二维图像检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种二维图像检测系统，能够将微小尺寸的被检体放大并稳定地进行摄影或者透视。改变根据以往的分辨率的参数推断设定条件的想法，在使用了稳定的焦点尺寸的X射线管(3)的情况下，根据X射线管(3)的焦点尺寸推断设定条件。能够根据焦点尺寸以及来设定最小摄影尺寸(b[μm])，能够根据所设定的最小摄影尺寸(b[μm])、X射线检测器4的像素间距(d[μm])以及bε/d≥5来设定放大率(ε)。由此，在使用了稳定的焦点尺寸的X射线管(3)的情况下，能够设定最小摄影尺寸(b[μm])和放大率(ε)。其结果，能够将微小尺寸的被检体(O)放大并稳定地进行摄影或者透视。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种二维图像检测系统，能够将微小尺寸的被检体放大并稳定地进行摄影或者透视。改变根据以往的分辨率的参数推断设定条件的想法，在使用了稳定的焦点尺寸的X射线管(3)的情况下，根据X射线管(3)的焦点尺寸推断设定条件。能够根据焦点尺寸以及来设定最小摄影尺寸(b)，能够根据所设定的最小摄影尺寸(b)、X射线检测器4的像素间距(d)以及bε/d≥5来设定放大率(ε)。由此，在使用了稳定的焦点尺寸的X射线管(3)的情况下，能够设定最小摄影尺寸(b)和放大率(ε)。其结果，能够将微小尺寸的被检体(O)放大并稳定地进行摄影或者透视。【专利说明】二维图像检测系统
本专利技术涉及一种对基于由二维阵列检测器检测到的光或者放射线的二维图像进 行检测的二维图像检测系统，特别是涉及一种将微小尺寸的被检体放大并进行摄影或者透 视的供微小观察用的二维阵列检测器的技术。
技术介绍
二维图像检测系统用于无损检查装置等。作为无损检查装置中使用的被检体，存 在安装基板、多层基板的通孔/图案/焊点部、配置在平板上的集成电路（IC integrated Circuit)之类的安装前的电子部件、金属等铸件、录像机之类的成型品等。 近年来，由于设备的集成化，预计会正式导入使1C彼此堆叠的三维安装。但是，与 作为三维安装的组成部分的晶圆凸块（Wafer Bump)、在由硅构成的基板上具有贯通孔并向 该贯通孔插入电极而得到的硅贯通电极（TSV:Through-Silicon Via)有关的无损检查技 术还没有确立，在开发现场、生产现场正期望一种能够以无损方式判断优劣的方法。 在对凸块之类的金属进行无损检查中能够列举利用X射线进行的透视摄影、X射 线CT。在X射线CT的情况下，能够将基于由二维阵列检测器检测到的X射线的二维图像重 构来制作三维图像。因而，在X射线CT中能够三维地观察内部的构造，能够准确地判断缺 陷的位置。另一方面，也存在以下缺点：在获取重构所需的个数的二维图像上耗费时间，在 进行重构的运算上也耗费时间，从而耗费总检查时间。 与此相对地，在利用X射线进行的透视摄影中，虽然不知道缺陷部分的三维的形 状，但与X射线CT相比检查时间格外短，对于多个产品的检查是有效的。这两种方式中当 前通用的方法是使被检体接近X射线管（射线源）等产生源的放大摄影（例如，参照专利 文献1)。 专利文献1 :日本特开2007-203061号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问颢 然而，现状是用于找出几 μηι级别的缺陷的放大摄影中的系统的构成条件（设定 条件）不明确。当前，一般通用的微型凸块的尺寸是20μηι，期望在该凸块中进行4μιη以上 的空隙（缺损）的检测。对这种尺寸的凸块、空隙进行摄影或者透视的X射线透视摄影装 置当前正在开发之中。另外，进行这种细微观察时的X射线管的管球的焦点尺寸、像素尺寸 (pixels size)、放大率的设定条件不明确。焦点尺寸越小则能够获得越良好的分辨率，还 存在一种焦点尺寸以lym为限（小于Ιμπι)的管球。但是，这种微小焦点尺寸的管球的动 作不稳定，需要一种即使是某种程度的焦点尺寸（例如焦点尺寸多1 y m)的管球也能够进 行细微观察的系统。 本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够将微小尺寸的被检体 放大并稳定地进行摄影或者透视的二维图像检测系统。 用干解决间颢的方案 专利技术人为了解决上述问题进行了深入研究，结果得出如下见解。 即，在将微小尺寸的被检体放大并进行摄影或者透视的过程中，分辨率（图像分 辨率）越高越好，例如能够观察微小尺寸的凸块、空隙，但实际的分辨率取决于X射线源（X 射线管球等）的性能。换句话说，如果X射线源的焦点尺寸不微小，则无法预料分辨率提高。 因此，改变想法试着关注于除焦点尺寸以外的参数。 如上所述，焦点尺寸越小则越能够提高分辨率，但如果焦点尺寸过小，则产生源 (在X射线的情况下，是作为射线源的X射线管的管球）的动作变得不稳定。因此，在使用 了动作没有变得不稳定的焦点尺寸的产生源的情况下，试着关注于根据焦点尺寸来推断放 大率等设定条件。 参照图4至图7来说明得出下述见解的背景。图4是示出基于X射线透视摄影 的放大摄影时的图像的模糊的示意图，图5是示出模糊相对于放大率的比例的收敛的曲线 图，图6是以作为（2)式的条件的临界值的放大率为62. 5倍、像素（pixel)间距为50 μ m 来改变焦点尺寸时的截面轮廓（仿真），图7是（4)式的条件的临界值时的直径为20 μ m的 凸块的截面轮廓（仿真）。 如图4所示，将被检体0的尺寸设为r0,将被检体0在（二维阵列）检测器上的投 影像的尺寸设为rl，将焦点尺寸设为φ，将模糊的大小设为a，将放大率设为ε，将射线源S 与被检体〇之间的距离（S0D:Source Object Distance)设为S0D，将射线源S与检测器D 之间的距离（SID:Source Image Distance)设为 SID。放大率 ε 用 ε = SID/S0D 表示， rl= ε ·Γ〇的关系成立。另外，基于相似的关系，a:(STD_S0P)，>iSOD成立。由此，模 糊的比例a/rl如下述（1)式那样表示。 【权利要求】1. 一种二维图像检测系统，具备：产生源，其产生光或者放射线；以及二维阵列检测 器，其构成为将检测元件二维阵列状地排列，该检测元件通过将该光或者该放射线转换为 电荷信息来检测光或者放射线，该二维图像检测系统对基于由该二维阵列检测器检测到的 光或者放射线的二维图像进行检测，其中， 在将最小摄影尺寸设为bum，将由上述产生源、被检体以及上述二维阵列检测器的距 离决定的放大率设为ε，将上述二维阵列检测器的像素间距设为dym，将上述产生源的焦 点尺寸设为φμιτι的情况下，基于上述焦点尺寸设定上述最小摄影尺寸，并且基于所设定的 最小摄影尺寸设定上述放大率，以使b ε /d彡5、((><b/2的关系成立。2. 根据权利要求1所述的二维图像检测系统，其特征在于， 上述二维阵列检测器具有将上述放射线直接转换为上述电荷信息的直接转换膜。3. 根据权利要求1所述的二维图像检测系统，其特征在于， 上述二维阵列检测器具有间接转换膜，该间接转换膜通过将上述放射线暂时转换为 光，并将暂时转换得到的该光转换为上述电荷信息，来将上述放射线间接地转换为上述电 荷息。4. 一种二维图像检测系统，具备：产生源，其产生光或者放射线；以及二维阵列检测 器，其构成为将检测元件二维阵列状地排列，该检测元件通过将该光或者该放射线转换为 电荷信息来检测光或者放射线，该二维图像检测系统对基于由该二维阵列检测器检测到的 光或者放射线的二维图像进行检测，其中， 在将最小摄影尺寸设为b μ m，将由上述产生源、被检体以及上述二维阵列检测器的距 离决定的放大率设为ε，将上述二维阵列检测器的像素间距设为dym，将上述产生源的焦 点尺寸设为φ μπι的情况下，基于上述焦点尺寸设定上述最小摄影尺寸和上述放大率，以使 b ε /d > 5、(p^b/2 · ε/(ε_1)的关系成立。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维图像检测系统，具备：产生源，其产生光或者放射线；以及二维阵列检测器，其构成为将检测元件二维阵列状地排列，该检测元件通过将该光或者该放射线转换为电荷信息来检测光或者放射线，该二维图像检测系统对基于由该二维阵列检测器检测到的光或者放射线的二维图像进行检测，其中，在将最小摄影尺寸设为bμm，将由上述产生源、被检体以及上述二维阵列检测器的距离决定的放大率设为ε，将上述二维阵列检测器的像素间距设为dμm，将上述产生源的焦点尺寸设为的情况下，基于上述焦点尺寸设定上述最小摄影尺寸，并且基于所设定的最小摄影尺寸设定上述放大率，以使bε/d≥5、的关系成立。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐野哲，佐藤敏幸，田边晃一，吉牟田利典，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP