Ｘ線検査装置
【課題】断層撮影の精度（分解能）を低下させることなく、１回の断層撮影に要する時間を大幅に短縮（１秒程度以下に）することができ、電子部品の実装状態の検査を高速かつ高精度に行うことができ、しかも安価に構成できるＸ線検査装置を提供すること。
【解決手段】Ｘ線発生器１２を、Ｘ線放射面１２ａを試料の載置面と平行に維持したまま、かつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心に長さｒを径として円形移動させる円形移動機構２５と、Ｘ線検出器１１を、Ｘ線受光面Ｉを載置面と平行に維持したまま、かつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心にして円形移動させる円形移動機構２４とが、モータＭ１１からの動力を伝達する動力伝達機構２６を介して機械的に連結され、動力伝達機構２６の駆動により、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を同期させる。
【解決手段】Ｘ線発生器１２を、Ｘ線放射面１２ａを試料の載置面と平行に維持したまま、かつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心に長さｒを径として円形移動させる円形移動機構２５と、Ｘ線検出器１１を、Ｘ線受光面Ｉを載置面と平行に維持したまま、かつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心にして円形移動させる円形移動機構２４とが、モータＭ１１からの動力を伝達する動力伝達機構２６を介して機械的に連結され、動力伝達機構２６の駆動により、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を同期させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線検査装置に関し、より詳細には、小型・高密度化するＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Scale Package）などの電子部品の基板（実装基板）への実装状態をＸ線により検査するためのＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ（Personal Computer）や携帯端末、映像・音声機器などにおける、その高性能化には目覚ましいものがある。そして、その核の一つであり、推進力となっているのが、これら機器のコア部分である実装基板の高密度化である。特に、近年ではＢＧＡやＣＳＰなどの多端子化に優れたＩＣパッケージが多く採用されてきている。
【０００３】
ところが、ＢＧＡやＣＳＰなどのパッケージは多端子化に非常に優れているが、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って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、人間による目視検査はもちろんのこと、光学式の外観検査でも接合状態の良否の確認は難しい。
【０００４】
そこで注目されているのが、物体を透過する性質の強いＸ線による検査である。Ｘ線による検査装置としては、被検対象となる物体にＸ線を放射し、前記物体を透過したＸ線を検出することによって、前記物体の透視画像を得るＸ線透視装置や、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を得るＸ線断層撮影装置などがある。
【０００５】
Ｘ線透視装置（例えば、下記の特許文献１参照）を用いると、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、Ｘ線透視装置は、はんだブリッジ（ショート）や、はんだボイド（はんだ接合部の内部に包含される気泡）の有無、はんだクズの有無などの比較的単純な不良要因の検出に効果がある。しかしながら、Ｘ線透視装置では、はんだボール部のオープン（浮き上がり不良）や、はんだの過少・過多などの不良要因を検出することは難しい。
【０００６】
これに対し、Ｘ線断層撮影装置を用いると、原理的にははんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良要因の検出に効果があることが知られている。しかしながら、はんだボール部のオープンを明確に検出することは、実際には非常に困難を伴う。また、良否を検出できたとしても、どのような不良状態であるのかといったことまではなかなか検出できなかった。
【０００７】
そこで、本発明者は先に、ＢＧＡやＣＳＰなどの電子部品の基板への実装状態のＸ線断層撮影による検査を、精度良く、安価に行うことのできるＸ線検査装置について提案した。図１５は、本発明者が先に発明した下記の特許文献２に開示されたＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。図中Ｓｍｐは被検対象となる試料を示しており、試料Ｓｍｐは中央部にＸ線を透過する透過板１ａが形成された試料台１に載置されるようになっている。
【０００８】
試料台１を挟んで、Ｘ線受光面Ｉを有したＸ線検出器１１と、Ｘ線焦点Ｓ１を含んで構成されたＸ線発生器１２とが対向して配置され、Ｘ線焦点Ｓ１からＸ線が放射され、透過板１ａ及び試料Ｓｍｐを透過したＸ線が、Ｘ線検出器１１のＸ線受光面Ｉで検出されるようになっている。また、図中Ｔ１はＸ線焦点Ｓ１から放射されるＸ線の光軸ＯＡと、試料台１の載置面と直交する軸Ｌ１との交点Ｏ１を含む面を示しており、面Ｔ１が断層撮影面ＦＰとなる。
【０００９】
Ｘ線検出器１１は画像処理部２に接続されており、Ｘ線検出器１１で検出されたＸ線に応じた画像データ（映像信号）が画像処理部２へ出力されるようになっている。画像処理部２は、画質を改善するなどの信号処理を行い、信号処理した画像データをディスプレイ（図示せず）やマイコン３へ出力するようになっている。
【００１０】
円形移動機構４は、モータＭ１からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線受光面Ｉを試料台１の載置面と平行に維持したまま、かつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線検出器１１を軸Ｌ１のまわりを、軸Ｌ１を中心にして円形に移動させるものである。
【００１１】
他方、円形移動機構５は、モータＭ２からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線放射面１２ａを試料台１の載置面と平行に維持したまま、かつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線発生器１２を、軸Ｌ１を中心に軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動させるものである（すなわち、Ｘ線焦点Ｓ１を、軸Ｌ１を中心に回転運動させるものである）。
これらモータＭ１、Ｍ２はマイコン３によって制御され、Ｘ線焦点Ｓ１が、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって、軸Ｌ１を中心に回転運動するように制御されるようになっている。
【００１２】
また、水平移動機構６は、モータＭ３からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線検出器１１を試料台１の載置面と平行に移動させるものであり、鉛直移動機構７は、モータＭ４からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１方向に移動させるものである。これらモータＭ３、Ｍ４もマイコン３によって制御されるようになっている。また、マイコン３には操作部８が接続されている。
【００１３】
Ｘ線検出器１１およびＸ線焦点ｓ１の動きについて、図１６〜図１８に示した模式図を使って詳細に説明する。図１６は斜視図、図１７は正面図、図１８は平面図を示している。Ｘ線検出器１１は試料台（図示せず）の載置面と直交する軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心に円形に移動する。そのため、Ｘ線検出器１１は、軸Ｌ１を中心に単純に回転運動するのではなく、Ｘ線受光面Ｉを所定面上に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向き（例えば、点αと点βとを結ぶ直線αβの向き）を一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心に例えばＩ1〜Ｉ3へと円形移動するようになっている。
【００１４】
一方、Ｘ線焦点Ｓ１は、図１６〜図１８に示したように、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって、軸Ｌ１を中心にＳ１1〜Ｓ１3へと円形移動するようになっている。
Ｘ線検出器１１及びＸ線焦点Ｓ１を上記したように円形移動させると、面Ｔ１上に存在する点Ｏ１（Ｘ線焦点Ｓ１から放射されるＸ線の光軸ＯＡと軸Ｌ１との交点）、点Ｐ１のＸ線受光面Ｉ上における検出位置は、点Ｏ１1〜Ｏ１3、点Ｐ１1〜Ｐ１3と円形移動に関係なく絶えず同じ位置となる。これは、点Ｏ１を基準として、Ｘ線焦点Ｓ１とＸ線受光面Ｉとの幾何学的関係が一定に保たれているからである。
【００１５】
また、Ｘ線焦点Ｓ１から面Ｔ１上の点Ｏ１までの距離をＤ１とし、Ｘ線受光面Ｉ上の点Ｏ１1〜Ｏ１3から点Ｏ１までの距離をｄ１とすると、△Ｓ１1Ｏ１1Ｐ１1と、△Ｓ１2Ｏ１2Ｐ１2と、△Ｓ１3Ｏ１3Ｐ１3とにおいては、下記の数式が成立することになる。
Ｏ１1Ｐ１1＝Ｏ１2Ｐ１2＝Ｏ１3Ｐ１3＝Ｏ１Ｐ１（Ｄ１＋ｄ１）／Ｄ１
因みに、（Ｄ１＋ｄ１）／Ｄ１は断層撮影画像の幾何学的拡大率となる。
【００１６】
これに対し、面Ｔ１上に存在しない、例えば、別の面Ｔ１’（図１６参照）上に存在する点Ｑ１のＸ線受光面Ｉ上における検出位置については、Ｘ線焦点Ｓ１をＳ１1〜Ｓ１3へ、Ｘ線受光面ＩをＩ1〜Ｉ3へと移動させた場合、点Ｑ１1〜Ｑ１3へと変化していく。すなわち、点Ｑ１の像の入力位置が変わり、像がボケてしまい、視認の対象とならなくなる。
【００１７】
このように、Ｘ線検出器１１（Ｘ線受光面Ｉ）及びＸ線焦点Ｓ１を上記したように円形移動させた場合、面Ｔ１上に存在する点（例えば、点Ｏ１、点Ｐ１）のＸ線受光面Ｉ上における検出位置が、絶えず同じ位置となるのに対し、面Ｔ１上に存在しない点（例えば、点Ｑ１）のＸ線受光面Ｉ上における検出位置は変化していく。従って、Ｘ線検出器１１及びＸ線焦点Ｓ１を上記したように円形移動させることによって、面Ｔ１上に存在する像だけ（すなわち、面Ｔ１の断層画像）を取得することが可能となる。
【００１８】
従って、このＸ線検査装置を用いることによって、試料台１に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を取得することができ、外側からでは観察することの難しい、はんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良原因を的確に検出することが可能となった。
【００１９】
ところが、この種の（断層画像により電子部品の基板への実装状態を検査する）Ｘ線検査装置は、高速で断層撮影を行うことが難しかったため、電子部品の製造ラインに組み込む、いわゆるインライン式の自動検査装置として使用することは、これまで想定されておらず、通常、電子部品の製造ラインとは別の検査工程等で使用されていた。
【００２０】
一方、近年では、電子部品の生産性等を一層向上させるために、電子部品の製造ラインに組み込み可能、すなわち、インライン式の自動検査装置として利用できるＸ線検査装置が強く要望されてきており、断層撮影の高速化についても検討が進められているが、インライン対応可能な検査装置として十分に高速化されたものは実現化されていない。
【００２１】
そこで、本発明者は、上記したＸ線検査装置を利用して、従来技術的に困難であった断層撮影の高速化について検討を行った。上記したＸ線検査装置では、２つのモータ、すなわち、円形移動機構４を駆動させるモータＭ１と、円形移動機構５を駆動させるモータＭ２とを制御して、Ｘ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１が、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって回転運動するように制御するようになっている。したがって、断層撮影の高速化を図るためには、モータＭ１、Ｍ２の回転力をそれぞれ高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動をより高速化するように制御することが考えられる。
【００２２】
上記したＸ線検査装置において、モータＭ１、Ｍ２の回転力をそれぞれ高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化していくことにより、１回の断層撮影に要する時間を３秒程度にまで短縮することが可能となった。
しかしながら、Ｘ線検査装置をインライン式の検査装置として利用するには、１回の断層撮影に要する時間を、１秒程度以下にすることが望ましい。そこで、モータＭ１、Ｍ２の回転力をさらに高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動をさらに高速化すると、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動にブレが生じ、同期がずれてくる現象が生じた。
【００２３】
この現象は、前記円形移動の高速化に伴って、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との質量差に伴う慣性力の差が非常に大きくなり、２つのモータＭ１、Ｍ２による回転力（パワー）と感度（ゲイン）との調整制御がうまくできなくなったため生じたと考えられる。Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動にブレが生じ、同期がわずかにでもずれると、断層撮像画像の分解能が低下するため、撮像する像がボケてしまい、高精度な断層画像を得ることが難しくなる。
【００２４】
これまでのＸ線検査装置では、断層撮影画像の精度（分解能）を低下させることなく、１回の断層撮影に要する時間を、インライン式の検査装置として望ましい程度（１秒程度以下）にまで大幅に短縮することが難しく、インライン対応可能な高速自動検査装置として未だ実現化されていないという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開平１０−２３９２５３号公報
【特許文献２】特開２００８−２５６４４１号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段及びその効果】
【００２６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、断層撮影画像の精度（分解能）を低下させることなく、１回の断層撮影に要する時間を大幅に（１秒程度以下に）短縮することができ、小型・高密度化するＢＧＡやＣＳＰなどの電子部品の実装状態の検査を高速かつ高精度で行うことができ、しかも安価に構成することができ、インライン式の検査装置として電子部品の製造（実装）ラインに組み込むことができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。
【００２７】
上記目的を達成するために本発明に係るＸ線検査装置（１）は、試料の載置面を挟んで、Ｘ線焦点を含んで構成されたＸ線発生器とＸ線検出器とが対向して配置され、前記Ｘ線焦点から放射され、前記試料を透過したＸ線が前記Ｘ線検出器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線発生器のＸ線放射面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線放射面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記Ｘ線発生器を、前記載置面と直交する軸を中心に、該軸から前記Ｘ線焦点までの長さを径として円形に移動させる発生器移動手段と、前記Ｘ線検出器のＸ線受光面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線受光面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記Ｘ線発生器を、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動させる検出器移動手段とを備えると共に、前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とが、駆動源からの動力を機械的に伝達する動力伝達手段を介して機械的に連結され、該動力伝達手段の駆動により、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動が同期して行われるように構成されていることを特徴としている。
【００２８】
上記Ｘ線検査装置（１）によれば、前記Ｘ線発生器は、前記Ｘ線放射面を前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線放射面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記載置面と直交する軸を中心に、該軸から前記Ｘ線焦点までの長さを径として円形に移動するので、前記Ｘ線焦点は前記軸を中心にして回転する。
他方、前記Ｘ線検出器は、前記Ｘ線受光面を前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線受光面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動する。
前記Ｘ線検出器及び前記Ｘ線焦点の動きは、図１６〜図１８で説明したＸ線検出器１１及びＸ線焦点Ｓ１の動きと原理的には同じであり、前記Ｘ線検出器の前記軸を中心にした円形移動に同期させて、前記Ｘ線焦点を前記軸を中心に回転させることができ、前記試料の断層画像を取得することができる。
【００２９】
さらに、上記Ｘ線検査装置（１）では、前記Ｘ線検出器及び前記Ｘ線焦点を円形に移動させるための前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とが、駆動源からの動力を機械的に伝達する動力伝達手段を介して機械的に連結されており、該動力伝達手段の駆動により、前記発生器移動手段と前記検出器移動手段との円形移動が機械的に同期するように構成されている。従って、前記駆動源のパワーを上げて、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動を高速化した場合でも、前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とには、前記駆動源からの動力が前記動力伝達手段を介して機械的に伝達されるため、前記Ｘ線検出器の円形移動と前記Ｘ線発生器の円形移動との同期ずれ（回転ブレ）が発生しないようにすることができる。
これにより、高精度な断層画像の高速撮影が可能となり、１回の断層画像の取得に要する時間を、１秒程度以下にまで大幅に短縮することができ、電子部品の製造（実装）ラインへ組み込み（インライン対応）可能な装置を実現することができる。
【００３０】
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、前記動力伝達手段が、前記発生器移動手段と機械的に連結された第１の動力伝達軸と、前記検出器移動手段と機械的に連結された第２の動力伝達軸と、前記第１の動力伝達軸と第２の動力伝達軸とを機械的に連結する第３の動力伝達軸とを含んで構成され、前記駆動源が前記第１〜第３の動力伝達軸のいずれかと連結されていることを特徴としている。
【００３１】
上記Ｘ線検査装置（２）によれば、前記動力伝達手段が、前記第１、第２、第３の動力伝達軸が連結された構成で実現されているので、前記駆動源からの動力を前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とに機械的に伝達できる機構を安価かつ省スペースで実現することができ、装置コストを大幅に抑制することができる。
【００３２】
また本発明に係るＸ線検査装置（３）は、上記Ｘ線検査装置（２）において、前記発生器移動手段が、前記第１の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線発生器とを結合するための結合部と、前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、前記Ｘ線発生器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴としている。
【００３３】
上記Ｘ線検査装置（３）によれば、前記Ｘ線発生器が、異なる２点で軸支されているので、その移動路が一つに特定される。また、これら軸支点は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置であるので、前記Ｘ線発生器を、前記駆動軸の軸心（すなわち、前記載置面と直交する軸）を中心に前記長さを径として円形に移動させることができる。
また、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動（平行回転運動）を高速化していくと、回転力が発生しない死点の影響が無視できなくなり、該死点で瞬間的な回転ブレが発生する虞があるが、上記Ｘ線検査装置（３）によれば、前記駆動軸と前記並列軸との間に巻掛伝動手段が巻き掛けられているので、前記駆動軸の動力（回転力）が、前記巻掛伝動手段を介して前記並列軸に伝達され、前記駆動軸と前記並列軸とを補完的に駆動させることができる。従って、前記円形移動を高速化したときに発生する前記死点の影響を強制的に無くすことができ、前記Ｘ線発生器の瞬間的な回転ブレも発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像を確実に得ることができる。前記巻掛伝動手段は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれに固定される回転体（例えば、プーリ部材やギア部材など）と、これら回転体に巻き掛けられる（張架される）巻掛部材（例えば、ベルト部材やチェーン部材など）とで構成することができる。
【００３４】
また本発明に係るＸ線検査装置（４）は、上記Ｘ線検査装置（３）において、前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴としている。
【００３５】
上記Ｘ線検査装置（４）によれば、これらスイング軸部により軸支された前記回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されている。前記回転板が上記した円形移動する場合、前記直動案内手段により動きが規制されるため、前記円形移動を高速化した場合でも、前記回転板が前記円形移動の正しい軌道から外れないように強制的に移動を規制することができ、前記円形移動を高速化した場合における前記回転板及び前記Ｘ線発生器の回転ブレがより確実に発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像をより確実に得ることができる。
【００３６】
また本発明に係るＸ線検査装置（５）は、上記Ｘ線検査装置（３）又は（４）において、前記Ｘ線発生器が取り付けられる取付部を備え、該取付部が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されると共に、前記取付部を前記軸方向に移動させる軸方向移動手段を備えていることを特徴としている。
【００３７】
上記Ｘ線検査装置（５）によれば、前記取付部を前記載置面と直交する軸方向に移動させる軸方向移動手段を備えているので、前記Ｘ線発生器を前記軸方向に移動させることができる。前記Ｘ線発生器を前記軸方向に移動させると、前記Ｘ線焦点を前記軸方向に移動させることができるので、幾何学的拡大率を変化させることなく、断層撮影面を変えることができる。従って、前記載置面に載置された試料の断層画像を異なる面で、なおかつ同じ拡大率で取得することができるので、前記試料の３次元的な画像を取得することができる。
【００３８】
また本発明に係るＸ線検査装置（６）は、上記Ｘ線検査装置（２）〜（５）のいずれかにおいて、前記検出器移動手段が、前記第２の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線検出器とを結合するための結合部と、前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、前記Ｘ線検出器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ所定の長さ離れた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴としている。
【００３９】
上記Ｘ線検査装置（６）によれば、前記Ｘ線検出器が、異なる２点で軸支されているので、その移動路が一つに特定される。また、これら軸支点は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記所定の長さ離れた位置であるので、前記Ｘ線検出器を、前記駆動軸の軸心（すなわち、前記載置面と直交する軸）を中心に前記所定の長さを径として円形に移動させることができる。また、前記所定の長さを前記Ｘ線検出器の受光面の半径以上とすれば、前記Ｘ線検出器を、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動させることが可能となる。
また、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動（平行回転運動）を高速化していくと、回転力が発生しない死点の影響が無視できなくなり、該死点で瞬間的な回転のブレが発生する虞があるが、上記Ｘ線検査装置（６）によれば、前記駆動軸と前記並列軸との間に前記巻掛伝動手段が巻き掛けられているので、前記駆動軸の動力（回転力）が、前記巻掛伝動手段を介して前記並列軸に伝達され、前記駆動軸と前記並列軸とを補完的に駆動させることができる。従って、前記円形移動を高速化したときに発生する前記死点の影響を強制的に無くすことができ、前記Ｘ線検出器の瞬間的な回転ブレも発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像を確実に得ることができる。前記巻掛伝動手段は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれに固定される回転体（例えば、プーリ部材やギア部材）と、これら回転体に巻き掛けられる（張架される）巻掛部材（例えば、ベルト部材やチェーン部材）とで構成することができる。
【００４０】
また本発明に係るＸ線検査装置（７）は、上記Ｘ線検査装置（６）において、前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記所定の長さ離れた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴としている。
【００４１】
上記Ｘ線検査装置（７）によれば、これらスイング軸部により軸支された前記回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されている。前記回転板が上記した円形移動する場合、前記直動案内手段により動きが規制されるため、前記円形移動を高速化した場合でも、前記回転板が前記円形移動の正しい軌道から外れないように強制的に移動を規制することができ、前記円形移動を高速化した場合における前記回転板及び前記Ｘ線検出器の回転ブレがより確実に発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像をより確実に得ることができる。
【００４２】
また、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかにおいて、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間に、前記試料を載置して装置内外へ搬送するための搬送手段が配設され、該搬送手段が、前記試料の搬送方向に並列に配設されたベルト上に試料を載せて搬送するベルト式搬送手段と、前記試料の搬送方向に対して直交する方向に前記ベルト式搬送手段を移動させる検査位置調整手段とを備え、前記ベルト式搬送手段が、前記並列に配設されたベルトの間隔を調整するベルト間隔調整手段を備えている構成とすることもできる。
【００４３】
係る構成によれば、前記ベルト式搬送手段により、前記試料の搬送方向に並列に配設されたベルト上に前記試料の両端部分を載せた状態で装置内外へ搬送することができ、前記Ｘ線発生器のＸ線放射面の上には、断層撮影範囲のクリアランスを確保することができる。また、前記ベルト式搬送手段には、前記ベルト間隔調整手段が装備されているので、検査する試料の大きさ（幅）に合うように、これらベルトの間隔を調整することができる。さらに、前記試料の搬送方向に対して直交する方向に前記ベルト式搬送手段を移動させる検査位置調整手段が装備されているので、前記試料の検査位置に応じて、前記ベルト式搬送手段の位置を移動させることができ、様々な形態の試料の検査を適切に行うことができる。
【００４４】
また、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかを用いて、電子部品のはんだ接合部の接合状態をインラインで検査し、得られた断層撮影画像データに基づいて、前記電子部品の良品と不良品とを判定する電子部品の検査方法が実現され得る。
上記電子部品の検査方法によれば、１回の断層撮影に要する時間を１秒程度以下に大幅短縮することが可能な上記Ｘ線検査装置を用いることにより、電子部品のはんだ接合部の接合状態が、インラインで検査され、得られた断層撮影画像データに基づいて、前記電子部品の良品と不良品とが判定される。
したがって、これまで実現できなかった、製造（実装）ラインにおける、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の高速自動検査を実現することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【００４５】
また、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかが、電子部品のはんだ接合部の自動検査装置として、電子部品の製造ラインに組み込まれている電子部品の製造システムが実現され得る。
上記電子部品の製造システムによれば、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかが、電子部品のはんだ接合部の自動検査装置として、電子部品の製造（実装）ラインに組み込まれているので、該製造ラインにおいて、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の自動検査を実現することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図２】実施の形態に係るＸ線検査装置におけるＸ線発生器の動きを説明するための説明図である。
【図３】実施の形態に係るＸ線検査装置におけるＸ線発生器の移動範囲を説明するための説明図である。
【図４】実施の形態に係るＸ線検査装置が採用された電子部品の製造システムの要部を概略的に示したブロック図である。
【図５】実施の形態に係るＸ線検査装置のマイコンが行う処理動作を示したフローチャートである。
【図６】実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過正面図である。
【図７】実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過側面図である。
【図８】図７におけるＸ線検査装置の上側の要部を示した部分透過側面図である。
【図９】図６におけるIX−IX線部分的断面図である。
【図１０】図７におけるＸ線検査装置の下側の要部を示した部分透過側面図である。
【図１１】図６におけるXI−XI線部分的断面図である。
【図１２】実施例１に係るＸ線検査装置における搬送機構の要部を示した部分透過平面図である。
【図１３】円形移動機構における回転板の動きを示した模式的平面図である。
【図１４】円形移動機構における回転板の動きを示した模式的平面図である。
【図１５】本発明者が先に発明したＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図１６】本発明者が先に発明したＸ線検査装置におけるＸ線受光面及びＸ線焦点の動きを説明するための図である。
【図１７】本発明者が先に発明したＸ線検査装置におけるＸ線受光面及びＸ線焦点の動きを説明するための図である。
【図１８】本発明者が先に発明したＸ線検査装置におけるＸ線受光面及びＸ線焦点の動きを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
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。図１は、実施の形態に係るＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。但し、図１５に示したＸ線検査装置と同様の構成部分については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図中Ｓｍｐは被検対象となる試料（例えば、電子部品が片面又は両面に実装された基板）を示しており、試料Ｓｍｐは搬送機構２１により、装置内部の所定の検査位置まで搬送されるようになっている。搬送機構２１を挟んで、Ｘ線受光面Ｉを有したＸ線検出器１１と、Ｘ線焦点Ｓ１を含んで構成されたＸ線発生器１２とが対向して配置されている。Ｘ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１からＸ線が放射され、試料Ｓｍｐを透過したＸ線が、Ｘ線検出器１１のＸ線受光面Ｉで検出されるようになっている。なお、図中Ｔ１はＸ線焦点Ｓ１から放射されるＸ線の光軸ＯＡと、試料Ｓｍｐの載置面Ｔ２と直交する軸Ｌ１との交点Ｏ１を含む面を示しており、面Ｔ１が断層撮影面ＦＰとなる。
【００４９】
Ｘ線検出器１１は画像処理部２２に接続されており、Ｘ線検出器１１で検出されたＸ線に応じた画像データ（映像信号）が画像処理部２２へ出力されるようになっている。画像処理部２２は、画質を改善するなどの信号処理を行い、信号処理した画像データをディスプレイ（図示せず）へ出力したり、マイコン２３へ出力するようになっている。
【００５０】
円形移動機構（発生器移動手段）２４と円形移動機構（検出器移動手段）２５とは、モータＭ１１からの動力（回転力）を伝達する動力伝達機構２６を介して機械的に連結されており、動力伝達機構２６からの回転力を受けて同期駆動するようになっている。動力伝達機構２６は、複数の動力伝達軸、及びこれらを動力伝達可能に連結する歯車などの機械要素を含んで構成されている。
【００５１】
すなわち、円形移動機構２４は、動力伝達機構２６からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線受光面Ｉを搬送機構２１の試料の載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線検出器１１を軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心にして円形に移動させるものである。
【００５２】
また、円形移動機構２５は、円形移動機構２４と同様に、動力伝達機構２６からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線放射面１２ａを載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１を中心に軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動させるものである（すなわち、Ｘ線焦点Ｓ１を軸Ｌ１を中心に回転運動させるものである）。なお、Ｘ線検出器１１およびＸ線焦点Ｓ１の動き（断層撮影可能な原理）については、図１６〜図１８を用いて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５３】
動力伝達機構２６に連結されたモータＭ１１はマイコン２３によって制御され、Ｘ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１が、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差を維持したまま、軸Ｌ１を中心に回転運動する。すなわち、１つのモータＭ１１による回転力が、動力伝達機構２６を介して円形移動機構２４と円形移動機構２５とに機械的に（同期ずれが生じることなく）伝達されるため、モータＭ１１の回転力を高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化した場合であっても、これら円形移動を確実に同期させることが可能となっている。
【００５４】
鉛直移動機構２７は、モータＭ１２からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１方向に移動させるものである。モータＭ１２もマイコン２３によって制御されるようになっている。
搬送機構２１は、モータＭ１３からの回転力を受けて駆動し、試料の搬送方向（Ｘ方向）に並列に配設されたベルト上に試料Ｓｍｐを載せて搬送するベルト式搬送機構と、試料の搬送方向（Ｘ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）に前記ベルト式搬送部を移動させる検査位置調整機構とを備え、また、ベルト式搬送機構には、並列に配設されたベルトの間隔を、試料のサイズ（幅）に合わせて調整するベルト間隔調整機構が装備されている。
【００５５】
マイコン２３には操作部２８が接続されており、所望する検査のための各種入力設定等が行えるようになっている。マイコン２３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含んで構成され、ＲＯＭには、断層撮影画像に基づいて、はんだ接合部の良否判定を行うためのプログラムや各部を駆動制御するためのプログラムなどが記憶されている。また、マイコン２３には、検査データなどを記憶するための記憶部（図示せず）が接続されている。上記した構成により実施の形態に係るＸ線検査装置１０が構成されている。
【００５６】
上記実施の形態に係るＸ線検査装置１０によれば、Ｘ線検出器１１は、Ｘ線受光面Ｉを搬送機構２１の載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心にして円形に移動する。
他方、Ｘ線発生器１２は、Ｘ線放射面１２ａを搬送機構２１の載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心に、軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動するので、Ｘ線焦点Ｓ１は軸Ｌ１を中心にして回転することになる。また、Ｘ線焦点Ｓ１は、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって、軸Ｌ１を中心に回転運動するようになっている。
【００５７】
さらに、Ｘ線検査装置１０では、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１とを円形移動させるための円形移動機構２４、２５が、モータＭ１１からの動力を機械的に伝達する動力伝達機構２６を介して機械的に連結されており、動力伝達機構２６の駆動により、円形移動機構２４、２５によるＸ線検出器１１とＸ線焦点Ｓ１との円形移動が機械的に同期するように構成されている。
【００５８】
そのため、モータＭ１１のパワー（回転力）を高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化した場合でも、円形移動機構２４、２５には、モータＭ１１からの動力が動力伝達機構２６を介して機械的に伝達され、Ｘ線検出器１１の円形移動とＸ線発生器１２の円形移動との同期ずれ（回転ブレ等）が発生しないようにすることができる。
従って、前記円形移動を高速化した場合であっても、図１６〜図１８を使って説明したものと同様の原理に基づいて、面Ｔ１上に存在する像だけ（すなわち、面Ｔ１の断層画像）を精度よく取得することができ、搬送機構２１の載置面Ｔ２に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を短時間（１断層画像当り０．５〜１秒程度）で取得することが可能となり、外側からでは観察することの難しい、はんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良原因を的確かつ高速に検出することができ、電子部品の製造（実装）ラインへ組み込み（インライン対応）可能な装置を実現することができる。
【００５９】
また、上記実施の形態に係るＸ線検査装置１０によれば、試料Ｓｍｐの断層画像だけでなく、透視画像についてももちろん取得可能である。さらに、鉛直移動機構２７により、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１方向に移動させて、Ｘ線焦点Ｓ１を軸Ｌ１方向に移動させることができる。Ｘ線焦点Ｓ１を軸Ｌ１方向に移動させると、幾何学的拡大率を変化させることなく、断層撮影面ＦＰを変えることができる。
【００６０】
従って、搬送機構２１の載置面Ｔ２に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を異なる高さで、なおかつ同じ拡大率で高速で取得することができるので、試料Ｓｍｐの３次元的な画像を高速で取得することができる。これにより、電子部品の基板への実装状態をより詳しく、しかも高速で検査することができる。
【００６１】
また、Ｘ線発生器１２は、軸Ｌ１を中心に、軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動するようになっている（図２、図３参照）。また、図３に示したように、Ｘ線発生器１２の移動範囲はエリアＥ内であり、Ｘ線発生器１２のｘ軸方向の長さをｘ12とし、ｙ軸方向の長さをｙ12とした場合、Ｘ線発生器１２はｘ軸方向にｘ12＋２ｒの範囲内を移動し、ｙ軸方向にｙ12＋２ｒの範囲内を移動することが分かる。また、Ｘ線発生器１２が回転運動をしないことは明らかである。従って、Ｘ線発生器１２を回転運動させることなく断層画像を取得することができる。また、図３から明らかなように、Ｘ線発生器１２の移動範囲を必要最小限に抑えることができ、また、Ｘ線発生器１２に接続される電源ケーブル（図示せず）に捩れが生じないようにすることができる。
【００６２】
図４は、実施の形態に係るＸ線検査装置１０が組み込まれた電子部品の製造システム（表面実装システム）を概略的に示したブロック図である。
実施の形態に係る電子部品の製造システムは、クリームはんだ印刷機（スクリーン印刷機とも呼ばれる）２００、チップマウンター（表面実装機）３００、リフロー装置４００、上記説明したＸ線検査装置１０を含んで構築されており、これら装置間には、試料である基板を搬送するローダー（自動供給機）、アンローダー（自動搬出機）等が適宜配置されて製造工程が自動化されている。
【００６３】
クリームはんだ印刷機２００は、プリント基板のパッド上にクリームはんだ（はんだにフラックスを加えて、適当な粘度にしたもの）を塗布するための装置である。チップマウンター３００は、クリームはんだ印刷機２００によりはんだが塗布された後のプリント基板の決められた位置にＢＧＡやＣＳＰなどの電子部品を搭載（マウント）する、例えば、部品供給装置（図示せず）から供給された電子部品をノズルで吸着し、それを基板の決められた位置へ搭載するものである。
【００６４】
リフロー装置４００は、チップマウンター３００により電子部品が位置決め搭載された後のプリント基板に所定の熱を加えてはんだを溶かし、電子部品をプリント基板に固定するための装置である。Ｘ線検査装置１０は、リフロー装置４００を通過してきた実装基板のはんだ接合部を高速（１断面当り０．５〜１秒以内）で断層撮影して接合状態を判定し、良品と不良品とを判別して、搬出するものである。
【００６５】
図５は、実施の形態に係るＸ線検査装置１０におけるマイコン２３が行う検査処理動作を示したフローチャートである。なお、本処理動作は、設計された製造ラインのタクトタイムに基づく所定の時間間隔で繰返し実行される。
まず、ステップ１では、装置の基板搬入口側に配設されたローダーと信号のやり取りを行い、所定のタイミングで、基板搬入口を開き、リフロー装置４００を通過してきた実装基板を搬送機構２１の載置面（ベルト上）に載せて、所定の検査位置まで搬送するための制御（モータＭ１３等の駆動制御）を行う。なお、搬入と略同じタイミングで、装置の基板搬出口側に配設されたアンローダーと信号のやり取りを行い、基板搬出口を開き、検査終了した実装基板を搬出するように制御してもよい。
【００６６】
ステップ２では、搬入されてきた実装基板に対応する検査番号をカウントし、検査データとして記憶部に記憶する処理を行い、ステップ３では、実装基板の位置決め処理を行う。実装基板の位置決めは、基板端部で検出し、位置ズレや傾きをアライメント補正する処理を行うようになっている。
【００６７】
次のステップ４では、実装基板の歪みの検出と補正処理を行う。実装基板の歪みは、予め定めた位置で歪み高さを検出し、断層撮影高さに対して自動補正を行う。次のステップ５では、実装基板のはんだ接合部の断層撮影処理を行う。モータＭ１１を駆動して、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器との円形移動を高速で行い、１断面を０．５秒〜１秒程度で断層撮影が行えるようになっている。基板に実装された電子部品の数や大きさ等に基づいて、接合状態の判定に必要な回数ほど断層撮影が実行される。
【００６８】
ステップ６では、撮影された断面画像に基づいて、例えば撮影された断面画像と、予め登録された良品の断面画像とを比較して、はんだ接合部の良・不良の自動判定を行う。Ｘ線検査装置１０により検出されるはんだ接合部の不良状態としては、ハンダボールの浮き上がり、ハンダボールのズレ、ハンダの過少などの状態が挙げられる。
【００６９】
ステップ７では、ステップＳ２で記憶した検査番号と対応付けて、検査（画像、良否判定）データを記憶部に保存する処理を行い、その後ステップ８では、検査終了した実装基板の搬出処理を行う。装置の基板搬出口側に配設されたアンローダーと信号のやり取りを行い、所定のタイミングで、基板搬出口を開き、検査終了後の実装基板を出口まで搬送し、アンローダーに搬送するための制御（モータＭ１３等の駆動制御）を行い、その後処理を終える。
【００７０】
上記実施の形態に係る電子部品の検査方法によれば、１回の断層撮影に要する時間を１秒程度以下に大幅短縮することが可能なＸ線検査装置１０を用いることにより、電子部品のはんだ接合部の接合状態が、インラインで自動検査され、得られた断層撮影画像データに基づいて、電子部品の良品と不良品とが判定される。
したがって、これまで実現できなかった、製造（実装）ラインにおける、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の高速自動検査を実現することができ、要求されるタクトタイムで十分に自動検査を実行することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【００７１】
また、実施の形態に係る電子部品の製造システムによれば、Ｘ線検査装置１０が、電子部品のはんだ接合部のインライン検査装置として、電子部品の製造（実装）ラインに組み込まれているので、該製造ラインにおいて、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の高速自動検査を実現することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【実施例】
【００７２】
図６は、実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過正面図である。図７は、実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過側面図である。図８は、図７におけるＸ線検査装置の上側の要部を示した部分透過側面図、図９は、図６におけるIX−IX線部分的断面図を示している。図１０は、図７におけるＸ線検査装置の下側の要部を示した部分透過側面図、図１１は、図６におけるXI−XI線部分的断面図を示している。図１２は、搬送機構周辺を示した部分透過平面図である。
【００７３】
図中２１は、試料Ｓｍｐが載置され、試料Ｓｍｐを装置内外（Ｘ方向）に搬送する搬送機構であり、搬送機構２１を上下に挟んで、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２とが対向して配置され、Ｘ線発生器１２からＸ線が放射され、試料を透過したＸ線が、Ｘ線検出器１１で検出されるようになっている。
Ｘ線検出器１１の上方には円形移動機構２４が結合され、Ｘ線発生器１２の下方には鉛直移動機構２７と円形移動機構２５とが結合されており、円形移動機構２４と円形移動機構２５とが、モータＭ１１からの動力を機械的に伝達する動力伝達機構２６（図７参照）を介して連結されている。
【００７４】
動力伝達機構２６は、モータＭ１１に一端側が連結され、水平方向に横設された第１動力伝達軸２６ａと、下端側が第１動力伝達軸２６ａの他端側と傘歯車２９ａ、２９ｂを介して連結され、鉛直方向に立設された第３動力伝達軸２６ｃと、第３動力伝達軸２６ｃの上端側と傘歯車２９ｃ、２９ｄを介して連結され、水平方向に横設された第２動力伝達軸２６ｂとを含んで構成されている。
【００７５】
第１動力伝達軸２６ａは、傘歯車２９ｅ、２９ｆを介して円形移動機構２５の駆動軸８１に連結され、第２動力伝達軸２６ｂは、傘歯車２９ｇ、２９ｈを介して円形移動機構２４の駆動軸４１に連結されている。第１動力伝達軸２６ａは、ベアリングホルダ３０ａ、３０ｂ等を介して、円形移動機構２５の支持台８５に回動可能な状態で支持され、第２、第３動力伝達軸２６ｂ、２６ｃは、ベアリングホルダ３０ｃ〜３０ｉ等を介して、装置筐体３１内に固定された支持枠体３２に回動可能な状態で支持されている。なお、傘歯車２９ａ〜２９ｈについては、互いに噛合する歯車間におけるバックラッシュ（隙間）がなくなるように取り付け状態が調整されている。
【００７６】
次に円形移動機構２４の構成について説明する。図中４１は、軸Ｌ１を軸心とする駆動軸であり、駆動軸４１の上端は、傘歯車（ベベルギア）２９ｈ、２９ｇを介して、第２動力伝達軸２６ｂに連結されており、駆動軸４１は、第２動力伝達軸２６ｂからの回転力を受けて回転駆動するようになっている。
駆動軸４１はベアリング４２、４３、保持部４４及び保持板４５によって保持され、固定具４６を介して支持枠体３２に支持されている。また、駆動軸４１の下端には回転ボス４７が締結されており、回転ボス４７もまた第２動力伝達軸２６ｂの回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。
【００７７】
回転ボス４７には（軸Ｌ２を軸心とする）スイング軸４８が接合されており、スイング軸４８もまた動力伝達機構２６の回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。また、スイング軸４８は、駆動軸４１の軸心（軸Ｌ１）から距離Ｒ離れた位置（軸Ｌ２）で、ベアリング４９を介して回転板５０に回動可能に軸支されている。
【００７８】
また、駆動軸４１と並列した（軸Ｌ３を軸心とする）並列軸５１がベアリング５２、５３、及び保持部５４によって保持板４５に支持され、保持板４５は固定具４６を介して支持枠体３２に支持されている。並列軸５１の下端には回転ボス５５が締結され、回転ボス５５には（軸Ｌ４を軸心とする）スイング軸５６が接合されている。
スイング軸５６は、並列軸５１の軸心（軸Ｌ３）から距離Ｒ離れた位置（軸Ｌ４）で、軸支点間距離が駆動軸４１と並列軸５１との軸心間距離と同じになるように、ベアリング５７を介して回転板５０に回動可能に軸支されている。
【００７９】
また、駆動軸４１と並列軸５１とには、それぞれタイミングプーリ（以下プーリと記す）５８、５９が取り付けられ、これらプーリ５８、５９間に、タイミングベルト（以下ベルトと記す）６０が張架されており、駆動軸４１の回転力が、プーリ５８、５９とベルト６０を介して並列軸５１に伝達されるようになっている。回転板５０には固定具６１を介して、Ｘ線検出器１１が固着されている。なお、Ｘ線検出器１１には画像データを送信するためのケーブル（図示せず）が接続されている。
【００８０】
また、回転板５０と保持板４５との間には、直動案内機構７０が配設されている。図９に示したように（なお、図９では、説明を容易にするために、駆動軸４１及び並列軸５１部分の記載を省略している）、略矩形形状をした回転板５０の上面４隅には、Ｙ方向リニアガイド（案内軸）６２ａ、６２ｂが挿通されるリニアブッシュ（軸受け筒部材）６３が接合されている。これらリニアブッシュ６３に挿通されたＹ方向リニアガイド６２ａ、６２ｂの両端面には、それぞれ連結板６４ａ、６４ｂが接合され、これら連結板６４ａ、６４ｂの両端には、Ｘ方向リニアガイド６５ａ、６５ｂが挿通されるリニアブッシュ６６が接合されている。リニアブッシュ６６に挿通されたＸ方向リニアガイド６５ａ、６５ｂの両端面には、連結板６７ａ、６７ｂが接合され、連結板６７ａ、６７ｂは、支持具６８を介して保持板４５に結合されている。これらＹ方向リニアガイド６２ａ、６２ｂ、リニアブッシュ６３、Ｘ方向リニアガイド６５ａ、６５ｂ、リニアブッシュ６６等を含んで直動案内機構７０が構成されている。
【００８１】
図１３は、モータＭ１からの動力を受けて駆動する動力伝達機構２６の回転に基づく、スイング軸４８、５６の軸心Ｌ２、Ｌ４、及び回転板５０の動きを示した摸式的平面図である。図１３（ａ）〜（ｃ）に示したように、モータＭ１の回転に基づいて、駆動軸４１の軸心（軸Ｌ１）を中心に、距離Ｒを径として、回転板５０は円形に移動する。
【００８２】
Ｘ線検出器１１は、固定具６１を介して、回転板５０に取り付けられているので、回転板５０と連動して、回転板５０と同様の移動を行う。すなわち、Ｘ線検出器１１は、動力伝達機構２６の回転に基づいて、軸Ｌ１を中心に、距離Ｒを径として円形に移動する。従って、Ｘ線検出器１１は、Ｘ線受光面Ｉを軸Ｌ１と直交する載置面と平行に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心に円形に移動する。
【００８３】
次に、円形移動機構２５の構成について説明する。図中８１（図１０参照）は、軸Ｌ１を軸心とする駆動軸であり、駆動軸８１の下端は、傘歯車（ベベルギア）２９ｆ、２９ｅを介して、第１動力伝達軸２６ａに連結されており、駆動軸８１は、第１動力伝達軸２６ａからの回転力を受けて回転駆動するようになっている。
駆動軸８１は、ベアリング８２、８３及び保持部８４によって支持台８５に支持されている。また、駆動軸８１の上端には回転ボス８６が結合されており、回転ボス８６もまた第１動力伝達軸２６ａの回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。
【００８４】
回転ボス８６には（軸Ｌ５を軸心とする）スイング軸８７が接合されており、スイング軸８７もまた第１動力伝達軸２６ａの回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。また、スイング軸８７は、駆動軸８１の軸心（軸Ｌ１）から距離ｒ（軸Ｌ１からＸ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１までの長さ）離れた位置（軸Ｌ５）で、ベアリング８８を介して回転板８９に回転可能に軸支されている。
【００８５】
また、駆動軸８１と並列した（軸Ｌ６を軸心とする）並列軸９１がベアリング９２、９３及び保持部９４によって支持台８５に支持されている。並列軸９１の上端には回転ボス９５が接合され、回転ボス９５には（軸Ｌ７を軸心とする）スイング軸９６が接合されている。
スイング軸９６は、並列軸９１の軸心（軸Ｌ６）から距離ｒ離れた位置（軸Ｌ７）で、軸支点間距離が駆動軸８１と並列軸９１との軸心間距離と同じになるように、ベアリング９７を介して回転板８９に回転可能に軸支されている。
【００８６】
また、駆動軸８１と並列軸９１とには、それぞれプーリ９８、９９が結合され、これらプーリ９８、９９間に、ベルト１００が張架されており、駆動軸８１の回転力が、プーリ９８、９９とベルト１００を介して並列軸９１に伝達されるようになっている。
【００８７】
また、回転板８９には、鉛直移動機構２７が配設されている。回転板８９の両側にはベアリング１０１を介して駆動軸１０２が回動可能に挿着されている。駆動軸１０２の下端には傘歯車１０３が接合され、傘歯車１０３は、モータＭ１２（図６）からの回転力によって駆動する駆動軸１０４に接合された傘歯車１０５（図６）と噛み合っており、駆動軸１０２は、モータＭ１２により駆動される駆動軸１０４の回転力によって回転駆動するようになっている。
【００８８】
また、回転板８９の上面には、駆動軸１０２と並列に案内軸１０６、１０７が立設されており、案内軸１０６、１０７には、軸上を摺動する軸受部材１０８、１０９が挿通されている。ネジ形状をした駆動軸１０２には、筒状の取付部１１０が螺合されており、取付部１１０と軸受部材１０８、１０９とが、Ｘ線発生器１２が設置される設置板１１１に結合され、設置板１１１にＸ線発生器１２が固定具等によって固着されている。
【００８９】
取付部１１０はモータＭ１２の回転に基づいて駆動軸１０２の軸方向に移動するようになっている。すなわち、設置板１１１に取り付けられたＸ線発生器１２がモータＭ１２の回転駆動に基づいて、駆動軸１０２の軸方向（鉛直方向）に移動するようになっている。なお、Ｘ線発生器１２には電源ケーブル（図示せず）が接続されている。
【００９０】
また、回転板８９と支持台８５との間には、直動案内機構１２０が設けられている。図１１に示したように（なお、図１１では、説明を容易にするため、直動案内機構１２０の要部を示している）、略矩形形状をした回転板８９の上面４隅には、Ｙ方向リニアガイド（案内軸）１２１ａ、１２１ｂが挿通されるリニアブッシュ（軸受け筒部材）１２２が結合されている。これらリニアブッシュ１２２に挿通されたＹ方向リニアガイド１２１ａ、１２１ｂの両端面には、それぞれ連結板１２３ａ、１２３ｂが結合され、これら連結板１２３ａ、１２３ｂの両端には、Ｘ方向リニアガイド１２４ａ、１２４ｂが挿通されるリニアブッシュ１２５が結合されている。リニアブッシュ１２５に挿通されたＸ方向リニアガイド１２４ａ、１２４ｂの両端面には、連結板１２６ａ、１２６ｂが結合され、連結板１２６ａ、１２６ｂは、支持具１２７を介して支持台８５に結合されている。これらＹ方向リニアガイド１２１ａ、１２１ｂ、リニアブッシュ１２２、Ｘ方向リニアガイド１２４ａ、１２４ｂ、リニアブッシュ１２５等を含んで案内機構１２０が構成されている。
【００９１】
図１４は、モータＭ１からの動力を受けて駆動する動力伝達機構２６の回転に基づく、スイング軸８７、９６の軸心Ｌ５、Ｌ７、及び回転板８９の動きを示した摸式的平面図である。図１４（ａ）〜（ｃ）に示したように、モータＭ１の回転に基づいて、駆動軸８１の軸心（軸Ｌ１）を中心に、距離ｒを径として、回転板８９は円形に移動する。
Ｘ線発生器１２は、設置板１１１及び駆動軸１０２を介して、回転板８９に取り付けられているので、回転板８９と連動して、回転板８９と同様の移動を行う。すなわち、モータＭ１の回転に基づいて、軸Ｌ１を中心に、距離ｒを径として円形に移動する。従って、Ｘ線焦点Ｓ１は軸Ｌ１を中心に回転することになる。
【００９２】
次に、搬送機構２１の構成について説明する。図１２は、搬送機構２１周辺を示した部分透過平面図である。搬送機構２１は、モータＭ１３からの回転力を受けて駆動し、試料の搬送方向（Ｘ軸方向）に試料Ｓｍｐを搬送するベルト式搬送機構１３０と、試料の搬送方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）にベルト式搬送機構１３０を移動させる検査位置調整機構１３１（図７参照）とを備えている。また、ベルト式搬送機構１３０には、並列に配設されたベルトの間隔を、試料のサイズ（幅）に合わせて調整するベルト間隔調整機構１３２が装備されている。
【００９３】
図７に示した検査位置調整機構１３１は、ブラケット（支持手段）１４０上に配設されており、マイコン２３により駆動制御されるモータＭ１４、モータＭ１４に連結された駆動軸１４１、駆動軸１４１を回動自在に保持するベアリングホルダ１４２、１４３、螺子山が形成された駆動軸１４１に沿って螺進可能に挿着されたシフタ（筒状部材）１４４を含んで構成されている。モータＭ１４により駆動軸を回転させることで、シフタ１４４をＹ軸方向に往復移動させることが可能になっている。
【００９４】
シフタ１４４は、ベルト式搬送機構１３０が配設される搬送テーブル１４５に接合されている。搬送テーブル１４５上に配設されたベルト式搬送機構１３０は、ベルト駆動用のモータＭ１３、モータＭ１３に連結されたベルト駆動軸１４６、ベルト従動軸１４７、ベルト駆動軸１４６及びベルト従動軸１４７の先端部にそれぞれ取り付けられたプーリ１４８、１４９、これらプーリ間に張架された搬送ベルト１５０（図７参照）、ベルト駆動軸１４６及びベルト従動軸１４７を回動自在に保持するベアリングホルダ１５１〜１５４を備え、これらベアリングホルダが搬送テーブル１４５に接合されている。
【００９５】
また、ベルト式搬送機構１３０は、ベルト駆動軸１４６及びベルト従動軸１４７それぞれに摺動可能に挿着された円筒軸受部材（スプラインナット、ベアリングホルダ等を含む）１５５、１５６、これら円筒軸受部材に設けられたプーリ１５７、１５８、これらプーリ間に張架された所定幅の搬送ベルト１５９（図７参照）、これら円筒軸受部材間に接合されたシフト板１６０を備えている。
【００９６】
また、プーリ１４８、１４９間（搬送ベルト１５０の中途部）には、搬送ベルト１５０の戻り側を上方に押し上げて付勢するアイドルプーリ１６１、１６２が配設され、アイドルプーリ１６１、１６２は、軸受具１６３、１６４を介して搬送テーブル１４５に結合されている。また、プーリ１５７、１５８間（搬送ベルト１５９の中途部）における、アイドルプーリ１６１、１６２と対面する位置にもアイドルプーリ１６５、１６６が設けられ、アイドルプーリ１６５、１６６の軸部１６７、１６８がシフト板１６０に接合されている。
【００９７】
ベルト間隔調整機構１３２は、ベルト間隔調整用のモータＭ１５、モータＭ１５に連結された駆動軸１６９、駆動軸１６９を回動自在に保持するベアリングホルダ１７０、１７１、螺子山が形成された駆動軸１６９に沿って螺進可能に挿着されたシフタ（筒状部材）１７２を含んで構成され、シフタ１７２が、シフト板１６０に接合されている。また、ベルト駆動軸１４６とベルト従動軸１４７との間には、シフト板１６０に接合された円筒部材１７３、１７４が摺動可能に挿通された補助軸（シャフト）１７５、１７６が配設されている。したがって、モータＭ１５により駆動軸１６９を回転させることで、シフタ１７２に接合されたシフト板１６０を搬送ベルト１５９と共にＹ方向に往復移動させることが可能となっており、試料のサイズに合わせて、搬送ベルト１５０、１５９の間隔を適宜調整することが可能となっている。
【００９８】
上記実施例１に係るＸ線検査装置では、Ｘ線検出器１１とＸ線焦点Ｓ１とを円形移動させるための円形移動機構２４、２５が、モータＭ１１からの動力を機械的に伝達する動力伝達機構２６（第１〜第３動力伝達軸２６ａ〜２６ｃ）を介して機械的に連結されており、モータＭ１１からの動力を円形移動機構２４、２５に機械的に伝達する機構を安価かつ省スペースで実現することができ、動力伝達機構２６の駆動により、円形移動機構２４、２５によるＸ線検出器１１とＸ線焦点Ｓ１との円形移動が機械的に同期するように構成されている。
【００９９】
そのため、モータＭ１１のパワー（回転力）を高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化した場合でも、円形移動機構２４、２５には、モータＭ１１からの動力が動力伝達機構２６を介して機械的に伝達され、Ｘ線検出器１１の円形移動とＸ線発生器１２の円形移動との同期ずれ（回転角度差のずれ、回転ブレ等）が発生しないようにすることができる。
従って、前記円形移動を高速化した場合であっても、面Ｔ１上に存在する像だけ（すなわち、面Ｔ１の断層画像）を精度よく取得することができ、搬送機構２１の載置面Ｔ２に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を短時間（１断層画像当り０．５〜１秒程度）で取得することができ、外側からでは観察することの難しい、はんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良原因を的確かつ高速に検出することができ、電子部品の製造（実装）ラインへ組み込み（インライン対応）可能な装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０ Ｘ線検査装置
１１ Ｘ線検出器
１２ Ｘ線発生器
２２ 画像処理部
２３ マイコン
２４、２５ 円形移動機構
２６ 動力伝達機構
２６ａ〜２６ｃ 第１〜第３動力伝達軸
２７ 鉛直移動機構
４１、８１ 駆動軸
５１、９１ 並列軸
４７、５５、８６、９５ 回転ボス
４８、５６、８７、９６ スイング軸
Ｉ Ｘ線受光面
Ｌ１〜Ｌ７ 軸
Ｍ１１〜Ｍ１５ モータ
Ｓ１ Ｘ線焦点
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線検査装置に関し、より詳細には、小型・高密度化するＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Scale Package）などの電子部品の基板（実装基板）への実装状態をＸ線により検査するためのＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ（Personal Computer）や携帯端末、映像・音声機器などにおける、その高性能化には目覚ましいものがある。そして、その核の一つであり、推進力となっているのが、これら機器のコア部分である実装基板の高密度化である。特に、近年ではＢＧＡやＣＳＰなどの多端子化に優れたＩＣパッケージが多く採用されてきている。
【０００３】
ところが、ＢＧＡやＣＳＰなどのパッケージは多端子化に非常に優れているが、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って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、人間による目視検査はもちろんのこと、光学式の外観検査でも接合状態の良否の確認は難しい。
【０００４】
そこで注目されているのが、物体を透過する性質の強いＸ線による検査である。Ｘ線による検査装置としては、被検対象となる物体にＸ線を放射し、前記物体を透過したＸ線を検出することによって、前記物体の透視画像を得るＸ線透視装置や、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を得るＸ線断層撮影装置などがある。
【０００５】
Ｘ線透視装置（例えば、下記の特許文献１参照）を用いると、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、Ｘ線透視装置は、はんだブリッジ（ショート）や、はんだボイド（はんだ接合部の内部に包含される気泡）の有無、はんだクズの有無などの比較的単純な不良要因の検出に効果がある。しかしながら、Ｘ線透視装置では、はんだボール部のオープン（浮き上がり不良）や、はんだの過少・過多などの不良要因を検出することは難しい。
【０００６】
これに対し、Ｘ線断層撮影装置を用いると、原理的にははんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良要因の検出に効果があることが知られている。しかしながら、はんだボール部のオープンを明確に検出することは、実際には非常に困難を伴う。また、良否を検出できたとしても、どのような不良状態であるのかといったことまではなかなか検出できなかった。
【０００７】
そこで、本発明者は先に、ＢＧＡやＣＳＰなどの電子部品の基板への実装状態のＸ線断層撮影による検査を、精度良く、安価に行うことのできるＸ線検査装置について提案した。図１５は、本発明者が先に発明した下記の特許文献２に開示されたＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。図中Ｓｍｐは被検対象となる試料を示しており、試料Ｓｍｐは中央部にＸ線を透過する透過板１ａが形成された試料台１に載置されるようになっている。
【０００８】
試料台１を挟んで、Ｘ線受光面Ｉを有したＸ線検出器１１と、Ｘ線焦点Ｓ１を含んで構成されたＸ線発生器１２とが対向して配置され、Ｘ線焦点Ｓ１からＸ線が放射され、透過板１ａ及び試料Ｓｍｐを透過したＸ線が、Ｘ線検出器１１のＸ線受光面Ｉで検出されるようになっている。また、図中Ｔ１はＸ線焦点Ｓ１から放射されるＸ線の光軸ＯＡと、試料台１の載置面と直交する軸Ｌ１との交点Ｏ１を含む面を示しており、面Ｔ１が断層撮影面ＦＰとなる。
【０００９】
Ｘ線検出器１１は画像処理部２に接続されており、Ｘ線検出器１１で検出されたＸ線に応じた画像データ（映像信号）が画像処理部２へ出力されるようになっている。画像処理部２は、画質を改善するなどの信号処理を行い、信号処理した画像データをディスプレイ（図示せず）やマイコン３へ出力するようになっている。
【００１０】
円形移動機構４は、モータＭ１からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線受光面Ｉを試料台１の載置面と平行に維持したまま、かつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線検出器１１を軸Ｌ１のまわりを、軸Ｌ１を中心にして円形に移動させるものである。
【００１１】
他方、円形移動機構５は、モータＭ２からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線放射面１２ａを試料台１の載置面と平行に維持したまま、かつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線発生器１２を、軸Ｌ１を中心に軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動させるものである（すなわち、Ｘ線焦点Ｓ１を、軸Ｌ１を中心に回転運動させるものである）。
これらモータＭ１、Ｍ２はマイコン３によって制御され、Ｘ線焦点Ｓ１が、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって、軸Ｌ１を中心に回転運動するように制御されるようになっている。
【００１２】
また、水平移動機構６は、モータＭ３からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線検出器１１を試料台１の載置面と平行に移動させるものであり、鉛直移動機構７は、モータＭ４からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１方向に移動させるものである。これらモータＭ３、Ｍ４もマイコン３によって制御されるようになっている。また、マイコン３には操作部８が接続されている。
【００１３】
Ｘ線検出器１１およびＸ線焦点ｓ１の動きについて、図１６〜図１８に示した模式図を使って詳細に説明する。図１６は斜視図、図１７は正面図、図１８は平面図を示している。Ｘ線検出器１１は試料台（図示せず）の載置面と直交する軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心に円形に移動する。そのため、Ｘ線検出器１１は、軸Ｌ１を中心に単純に回転運動するのではなく、Ｘ線受光面Ｉを所定面上に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向き（例えば、点αと点βとを結ぶ直線αβの向き）を一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心に例えばＩ1〜Ｉ3へと円形移動するようになっている。
【００１４】
一方、Ｘ線焦点Ｓ１は、図１６〜図１８に示したように、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって、軸Ｌ１を中心にＳ１1〜Ｓ１3へと円形移動するようになっている。
Ｘ線検出器１１及びＸ線焦点Ｓ１を上記したように円形移動させると、面Ｔ１上に存在する点Ｏ１（Ｘ線焦点Ｓ１から放射されるＸ線の光軸ＯＡと軸Ｌ１との交点）、点Ｐ１のＸ線受光面Ｉ上における検出位置は、点Ｏ１1〜Ｏ１3、点Ｐ１1〜Ｐ１3と円形移動に関係なく絶えず同じ位置となる。これは、点Ｏ１を基準として、Ｘ線焦点Ｓ１とＸ線受光面Ｉとの幾何学的関係が一定に保たれているからである。
【００１５】
また、Ｘ線焦点Ｓ１から面Ｔ１上の点Ｏ１までの距離をＤ１とし、Ｘ線受光面Ｉ上の点Ｏ１1〜Ｏ１3から点Ｏ１までの距離をｄ１とすると、△Ｓ１1Ｏ１1Ｐ１1と、△Ｓ１2Ｏ１2Ｐ１2と、△Ｓ１3Ｏ１3Ｐ１3とにおいては、下記の数式が成立することになる。
Ｏ１1Ｐ１1＝Ｏ１2Ｐ１2＝Ｏ１3Ｐ１3＝Ｏ１Ｐ１（Ｄ１＋ｄ１）／Ｄ１
因みに、（Ｄ１＋ｄ１）／Ｄ１は断層撮影画像の幾何学的拡大率となる。
【００１６】
これに対し、面Ｔ１上に存在しない、例えば、別の面Ｔ１’（図１６参照）上に存在する点Ｑ１のＸ線受光面Ｉ上における検出位置については、Ｘ線焦点Ｓ１をＳ１1〜Ｓ１3へ、Ｘ線受光面ＩをＩ1〜Ｉ3へと移動させた場合、点Ｑ１1〜Ｑ１3へと変化していく。すなわち、点Ｑ１の像の入力位置が変わり、像がボケてしまい、視認の対象とならなくなる。
【００１７】
このように、Ｘ線検出器１１（Ｘ線受光面Ｉ）及びＸ線焦点Ｓ１を上記したように円形移動させた場合、面Ｔ１上に存在する点（例えば、点Ｏ１、点Ｐ１）のＸ線受光面Ｉ上における検出位置が、絶えず同じ位置となるのに対し、面Ｔ１上に存在しない点（例えば、点Ｑ１）のＸ線受光面Ｉ上における検出位置は変化していく。従って、Ｘ線検出器１１及びＸ線焦点Ｓ１を上記したように円形移動させることによって、面Ｔ１上に存在する像だけ（すなわち、面Ｔ１の断層画像）を取得することが可能となる。
【００１８】
従って、このＸ線検査装置を用いることによって、試料台１に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を取得することができ、外側からでは観察することの難しい、はんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良原因を的確に検出することが可能となった。
【００１９】
ところが、この種の（断層画像により電子部品の基板への実装状態を検査する）Ｘ線検査装置は、高速で断層撮影を行うことが難しかったため、電子部品の製造ラインに組み込む、いわゆるインライン式の自動検査装置として使用することは、これまで想定されておらず、通常、電子部品の製造ラインとは別の検査工程等で使用されていた。
【００２０】
一方、近年では、電子部品の生産性等を一層向上させるために、電子部品の製造ラインに組み込み可能、すなわち、インライン式の自動検査装置として利用できるＸ線検査装置が強く要望されてきており、断層撮影の高速化についても検討が進められているが、インライン対応可能な検査装置として十分に高速化されたものは実現化されていない。
【００２１】
そこで、本発明者は、上記したＸ線検査装置を利用して、従来技術的に困難であった断層撮影の高速化について検討を行った。上記したＸ線検査装置では、２つのモータ、すなわち、円形移動機構４を駆動させるモータＭ１と、円形移動機構５を駆動させるモータＭ２とを制御して、Ｘ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１が、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって回転運動するように制御するようになっている。したがって、断層撮影の高速化を図るためには、モータＭ１、Ｍ２の回転力をそれぞれ高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動をより高速化するように制御することが考えられる。
【００２２】
上記したＸ線検査装置において、モータＭ１、Ｍ２の回転力をそれぞれ高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化していくことにより、１回の断層撮影に要する時間を３秒程度にまで短縮することが可能となった。
しかしながら、Ｘ線検査装置をインライン式の検査装置として利用するには、１回の断層撮影に要する時間を、１秒程度以下にすることが望ましい。そこで、モータＭ１、Ｍ２の回転力をさらに高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動をさらに高速化すると、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動にブレが生じ、同期がずれてくる現象が生じた。
【００２３】
この現象は、前記円形移動の高速化に伴って、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との質量差に伴う慣性力の差が非常に大きくなり、２つのモータＭ１、Ｍ２による回転力（パワー）と感度（ゲイン）との調整制御がうまくできなくなったため生じたと考えられる。Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動にブレが生じ、同期がわずかにでもずれると、断層撮像画像の分解能が低下するため、撮像する像がボケてしまい、高精度な断層画像を得ることが難しくなる。
【００２４】
これまでのＸ線検査装置では、断層撮影画像の精度（分解能）を低下させることなく、１回の断層撮影に要する時間を、インライン式の検査装置として望ましい程度（１秒程度以下）にまで大幅に短縮することが難しく、インライン対応可能な高速自動検査装置として未だ実現化されていないという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開平１０−２３９２５３号公報
【特許文献２】特開２００８−２５６４４１号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段及びその効果】
【００２６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、断層撮影画像の精度（分解能）を低下させることなく、１回の断層撮影に要する時間を大幅に（１秒程度以下に）短縮することができ、小型・高密度化するＢＧＡやＣＳＰなどの電子部品の実装状態の検査を高速かつ高精度で行うことができ、しかも安価に構成することができ、インライン式の検査装置として電子部品の製造（実装）ラインに組み込むことができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。
【００２７】
上記目的を達成するために本発明に係るＸ線検査装置（１）は、試料の載置面を挟んで、Ｘ線焦点を含んで構成されたＸ線発生器とＸ線検出器とが対向して配置され、前記Ｘ線焦点から放射され、前記試料を透過したＸ線が前記Ｘ線検出器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線発生器のＸ線放射面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線放射面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記Ｘ線発生器を、前記載置面と直交する軸を中心に、該軸から前記Ｘ線焦点までの長さを径として円形に移動させる発生器移動手段と、前記Ｘ線検出器のＸ線受光面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線受光面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記Ｘ線発生器を、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動させる検出器移動手段とを備えると共に、前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とが、駆動源からの動力を機械的に伝達する動力伝達手段を介して機械的に連結され、該動力伝達手段の駆動により、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動が同期して行われるように構成されていることを特徴としている。
【００２８】
上記Ｘ線検査装置（１）によれば、前記Ｘ線発生器は、前記Ｘ線放射面を前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線放射面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記載置面と直交する軸を中心に、該軸から前記Ｘ線焦点までの長さを径として円形に移動するので、前記Ｘ線焦点は前記軸を中心にして回転する。
他方、前記Ｘ線検出器は、前記Ｘ線受光面を前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線受光面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動する。
前記Ｘ線検出器及び前記Ｘ線焦点の動きは、図１６〜図１８で説明したＸ線検出器１１及びＸ線焦点Ｓ１の動きと原理的には同じであり、前記Ｘ線検出器の前記軸を中心にした円形移動に同期させて、前記Ｘ線焦点を前記軸を中心に回転させることができ、前記試料の断層画像を取得することができる。
【００２９】
さらに、上記Ｘ線検査装置（１）では、前記Ｘ線検出器及び前記Ｘ線焦点を円形に移動させるための前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とが、駆動源からの動力を機械的に伝達する動力伝達手段を介して機械的に連結されており、該動力伝達手段の駆動により、前記発生器移動手段と前記検出器移動手段との円形移動が機械的に同期するように構成されている。従って、前記駆動源のパワーを上げて、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動を高速化した場合でも、前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とには、前記駆動源からの動力が前記動力伝達手段を介して機械的に伝達されるため、前記Ｘ線検出器の円形移動と前記Ｘ線発生器の円形移動との同期ずれ（回転ブレ）が発生しないようにすることができる。
これにより、高精度な断層画像の高速撮影が可能となり、１回の断層画像の取得に要する時間を、１秒程度以下にまで大幅に短縮することができ、電子部品の製造（実装）ラインへ組み込み（インライン対応）可能な装置を実現することができる。
【００３０】
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、前記動力伝達手段が、前記発生器移動手段と機械的に連結された第１の動力伝達軸と、前記検出器移動手段と機械的に連結された第２の動力伝達軸と、前記第１の動力伝達軸と第２の動力伝達軸とを機械的に連結する第３の動力伝達軸とを含んで構成され、前記駆動源が前記第１〜第３の動力伝達軸のいずれかと連結されていることを特徴としている。
【００３１】
上記Ｘ線検査装置（２）によれば、前記動力伝達手段が、前記第１、第２、第３の動力伝達軸が連結された構成で実現されているので、前記駆動源からの動力を前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とに機械的に伝達できる機構を安価かつ省スペースで実現することができ、装置コストを大幅に抑制することができる。
【００３２】
また本発明に係るＸ線検査装置（３）は、上記Ｘ線検査装置（２）において、前記発生器移動手段が、前記第１の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線発生器とを結合するための結合部と、前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、前記Ｘ線発生器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴としている。
【００３３】
上記Ｘ線検査装置（３）によれば、前記Ｘ線発生器が、異なる２点で軸支されているので、その移動路が一つに特定される。また、これら軸支点は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置であるので、前記Ｘ線発生器を、前記駆動軸の軸心（すなわち、前記載置面と直交する軸）を中心に前記長さを径として円形に移動させることができる。
また、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動（平行回転運動）を高速化していくと、回転力が発生しない死点の影響が無視できなくなり、該死点で瞬間的な回転ブレが発生する虞があるが、上記Ｘ線検査装置（３）によれば、前記駆動軸と前記並列軸との間に巻掛伝動手段が巻き掛けられているので、前記駆動軸の動力（回転力）が、前記巻掛伝動手段を介して前記並列軸に伝達され、前記駆動軸と前記並列軸とを補完的に駆動させることができる。従って、前記円形移動を高速化したときに発生する前記死点の影響を強制的に無くすことができ、前記Ｘ線発生器の瞬間的な回転ブレも発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像を確実に得ることができる。前記巻掛伝動手段は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれに固定される回転体（例えば、プーリ部材やギア部材など）と、これら回転体に巻き掛けられる（張架される）巻掛部材（例えば、ベルト部材やチェーン部材など）とで構成することができる。
【００３４】
また本発明に係るＸ線検査装置（４）は、上記Ｘ線検査装置（３）において、前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴としている。
【００３５】
上記Ｘ線検査装置（４）によれば、これらスイング軸部により軸支された前記回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されている。前記回転板が上記した円形移動する場合、前記直動案内手段により動きが規制されるため、前記円形移動を高速化した場合でも、前記回転板が前記円形移動の正しい軌道から外れないように強制的に移動を規制することができ、前記円形移動を高速化した場合における前記回転板及び前記Ｘ線発生器の回転ブレがより確実に発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像をより確実に得ることができる。
【００３６】
また本発明に係るＸ線検査装置（５）は、上記Ｘ線検査装置（３）又は（４）において、前記Ｘ線発生器が取り付けられる取付部を備え、該取付部が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されると共に、前記取付部を前記軸方向に移動させる軸方向移動手段を備えていることを特徴としている。
【００３７】
上記Ｘ線検査装置（５）によれば、前記取付部を前記載置面と直交する軸方向に移動させる軸方向移動手段を備えているので、前記Ｘ線発生器を前記軸方向に移動させることができる。前記Ｘ線発生器を前記軸方向に移動させると、前記Ｘ線焦点を前記軸方向に移動させることができるので、幾何学的拡大率を変化させることなく、断層撮影面を変えることができる。従って、前記載置面に載置された試料の断層画像を異なる面で、なおかつ同じ拡大率で取得することができるので、前記試料の３次元的な画像を取得することができる。
【００３８】
また本発明に係るＸ線検査装置（６）は、上記Ｘ線検査装置（２）〜（５）のいずれかにおいて、前記検出器移動手段が、前記第２の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線検出器とを結合するための結合部と、前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、前記Ｘ線検出器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ所定の長さ離れた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴としている。
【００３９】
上記Ｘ線検査装置（６）によれば、前記Ｘ線検出器が、異なる２点で軸支されているので、その移動路が一つに特定される。また、これら軸支点は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記所定の長さ離れた位置であるので、前記Ｘ線検出器を、前記駆動軸の軸心（すなわち、前記載置面と直交する軸）を中心に前記所定の長さを径として円形に移動させることができる。また、前記所定の長さを前記Ｘ線検出器の受光面の半径以上とすれば、前記Ｘ線検出器を、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動させることが可能となる。
また、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動（平行回転運動）を高速化していくと、回転力が発生しない死点の影響が無視できなくなり、該死点で瞬間的な回転のブレが発生する虞があるが、上記Ｘ線検査装置（６）によれば、前記駆動軸と前記並列軸との間に前記巻掛伝動手段が巻き掛けられているので、前記駆動軸の動力（回転力）が、前記巻掛伝動手段を介して前記並列軸に伝達され、前記駆動軸と前記並列軸とを補完的に駆動させることができる。従って、前記円形移動を高速化したときに発生する前記死点の影響を強制的に無くすことができ、前記Ｘ線検出器の瞬間的な回転ブレも発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像を確実に得ることができる。前記巻掛伝動手段は、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれに固定される回転体（例えば、プーリ部材やギア部材）と、これら回転体に巻き掛けられる（張架される）巻掛部材（例えば、ベルト部材やチェーン部材）とで構成することができる。
【００４０】
また本発明に係るＸ線検査装置（７）は、上記Ｘ線検査装置（６）において、前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記所定の長さ離れた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴としている。
【００４１】
上記Ｘ線検査装置（７）によれば、これらスイング軸部により軸支された前記回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されている。前記回転板が上記した円形移動する場合、前記直動案内手段により動きが規制されるため、前記円形移動を高速化した場合でも、前記回転板が前記円形移動の正しい軌道から外れないように強制的に移動を規制することができ、前記円形移動を高速化した場合における前記回転板及び前記Ｘ線検出器の回転ブレがより確実に発生しないようにすることができ、分解能の高い断層撮影画像をより確実に得ることができる。
【００４２】
また、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかにおいて、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間に、前記試料を載置して装置内外へ搬送するための搬送手段が配設され、該搬送手段が、前記試料の搬送方向に並列に配設されたベルト上に試料を載せて搬送するベルト式搬送手段と、前記試料の搬送方向に対して直交する方向に前記ベルト式搬送手段を移動させる検査位置調整手段とを備え、前記ベルト式搬送手段が、前記並列に配設されたベルトの間隔を調整するベルト間隔調整手段を備えている構成とすることもできる。
【００４３】
係る構成によれば、前記ベルト式搬送手段により、前記試料の搬送方向に並列に配設されたベルト上に前記試料の両端部分を載せた状態で装置内外へ搬送することができ、前記Ｘ線発生器のＸ線放射面の上には、断層撮影範囲のクリアランスを確保することができる。また、前記ベルト式搬送手段には、前記ベルト間隔調整手段が装備されているので、検査する試料の大きさ（幅）に合うように、これらベルトの間隔を調整することができる。さらに、前記試料の搬送方向に対して直交する方向に前記ベルト式搬送手段を移動させる検査位置調整手段が装備されているので、前記試料の検査位置に応じて、前記ベルト式搬送手段の位置を移動させることができ、様々な形態の試料の検査を適切に行うことができる。
【００４４】
また、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかを用いて、電子部品のはんだ接合部の接合状態をインラインで検査し、得られた断層撮影画像データに基づいて、前記電子部品の良品と不良品とを判定する電子部品の検査方法が実現され得る。
上記電子部品の検査方法によれば、１回の断層撮影に要する時間を１秒程度以下に大幅短縮することが可能な上記Ｘ線検査装置を用いることにより、電子部品のはんだ接合部の接合状態が、インラインで検査され、得られた断層撮影画像データに基づいて、前記電子部品の良品と不良品とが判定される。
したがって、これまで実現できなかった、製造（実装）ラインにおける、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の高速自動検査を実現することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【００４５】
また、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかが、電子部品のはんだ接合部の自動検査装置として、電子部品の製造ラインに組み込まれている電子部品の製造システムが実現され得る。
上記電子部品の製造システムによれば、上記Ｘ線検査装置（１）〜（７）のいずれかが、電子部品のはんだ接合部の自動検査装置として、電子部品の製造（実装）ラインに組み込まれているので、該製造ラインにおいて、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の自動検査を実現することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図２】実施の形態に係るＸ線検査装置におけるＸ線発生器の動きを説明するための説明図である。
【図３】実施の形態に係るＸ線検査装置におけるＸ線発生器の移動範囲を説明するための説明図である。
【図４】実施の形態に係るＸ線検査装置が採用された電子部品の製造システムの要部を概略的に示したブロック図である。
【図５】実施の形態に係るＸ線検査装置のマイコンが行う処理動作を示したフローチャートである。
【図６】実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過正面図である。
【図７】実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過側面図である。
【図８】図７におけるＸ線検査装置の上側の要部を示した部分透過側面図である。
【図９】図６におけるIX−IX線部分的断面図である。
【図１０】図７におけるＸ線検査装置の下側の要部を示した部分透過側面図である。
【図１１】図６におけるXI−XI線部分的断面図である。
【図１２】実施例１に係るＸ線検査装置における搬送機構の要部を示した部分透過平面図である。
【図１３】円形移動機構における回転板の動きを示した模式的平面図である。
【図１４】円形移動機構における回転板の動きを示した模式的平面図である。
【図１５】本発明者が先に発明したＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図１６】本発明者が先に発明したＸ線検査装置におけるＸ線受光面及びＸ線焦点の動きを説明するための図である。
【図１７】本発明者が先に発明したＸ線検査装置におけるＸ線受光面及びＸ線焦点の動きを説明するための図である。
【図１８】本発明者が先に発明したＸ線検査装置におけるＸ線受光面及びＸ線焦点の動きを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
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。図１は、実施の形態に係るＸ線検査装置の要部を概略的に示したブロック図である。但し、図１５に示したＸ線検査装置と同様の構成部分については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図中Ｓｍｐは被検対象となる試料（例えば、電子部品が片面又は両面に実装された基板）を示しており、試料Ｓｍｐは搬送機構２１により、装置内部の所定の検査位置まで搬送されるようになっている。搬送機構２１を挟んで、Ｘ線受光面Ｉを有したＸ線検出器１１と、Ｘ線焦点Ｓ１を含んで構成されたＸ線発生器１２とが対向して配置されている。Ｘ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１からＸ線が放射され、試料Ｓｍｐを透過したＸ線が、Ｘ線検出器１１のＸ線受光面Ｉで検出されるようになっている。なお、図中Ｔ１はＸ線焦点Ｓ１から放射されるＸ線の光軸ＯＡと、試料Ｓｍｐの載置面Ｔ２と直交する軸Ｌ１との交点Ｏ１を含む面を示しており、面Ｔ１が断層撮影面ＦＰとなる。
【００４９】
Ｘ線検出器１１は画像処理部２２に接続されており、Ｘ線検出器１１で検出されたＸ線に応じた画像データ（映像信号）が画像処理部２２へ出力されるようになっている。画像処理部２２は、画質を改善するなどの信号処理を行い、信号処理した画像データをディスプレイ（図示せず）へ出力したり、マイコン２３へ出力するようになっている。
【００５０】
円形移動機構（発生器移動手段）２４と円形移動機構（検出器移動手段）２５とは、モータＭ１１からの動力（回転力）を伝達する動力伝達機構２６を介して機械的に連結されており、動力伝達機構２６からの回転力を受けて同期駆動するようになっている。動力伝達機構２６は、複数の動力伝達軸、及びこれらを動力伝達可能に連結する歯車などの機械要素を含んで構成されている。
【００５１】
すなわち、円形移動機構２４は、動力伝達機構２６からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線受光面Ｉを搬送機構２１の試料の載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線検出器１１を軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心にして円形に移動させるものである。
【００５２】
また、円形移動機構２５は、円形移動機構２４と同様に、動力伝達機構２６からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線放射面１２ａを載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１を中心に軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動させるものである（すなわち、Ｘ線焦点Ｓ１を軸Ｌ１を中心に回転運動させるものである）。なお、Ｘ線検出器１１およびＸ線焦点Ｓ１の動き（断層撮影可能な原理）については、図１６〜図１８を用いて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５３】
動力伝達機構２６に連結されたモータＭ１１はマイコン２３によって制御され、Ｘ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１が、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差を維持したまま、軸Ｌ１を中心に回転運動する。すなわち、１つのモータＭ１１による回転力が、動力伝達機構２６を介して円形移動機構２４と円形移動機構２５とに機械的に（同期ずれが生じることなく）伝達されるため、モータＭ１１の回転力を高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化した場合であっても、これら円形移動を確実に同期させることが可能となっている。
【００５４】
鉛直移動機構２７は、モータＭ１２からの回転力を受けて駆動し、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１方向に移動させるものである。モータＭ１２もマイコン２３によって制御されるようになっている。
搬送機構２１は、モータＭ１３からの回転力を受けて駆動し、試料の搬送方向（Ｘ方向）に並列に配設されたベルト上に試料Ｓｍｐを載せて搬送するベルト式搬送機構と、試料の搬送方向（Ｘ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）に前記ベルト式搬送部を移動させる検査位置調整機構とを備え、また、ベルト式搬送機構には、並列に配設されたベルトの間隔を、試料のサイズ（幅）に合わせて調整するベルト間隔調整機構が装備されている。
【００５５】
マイコン２３には操作部２８が接続されており、所望する検査のための各種入力設定等が行えるようになっている。マイコン２３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含んで構成され、ＲＯＭには、断層撮影画像に基づいて、はんだ接合部の良否判定を行うためのプログラムや各部を駆動制御するためのプログラムなどが記憶されている。また、マイコン２３には、検査データなどを記憶するための記憶部（図示せず）が接続されている。上記した構成により実施の形態に係るＸ線検査装置１０が構成されている。
【００５６】
上記実施の形態に係るＸ線検査装置１０によれば、Ｘ線検出器１１は、Ｘ線受光面Ｉを搬送機構２１の載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心にして円形に移動する。
他方、Ｘ線発生器１２は、Ｘ線放射面１２ａを搬送機構２１の載置面Ｔ２と平行に維持したまま、なおかつＸ線放射面１２ａ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１を中心に、軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動するので、Ｘ線焦点Ｓ１は軸Ｌ１を中心にして回転することになる。また、Ｘ線焦点Ｓ１は、Ｘ線検出器１１の円形移動に同期して１８０°の位相差をもって、軸Ｌ１を中心に回転運動するようになっている。
【００５７】
さらに、Ｘ線検査装置１０では、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１とを円形移動させるための円形移動機構２４、２５が、モータＭ１１からの動力を機械的に伝達する動力伝達機構２６を介して機械的に連結されており、動力伝達機構２６の駆動により、円形移動機構２４、２５によるＸ線検出器１１とＸ線焦点Ｓ１との円形移動が機械的に同期するように構成されている。
【００５８】
そのため、モータＭ１１のパワー（回転力）を高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化した場合でも、円形移動機構２４、２５には、モータＭ１１からの動力が動力伝達機構２６を介して機械的に伝達され、Ｘ線検出器１１の円形移動とＸ線発生器１２の円形移動との同期ずれ（回転ブレ等）が発生しないようにすることができる。
従って、前記円形移動を高速化した場合であっても、図１６〜図１８を使って説明したものと同様の原理に基づいて、面Ｔ１上に存在する像だけ（すなわち、面Ｔ１の断層画像）を精度よく取得することができ、搬送機構２１の載置面Ｔ２に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を短時間（１断層画像当り０．５〜１秒程度）で取得することが可能となり、外側からでは観察することの難しい、はんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良原因を的確かつ高速に検出することができ、電子部品の製造（実装）ラインへ組み込み（インライン対応）可能な装置を実現することができる。
【００５９】
また、上記実施の形態に係るＸ線検査装置１０によれば、試料Ｓｍｐの断層画像だけでなく、透視画像についてももちろん取得可能である。さらに、鉛直移動機構２７により、Ｘ線発生器１２を軸Ｌ１方向に移動させて、Ｘ線焦点Ｓ１を軸Ｌ１方向に移動させることができる。Ｘ線焦点Ｓ１を軸Ｌ１方向に移動させると、幾何学的拡大率を変化させることなく、断層撮影面ＦＰを変えることができる。
【００６０】
従って、搬送機構２１の載置面Ｔ２に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を異なる高さで、なおかつ同じ拡大率で高速で取得することができるので、試料Ｓｍｐの３次元的な画像を高速で取得することができる。これにより、電子部品の基板への実装状態をより詳しく、しかも高速で検査することができる。
【００６１】
また、Ｘ線発生器１２は、軸Ｌ１を中心に、軸Ｌ１からＸ線焦点Ｓ１までの距離ｒを径として円形に移動するようになっている（図２、図３参照）。また、図３に示したように、Ｘ線発生器１２の移動範囲はエリアＥ内であり、Ｘ線発生器１２のｘ軸方向の長さをｘ12とし、ｙ軸方向の長さをｙ12とした場合、Ｘ線発生器１２はｘ軸方向にｘ12＋２ｒの範囲内を移動し、ｙ軸方向にｙ12＋２ｒの範囲内を移動することが分かる。また、Ｘ線発生器１２が回転運動をしないことは明らかである。従って、Ｘ線発生器１２を回転運動させることなく断層画像を取得することができる。また、図３から明らかなように、Ｘ線発生器１２の移動範囲を必要最小限に抑えることができ、また、Ｘ線発生器１２に接続される電源ケーブル（図示せず）に捩れが生じないようにすることができる。
【００６２】
図４は、実施の形態に係るＸ線検査装置１０が組み込まれた電子部品の製造システム（表面実装システム）を概略的に示したブロック図である。
実施の形態に係る電子部品の製造システムは、クリームはんだ印刷機（スクリーン印刷機とも呼ばれる）２００、チップマウンター（表面実装機）３００、リフロー装置４００、上記説明したＸ線検査装置１０を含んで構築されており、これら装置間には、試料である基板を搬送するローダー（自動供給機）、アンローダー（自動搬出機）等が適宜配置されて製造工程が自動化されている。
【００６３】
クリームはんだ印刷機２００は、プリント基板のパッド上にクリームはんだ（はんだにフラックスを加えて、適当な粘度にしたもの）を塗布するための装置である。チップマウンター３００は、クリームはんだ印刷機２００によりはんだが塗布された後のプリント基板の決められた位置にＢＧＡやＣＳＰなどの電子部品を搭載（マウント）する、例えば、部品供給装置（図示せず）から供給された電子部品をノズルで吸着し、それを基板の決められた位置へ搭載するものである。
【００６４】
リフロー装置４００は、チップマウンター３００により電子部品が位置決め搭載された後のプリント基板に所定の熱を加えてはんだを溶かし、電子部品をプリント基板に固定するための装置である。Ｘ線検査装置１０は、リフロー装置４００を通過してきた実装基板のはんだ接合部を高速（１断面当り０．５〜１秒以内）で断層撮影して接合状態を判定し、良品と不良品とを判別して、搬出するものである。
【００６５】
図５は、実施の形態に係るＸ線検査装置１０におけるマイコン２３が行う検査処理動作を示したフローチャートである。なお、本処理動作は、設計された製造ラインのタクトタイムに基づく所定の時間間隔で繰返し実行される。
まず、ステップ１では、装置の基板搬入口側に配設されたローダーと信号のやり取りを行い、所定のタイミングで、基板搬入口を開き、リフロー装置４００を通過してきた実装基板を搬送機構２１の載置面（ベルト上）に載せて、所定の検査位置まで搬送するための制御（モータＭ１３等の駆動制御）を行う。なお、搬入と略同じタイミングで、装置の基板搬出口側に配設されたアンローダーと信号のやり取りを行い、基板搬出口を開き、検査終了した実装基板を搬出するように制御してもよい。
【００６６】
ステップ２では、搬入されてきた実装基板に対応する検査番号をカウントし、検査データとして記憶部に記憶する処理を行い、ステップ３では、実装基板の位置決め処理を行う。実装基板の位置決めは、基板端部で検出し、位置ズレや傾きをアライメント補正する処理を行うようになっている。
【００６７】
次のステップ４では、実装基板の歪みの検出と補正処理を行う。実装基板の歪みは、予め定めた位置で歪み高さを検出し、断層撮影高さに対して自動補正を行う。次のステップ５では、実装基板のはんだ接合部の断層撮影処理を行う。モータＭ１１を駆動して、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器との円形移動を高速で行い、１断面を０．５秒〜１秒程度で断層撮影が行えるようになっている。基板に実装された電子部品の数や大きさ等に基づいて、接合状態の判定に必要な回数ほど断層撮影が実行される。
【００６８】
ステップ６では、撮影された断面画像に基づいて、例えば撮影された断面画像と、予め登録された良品の断面画像とを比較して、はんだ接合部の良・不良の自動判定を行う。Ｘ線検査装置１０により検出されるはんだ接合部の不良状態としては、ハンダボールの浮き上がり、ハンダボールのズレ、ハンダの過少などの状態が挙げられる。
【００６９】
ステップ７では、ステップＳ２で記憶した検査番号と対応付けて、検査（画像、良否判定）データを記憶部に保存する処理を行い、その後ステップ８では、検査終了した実装基板の搬出処理を行う。装置の基板搬出口側に配設されたアンローダーと信号のやり取りを行い、所定のタイミングで、基板搬出口を開き、検査終了後の実装基板を出口まで搬送し、アンローダーに搬送するための制御（モータＭ１３等の駆動制御）を行い、その後処理を終える。
【００７０】
上記実施の形態に係る電子部品の検査方法によれば、１回の断層撮影に要する時間を１秒程度以下に大幅短縮することが可能なＸ線検査装置１０を用いることにより、電子部品のはんだ接合部の接合状態が、インラインで自動検査され、得られた断層撮影画像データに基づいて、電子部品の良品と不良品とが判定される。
したがって、これまで実現できなかった、製造（実装）ラインにおける、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の高速自動検査を実現することができ、要求されるタクトタイムで十分に自動検査を実行することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【００７１】
また、実施の形態に係る電子部品の製造システムによれば、Ｘ線検査装置１０が、電子部品のはんだ接合部のインライン検査装置として、電子部品の製造（実装）ラインに組み込まれているので、該製造ラインにおいて、断層撮影画像データに基づいた、電子部品の良否判定の高速自動検査を実現することができ、電子部品の生産効率を飛躍的に高めることができる。
【実施例】
【００７２】
図６は、実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過正面図である。図７は、実施例１に係るＸ線検査装置の要部を示した部分透過側面図である。図８は、図７におけるＸ線検査装置の上側の要部を示した部分透過側面図、図９は、図６におけるIX−IX線部分的断面図を示している。図１０は、図７におけるＸ線検査装置の下側の要部を示した部分透過側面図、図１１は、図６におけるXI−XI線部分的断面図を示している。図１２は、搬送機構周辺を示した部分透過平面図である。
【００７３】
図中２１は、試料Ｓｍｐが載置され、試料Ｓｍｐを装置内外（Ｘ方向）に搬送する搬送機構であり、搬送機構２１を上下に挟んで、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２とが対向して配置され、Ｘ線発生器１２からＸ線が放射され、試料を透過したＸ線が、Ｘ線検出器１１で検出されるようになっている。
Ｘ線検出器１１の上方には円形移動機構２４が結合され、Ｘ線発生器１２の下方には鉛直移動機構２７と円形移動機構２５とが結合されており、円形移動機構２４と円形移動機構２５とが、モータＭ１１からの動力を機械的に伝達する動力伝達機構２６（図７参照）を介して連結されている。
【００７４】
動力伝達機構２６は、モータＭ１１に一端側が連結され、水平方向に横設された第１動力伝達軸２６ａと、下端側が第１動力伝達軸２６ａの他端側と傘歯車２９ａ、２９ｂを介して連結され、鉛直方向に立設された第３動力伝達軸２６ｃと、第３動力伝達軸２６ｃの上端側と傘歯車２９ｃ、２９ｄを介して連結され、水平方向に横設された第２動力伝達軸２６ｂとを含んで構成されている。
【００７５】
第１動力伝達軸２６ａは、傘歯車２９ｅ、２９ｆを介して円形移動機構２５の駆動軸８１に連結され、第２動力伝達軸２６ｂは、傘歯車２９ｇ、２９ｈを介して円形移動機構２４の駆動軸４１に連結されている。第１動力伝達軸２６ａは、ベアリングホルダ３０ａ、３０ｂ等を介して、円形移動機構２５の支持台８５に回動可能な状態で支持され、第２、第３動力伝達軸２６ｂ、２６ｃは、ベアリングホルダ３０ｃ〜３０ｉ等を介して、装置筐体３１内に固定された支持枠体３２に回動可能な状態で支持されている。なお、傘歯車２９ａ〜２９ｈについては、互いに噛合する歯車間におけるバックラッシュ（隙間）がなくなるように取り付け状態が調整されている。
【００７６】
次に円形移動機構２４の構成について説明する。図中４１は、軸Ｌ１を軸心とする駆動軸であり、駆動軸４１の上端は、傘歯車（ベベルギア）２９ｈ、２９ｇを介して、第２動力伝達軸２６ｂに連結されており、駆動軸４１は、第２動力伝達軸２６ｂからの回転力を受けて回転駆動するようになっている。
駆動軸４１はベアリング４２、４３、保持部４４及び保持板４５によって保持され、固定具４６を介して支持枠体３２に支持されている。また、駆動軸４１の下端には回転ボス４７が締結されており、回転ボス４７もまた第２動力伝達軸２６ｂの回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。
【００７７】
回転ボス４７には（軸Ｌ２を軸心とする）スイング軸４８が接合されており、スイング軸４８もまた動力伝達機構２６の回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。また、スイング軸４８は、駆動軸４１の軸心（軸Ｌ１）から距離Ｒ離れた位置（軸Ｌ２）で、ベアリング４９を介して回転板５０に回動可能に軸支されている。
【００７８】
また、駆動軸４１と並列した（軸Ｌ３を軸心とする）並列軸５１がベアリング５２、５３、及び保持部５４によって保持板４５に支持され、保持板４５は固定具４６を介して支持枠体３２に支持されている。並列軸５１の下端には回転ボス５５が締結され、回転ボス５５には（軸Ｌ４を軸心とする）スイング軸５６が接合されている。
スイング軸５６は、並列軸５１の軸心（軸Ｌ３）から距離Ｒ離れた位置（軸Ｌ４）で、軸支点間距離が駆動軸４１と並列軸５１との軸心間距離と同じになるように、ベアリング５７を介して回転板５０に回動可能に軸支されている。
【００７９】
また、駆動軸４１と並列軸５１とには、それぞれタイミングプーリ（以下プーリと記す）５８、５９が取り付けられ、これらプーリ５８、５９間に、タイミングベルト（以下ベルトと記す）６０が張架されており、駆動軸４１の回転力が、プーリ５８、５９とベルト６０を介して並列軸５１に伝達されるようになっている。回転板５０には固定具６１を介して、Ｘ線検出器１１が固着されている。なお、Ｘ線検出器１１には画像データを送信するためのケーブル（図示せず）が接続されている。
【００８０】
また、回転板５０と保持板４５との間には、直動案内機構７０が配設されている。図９に示したように（なお、図９では、説明を容易にするために、駆動軸４１及び並列軸５１部分の記載を省略している）、略矩形形状をした回転板５０の上面４隅には、Ｙ方向リニアガイド（案内軸）６２ａ、６２ｂが挿通されるリニアブッシュ（軸受け筒部材）６３が接合されている。これらリニアブッシュ６３に挿通されたＹ方向リニアガイド６２ａ、６２ｂの両端面には、それぞれ連結板６４ａ、６４ｂが接合され、これら連結板６４ａ、６４ｂの両端には、Ｘ方向リニアガイド６５ａ、６５ｂが挿通されるリニアブッシュ６６が接合されている。リニアブッシュ６６に挿通されたＸ方向リニアガイド６５ａ、６５ｂの両端面には、連結板６７ａ、６７ｂが接合され、連結板６７ａ、６７ｂは、支持具６８を介して保持板４５に結合されている。これらＹ方向リニアガイド６２ａ、６２ｂ、リニアブッシュ６３、Ｘ方向リニアガイド６５ａ、６５ｂ、リニアブッシュ６６等を含んで直動案内機構７０が構成されている。
【００８１】
図１３は、モータＭ１からの動力を受けて駆動する動力伝達機構２６の回転に基づく、スイング軸４８、５６の軸心Ｌ２、Ｌ４、及び回転板５０の動きを示した摸式的平面図である。図１３（ａ）〜（ｃ）に示したように、モータＭ１の回転に基づいて、駆動軸４１の軸心（軸Ｌ１）を中心に、距離Ｒを径として、回転板５０は円形に移動する。
【００８２】
Ｘ線検出器１１は、固定具６１を介して、回転板５０に取り付けられているので、回転板５０と連動して、回転板５０と同様の移動を行う。すなわち、Ｘ線検出器１１は、動力伝達機構２６の回転に基づいて、軸Ｌ１を中心に、距離Ｒを径として円形に移動する。従って、Ｘ線検出器１１は、Ｘ線受光面Ｉを軸Ｌ１と直交する載置面と平行に維持したまま、なおかつＸ線受光面Ｉ上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、軸Ｌ１のまわりを軸Ｌ１を中心に円形に移動する。
【００８３】
次に、円形移動機構２５の構成について説明する。図中８１（図１０参照）は、軸Ｌ１を軸心とする駆動軸であり、駆動軸８１の下端は、傘歯車（ベベルギア）２９ｆ、２９ｅを介して、第１動力伝達軸２６ａに連結されており、駆動軸８１は、第１動力伝達軸２６ａからの回転力を受けて回転駆動するようになっている。
駆動軸８１は、ベアリング８２、８３及び保持部８４によって支持台８５に支持されている。また、駆動軸８１の上端には回転ボス８６が結合されており、回転ボス８６もまた第１動力伝達軸２６ａの回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。
【００８４】
回転ボス８６には（軸Ｌ５を軸心とする）スイング軸８７が接合されており、スイング軸８７もまた第１動力伝達軸２６ａの回転に基づいて、軸Ｌ１を中心にして回転するようになっている。また、スイング軸８７は、駆動軸８１の軸心（軸Ｌ１）から距離ｒ（軸Ｌ１からＸ線発生器１２のＸ線焦点Ｓ１までの長さ）離れた位置（軸Ｌ５）で、ベアリング８８を介して回転板８９に回転可能に軸支されている。
【００８５】
また、駆動軸８１と並列した（軸Ｌ６を軸心とする）並列軸９１がベアリング９２、９３及び保持部９４によって支持台８５に支持されている。並列軸９１の上端には回転ボス９５が接合され、回転ボス９５には（軸Ｌ７を軸心とする）スイング軸９６が接合されている。
スイング軸９６は、並列軸９１の軸心（軸Ｌ６）から距離ｒ離れた位置（軸Ｌ７）で、軸支点間距離が駆動軸８１と並列軸９１との軸心間距離と同じになるように、ベアリング９７を介して回転板８９に回転可能に軸支されている。
【００８６】
また、駆動軸８１と並列軸９１とには、それぞれプーリ９８、９９が結合され、これらプーリ９８、９９間に、ベルト１００が張架されており、駆動軸８１の回転力が、プーリ９８、９９とベルト１００を介して並列軸９１に伝達されるようになっている。
【００８７】
また、回転板８９には、鉛直移動機構２７が配設されている。回転板８９の両側にはベアリング１０１を介して駆動軸１０２が回動可能に挿着されている。駆動軸１０２の下端には傘歯車１０３が接合され、傘歯車１０３は、モータＭ１２（図６）からの回転力によって駆動する駆動軸１０４に接合された傘歯車１０５（図６）と噛み合っており、駆動軸１０２は、モータＭ１２により駆動される駆動軸１０４の回転力によって回転駆動するようになっている。
【００８８】
また、回転板８９の上面には、駆動軸１０２と並列に案内軸１０６、１０７が立設されており、案内軸１０６、１０７には、軸上を摺動する軸受部材１０８、１０９が挿通されている。ネジ形状をした駆動軸１０２には、筒状の取付部１１０が螺合されており、取付部１１０と軸受部材１０８、１０９とが、Ｘ線発生器１２が設置される設置板１１１に結合され、設置板１１１にＸ線発生器１２が固定具等によって固着されている。
【００８９】
取付部１１０はモータＭ１２の回転に基づいて駆動軸１０２の軸方向に移動するようになっている。すなわち、設置板１１１に取り付けられたＸ線発生器１２がモータＭ１２の回転駆動に基づいて、駆動軸１０２の軸方向（鉛直方向）に移動するようになっている。なお、Ｘ線発生器１２には電源ケーブル（図示せず）が接続されている。
【００９０】
また、回転板８９と支持台８５との間には、直動案内機構１２０が設けられている。図１１に示したように（なお、図１１では、説明を容易にするため、直動案内機構１２０の要部を示している）、略矩形形状をした回転板８９の上面４隅には、Ｙ方向リニアガイド（案内軸）１２１ａ、１２１ｂが挿通されるリニアブッシュ（軸受け筒部材）１２２が結合されている。これらリニアブッシュ１２２に挿通されたＹ方向リニアガイド１２１ａ、１２１ｂの両端面には、それぞれ連結板１２３ａ、１２３ｂが結合され、これら連結板１２３ａ、１２３ｂの両端には、Ｘ方向リニアガイド１２４ａ、１２４ｂが挿通されるリニアブッシュ１２５が結合されている。リニアブッシュ１２５に挿通されたＸ方向リニアガイド１２４ａ、１２４ｂの両端面には、連結板１２６ａ、１２６ｂが結合され、連結板１２６ａ、１２６ｂは、支持具１２７を介して支持台８５に結合されている。これらＹ方向リニアガイド１２１ａ、１２１ｂ、リニアブッシュ１２２、Ｘ方向リニアガイド１２４ａ、１２４ｂ、リニアブッシュ１２５等を含んで案内機構１２０が構成されている。
【００９１】
図１４は、モータＭ１からの動力を受けて駆動する動力伝達機構２６の回転に基づく、スイング軸８７、９６の軸心Ｌ５、Ｌ７、及び回転板８９の動きを示した摸式的平面図である。図１４（ａ）〜（ｃ）に示したように、モータＭ１の回転に基づいて、駆動軸８１の軸心（軸Ｌ１）を中心に、距離ｒを径として、回転板８９は円形に移動する。
Ｘ線発生器１２は、設置板１１１及び駆動軸１０２を介して、回転板８９に取り付けられているので、回転板８９と連動して、回転板８９と同様の移動を行う。すなわち、モータＭ１の回転に基づいて、軸Ｌ１を中心に、距離ｒを径として円形に移動する。従って、Ｘ線焦点Ｓ１は軸Ｌ１を中心に回転することになる。
【００９２】
次に、搬送機構２１の構成について説明する。図１２は、搬送機構２１周辺を示した部分透過平面図である。搬送機構２１は、モータＭ１３からの回転力を受けて駆動し、試料の搬送方向（Ｘ軸方向）に試料Ｓｍｐを搬送するベルト式搬送機構１３０と、試料の搬送方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）にベルト式搬送機構１３０を移動させる検査位置調整機構１３１（図７参照）とを備えている。また、ベルト式搬送機構１３０には、並列に配設されたベルトの間隔を、試料のサイズ（幅）に合わせて調整するベルト間隔調整機構１３２が装備されている。
【００９３】
図７に示した検査位置調整機構１３１は、ブラケット（支持手段）１４０上に配設されており、マイコン２３により駆動制御されるモータＭ１４、モータＭ１４に連結された駆動軸１４１、駆動軸１４１を回動自在に保持するベアリングホルダ１４２、１４３、螺子山が形成された駆動軸１４１に沿って螺進可能に挿着されたシフタ（筒状部材）１４４を含んで構成されている。モータＭ１４により駆動軸を回転させることで、シフタ１４４をＹ軸方向に往復移動させることが可能になっている。
【００９４】
シフタ１４４は、ベルト式搬送機構１３０が配設される搬送テーブル１４５に接合されている。搬送テーブル１４５上に配設されたベルト式搬送機構１３０は、ベルト駆動用のモータＭ１３、モータＭ１３に連結されたベルト駆動軸１４６、ベルト従動軸１４７、ベルト駆動軸１４６及びベルト従動軸１４７の先端部にそれぞれ取り付けられたプーリ１４８、１４９、これらプーリ間に張架された搬送ベルト１５０（図７参照）、ベルト駆動軸１４６及びベルト従動軸１４７を回動自在に保持するベアリングホルダ１５１〜１５４を備え、これらベアリングホルダが搬送テーブル１４５に接合されている。
【００９５】
また、ベルト式搬送機構１３０は、ベルト駆動軸１４６及びベルト従動軸１４７それぞれに摺動可能に挿着された円筒軸受部材（スプラインナット、ベアリングホルダ等を含む）１５５、１５６、これら円筒軸受部材に設けられたプーリ１５７、１５８、これらプーリ間に張架された所定幅の搬送ベルト１５９（図７参照）、これら円筒軸受部材間に接合されたシフト板１６０を備えている。
【００９６】
また、プーリ１４８、１４９間（搬送ベルト１５０の中途部）には、搬送ベルト１５０の戻り側を上方に押し上げて付勢するアイドルプーリ１６１、１６２が配設され、アイドルプーリ１６１、１６２は、軸受具１６３、１６４を介して搬送テーブル１４５に結合されている。また、プーリ１５７、１５８間（搬送ベルト１５９の中途部）における、アイドルプーリ１６１、１６２と対面する位置にもアイドルプーリ１６５、１６６が設けられ、アイドルプーリ１６５、１６６の軸部１６７、１６８がシフト板１６０に接合されている。
【００９７】
ベルト間隔調整機構１３２は、ベルト間隔調整用のモータＭ１５、モータＭ１５に連結された駆動軸１６９、駆動軸１６９を回動自在に保持するベアリングホルダ１７０、１７１、螺子山が形成された駆動軸１６９に沿って螺進可能に挿着されたシフタ（筒状部材）１７２を含んで構成され、シフタ１７２が、シフト板１６０に接合されている。また、ベルト駆動軸１４６とベルト従動軸１４７との間には、シフト板１６０に接合された円筒部材１７３、１７４が摺動可能に挿通された補助軸（シャフト）１７５、１７６が配設されている。したがって、モータＭ１５により駆動軸１６９を回転させることで、シフタ１７２に接合されたシフト板１６０を搬送ベルト１５９と共にＹ方向に往復移動させることが可能となっており、試料のサイズに合わせて、搬送ベルト１５０、１５９の間隔を適宜調整することが可能となっている。
【００９８】
上記実施例１に係るＸ線検査装置では、Ｘ線検出器１１とＸ線焦点Ｓ１とを円形移動させるための円形移動機構２４、２５が、モータＭ１１からの動力を機械的に伝達する動力伝達機構２６（第１〜第３動力伝達軸２６ａ〜２６ｃ）を介して機械的に連結されており、モータＭ１１からの動力を円形移動機構２４、２５に機械的に伝達する機構を安価かつ省スペースで実現することができ、動力伝達機構２６の駆動により、円形移動機構２４、２５によるＸ線検出器１１とＸ線焦点Ｓ１との円形移動が機械的に同期するように構成されている。
【００９９】
そのため、モータＭ１１のパワー（回転力）を高めて、Ｘ線検出器１１とＸ線発生器１２との円形移動を高速化した場合でも、円形移動機構２４、２５には、モータＭ１１からの動力が動力伝達機構２６を介して機械的に伝達され、Ｘ線検出器１１の円形移動とＸ線発生器１２の円形移動との同期ずれ（回転角度差のずれ、回転ブレ等）が発生しないようにすることができる。
従って、前記円形移動を高速化した場合であっても、面Ｔ１上に存在する像だけ（すなわち、面Ｔ１の断層画像）を精度よく取得することができ、搬送機構２１の載置面Ｔ２に載置された試料Ｓｍｐの断層画像を短時間（１断層画像当り０．５〜１秒程度）で取得することができ、外側からでは観察することの難しい、はんだボール部のオープンや、はんだブリッジ、はんだの過少・過多などの不良原因を的確かつ高速に検出することができ、電子部品の製造（実装）ラインへ組み込み（インライン対応）可能な装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０ Ｘ線検査装置
１１ Ｘ線検出器
１２ Ｘ線発生器
２２ 画像処理部
２３ マイコン
２４、２５ 円形移動機構
２６ 動力伝達機構
２６ａ〜２６ｃ 第１〜第３動力伝達軸
２７ 鉛直移動機構
４１、８１ 駆動軸
５１、９１ 並列軸
４７、５５、８６、９５ 回転ボス
４８、５６、８７、９６ スイング軸
Ｉ Ｘ線受光面
Ｌ１〜Ｌ７ 軸
Ｍ１１〜Ｍ１５ モータ
Ｓ１ Ｘ線焦点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の載置面を挟んで、Ｘ線焦点を含んで構成されたＸ線発生器とＸ線検出器とが対向して配置され、前記Ｘ線焦点から放射され、前記試料を透過したＸ線が前記Ｘ線検出器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線発生器のＸ線放射面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線放射面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、
前記Ｘ線発生器を、前記載置面と直交する軸を中心に、該軸から前記Ｘ線焦点までの長さを径として円形に移動させる発生器移動手段と、
前記Ｘ線検出器のＸ線受光面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線受光面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、
前記Ｘ線発生器を、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動させる検出器移動手段とを備えると共に、
前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とが、駆動源からの動力を機械的に伝達する動力伝達手段を介して機械的に連結され、該動力伝達手段の駆動により、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動が同期して行われるように構成されていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記動力伝達手段が、
前記発生器移動手段と機械的に連結された第１の動力伝達軸と、
前記検出器移動手段と機械的に連結された第２の動力伝達軸と、
前記第１の動力伝達軸と第２の動力伝達軸とを機械的に連結する第３の動力伝達軸とを含んで構成され、前記駆動源が前記第１〜第３の動力伝達軸のいずれかと連結されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記発生器移動手段が、
前記第１の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、
前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、
前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線発生器とを結合するための結合部と、
前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、
前記Ｘ線発生器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴とする請求項２記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、
該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴とする請求項３記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記Ｘ線発生器が取り付けられる取付部を備え、
該取付部が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されると共に、
前記取付部を前記軸方向に移動させる軸方向移動手段を備えていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記検出器移動手段が、
前記第２の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、
前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、
前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線検出器とを結合するための結合部と、
前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、
前記Ｘ線検出器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ所定の長さ離れた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかの項に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記所定の長さ離れた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、
該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴とする請求項６記載のＸ線検査装置。
【請求項１】
試料の載置面を挟んで、Ｘ線焦点を含んで構成されたＸ線発生器とＸ線検出器とが対向して配置され、前記Ｘ線焦点から放射され、前記試料を透過したＸ線が前記Ｘ線検出器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線発生器のＸ線放射面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線放射面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、
前記Ｘ線発生器を、前記載置面と直交する軸を中心に、該軸から前記Ｘ線焦点までの長さを径として円形に移動させる発生器移動手段と、
前記Ｘ線検出器のＸ線受光面を、前記載置面と平行に維持したまま、なおかつ前記Ｘ線受光面上のある２点を結ぶ直線の向きを一定方向に保たせたまま、
前記Ｘ線発生器を、前記軸のまわりを該軸を中心にして円形に移動させる検出器移動手段とを備えると共に、
前記発生器移動手段と前記検出器移動手段とが、駆動源からの動力を機械的に伝達する動力伝達手段を介して機械的に連結され、該動力伝達手段の駆動により、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との円形移動が同期して行われるように構成されていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記動力伝達手段が、
前記発生器移動手段と機械的に連結された第１の動力伝達軸と、
前記検出器移動手段と機械的に連結された第２の動力伝達軸と、
前記第１の動力伝達軸と第２の動力伝達軸とを機械的に連結する第３の動力伝達軸とを含んで構成され、前記駆動源が前記第１〜第３の動力伝達軸のいずれかと連結されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記発生器移動手段が、
前記第１の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、
前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、
前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線発生器とを結合するための結合部と、
前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、
前記Ｘ線発生器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴とする請求項２記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、
該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴とする請求項３記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記Ｘ線発生器が取り付けられる取付部を備え、
該取付部が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記長さのずれた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されると共に、
前記取付部を前記軸方向に移動させる軸方向移動手段を備えていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記検出器移動手段が、
前記第２の動力伝達軸と連結された状態で支持部に配設された、前記軸を軸心とする駆動軸と、
前記支持部に配設された、前記駆動軸と並列した並列軸と、
前記駆動軸及び前記並列軸と前記Ｘ線検出器とを結合するための結合部と、
前記駆動軸と前記並列軸との間に巻き掛けられた巻掛伝動手段とを含んで構成され、
前記Ｘ線検出器が、前記結合部を介して、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ所定の長さ離れた位置で、軸支点間距離が前記駆動軸と前記並列軸との軸心間距離と同じになるように軸支されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかの項に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記結合部が、前記駆動軸を中心に回転するスイング軸部と、前記並列軸を中心に回転するスイング軸部と、前記駆動軸及び前記並列軸それぞれの軸心から同一方向へ前記所定の長さ離れた位置で、これらスイング軸部により軸支された回転板とを含み、
該回転板が、前記駆動軸と直交するＸ軸方向及びＹ軸方向への動きを許容する直動案内手段と接合されていることを特徴とする請求項６記載のＸ線検査装置。
【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２０１２−２２５８３３（Ｐ２０１２−２２５８３３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９５１２４（Ｐ２０１１−９５１２４）
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５０７１０８３０２）株式会社 ダイン (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５０７１０８３０２）株式会社 ダイン (4)
【Ｆターム（参考）】
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