特開2017-219508(P2017-219508A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-219508(P2017-219508A)
(43)【公開日】2017年12月14日
(54)【発明の名称】検査装置
(51)【国際特許分類】
   G01N 23/04 20060101AFI20171117BHJP
   G01N 23/18 20060101ALI20171117BHJP
【FI】
   G01N23/04 320
   G01N23/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2016-116148(P2016-116148)
(22)【出願日】2016年6月10日
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085006
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信
(74)【代理人】
【識別番号】100100549
【弁理士】
【氏名又は名称】川口 嘉之
(74)【代理人】
【識別番号】100096873
【弁理士】
【氏名又は名称】金井 廣泰
(74)【代理人】
【識別番号】100123319
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 武彦
(74)【代理人】
【識別番号】100125357
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100123098
【弁理士】
【氏名又は名称】今堀 克彦
(74)【代理人】
【識別番号】100138357
【弁理士】
【氏名又は名称】矢澤 広伸
(72)【発明者】
【氏名】杉田 信治
(72)【発明者】
【氏名】大西 貴子
(72)【発明者】
【氏名】太田 佳秀
【テーマコード(参考)】
2G001
【Fターム(参考)】
2G001AA01
2G001BA11
2G001CA01
2G001DA09
2G001HA14
2G001KA04
2G001LA11
2G001PA11
2G001SA14
(57)【要約】
【課題】放射線を用いた検査装置において、放射線の漏洩を防ぎつつ検査時間の短縮を図る。
【解決手段】搬入準備室と、撮影室と、搬出準備室と、を有する検査装置であって、前記搬入準備室および搬出準備室は、第一の開口部から検査対象物を搬入する搬入手段と、前記搬入された検査対象物を、前記搬入の方向とは異なる方向に第二の開口部まで平行移動させるトラバーサと、前記トラバーサの移動方向とは異なる方向に前記検査対象物を移動させ、第二の開口部から搬出する搬出手段と、を有し、前記撮影室は、前記搬入準備室から搬入された前記検査対象物を撮影する撮影手段と、を有し、前記トラバーサは、前記検査対象物を載置する載置部と、前記載置部と共に移動し、前記第一の開口部または前記第二の開口部から侵入し当該トラバーサの移動方向に伝播する放射線が他方の開口部に達しないよう遮蔽する遮蔽部材と、からなる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬入準備室と、撮影室と、搬出準備室と、を有する検査装置であって、
前記搬入準備室および搬出準備室は、
第一の開口部から検査対象物を搬入する搬入手段と、
前記搬入された検査対象物を、前記搬入の方向とは異なる方向に第二の開口部まで平行移動させるトラバーサと、
前記トラバーサの移動方向とは異なる方向に前記検査対象物を移動させ、第二の開口部から搬出する搬出手段と、を有し、
前記撮影室は、
前記搬入準備室から搬入された前記検査対象物を撮影する撮影手段と、を有し、
前記トラバーサは、前記検査対象物を載置する載置部と、前記載置部と共に移動し、前記第一の開口部または前記第二の開口部から侵入し当該トラバーサの移動方向に伝播する放射線が他方の開口部に達しないよう遮蔽する遮蔽部材と、からなる
ことを特徴とする、検査装置。
【請求項2】
前記遮蔽部材は、第一の部材および第二の部材からなり、
前記第一の部材および第二の部材は、前記トラバーサの移動中において、当該第一の部材および第二の部材と、前記搬入準備室または搬出準備室の対向する内壁と、によって閉空間が形成可能な位置に配置される
ことを特徴とする、請求項1に記載の検査装置。
【請求項3】
前記閉空間によって前記第一の開口部と前記第二の開口部とが空間的に分離される
ことを特徴とする、請求項2に記載の検査装置。
【請求項4】
前記第一の部材および第二の部材は、前記載置部を挟んで、前記トラバーサの移動方向と直交する面内に平行に配置され、前記搬入準備室または搬出準備室の内壁と摺動する板状の部材である
ことを特徴とする、請求項2または3に記載の検査装置。
【請求項5】
前記第一の開口部から前記第二の開口部までの最短距離が、前記第一の部材と第二の部材間の距離よりも長い
ことを特徴とする、請求項4に記載の検査装置。
【請求項6】
前記第一の開口部または第二の開口部に位置する前記トラバーサが、他方の開口部に対して遠ざかる方向に移動しないよう、前記トラバーサの可動範囲を制限する部材をさらに有する
ことを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の検査装置。
【請求項7】
前記搬入準備室が有する搬入手段は、前記撮影手段が撮影を完了させる前に、次の検査対象物を前記搬入準備室内に搬入する
ことを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の検査装置。
【請求項8】
前記搬入準備室が有するトラバーサは、前記撮影手段が撮影を完了させる前に、次の検査対象物を前記第二の開口部まで移動させる
ことを特徴とする、請求項7に記載の検査装置。
【請求項9】
搬入準備室と、撮影室と、搬出準備室と、を有する検査装置であって、
前記搬入準備室および搬出準備室は、
第一の開口部から検査対象物を搬入する搬入手段と、
前記搬入された検査対象物を、前記搬入の方向とは異なる方向に第二の開口部まで平行移動させるトラバーサと、
前記トラバーサの移動方向とは異なる方向に前記検査対象物を移動させ、第二の開口部から搬出する搬出手段と、を有し、
前記撮影室は、
前記搬入準備室から搬入された前記検査対象物を撮影する撮影手段と、を有し、
前記トラバーサは、前記検査対象物を載置する載置部と、前記載置部と共に移動する第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材と、からなり、
前記第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材は、前記トラバーサの移動中において、当該第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材と、前記搬入準備室または搬出準備室の対向する内壁と、によって閉空間を形成する位置に配置され、
前記閉空間によって前記第一の開口部と前記第二の開口部とが空間的に分離される
ことを特徴とする、検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線を用いた検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
X線撮影により得られる画像情報を用いて検査対象の非破壊検査を行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、X線CTにより基板実装部品の3Dデータを再構成し、この3Dデータから半田付けの良否等を検査する手法が開示されている。この種のX線検査装置は、検査対象の内部構造や微細構造を高精度に検査できることから、各種工業製品の製造ラインにおける自動検査等に利用されはじめている。
【0003】
インラインで利用される検査装置においては、検査工程での滞留を防ぐために、検査のサイクルタイムをできるだけ短縮することが要求される。そのため、特許文献2のように、搬送ラインを2列設置し(デュアルレーンと呼ばれる)、一方の搬送ラインの検査対象を検査している間に、他方の搬送ラインで次の搬送対象を検査位置まで搬送しておくことで、実質的な搬入時間をゼロに近づけるという構成が知られている。
しかし、このような機構をX線検査装置に適用しようとした場合、X線の照射中に、次の検査対象を装置内に搬入する必要が生じるため、装置外へのX線の漏洩対策が必要となる。
【0004】
一方、特許文献3に記載の検査装置では、搬入部および搬出部にそれぞれ二重のシャッターを設け、撮影部が外部に露出しないように検査対象物の搬入および搬出を行っている。これにより、X線の漏洩を防ぎつつ、検査対象の受け渡しを迅速に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−156788号公報
【特許文献2】特開2000−12999号公報
【特許文献3】特開2014−098567号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献3に記載の検査装置のように、遮蔽用のシャッターを多重化した場合、シャッターの構造や制御が複雑になり、装置のコストが上昇するという問題が発生する。また、特許文献3に記載の発明をデュアルレーン構造に適用しようとすると、シャッターのサイズが大型化し、速度低下につながるという問題がある。
【0007】
本発明は上記の課題を考慮してなされたものであり、放射線を用いた検査装置において、放射線の漏洩を防ぎつつ検査時間の短縮を図る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第一の形態に係る検査装置は、搬入準備室と、撮影室と、搬出準備室の三つの区画を有する検査装置である。
【0009】
具体的には、前記搬入準備室および搬出準備室は、第一の開口部から検査対象物を搬入する搬入手段と、前記搬入された検査対象物を、前記搬入の方向とは異なる方向に第二の開口部まで平行移動させるトラバーサと、前記トラバーサの移動方向とは異なる方向に前記検査対象物を移動させ、第二の開口部から搬出する搬出手段と、を有し、前記撮影室は
、前記搬入準備室から搬入された前記検査対象物を撮影する撮影手段と、を有し、前記トラバーサは、前記検査対象物を載置する載置部と、前記載置部と共に移動し、前記第一の開口部または前記第二の開口部から侵入し当該トラバーサの移動方向に伝播する放射線が他方の開口部に達しないよう遮蔽する遮蔽部材と、からなることを特徴とする。
【0010】
撮影室とは、X線をはじめとする放射線によって検査対象物の撮影を行う区画である。また、搬入準備室とは、撮影室に搬入される検査対象物を待機させるための区画であり、搬出準備室とは、撮影が完了した検査対象物を排出するための区画である。
放射線によって撮影を行う検査装置においては、検査対象物が撮影室に出入りする際に放射線が漏洩するおそれがある。そこで、本発明に係る検査装置は、搬入準備室および搬出準備室を設け、各準備室の内部にて放射線を遮蔽する。
【0011】
搬入準備室および搬出準備室は、それぞれ、第一の開口部から検査対象物を搬入し、トラバーサによって移動させたのち、第二の開口部から検査対象物を搬出する。すなわち、搬入準備室は、第一の開口部が外部に繋がっており、第二の開口部が撮影室に繋がっている。また、搬出準備室は、第一の開口部が撮影室に繋がっており、第二の開口部が外部に繋がっている。
【0012】
また、トラバーサは、開口部から検査対象物を搬入および搬出する方向とは異なる方向に当該検査対象物を平行移動する。トラバーサは、開口部から侵入した放射線が他方の開口部に達しないよう配置する遮蔽部材を有している。遮蔽部材は、トラバーサの位置にかかわらず、第一の開口部と第二の開口部とが連通しないように遮蔽する位置に配置され、載置部と共に移動する。
かかる構成によると、シャッターなどの特別な機構を必要とすることなく、撮影室と外部とが連通しない状態を維持したまま、検査対象物を搬入および搬出することができる。
【0013】
また、前記遮蔽部材は、第一の部材および第二の部材からなり、前記第一の部材および第二の部材は、前記トラバーサの移動中において、当該第一の部材および第二の部材と、前記搬入準備室または搬出準備室の対向する内壁と、によって閉空間が形成可能な位置に配置されることを特徴としてもよい。
【0014】
対向する内壁と遮蔽部材によって閉空間が形成できる位置に遮蔽部材を配置することで、搬入出経路上においてエアロックのような独立した区画を形成することができる。すなわち、第一の開口部と第二の開口部とが連通しない状態を保ったまま検査対象物を搬入出することができる。
【0015】
また、本発明に係る検査装置は、前記閉空間によって前記第一の開口部と前記第二の開口部とが空間的に分離されることを特徴としてもよい。
【0016】
第一の開口部と第二の開口部とを空間的に分離することで、装置外部への放射線の漏出を防ぐことができる。
【0017】
また、前記第一の部材および第二の部材は、前記載置部を挟んで、前記トラバーサの移動方向と直交する面内に平行に配置され、前記搬入準備室または搬出準備室の内壁と摺動する板状の部材であることを特徴としてもよい。
【0018】
載置部を挟んで平行に配置された二枚の部材と内壁とを摺動させることで、載置部が、第一の開口部と連通した状態、第二の開口部と連通した状態のいずれの状態にある場合であっても、撮影室から到来する放射線を遮蔽することができる。なお、摺動とは、完全に隙間が無い状態でなくてもよい。内壁と遮蔽部材との間には、当該遮蔽部材をスムーズに
移動させるための若干の隙間があってもよい。
【0019】
また、本発明に係る検査装置は、前記第一の開口部から前記第二の開口部までの最短距離が、前記第一の部材と第二の部材間の距離よりも長いことを特徴としてもよい。
【0020】
かかる構成によると、トラバーサの位置にかかわらず、第一の開口部と第二の開口部が連通することがなくなり、撮影室から到来する放射線を確実に遮蔽することができる。
【0021】
また、本発明に係る検査装置は、前記第一の開口部または第二の開口部に位置する前記トラバーサが、他方の開口部に対して遠ざかる方向に移動しないよう、前記トラバーサの可動範囲を制限する部材をさらに有することを特徴としてもよい。
【0022】
第一の開口部と第二の開口部との間にトラバーサがある場合、撮影室から到来する放射線は遮蔽部材によって遮蔽されるが、トラバーサが当該範囲を外れた場合、第一の開口部と第二の開口部が連通してしまうおそれがある。そこで、これを防止するため、トラバーサの可動範囲を制限する部材を配置してもよい。
【0023】
また、前記搬入準備室が有する搬入手段は、前記撮影手段が撮影を完了させる前に、次の検査対象物を前記搬入準備室内に搬入することを特徴としてもよく、前記搬入準備室が有するトラバーサは、前記撮影手段が撮影を完了させる前に、次の検査対象物を前記第二の開口部まで移動させることを特徴としてもよい。
【0024】
このように、撮影が完了する前に次の検査対象物を撮影室の手前まで搬入し待機させることで、検査が始まるまでの時間を短縮し、トータルの検査速度を向上させることができる。
【0025】
また、本発明の第二の形態に係る検査装置は、
搬入準備室と、撮影室と、搬出準備室と、を有する検査装置であって、前記搬入準備室および搬出準備室は、第一の開口部から検査対象物を搬入する搬入手段と、前記搬入された検査対象物を、前記搬入の方向とは異なる方向に第二の開口部まで平行移動させるトラバーサと、前記トラバーサの移動方向とは異なる方向に前記検査対象物を移動させ、第二の開口部から搬出する搬出手段と、を有し、前記撮影室は、前記搬入準備室から搬入された前記検査対象物を撮影する撮影手段と、を有し、前記トラバーサは、前記検査対象物を載置する載置部と、前記載置部と共に移動する第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材と、からなり、前記第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材は、前記トラバーサの移動中において、当該第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材と、前記搬入準備室または搬出準備室の対向する内壁と、によって閉空間を形成する位置に配置され、前記閉空間によって前記第一の開口部と前記第二の開口部とが空間的に分離されることを特徴とする。
【0026】
なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む検査装置として特定することができる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、放射線を用いた検査装置において、放射線の漏洩を防ぎつつ検査時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
図1】第一の実施形態に係るX線検査装置を模式的に示した断面図。
図2】第一の実施形態に係るX線検査装置の構成および機能を示したブロック図。
図3】搬入準備室100および搬出準備室300の構造を詳しく示した断面図。
図4】トラバーサ110の可動範囲を説明する図。
図5】基板の搬入における制御の流れを示すフローチャート図。
図6】基板の検査における制御の流れを示すフローチャート図。
図7】基板の搬出における制御の流れを示すフローチャート図。
図8】実施形態の変形例を説明する図。
図9】実施形態の変形例を説明する図。
図10】実施形態の変形例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
本発明は、X線撮影により得られる画像情報を用いて検査対象の非破壊検査を行うX線検査装置に関し、特に、X線検査装置に対して検査対象を搬入/搬出するための構成およびその制御に関するものである。以下に述べる実施形態では、斜めX線CT(コンピュータ・トモグラフィ)によって基板実装部品の3Dデータを再構成し、この3Dデータから半田付けの良否等を検査するための基板検査装置に本発明を適用した例を説明する。
【0030】
(第一の実施形態)
<装置の概要>
まず、図1および図2を参照して、本実施形態に係るX線検査装置の構成について説明する。図1は、本実施形態に係るX線検査装置1を模式的に示した断面図であり、図2は、X線検査装置1の構成および機能を示すブロック図である。図1および図2に示したように、X線検査装置1は、搬入準備部10と、撮影部20と、搬出準備部30と、を有して構成される。
【0031】
なお、図1は、検査における基板の流れを模式的に表した図であり、X線を遮蔽する手段については、図3を参照しながら後ほど説明する。
【0032】
図1に示したように、X線検査装置1の本体には、X線撮影を行う撮影部20が設けられ、その上流側(図の左側)には、検査対象物である基板Kを搬入するための搬入準備部10が設けられている。また、下流側(図の右側)には、基板を搬出するための搬出準備部30が設けられている。搬入準備部10には、上流工程(例えばリフロ工程)から基板を搬送するための搬送機構111が配置されている。搬送機構111は、図中の上下方向に可動し、撮影部20に配置された搬送機構203に接続可能な構成となっている。上流工程から搬送されてきた基板Kは、搬入準備部10(搬送機構111)を経由して撮影部20内に搬入され、必要な撮影および検査が行われた後、搬出準備部30が有する搬送機構311に受け渡される。搬送機構311は、図中の上下方向に可動し、搬出口から下流工程に搬送される。このように、本実施形態に係るX線検査装置1は、製造ラインの途中で(インラインで)基板の自動検査を行うことを想定した構成となっている。
【0033】
まず、搬入準備部10について説明する。
搬入準備部10は、検査対象である基板Kを搬入するための搬入口と、当該基板を撮影部に送り出すための搬出口を有した箱状の部材(以下、搬入準備室100)を備えている。当該部材は、X線を遮蔽する材料で構成されている。
なお、以下の説明では、検査対象の基板が通過する箱状の部材を搬入準備室100と称し、搬入準備室100内にある機構やそれを制御する手段全体を搬入準備部10と称する。搬入準備部10は、搬入準備室100のほか、搬送機構111、昇降機構112、制御部120から構成される。
【0034】
搬送機構111は、載置された物体を搬送方向(図中X軸方向)に移動させるための手段である。搬送機構111は、典型的にはリニアアクチュエータとレール、ベルトコンベ
アなどによって構成されるが、他の手段を用いてもよい。上流工程から搬送されてきた基板Kは、搬送機構111によって搬入準備室100に搬入される。
【0035】
また、搬送機構111は、昇降機構112によって、基板の搬送方向とは直交する方向(図中Z軸方向)に可動する構成となっている。なお、昇降機構112は、搬送機構111を移動させることができれば、リニアアクチュエータ等によって駆動してもよいし、ベルトやチェーンを介して動力を取得し、駆動するものであってもよい。
搬入準備室100に搬入された基板Kが搬出口まで到着すると、搬送機構111が、基板Kを撮影室200に送り出し、撮影および検査が実行される。
【0036】
制御部120は、搬送機構111および昇降機構112の動作を制御する手段である。制御部120は、例えば、汎用のコンピュータ上でソフトウェアを実行することで実現してもよいし、専用のハードウェアによって実現してもよい。制御部120が行う具体的な制御の内容については後述する。
【0037】
次に、撮影部20について説明する。
撮影部20は、検査対象の基板Kを搬入準備室100から搬入するための搬入口と、当該基板を搬出準備室300に送り出すための搬出口を有した箱状の部材(以下、撮影室200)を備えている。当該部材は、X線を遮蔽する材料で構成されている。
なお、以下の説明では、基板に対して検査を行う区画である箱状の部材を撮影室200と称し、撮影室200内にある機構やそれを制御する手段全体を撮影部20と称する。撮影部20は、撮影室200のほか、X線発生器201、X線検出器202、搬送機構203、制御部204、検査部205から構成される。
【0038】
X線発生器201は、X線を放射する装置である。ここではX線CT撮影を行うため、X線束が円錐状に広がるコーンビームを放射するX線源を用いる。
X線検出器202は、X線源から放射され、検査対象の基板を透過したX線を検出する2次元X線検出器である。X線検出器202としては、I.I.(Image Intensifier)
管やFPD(フラットパネルディテクタ)を用いることができる。なお、ここでは一つのX線検出器を用いているが、複数個のX線検出器を用いても構わない。
なお、X線発生器201およびX線検出器202は、不図示のステージによって、三次元方向に可動する構成となっている。
搬送機構203は、前述した搬送機構111と同様であるため説明は省略する。
【0039】
制御部204は、X線発生器201、X線検出器202、搬送機構203の動作を制御することで、検査対象物に対するX線撮影を制御する手段である。
具体的には、搬入準備室100から搬入された基板の受け入れ、検査が終了した基板の排出、不図示のステージを用いたX線発生器201やX線検出器202の位置決め、X線発生器201が行うX線の放射などを制御する。
【0040】
検査部205は、X線検出器202が検出したX線像に基づいて、基板の検査を実行する手段である。本実施形態では、X線発生器およびX線検出器と、検査対象物との相対位置を変更しながら、複数回(数回から数十回)の撮影を行うことにより、様々な角度でのX線透過像を取得し、それらのデータを基に基板の3次元データを再構成する。これは斜めX線CTと呼ばれる撮像方式であり、電子基板のように厚みが無い対象を検査するのに好適な撮像方式である。なお、斜めX線CTの具体的な計算方法については、公知なものであるため説明は省略する。
検査部205は、取得した3次元データに基づいて、基板の検査を行う。例えば、基板上の部品の配置位置、はんだの状態(ぬれ上がり高さや角度など)などを判定し、結果を生成する。生成した結果は、下流工程に送信してもよいし、不図示の表示装置を介して装
置のユーザに提供してもよい。
【0041】
制御部204および検査部205には、例えば、CPU(中央演算処理装置)と呼ばれる一般的な汎用演算装置を用いることができる。制御部204および検査部205は、RAMなどのメモリを備えていてもよいし、ROMやHDD、SSDなどを備えていてもよい。また、キーボード、ボタン、スイッチ、ポインティングデバイスなど、ユーザが指示を入力可能な任意の入力装置を備えていてもよい。また、ディスプレイ、スピーカなど、映像や音声等によって検査結果をユーザに提示可能な任意の出力装置を備えていてもよい。すなわち、一般的なコンピュータシステムを用いて、これらの機能部を実現することができる。
【0042】
なお、本実施形態では、撮影部20はX線による透過像に基づいて基板の検査を行うものとするが、それ以外の検査手段を有していてもよい。例えば、可視光像を取得するカメラをさらに備え、可視光像に基づいて基板の検査を行う構成を有していてもよい。
【0043】
次に、搬出準備部30について説明する。
搬出準備部30は、検査が終わった基板Kを撮影室200から搬入するための搬入口と、当該基板を下流工程に送り出すための搬出口を有した箱状の部材(以下、搬出準備室300)を備えている。当該部材は、X線を遮蔽する材料で構成されている。
なお、以下の説明では、検査対象の基板が通過する箱状の部材を搬出準備室300と称し、搬出準備室300内にある機構やそれを制御する手段全体を搬出準備部30と称する。搬出準備部30は、搬入準備室300のほか、搬送機構311、昇降機構312、制御部320から構成される。
【0044】
検査が完了し、撮影室200から送り出された基板Kは、搬送機構311によって搬出準備室300に移動する。搬出準備部30が有する搬送機構311および昇降機構312は、搬送機構111および昇降機構112と同様であるため、具体的な説明は省略する。搬出準備室300も、搬入準備室100と同様に搬入口および搬出口を有しており、基板Kを下流工程に向けて搬出する。
【0045】
<X線の遮蔽手段>
次に、図3を参照しながら、搬入準備室100および搬出準備室300が有する、X線の外部への漏出を防止する機構について説明する。図3は、搬入準備室100および搬出準備室300の構造をより詳しく示した断面図である。
【0046】
遮蔽板113Aおよび113Bは、搬送機構111を挟むようにXY平面上に配置された板状の部材である。遮蔽板113Aおよび113Bは、放射線を遮蔽する一般的な部材であればよく、典型的には鉛やタングステンなどである。
また、遮蔽板113Aおよび113Bの四方は、搬入準備室100の内壁に接しており、放射線を遮蔽する構造となっている。なお、搬送機構111、遮蔽板113A、遮蔽板113Bは一体となって可動する構成となっている。本実施形態では、これらをまとめてトラバーサ110と称する。
なお、搬出準備室300が有する各部材については、符号の百の位が異なるのみで、内容は同様であるため、個々の部材についての説明は省略する。
【0047】
図4は、トラバーサ110の可動範囲を説明する図である。図4からもわかるように、トラバーサ110のZ軸方向の可動範囲は、搬入口の高さに搬送機構111がある状態が上限、搬出口の高さに搬送機構111がある状態が下限となる。すなわち、搬入口と搬出口との間には、遮蔽板113Aもしくは遮蔽板113Bのいずれか(もしくは両方)が必ず存在する状態となる。搬入準備室100の搬出口は、撮影室200に繋がっているため
、搬出口からX線が侵入する可能性があるが、侵入したX線は遮蔽板によって遮蔽され、搬入口に到達することはない。すなわち、撮影室200と装置の外部とを空間的に分離することができる。また、当該分離状態は、トラバーサ110の位置にかかわらず保たれる。
なお、ここで述べた効果を得るためには、遮蔽板113Aと113Bとの間隔d1が、搬入口と搬出口の最短距離d2よりも小さい必要がある。
【0048】
なお、ここでは、搬入準備室100を例示して説明したが、撮影室200から搬出準備室300を介して基板を搬出する場合も仕組みは同様である。
【0049】
<処理フローチャート>
次に、図5〜7を参照して、基板の搬入、検査、搬出に関する制御について説明する。
図5は、基板の搬入における制御の流れを示すフローチャートである。図5に示した処理は、搬入準備部10が有する制御部120によって実行される。
なお、本例では、搬入準備部10、撮影部20、搬出準備部30が、それぞれステータスを保持しており、互いのステータスを参照しながら搬送の可否を決定する。ステータスは、「搬入待ち」「作業中」「搬出待ち」の三つである。
【0050】
まず、ステップS11で、昇降機構112を用いてトラバーサ110を上部へ移動させ、その後、ステータスを「搬入待ち」に変更する。これにより、搬送機構111が、上流工程における搬送路と接続される。
次に、ステップS12で、上流工程の準備が完了したか否かを判定する。本ステップでは、上流工程に位置する機器に対して、検査装置への搬入準備が完了したか否かを確認する。ここで肯定判定であった場合、ステップS13へ遷移し、搬送機構111を駆動して、検査対象の基板を受け入れる。否定判定であった場合、一定時間待機し、判定を繰り返す。
【0051】
搬入口から検査対象の基板が搬入されると、ステップS14で、ステータスを「作業中」に変更する。そして、ステップS15で、トラバーサ110を下部に移動させ、ステータスを「搬出待ち」に変更する。これにより、搬送機構111が、搬送機構203と接続される。
【0052】
次に、ステップS16で、撮影室200の準備が完了したか否かを判定する。本ステップでは、撮影部20が有する制御部204に対して、受け入れ準備が完了したか否かを判定する。本ステップでは、撮影部20のステータスが「搬入待ち」である場合に肯定判定となり、「作業中」および「搬出待ち」である場合に否定判定となる。ここで肯定判定であった場合、ステップS17へ遷移し、搬送機構111を駆動して、検査対象の基板を送り出す。否定判定であった場合、一定時間待機し、判定を繰り返す。
【0053】
検査対象基板の撮影室200への搬出が完了すると、ステップS18で、ステータスを「作業中」に変更する。その後、ステップS11へ遷移し、トラバーサを初期位置(上部)に移動させる。
【0054】
図6は、基板の検査における制御の流れを示すフローチャートである。図6に示した処理は、撮影部20が有する制御部204によって実行される。
【0055】
まず、ステップS21で、ステータスを「搬入待ち」に変更する。
次に、ステップS22で、搬入準備室100から基板を搬入する準備が完了したか否かを判定する。本ステップでは、搬入準備部10のステータスが「搬出待ち」である場合に肯定判定となり、「作業中」および「搬出待ち」である場合に否定判定となる。ここで肯
定判定であった場合、ステップS23へ遷移し、搬送機構203を駆動して、検査対象の基板を受け入れる。否定判定であった場合、一定時間待機し、判定を繰り返す。
【0056】
検査対象の基板が搬入されると、ステップS24で、ステータスを「作業中」に変更する。そして、ステップS24で検査を実行する。すなわち、X線の照射と撮影を行い、得られた画像を検査部205に送信し、検査を実行させる。検査が完了すると、ステップS25で、ステータスを「搬出待ち」に変更する。
なお、本例では、検査の完了を待ってからステップS25に遷移するようにしたが、撮影と検査を並列して行うようにしてもよい。すなわち、X線撮影が完了し、検査部205による検査が始まったら、ただちに基板を排出するようにしてもよい。
【0057】
次に、ステップS26で、搬出準備部30の受け入れ準備が完了したか否かを判定する。本ステップでは、搬出準備部30のステータスが「搬入待ち」である場合に肯定判定となり、「作業中」および「搬出待ち」である場合に否定判定となる。ここで肯定判定であった場合、ステップS27へ遷移し、搬送機構203を駆動して、検査済みの基板を搬出する。否定判定であった場合、一定時間待機し、判定を繰り返す。
【0058】
図7は、基板の搬出における制御の流れを示すフローチャートである。図7に示した処理は、搬出準備部30が有する制御部320によって実行される。
【0059】
まず、ステップS31で、昇降機構312を用いてトラバーサ310を下部へ移動させ、その後、ステータスを「搬入待ち」に変更する。これにより、搬送機構311が、搬送機構203と接続される。
次に、ステップS22で、撮影室200から基板を搬入する準備が完了したか否かを判定する。本ステップでは、撮影部20のステータスが「搬出待ち」である場合に肯定判定となり、「作業中」および「搬出待ち」である場合に否定判定となる。ここで肯定判定であった場合、ステップS33へ遷移し、搬送機構311を駆動して、検査済みの基板を受け入れる。否定判定であった場合、一定時間待機し、判定を繰り返す。
【0060】
搬入口から検査済みの基板が搬入されると、ステップS34で、ステータスを「作業中」に変更する。そして、ステップS35で、トラバーサ310を上部に移動させ、ステータスを「搬出待ち」に変更する。
【0061】
次に、ステップS36で、下流工程の準備が完了したか否かを判定する。本ステップでは、下流工程に位置する機器に対して、検査装置からの搬入準備が完了したか否かを確認する。ここで肯定判定であった場合、ステップS37へ遷移し、搬送機構311を駆動して、検査済みの基板を搬出する。否定判定であった場合、一定時間待機し、判定を繰り返す。
【0062】
基板の搬出が完了すると、ステップS38で、ステータスを「作業中」に変更する。その後、ステップS31へ遷移し、トラバーサを初期位置(下部)に移動させる。
【0063】
以上説明したように、本実施形態に係る検査装置は、撮影室で発生したX線を、トラバーサに備えられた遮蔽部材によって遮蔽する。かかる構成によると、X線を遮蔽する部材を独立して開閉させる機構が不要になり、装置のコストを抑えることができる。また、撮影室内でX線が照射中であっても搬入出動作を行うことができ、検査の高速化が容易となる。加えて、搬入準備部と搬出準備部が独立して動作するため、検査が完了した基板が検査装置から完全に搬出される前に、次の基板を検査室に搬入することができる。すなわち、X線撮影の間隔を短縮することができ、全体的な検査時間の短縮を図ることができる。
【0064】
(第二の実施形態)
第一の実施形態では、撮影室200内に搬送機構203が敷き詰められており、搬送機構203に載置された基板が移動するものとした。これに対し、第二の実施形態は、搬送機構203そのものを移動させることで基板を移動させる実施形態である。図8は、第二の実施形態に係るX線検査装置1を模式的に示した断面図である。
【0065】
図示したように、本実施形態では、搬送機構203は図中X軸方向に移動可能な構成となっている。
第二の実施形態では、ステップS21の処理を開始する前に、基板の受け入れが可能な位置に搬送機構203を移動させる。また、ステップS25の処理を開始する前に、基板の排出が可能な位置に搬送機構203を移動させる。また、ステップS27の完了後、基板の受け入れが可能な位置に搬送機構203を移動させるまでの間、ステータスを一時的に「作業中」に変更する。本発明は、このような形態にも適用することができる。
【0066】
(変形例)
なお、実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。
【0067】
例えば、上記の実施形態では基板検査装置を例示したが、本発明は基板以外の様々なものを検査対象としたX線非破壊検査に適用可能である。また、X線を利用する方式であれば、本発明は、斜めX線CT以外の撮像方式にも適用することができる。本発明の構成は、高い遮蔽効果が得られることから、コーンビームを利用する撮像方式に好適であるが、ファンビームや指向性の高いビームを利用する撮像方式にも適用することができる。
【0068】
また、実施形態の説明では、撮影室内の検査ラインは一本であるものとしたが、撮影室内の検査ラインを二列以上にしてもよい。例えば、X線撮影にかかる時間が、上流(下流)工程における処理時間よりも長い場合、検査ラインを複数設けてもよい。この場合、撮影室に搬入口と搬出口を複数個設けるようにしてもよい。例えば、搬入口(搬出口)がZ軸方向に並んでいる場合、目的の搬入口(搬出口)に合わせてトラバーサが停止するよう制御してもよい。また、搬入口(搬出口)がY軸方向に並んでいる場合、基板をY軸方向にシフトさせる機構をトラバーサに追加してもよい。また、トラバーサ自体に搬送機構を並列して配置してもよい。検査ラインの数は、処理量や処理時間のバランスに応じて決定すればよい。
【0069】
また、実施形態の説明では、検査対象物の搬送方向をX軸方向とし、トラバーサの移動方向をZ軸方向としたが、これに限られない。例えば、トラバーサを図中奥行き方向(Y軸方向)に移動可能としてもよい。このような形態は、上下方向(Z軸方向)に厚く、左右方向(Y軸方向)に薄い基板を検査する場合において好適である。この場合、複数の遮蔽板を、図中奥行き方向に平行して配置すればよい。トラバーサの移動方向や遮蔽板の配置位置は、設計に応じて変更することができる。
【0070】
また、トラバーサが規定の範囲外に移動しないよう、移動範囲を制限する部材を追加してもよい。例えば、図9(A)のように、トラバーサに位置不良が発生し、本来移動すべきではない範囲に到達すると、搬入口と搬出口が連通してしまい、X線が漏出する可能性がある。そこで、図9(B)のように緩衝部材を配置し、トラバーサの移動範囲を制限してもよい。これにより、トラバーサが本来移動すべき範囲外に移動しなくなり、安全性を高めることができる。
【0071】
また、実施形態の説明では、トラバーサが有する遮蔽板として、搬入準備室(搬出準備室)の内壁と摺動する一枚の板を例示したが、遮蔽板は必ずしも一枚の板形状でなくても
よく、内壁と摺動しなくてもよい。例えば、図10のように、遮蔽板と内壁との間に若干の隙間を有していてもよい。隙間の大きさは、許容可能なX線の漏出量に応じて設計すればよい。特に、遮蔽板を図10のようなコの字形状に形成すると、図9に示した緩衝部材を兼ねることができるため好適である。
【符号の説明】
【0072】
10・・・搬入準備部
20・・・撮影部
30・・・搬出準備部
100・・・搬入準備室
111・・・搬送機構
112・・・昇降機構
120・・・制御部
200・・・撮影室
201・・・X線発生器
202・・・X線検出器
203・・・搬送機構
204・・・制御部
205・・・検査部
300・・・搬出準備室
311・・・搬送機構
312・・・昇降機構
320・・・制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10