透射成像裝置的製作方法

2023-09-10 09:24:20 3

專利名稱：：透射成像裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種例如可以用於電子電路基板的透射成像檢查等的透射成像裝置。具體地講，涉及具有下述結構的透射成像裝置，設有從靶體(target)照射放射線的射線源(radiationsource)裝置和放射線檢測器，在該靶體和放射線檢測器之間設置有用於安裝試樣的試樣臺(specimentable)，所述放射線檢測器和所述靶體配置成使放射線檢測器的檢測面的中心部與連接該中心部和靶體的基準軸大致正交。
背景技術：
：作為如上所述的現有的透射成像裝置，例如公知有專利文獻日本專利特開2001-153819號公報所公開的裝置，其具有用於獲得X射線斷層影像(tomographicimage)的第一攝像單元和用於獲得可變角度透射影像的第二攝像單元。在該文獻所公開的發明中，為了通過稱為X射線斷層成像法的方法獲得斷層影像，將斷層照相機用影像增強器固定在X射線源的斜下方，並使其檢測面水平。由於該方法的目的是通過使X射線影像與試樣的旋轉同步旋轉來獲得旋轉面的斷層影像，所以檢測器的檢測面與連接其中心部和靶體的基準線交叉。並且，為了確認斷層成像法(laminograph)的成像位置，需要從不同的角度拍攝透射影像。在這種情況下，通常是通過適當移動作為第二攝像單元的一個放射線檢測器以改變角度，來獲得透射影像。因此，在每次拍攝不同角度的透射影像時，需要使放射線檢測器移動到所設定的角度，所以成像效率差，而且由於移動機構複雜，導致成本升高。另外，為了製作這種裝置，必須使X射線到達斷層照相機，所以需要準備廣角大的X射線源。這種情況下，作為X射線源，不得不使用透射式X射線發生器。並且，射線能量因靶體的透射而衰減，結果，很難在中央位置和兩端處獲得清楚的影像。
發明內容鑑於上述以往實際情況，本發明的目的在於提供一種透射成像裝置，其能夠通過簡單的結構從兩個或兩個以上的不同觀察點獲得透射成像影像。透射成像裝置設有從靶體照射放射線的射線源裝置和放射線檢測器，在該靶體和放射線檢測器之間設置有用於安裝試樣的試樣臺，所述放射線檢測器和所述靶體配置成使放射線檢測器的檢測面的中心部與連接該中心部和靶體的基準軸大致正交，所述放射線檢測器由一對第一、第二放射線檢測器構成，第一放射線檢測器通過驅動機構相對所述靶體可遠近移動，而且可以配置成比所述第二放射線檢測器更遠離所述靶體，所述射線源裝置的所述靶體呈傾斜狀與陰極對置，所述射線源裝置和所述第一、第二放射線檢測體配置成使所述陰極定向於第二放射線檢測器側。根據該特徵，使用放射線檢測器的檢測面的中心部與基準軸大致正交的一對第一、第二放射線檢測器。這樣，可以在不移動放射線檢測器的情況下從不同的兩個角度拍攝失真較小的透射影像，而且裝置的結構也非常簡單。並且，通過使射線源裝置的靶體呈傾斜狀與陰極對置，可以實現在規定範圍內的放射線照射。另外，通過把射線源裝置和第一、第二放射線檢測器配置成使陰極定向於第二放射線檢測器側，第一、第二放射線檢測器雙方均可以檢測能量衰減較小的放射線。也可以形成如下結構所述射線源裝置和所述第一、第二放射線檢測器配置成使所述射線源裝置的最高輸出軸位於所述基準軸中的所述第一放射線檢測器的第一基準軸上，或位於一對所述基準軸之間。根據該結構，由於可以通過第一、第二放射線檢測器檢測能量衰減較小的放射線，所以能夠防止透射影像的畫質降低。此外，所述第二放射線檢測器也可以是平板檢測器。根據該結構，由於平板檢測器的檢測面是平面，所以能夠獲得沒有失真的立體透射影像。另外，可以使所述第一放射線檢測器為影像增強器。根據該結構，由於更加不容易受到射線源裝置的輸出的影響，因此即使遠離靶體也能夠保持透射影像的畫質。這樣，上述本發明涉及的透射成像裝置，通過把射線源配置成使最高輸出強度軸位於第一基準軸和第二基準軸之間，可以防止透射影像的畫質降低。並且，由於不變更檢測器的角度即可獲得立體透射影像，因而能夠提供一種裝置結構被簡化、並且成像效率良好的透射成像裝置。另外，通過使用影像增強器作為第一放射線檢測器、使用平板檢測器作為第二放射線檢測器，可以拍攝更加優質的透射影像。根據下述的本發明實施方式的記載進一步明確發明的其他目的、結構和效果。圖1是將透射成像裝置的一部分剖開的主視圖。圖2是將透射成像裝置的一部分剖開的側視圖。圖3是透射成像裝置的俯視圖。圖4是表示第一、第二放射線檢測器、靶體、陰極和最高輸出軸的位置關係的概要圖。圖5是表示在最高輸出軸的位置處的相對輸出的曲線圖，(a)是表示沿X方向的相對輸出的曲線圖，(b)是表示沿Y方向的相對輸出的曲線圖。具體實施例方式下面，參照本發明的實施方式。如圖1～圖3所示，本發明的透射成像裝置1大致包括具有照射X射線的靶體2a的射線源裝置2；用於檢測透射X射線的第一、第二放射線檢測器3、4；用於安裝試樣S的試樣臺5；使第一、第二放射線檢測器3、4相對試樣臺5進行相對移動的移動機構組6；殼體10。移動機構組6包括用於使試樣臺5沿X方向前後水平移動的臺移動機構7；用於使射線源裝置2和第一、第二放射線檢測器3、4沿Y方向水平移動的橫向移動機構8；以及用於使第一放射線檢測器3沿Z方向垂直移動的上下移動機構9。將檢測能力高的影像增強器(II)3用作第一放射線檢測器。雖然影像增強器3的影像產生枕形失真(bobbindistortion)，但可以使用失真校正透鏡來校正成像影像的枕形失真。另一方面，將平板檢測器4用作第二放射線檢測器。平板檢測器4在象素矩陣結構的攝像元件上粘貼有用於把X射線能量轉換成光的閃爍器。由於平板檢測器4的粘貼有閃爍器的檢測面4a是平面，所以所拍攝的影像是試樣S的沒有失真的立體透射影像。影像增強器3由上下移動機構9支承，該上下移動機構9包括可動架21、電動機22、絲槓25和螺母26，並且該影像增強器3安裝在安裝板20上，並使得檢測面3a至少在其中心部P與第一基準軸L1正交。安裝板20具有一對滑動器20a、20a，這些滑動器20a、20a設置在滑動軸21a的兩側，並且可分別沿Z方向自由滑動，上述滑動軸21a安裝在可動架21上。可動架21具有上部的上框架21b、一對滑動器21c、21c、和一對傳動帶安裝部21d、21d。上框架21b在兩端具有驅動帶輪23a和從動帶輪23b，並且在該驅動帶輪23a和從動帶輪23b上掛繞有傳動帶24。在驅動帶輪23a上通過上框架21b安裝有電動機22，在從動帶輪23b上安裝有絲槓25。電動機22的驅動通過驅動帶輪23a傳遞給傳動帶24，從動帶輪23b驅動絲槓25旋轉。在絲槓25上，螺母26通過支承板27與安裝板20的側面連接。根據這種結構，通過電動機22的驅動，絲槓25旋轉，從而使影像增強器3沿Z方向移動。如圖3所示，平板檢測器4安裝在檢測器安裝板31上，並通過支承臂30a固定在可動架21上，並且使第二基準軸L2和檢測面4a的中心部大致正交。支承臂30a通過加強板30c與長度不同的支承臂30b連接。並且，支承臂30a、30b固定在可動架21的兩個側面上，以便使影像增強器3在從Z方向觀察時收納在由支承臂30a、30b和加強板30c所包圍的空間中。如圖1、圖2所示，試樣臺5安裝在臺移動機構7上，所述臺移動機構7大致包括電動機62、驅動帶輪63a、從動帶輪63b、傳動帶64和試樣臺5。臺移動機構7調整影像增強器3和平板檢測器4的成像視場。試樣臺5在兩端設有一對滑動器60a、60a、和與傳動帶64連接的一對傳動帶安裝部60b、60b。一對滑動器60a、60a設置在兩個滑動軸61、61上並可分別自由滑動。傳動帶64掛繞在驅動帶輪63a和位於與驅動帶輪63a對角位置的從動帶輪63b上，並且可以循環運動。驅動帶輪63a通過安裝在支座66上的可轉動的電動機62來旋轉。由此，試樣臺5可沿X方向自由地水平移動。下面，對用於使射線源裝置2、影像增強器3和平板檢測器4沿Y方向一體地移動的橫向移動機構8進行說明。該橫向移動機構8大致包括可轉動地進行驅動的電動機50、兩根連杆軸(linkshaft)51a、b、成對的3組帶輪52a～f、和3個傳動帶53a～c。射線源裝置2安裝在安裝基座40上，所述安裝基座40通過固定板41安裝在射線源架42上安裝基座。在該射線源架42上設有一對滑動器42a、42a、和與傳動帶53a連接的一對傳動帶安裝部42b、42b。一對滑動器42a、42a分別設置在兩個滑動軸43a、43a上並且可以自由滑動。一對傳動帶安裝部42b與掛繞在一對帶輪52a、52b上的傳動帶53a連接。電動機50安裝在支座54a上，並與連杆軸51a連接。連杆軸51a通過電動機50的驅動而旋轉，在該連杆軸51a的兩端設有帶輪52a、52c。與射線源架42的一對傳動帶安裝部42b、42b連接的傳動帶53a掛繞在下方端部的帶輪52a和與帶輪52a成對的帶輪52b上。而上方端部的帶輪52c與帶輪52d構成一對，所述帶輪52d設於帶輪52c的對角位置，並且固定在殼體10上，傳動帶53b掛繞在帶輪52c和帶輪52d上。在固定於殼體10的帶輪52d上豎直設置有連杆軸51b，在連杆軸512的上端部還設有帶輪52e。另外，與可動架21的一對傳動帶安裝部21d、21d連接的傳動帶53c掛繞在該帶輪52e和與帶輪52e成對的帶輪52f上。根據這種結構，一個電動機50的驅動通過連杆軸51a、51b、帶輪52a～f，傳遞給與射線源裝置2、影像增強器3和平板檢測器4連接的傳動帶53a、53c，由此射線源裝置2、影像增強器3和平板檢測器4可以沿Y方向一體地移動。這樣，能夠防止成像視場的偏移。另外，由於在將立體角度保持一定的狀態下移動，所以能夠在任意位置高效地進行立體透射影像的拍攝。如圖4所示，射線源裝置2從靶體2a產生廣度大於等於有效放射寬度V的X射線。在放射線發生部2c，從陰極2b發射的陰極射線轟擊靶體2a，從而從靶體2a發射出X射線。在本發明中，使用如下的放射線發生部2c相對於射線源裝置2的最高輸出軸M，靶體2a配置成比通常的靶體面2a』更加敞開。如圖5(b)所示，在Y方向上，信號特性以最高輸出部分為界而左右對稱。另一方面，如圖5(a)所示，在X方向上，更接近平板檢測器4側的前側一方的衰減較緩。根據上述結構，影像增強器3即使進一步遠離靶體2a也能夠獲得清楚的影像，而且在可以更靠近靶體2a的平板檢測器4中能夠獲得更加清楚的平板影像。並且，理想的是射線源裝置2的最高輸出軸M位於連接第一放射線檢測器3和靶體2a的第一基準軸L1、與連接第二放射線檢測器4和靶體2a的第二基準軸L2之間，並且如最高輸出軸M』所示，最高輸出軸M配置成更加接近第一基準軸L1。根據上述結構，通過試樣臺5藉助於臺移動機構7的移動，確定在試樣臺5上的任意位置，然後利用橫向移動機構8使射線源裝置2、影像增強器3和平板檢測器4一體地移動，由此可以確定成像視場，可以高效地拍攝立體透射影像。另外，在想要獲取放大影像的情況下，可以利用上下移動機構9通過影像增強器3來拍攝任意的放大影像。最後，說明本發明的其他實施方式的可行性。在上述實施方式中，使射線源裝置2和第一放射線檢測器3和第二放射線檢測器4一體地沿Y方向移動，使試樣臺5沿X方向移動。但是，也可以固定射線源裝置2和第一放射線檢測器3和第二放射線檢測器4，使試樣臺5相對於它們進行XY相對移動。在上述實施方式中，將數字式平板檢測器4用作第二放射線檢測器，但也可以使用檢測面實質上呈面狀的、不需要其他透鏡等的裝置。例如，可以使用其他方式的平板檢測器、可以掃描的線傳感器等。在上述實施方式中，試樣臺5使用了平面形狀的臺，但不限於平面形狀。例如，如果試樣是球狀物，也可以使用具有與試樣相吻合的曲面的試樣臺。並且，射線源裝置2不僅限於X射線的射線源。例如，也可以把產生放射線的物質用作靶體。另外，權利要求中標註的符號只是用於方便與附圖的對照，並不是通過該標註將本發明限定為附圖所示結構。本發明可以用作利用放射線進行試樣的透射成像的所有透射成像裝置。例如，可以通過透射成像進行電子電路基板的錫焊的接合狀態，半導體、電子部件的引線及晶片的溼潤性(塗れ性)，模製樹脂的評價等。權利要求1.一種透射成像裝置，設有從靶體(2a)照射放射線的射線源裝置(2)和放射線檢測器，在這些靶體(2)和放射線檢測器之間設置有用於安裝試樣的試樣臺(5)，所述放射線檢測器和所述靶體(2a)配置成使放射線檢測器的檢測面的中心部(P)與連接該中心部(P)和靶體(2a)的基準軸(L1、L2)大致正交，其特徵在於，所述放射線檢測器由一對第一、第二放射線檢測器(3、4)構成，第一放射線檢測器(3)通過驅動機構(6)相對所述靶體(2a)可以遠近移動，而且可以配置成比所述第二放射線檢測器(4)更遠離所述靶體(2a)，所述射線源裝置(2)的所述靶體(2a)呈傾斜狀與陰極(2b)對置，所述射線源裝置(2)和所述第一、第二放射線檢測器(3、4)配置成使所述陰極(2b)定向於第二放射線檢測器(4)側。2.根據權利要求1所述的透射成像裝置，其特徵在於，所述射線源裝置(2)和所述第一、第二放射線檢測器(3、4)配置成使所述射線源裝置(2)的最高輸出軸(M)位於所述基準軸(L1、L2)中的所述第一放射線檢測器(3)的第一基準軸(L1)上，或者位於一對所述基準軸(L1、L2)之間。3.根據權利要求1或2所述的透射成像裝置，其特徵在於，所述第二放射線檢測器是平板檢測器(4)。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的透射成像裝置，其特徵在於，所述第一放射線檢測器是影像增強器(3)。全文摘要本發明的目的在於提供一種透射成像裝置，其能夠利用簡單的結構從兩個或兩個以上的不同觀察點獲得透射成像影像。在該透射成像裝置中，設有從靶體(2a)照射放射線的射線源裝置(2)和放射線檢測器，在該靶體(2a)和放射線檢測器之間設置有用於安裝試樣的試樣臺。放射線檢測器和靶體(2a)配置成使放射線檢測器的檢測面的中心部(P)與連接該中心部(P)和靶體(2a)的基準軸(L1、L2)大致正交。放射線檢測器由一對第一、第二放射線檢測器(3、4)構成，第一放射線檢測器(3)通過驅動機構可以相對靶體(2a)遠近移動，而且可以配置成比第二放射線檢測器(4)更遠離靶體(2a)。射線源裝置(2)和第一、第二放射線檢測器(3、4)配置成使射線源裝置(2)的靶體(2a)呈傾斜狀與陰極(2b)對置，而陰極(2b)定向於第二放射線檢測器(4)側。文檔編號G01N23/02GK1802561SQ0382678公開日2006年7月12日申請日期2003年7月22日優先權日2003年7月22日發明者中井啟介,笹倉繁,鈴木雅之申請人:Pony工業株式會社