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| 図1 マイクロフォーカスX線TV・CT検査装置の構成 |
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| 図２ 多層プリント基板の３次元画像 |
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| 図３ BGAはんだ接合部のCT画像 |
電気電子産業分野では、情報通信機器などの小型・軽量化指向に加え、処理内容の高速化・多機能化のため、多くの処理機能を集積した高性能な専用LSIや極小電子部品の高密度実装が増加しています。多端子・狭ピッチのLSIを高密度で実装するためには配線パターンを立体構造で配置する必要があり、プリント基板は多層が一般的です。プリント基板の多層化・高密度実装化、及び各種電子部品の小型集積化・微細化は、今後も進展すると考えられ、これらの製品の検査・解析には高度な技術が要求されています。特に、微細構造の電子部品や高密度実装多層プリント基板の内部、基板とLSIとのBGA（ボール･グリッド･アレイ）はんだ接合部は最も検査が必要とされる箇所であり、撮像性能の優れたＸ線ＣＴ（コンピュータを利用した断層撮影）装置（図１）による非破壊検査が必須です。
この装置は、回転する被検体に対して微小焦点型のマイクロフォーカスＸ線を照射し、透過したＸ線像をI.I.（イメージ・インテンシファイア）により可視光に変換して後続のCCDカメラから透視画像を入力します。このうちの注目箇所の画像データを各方向毎に収集して、逆投影法に基づく再構成演算処理によりCT画像を生成します。拡大透過による幾何倍率の高い透視画像やCT画像を出力することで、外観では観察できない被検体内部の欠陥の検出、内部構造の解析が高分解能で行えます。
近年の高性能Ｘ線CT装置では、効率的検査のため、多くの新技術が開発され、システムに組み込まれています。
まず、電子部品や実装プリント基板の内部構造を全体的に解析するためには、横断面画像（通常のCT画像）だけでなく、３次元画像が必要になります。この装置では、コーンビームCT（円錐状Ｘ線ビーム投影による多数断層撮影）機能により、１回のスキャンで1024枚のCT画像が得られるため、３次元画像データの構築が容易であり、３次元表示及び任意断面（縦、斜め）表示による被検体の３次元画像解析が可能になります。
次に、CTにおいて高分解能を維持するためには、回転中心位置の高精度検出が不可欠ですが、従来のように撮影毎に校正用ファントムを設置し別途スキャンしていては不都合です。これに対して、最新画像処理技術では、被検体の１回のスキャンで回転中心位置検出と同時にCT画像再構成演算が可能です。また、I.I.の幾何歪みやCTスキャン面の傾きなどに対しても、全自動で補正ができます。
この装置の主な用途としては、以下が考えられます。
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(1) |
多層プリント基板の内部構造の３次元解析（図２）。 |
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(2) |
実装プリント基板のBGAはんだ接合部の不具合解析、ボイド（気泡）の検出・計測評価（図３）。 |
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(3) |
電子部品内部のクラック等、微小な欠陥の検出。 |
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(4) |
ハイブリッドICの微細パターンやボンディングワイヤの検査、３次元位置関係の把握。 |
工業試験場では、平成17年２月にマイクロフォーカスＸ線TV・CT検査装置を導入し、プリント基板や電子部品の高度な検査を可能にすることで、製品の高品質化・信頼性向上を支援します。 |
