は、ポリゴン生成部４６がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求める。
【００３４】
図５は、ポリゴン生成部４６が生成したはんだ表面のポリゴンと、そのポリゴンの法線ベクトルとを模式的に示した図である。はんだ表面には輪郭点６０と総称される輪郭点ｐｉが配置されている。ポリゴン生成部４６は、ある断面画像上に存在する輪郭点６０ａを選択し、その断面画像よりもひとつ表面画像側に位置する断面画像上に存在する輪郭点のうち輪郭点６０ａに最も距離の近い輪郭点６０ｂおよび輪郭点６０ｅを選択する。ポリゴン生成部４６は、輪郭点６０ａ、輪郭点６０ｂ、および輪郭点６０ｅを頂点とする３角形を特定し、これをポリゴンとする。すべての輪郭点６０について同様に３頂点を特定することにより、ポリゴン生成部４６ははんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化する。
【００３５】
法線ベクトル取得部４８は、３角形のポリゴンの任意の２辺と平行なベクトルからその法線ベクトルｎｉ（ｉ＝１、・・・、Ｍ；Ｍはポリゴンの総数）を求める。例えば、輪郭点６０ａを始点とし、輪郭点６０ｂを終点とするベクトルをベクトルｘ、輪郭点６０ａを始点とし、輪郭点６０ｂを終点とするベクトルをベクトルｙ、輪郭点６０ａ、輪郭点６０ｂ、および輪郭点６０ｅを頂点とする３角形の法線ベクトル（符号６２と総称される）をベクトルｎとすると、ベクトルｎはベクトルａおよびベクトルｂを用いて以下の式で表される。
【数１】
ただし、はんだの中心に向かう方向を正の向きとする。また、「×」はベクトルの外積を表す。このように、はんだ表面をポリゴンでモデル化することにより、簡便な計算式で法線ベクトルを求めることが可能となる点で有利である。
【００３６】
図６は、はんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。図６（ａ）は、はんだの接合状態が良好の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。図６（ｂ）は、はんだの接合状態が不良の場合のはんだの重心６４とはんだ表面の法線ベクトル６２との関係を示した図である。
【００３７】
図４にて説明したように、はんだの接合状態が良好の場合、はんだの形状は球形または樽型となる。一方、はんだの接合状態が不良の場合、その３次元的な形状は凹凸のある形状となる。そのため、はんだの接合状態が良好の場合はんだの接合状態が不良の場合と比較して、はんだ表面の法線ベクトル６２が重心６４を向く割合が大きい。はんだの接合状態が良好の場合、図６（ａ）に示すようにはんだの法線ベクトル６２ｅははんだの重心６４を向く。一方、はんだの接合状態が不良の場合、図６（ｂ）に示すように一部の法線ベクトル６２ｅははんだの重心６４を向いているが、法線ベクトル６２ｆははんだの重心６４を向かない。
【００３８】
そこで、接合状態検査部５０は、法線ベクトル取得部４８が取得した法線ベクトル６２のうち、はんだ重心取得部４４が取得した重心の位置ベクトルｗを向く法線ベクトル６２の割合を取得し、その割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する。
【００３９】
図７は、実施の形態１に係るＰＣ１０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、ＰＣ１０が撮像部３２内の検出器２６から透過画像を取得したときに開始する。
【００４０】
断面画像生成部３６は、記録部３４から取得した複数の透過画像に基づいて、断面画像を生成する。（Ｓ１０）。基板表面検出部３８は、断面画像生成部３６が生成した複数の断面画像の中から、基板の表面を映し出している断面画像を特定する（Ｓ１２）。輪郭抽出部４２は、断面画像生成部３６が生成した断面画像、および基板表面検出部３８が特定した表面画像を画像解析し、はんだ表面の３次元的な輪郭形状を抽出する（Ｓ１４）。ポリゴン生成部４６は、輪郭抽出部４２が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状をモデル化する複数の３角形のポリゴンを生成する（Ｓ１６）。接合状態検査部５０は、法線ベクトル取得部４８が取得した法線ベクトル６２のうち、はんだ重心取得部４４が取得した重心の位置ベクトルｗを向く法線ベクトル６２の割合をもとにはんだの接合状態を検査する（Ｓ１８）。
【００４１】
接合状態検査部５０がはんだの接合状態の検査を終了すると、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００４２】
図８は、実施の形態１に係る接合状態検査部５０の内部構造を模式的に示した図である。接合状態検査部５０は、計数部６６、比較部６８、および閾値記録部７０を含む。
【００４３】
計数部６６は、法線ベクトル取得部４８からＭ個の法線ベクトルｎｉ（ｉ＝１、・・・、Ｍ）を取得し、はんだ重心取得部４４からはんだの重心の位置ベクトルｗを取得する。計数部６６は、取得したＭ個の法線ベクトルｎｉのうち、はんだの重心を向いている法線ベクトルの数をカウントする。
【００４４】
比較部６８は、計数部６６がカウントしたはんだの重心を向いている法線ベクトルの数を法線ベクトルの総数であるＭで割った値ｒを計算する。比較部６８は、閾値記録部７０に記録されている定数Ｒとｒとを比較し、ｒ＞Ｒの場合はんだの接合状態は良好であると判断し、ｒ≦Ｒの場合はんだの接合状態は不良であると判断する。ここで定数Ｒは、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた割合であり、装置の設計者や製造者によってあらかじめ実験によって定められている。定数Ｒは部品やはんだの種類によって異なる場合もあるが、たとえば０．９である。
【００４５】
図９は、実施の形態１に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートであり、図７におけるステップＳ１８を詳細に説明するものである。
【００４６】
計数部６６は、法線ベクトル取得部４８からＭ個の法線ベクトルｎｉ（ｉ＝１、・・・、Ｍ）を取得する（Ｓ２０）。計数部６６はまた、はんだ重心取得部４４からはんだの重心の位置ベクトルｗを取得する（Ｓ２２）。計数部６６は、図示しないワークメモリ内にループ変数ｉ、カウンタとして用いる変数ｃｏｕｎｔ、およびポリゴンの総数Ｍを格納する変数を確保し、それぞれ１、０、Ｍで初期化する（Ｓ２４）。
【００４７】
計数部６６は、ｉ番目のベクトルｎｉがはんだの重心を向いているかどうかを調べ、はんだの重心を向いている場合（Ｓ２６Ｙ）、変数ｃｏｕｎｔの値をｃｏｕｎｔ＋１とする（Ｓ２８）。その後ループ変数ｉをｉ＋１で更新する（Ｓ３０）。ｉ番目のベクトルｎｉがはんだの重心を向いている場合（Ｓ２６Ｎ）、計数部６６は変数ｃｏｕｎｔの値を更新せずにループ変数ｉを更新する（Ｓ３０）。ループ変数ｉが法線ベクトルの総数Ｍ以下の間（Ｓ３２Ｙ）、計数部６６は、上述のはんだの重心を向いている法線ベクトルの数をカウントするステップ（ステップＳ２６からステップＳ３０）を繰り返す。ループ変数ｉが法線ベクトルの総数Ｍより大きくなった場合（Ｓ３２Ｎ）、計数部６６はんだの重心を向いている法線ベクトルの数をカウントするステップを終了する。
【００４８】
比較部６８は、計数部６６がカウントした変数ｃｏｕｎｔを法線ベクトルの総数Ｍで除算し、その値ｒと閾値記録部７０から取得した定数Ｒとの大小関係を調べる。ｒ＞Ｒの場合（Ｓ３４Ｙ）、はんだの重心を向いている法線ベクトルの数が所定の数を超えているためはんだの接合状態は良好と判断する（Ｓ３６）。ｒ≦Ｒの場合（Ｓ３４Ｎ）、はんだの重心を向いている法線ベクトルの数が所定の数以下のためはんだの接合状態は不良と判断する（Ｓ３８）。比較部６８がはんだの接合状態を判断すると、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００４９】
以上の構成による動作は以下のとおりである。ユーザは基板の製造ラインに放射線検査装置１００を設置し、部品の実装された基板の透過画像を取得する。断面画像生成部３６は透過画像から断面画像を生成し、検査部４０がはんだの重心を向くはんだ表面の法線ベクトルの割合を調べることにより、基板と部品とを接合するはんだの接合状態の良否を自動的に判断する。
【００５０】
以上のように、実施の形態１によれば、はんだの重心とはんだ表面の法線ベクトルとの関係をもとに、はんだの３次元的な形状を用いて検査することができる。断面画像のように２次元的な情報を用いて検査をする場合と比較して検査に利用する情報が増すため、検査の精度を向上させうる点で有利である。
【００５１】
（実施の形態２）
実施の形態２の概要を述べる。実施の形態２は、はんだが十分に溶融している状態を仮定してはんだ表面に働く表面張力の力学モデルを生成し、はんだ表面の表面張力とはんだの内圧とが釣り合うはんだの形状を安定形状として求める。この安定形状と、実際に計測されたはんだの形状との相違領域を求め、その大小によりはんだの接合状態の良否を判断する。実施の形態２においては、実施の形態１と検査部４０の内部構造およびその動作が相違する。そのため、実施の形態２に係るＰＣ１０におけるはんだの接合状態を検査する処理は、図７に示した実施の形態１に係るフローチャートと同様である。以下、実施の形態１と重複する部分は適宜省略する。
【００５２】
図１０は、実施の形態２に係る検査部４０の内部構造を模式的に示した図である。検査部４０は、輪郭抽出部４２、ポリゴン生成部４６、法線ベクトル取得部４８、および接合状態検査部５０を含む。
【００５３】
ここで、輪郭抽出部４２、ポリゴン生成部４６、および法線ベクトル取得部４８は実施の形態１と同様である。接合状態検査部５０は、ポリゴン生成部４６がモデル化した複数のポリゴンと法線ベクトル取得部４８が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルとをもとに、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する。
【００５４】
図１１は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０の内部構造を模式的に示した図である。接合状態検査部５０は、表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４、および比較部６８を含む。
【００５５】
表面張力モデル生成部７２は、法線ベクトル取得部４８から取得した法線ベクトルの差分ベクトルをもとに表面張力Ｆｊｍ（ｊ＝１，・・・，Ｍ；ｍ＝１，２，３）を取得する。図１２は、法線ベクトル６２とその差分ベクトル（符号７６と総称される）との関係を模式的に示した図である。
【００５６】
図１２において、法線ベクトル６２ａを法線ベクトルとするポリゴンは、３つのポリゴンと隣接する。その３つのポリゴンの法線ベクトル６２はそれぞれ法線ベクトル６２ｂ、法線ベクトル６２ｃ、および法線ベクトル６２ｄである。表面張力モデル生成部７２は、まず法線ベクトル６２ａと、３つの法線ベクトル（符号６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）との差分を計算する。具体的には、法線ベクトル６２ａと法線ベクトル６２ｂとの差分を差分ベクトルｄＮｊ１（符号７６ａ））とする。同様に、法線ベクトル６２ａと法線ベクトル６２ｃとの差分を差分ベクトルｄＮｊ２（符号７６ｂ））とし、法線ベクトル６２ａと法線ベクトル６２ｄとの差分を差分ベクトルｄＮｊ３（符号７６ｃ））とする。以後、差分ベクトルを符号７６で総称する。
【００５７】
表面張力モデル生成部７２は、求めた差分ベクトル７６をもとに、法線ベクトル６２ａを法線ベクトルとするポリゴンに働く表面張力Ｆｊｍを次式に基づいて求める。
Ｆｊｍ＝ｄＮｊｍ×Ｋ （ｍ＝１，２，３）
ここで、Ｋははんだの表面張力係数である。このように、差分ベクトル７６に係数を乗じた値を表面張力とおくことにより、簡便な計算で表面張力を求められる点で有利である。
【００５８】
安定形状取得部７４は、表面張力モデル生成部７２が求めた表面張力をもとに、表面張力によって生じる圧力Ｐｓｔｊ（ｊ＝１，・・・，Ｍ）を次式に基づいて求める。
【数２】
ここで、ｒｍは、差分ベクトルｄＮｊｍに対応する、ポリゴンに内接する球の半径である。
【００５９】
安定形状取得部７４は、圧力Ｐｓｔｊをもとにはんだの内圧Ｐｉｎを次式に基づいて求める。
【数３】
ここで、Ｓｊはｊ番目のポリゴンの面積である。
【００６０】
安定形状取得部７４は、はんだの内圧Ｐｉｎをもとに、各ポリゴンに働くＦｊを次式に基づいて求める。
Ｆｊ＝（Ｐｉｎ＋Ｐｃａｌｉｂ）×Ｓｊ−Ｐｓｔｊ×Ｓｊ
Ｐｃａｌｉｂについては後述する。
【００６１】
安定形状取得部７４は、各ポリゴンに働く力Ｆｊをもとに、微小時間Δｔ後の輪郭点６０の位置を更新することにより、各ポリゴンの位置を求める。具体的には、ある輪郭点６０の位置座標をＰｉ、更新後の位置座標をＰ’ｉとするとＰ’ｉを次式に基づいて定める。なお、パッド５６等に隣接している輪郭点６０は更新されないものとする。
【数４】
ここで、ＫΔｔは輪郭点６０の移動量係数であり、装置の設計者や製造者によってあらかじめ実験によって定められている。また、Ａｉについては図を用いて説明する。
【００６２】
図１３は、輪郭点６０の更新時に輪郭点に働く力を説明するための図である。はんだの表面はポリゴン生成部４６によって３角形のポリゴンでモデル化されている。いま、ある輪郭点６０ｇに注目したとき、輪郭点６０ｇの周囲には６つのポリゴンが存在する。輪郭点６０ｇの位置座標をＰｉとしたとき、Ａｉは輪郭点６０ｇの周囲に存在する６つのポリゴンの集合を表す。すなわち、上式は、集合Ａｉに属する６つのポリゴンに働く力の合力に、輪郭点６０の移動量係数ＫΔｔを乗じた値が、微小時間Δｔにおける位置座標をＰｉの更新量となることを表している。
【００６３】
さて、各輪郭点６０の位置座標を更新することにより、各ポリゴンの位置が変動する。このとき、ｊ番目のポリゴンの移動量をｒｊとすると、そのポリゴンが移動した部分の体積Δｖｊは、Δｖｊ＝ｒｊ×ｓｊとなる。ポリゴン全体で移動した部分の体積ΔＶは次式で求められる。
【数５】
【００６４】
前述のＰｃａｌｉｂは、体積ΔＶを用いて次式で定義される。
Ｐｃａｌｉｂ＝−ΔＶ×Ｋｖ
ここで、Ｋｖは体積制御パラメータであり、装置の設計者や製造者によってあらかじめ実験によって定められている。Ｐｃａｌｉｂは、体積の変動量ΔＶを打ち消すように働く体積の制御項である。
【００６５】
なお、各ポリゴンに働く力Ｆｊを求める際には、ひとつ前の更新の計算時に求めた体積ΔＶを用いればよい。
【００６６】
安定形状取得部７４は、微小時間Δｔの間に各ポリゴンがした仕事量の総和ΔＪを次式に基づいて求める。
【数６】
【００６７】
安定形状取得部７４は、ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈ以上の場合、表面張力モデル生成部７２に制御を戻し、表面張力モデル生成部７２は法線ベクトル６２の取得からはじめで再度上述の演算を実行する。ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈより小さい場合、ポリゴンの移動更新を終了し、最終的なはんだ表面の形状を安定形状として比較部６８に出力する。
【００６８】
比較部６８は、安定形状取得部７４から取得した安定形状と、実際に計測されたはんだ表面とを比較しその相違領域を求め、相違領域の全体に対する割合を計算する。具体的には、相違領域は安定形状と実際に計測されたはんだ表面との相違部分の体積として求め、はんだの全体積に対する相違領域の体積の割合を求める。あるいは、相違領域を安定形状と実際に計測されたはんだ表面との相違部分の表面積として求め、実際に計測されたはんだ表面の全表面積に対する相違領域の表面積の割合を求めてもよい。その後比較部６８は、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合Ｒを閾値記録部７０から取得し、相違領域が所定の割合Ｒを超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定する。
【００６９】
なお、実際に計測されたはんだ表面としては、輪郭抽出部４２の抽出結果をもとにポリゴン生成部４６が最初に生成したポリゴンを用いればよい。
【００７０】
図１４は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの前半部分であり、図７におけるステップＳ１８の前半部分を詳細に説明するものである。
【００７１】
表面張力モデル生成部７２は、図示しないワークメモリ内にループ変数ｊを確保して１に初期化する（Ｓ４０）。表面張力モデル生成部７２はｊ番目のポリゴンの法線ベクトルｎｊを取得する（Ｓ４２）。表面張力モデル生成部７２は図示しないワークメモリ内にループ変数ｍを確保して１に初期化する（Ｓ４４）。表面張力モデル生成部７２はｊ番目のポリゴンの法線ベクトルｎｊに関するｍ個目の差分ベクトルｄＮｊｍを取得し（Ｓ４６）、それをもとに表面張力Ｆｊｍを求める（Ｓ４８）。表面張力モデル生成部７２は、ループ変数ｍをｍ＋１に更新し（Ｓ５０）、ｍが３以下の場合（Ｓ５２Ｙ）、差分ベクトルｄＮｊｍを取得および表面張力Ｆｊｍの取得ステップを繰り返す。ｍが３より大きくなると（Ｓ５２Ｎ）、表面張力モデル生成部７２は、求めた３つの表面張力Ｆｊｍを安定形状取得部７４に出力する。
【００７２】
安定形状取得部７４は、表面張力モデル生成部７２が求めた表面張力Ｆｊｍをもとに、表面張力によって生じる圧力Ｐｓｔｊを求める（Ｓ５４）。安定形状取得部７４は、るーぷ変数ｊをｊ＋１で更新し（Ｓ５６）、ｊがポリゴンの総数Ｍ以下の場合（Ｓ５８Ｙ）、表面張力モデル生成部７２の制御であるステップＳ４２に戻る。ｊがポリゴンの総数Ｍより大きくなった場合（Ｓ５８Ｎ）、安定形状取得部７４は、表面張力によって生じる圧力Ｐｉｎを取得する（Ｓ６０）。
【００７３】
図１５は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの中盤部分であり、図７におけるステップＳ１８の中盤部分を詳細に説明するものである。
【００７４】
安定形状取得部７４は、ループ変数ｊを１に初期化し（Ｓ６２）、はんだの内圧Ｐｉｎをもとに、ポリゴンに働くＦｊを求める（Ｓ６４）。安定形状取得部７４はループ変数ｊをｊ＋１に更新し（Ｓ６６）、ｊがポリゴンの総数Ｍ以下の間（Ｓ６８Ｙ）、ポリゴンに働くＦｊを求める処理を継続する。ｊがポリゴンの総数Ｍよりも大きくなった場合（Ｓ６８Ｎ）、ループ変数ｉを確保して１に初期化する（Ｓ７０）。
【００７５】
安定形状取得部７４は、ｉ番目のポリゴンに働く力Ｆｉをもとに、微小時間Δｔ後の輪郭点６０の位置を更新する（Ｓ７２）。安定形状取得部７４はループ変数ｉをｉ＋１に更新し（Ｓ７４）、iが輪郭点６０の総数ＰＮ以下の間（Ｓ７６Ｙ）、輪郭点６０の位置を更新する処理を継続する。ｉが輪郭点６０の総数ＰＮよりも大きくなった場合（Ｓ７６Ｎ）、安定形状取得部７４は微小時間Δｔの間に各ポリゴンがした仕事量の総和ΔＪを求める（Ｓ７８）。ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈより小さい場合（Ｓ８０Ｙ）、最終的なはんだ表面の形状を安定形状として比較部６８に出力する。ΔＪが予め定められた閾値である微少量Ｊｔｈ以上の場合（Ｓ８０Ｎ）、ステップＳ４０に戻る。
【００７６】
図１６は、実施の形態２に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分であり、図７におけるステップＳ１８の後半部分を詳細に説明するものである。
【００７７】
比較部６８は、安定形状取得部７４から取得した安定形状と、実際に計測されたはんだ表面との相違領域の全体に対する割合を計算するため、両者の比較を行う（Ｓ８２）。比較部６８は、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合Ｒを閾値記録部７０から取得し、相違領域が所定の割合Ｒを超える場合（Ｓ８４Ｎ）、はんだの接合状態が不良と判定し（Ｓ８８）、そうでない場合（Ｓ８４Ｙ）、良好と判定する（Ｓ８６）。
【００７８】
以上の構成による動作は以下のとおりである。ユーザは基板の製造ラインに放射線検査装置１００を設置し、部品の実装された基板の透過画像を取得する。断面画像生成部３６は透過画像から断面画像を生成し、検査部４０が、はんだの安定形状と実際に計測されたはんだの形状との相違を調べることにより、基板と部品とを接合するはんだの接合状態の良否を自動的に判断する。
【００７９】
以上のように、実施の形態２によれば、はんだの安定形状と実際に計測されたはんだの形状との相違をもとに、はんだの３次元的な形状を用いて検査することができる。断面画像のように２次元的な情報を用いて検査をする場合と比較して検査に利用する情報が増すため、検査の精度を向上させうる点で有利である。
【００８０】
（実施の形態３）
実施の形態３の概要を述べる。実施の形態３は、はんだが十分に溶融している状態を仮定してはんだ表面に働く表面張力の力学モデルを生成し、はんだ表面の表面張力とはんだの内圧とが釣り合うはんだの形状を安定形状として求める。この安定形状に至るまでの間に、はんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量を表面張力の力学モデルをもとに取得し、その大小によりはんだの接合状態の良否を判断する。実施の形態３においては、実施の形態２と接合状態検査部５０の内部構造およびその後半部分の動作が相違する。以下、実施の形態１または実施の形態２と重複する部分は適宜省略する。
【００８１】
図１７は、実施の形態３に係る接合状態検査部５０の内部構造を模式的に示した図である。接合状態検査部５０は、表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４、仕事量取得部７８、比較部６８、および閾値記録部７０を含む。このうち、表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４は実施の形態２に係る表面張力モデル生成部７２、安定形状取得部７４と同様である。
【００８２】
仕事量取得部７８は、安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量Ｊを次式に基づいて求める。
【数７】
【００８３】
比較部６８は、仕事量取得部７８から仕事の総量Ｊを取得し、Ｊと基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の仕事量ＪＴとの大小関係を比較する。Ｊが所定の仕事量ＪＴを超える場合、はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定する。
【００８４】
図１８は、実施の形態３に係る接合状態検査部５０におけるはんだの接合状態を検査する処理の流れを示したフローチャートの後半部分であり、図７におけるステップＳ１８の後半部分を詳細に説明するものである。本フローチャートにおける前半部分と中盤部分とは、実施の形態２と同様である。
【００８５】
仕事量取得部７８は、安定形状取得部７４が安定形状を取得するまでに求めた、微小時間Δｔの間に各ポリゴンがした仕事量の総和ΔＪを蓄積して、安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量Ｊを取得する（Ｓ９０）。比較部６８は、仕事量取得部７８から仕事の総量Ｊを取得し、Ｊと基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の仕事量ＪＴとの大小関係を比較する。Ｊが所定の仕事量ＪＴを超える場合（Ｓ９２Ｎ）、はんだの接合状態が不良と判定し（Ｓ９６）、そうでない場合（Ｓ９２Ｙ）、良好と判定する（Ｓ９４）。
【００８６】
以上の構成による動作は以下のとおりである。基板の製造ラインに放射線検査装置１００を設置し、部品の実装された基板の透過画像を取得する。断面画像生成部３６は透過画像から断面画像を生成し、検査部４０が、はんだが安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量の大小を調べることにより、基板と部品とを接合するはんだの接合状態の良否を自動的に判断する。
【００８７】
以上のように、実施の形態３によれば、はんだが安定形状に至るまでの間にはんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量をもとに、はんだの３次元的な形状の変化を用いて検査することができる。断面画像のように２次元的な情報を用いて検査をする場合と比較して検査に利用する情報が増すため、検査の精度を向上させうる点で有利である。
【００８８】
以上、本発明を実施の形態１、実施の形態２、および実施の形態３をもとに説明した。これらの実地の形態の任意の組み合わせもまた、本発明の実施の形態として有用である。これらの実施の形態の組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果を合わせ持つ。
【００８９】
以上、本発明を実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００９０】
１０ ＰＣ、 １２ モニタ、 １４ 線質変更部、 １６ 放射線発生器駆動部、 １８ 基板保持部駆動部、 ２０ 検出器駆動部、 ２２ 放射線発生器、 ２４ 基板保持部、 ２６ 検出器、 ２８ 基板回転軌道、 ３０ 検出器回転軌道、 ３２ 撮像部、 ３４ 記録部、 ３６ 断面画像生成部、 ３８ 基板表面検出部、 ４０ 検査部、 ４２ 輪郭抽出部、 ４４ 重心取得部、 ４６ ポリゴン生成部、 ４８ 法線ベクトル取得部、 ５０ 接合状態検査部、 ５２ 基板表面、 ５４ 部品、 ６４ 重心、 ６６ 計数部、 ６８ 比較部、 ７０ 閾値記録部、 ７２ 表面張力モデル生成部、 ７４ 安定形状取得部、 ７６ 差分ベクトル、 ７８ 仕事量取得部、 １００ 放射線検査装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状における法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得するはんだ重心取得部と、
前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する接合状態検査部とを含むことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部をさらに含み、
前記法線ベクトル取得部は、前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求めることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部と、
前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、
前記ポリゴン生成部がモデル化した複数のポリゴンと前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルとをもとに、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する接合状態検査部とを含み、
前記接合状態検査部は、
前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルをもとにはんだ表面の表面張力の力学モデルを生成する表面張力モデル生成部と、
前記表面張力モデル生成部が生成した力学モデルをもとにはんだの内圧と表面張力とが釣り合って安定するはんだの３次元形状を取得する安定形状取得部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の３次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較することで基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する比較部を含むことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
前記表面張力モデル生成部は、ひとつのポリゴンの法線ベクトルを基準法線ベクトルとして、そのポリゴンと隣接するポリゴンの法線ベクトルと基準法線ベクトルとの差分ベクトルに、基板と電子部品とを接合するはんだの種類によって定まる表面張力係数を乗じることにより、基準法線ベクトルを法線ベクトルとするポリゴンに働く表面張力を取得することを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記比較部は、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の３次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較して実際の３次元形状と安定形状とが相違する相違領域を検出し、当該相違領域が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定することを特徴とする請求項３または４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記接合状態検査部は、前記安定形状取得部が取得した安定形状に至るまでに前記表面張力モデル生成部が生成した表面張力の力学モデルが行う仕事量を計算する仕事量取得部をさらに含み、
前記比較部は、前記仕事量取得部が取得した仕事量が、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の仕事量を超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定することを特徴とする請求項３または４に記載の検査装置。
【請求項１】
基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状における法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元領域における重心の位置を取得するはんだ重心取得部と、
前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する接合状態検査部とを含むことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部をさらに含み、
前記法線ベクトル取得部は、前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求めることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の３次元形状を複数の３角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部と、
前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの３角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、
前記ポリゴン生成部がモデル化した複数のポリゴンと前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルとをもとに、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する接合状態検査部とを含み、
前記接合状態検査部は、
前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルをもとにはんだ表面の表面張力の力学モデルを生成する表面張力モデル生成部と、
前記表面張力モデル生成部が生成した力学モデルをもとにはんだの内圧と表面張力とが釣り合って安定するはんだの３次元形状を取得する安定形状取得部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の３次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較することで基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する比較部を含むことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
前記表面張力モデル生成部は、ひとつのポリゴンの法線ベクトルを基準法線ベクトルとして、そのポリゴンと隣接するポリゴンの法線ベクトルと基準法線ベクトルとの差分ベクトルに、基板と電子部品とを接合するはんだの種類によって定まる表面張力係数を乗じることにより、基準法線ベクトルを法線ベクトルとするポリゴンに働く表面張力を取得することを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記比較部は、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の３次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較して実際の３次元形状と安定形状とが相違する相違領域を検出し、当該相違領域が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定することを特徴とする請求項３または４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記接合状態検査部は、前記安定形状取得部が取得した安定形状に至るまでに前記表面張力モデル生成部が生成した表面張力の力学モデルが行う仕事量を計算する仕事量取得部をさらに含み、
前記比較部は、前記仕事量取得部が取得した仕事量が、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の仕事量を超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定することを特徴とする請求項３または４に記載の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２０９０５５（Ｐ２０１１−２０９０５５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６０３８（Ｐ２０１０−７６０３８）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（５９５０３９０１４）株式会社サキコーポレーション (31)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（５９５０３９０１４）株式会社サキコーポレーション (31)
【Ｆターム（参考）】
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