DE19723074A1 - Automatische Verwölbungskompensation für eine laminographische Schaltungsplatinenuntersuchung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine computerisierte Lamino­ graphie oder Schichtbildaufnahme und insbesondere auf Syste­ me, die eine automatische Kompensation für eine Verwölbung des Testobjekts beinhalten.

Schichtbildaufnahmetechniken werden häufig verwendet, um Querschnittsabbildungen ausgewählter Ebenen innerhalb von Objekten zu erzeugen. Die herkömmliche Schichtbildaufnahme benötigt eine koordinierte Bewegung beliebiger zwei oder drei Hauptkomponenten, die ein Schichtbildaufnahmesystem bilden, d. h. einer Strahlungsquelle, eines Objekts, das ge­ rade untersucht wird und eines Detektors. Die koordinierte Bewegung der zwei Komponenten kann in einem beliebigen einer Vielzahl von Mustern sein, einschließlich der folgenden, je­ doch nicht auf diese begrenzt: z. B. in einem linearen, einem kreisförmigen, einem elliptischen oder einem zufälligen Mu­ ster. Unabhängig davon, welches Muster einer koordinierten Bewegung ausgewählt ist, ist die Konfiguration der Quelle, des Objekts und des Detektors derart, daß ein beliebiger Punkt in der Objektebene immer auf den gleichen Punkt in der Bildebene projiziert wird, und daß ein beliebiger Punkt außerhalb der Objektebene auf eine Mehrzahl von Punkten in der Bildebene während eines Zyklus der Musterbewegung pro­ jiziert wird. Auf diese Art und Weise wird eine Quer­ schnittsabbildung der gewünschten Ebene innerhalb des Ob­ jekts auf dem Detektor gebildet. Die Abbildungen anderer Ebenen innerhalb des Objekts erfahren eine Bewegung bezüg­ lich des Detektors, wodurch ein verwischter Hintergrund auf dem Detektor erzeugt wird, auf den die scharfe Querschnitts­ abbildung der gewünschten Brennpunktebene innerhalb des Ob­ jekts gelegt wird. Obwohl ein beliebiges Muster einer koor­ dinierten Bewegung verwendet werden kann, werden im allge­ meinen kreisförmige Muster bevorzugt, da sie leichter er­ zeugt werden können.

Das US. Patent Nr. 4,926,452 mit dem Titel "AUTOMATED LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS", das an Baker u. a. erteilt worden ist, beschreibt ein durchgehend kreisförmig abgetastetes Schichtbildaufnahmesystem, bei dem das Objekt fest bleibt, während sich die Röntgenstrahlen­ quelle und der Detektor in einem koordinierten kreisförmigen Muster bewegen. Die sich bewegende Röntgenstrahlenquelle weist eine Mikrofokus-Röntgenstrahlenröhre auf, bei der ein Elektronenstrahl in einem kreisförmigen Abtastmuster auf ein Anodenziel abgelenkt wird. Die resultierende Bewegung der Röntgenstrahlenquelle ist mit einem rotierenden Röntgen­ strahlendetektor synchronisiert, der die Röntgenstrahlen­ schattengraphabbildung in eine optische Abbildung umwandelt, damit sie betrachtet und in eine feste Videokamera inte­ griert werden kann, wodurch eine Querschnittsabbildung des Objekts gebildet wird. Ein Computersystem steuert ein auto­ matisiertes Positionierungssystem, das das Objekt, das un­ tersucht wird, trägt, und bewegt aufeinanderfolgende inte­ ressierende Bereiche in das Blickfeld. Um eine hohe Bildqua­ lität beizubehalten, steuert ein Computersystem ferner die Synchronisation der Elektronenstrahlablenkung und die Dre­ hung des optischen Systems, wodurch Ungenauigkeiten der me­ chanischen Anordnungen des Systems ausgeglichen werden.

Schichtbildaufnahmen-Querschnittsabbildungen können ferner innerhalb des Datenspeichers eines Computers gebildet wer­ den, indem zwei oder mehrere einzelne Bilder, die durch ko­ ordiniertes Positionieren von zwei der drei Hauptkomponen­ ten, welche das Schichtbildaufnahmesystem aufweist, d. h., einer Quelle, eines Objekts und eines Detektors, kombiniert werden. Die Abbildungen werden innerhalb des Computerspei­ chers kombiniert, derart, daß ein beliebiger Punkt in der Objekt-Brennpunktebene in einer Abbildung immer mit demsel­ ben Punkt in der Objekt-Brennpunktebene einer anderen Abbil­ dung kombiniert wird, wobei diese andere Abbildung aus einer unterschiedlichen winkligen Ansicht des gleichen Objekts be­ steht. Wenn die einzelnen Ansichten von dem Detektor aufge­ nommen werden, der einen kreisförmigen Weg beschreibt, dann bildet die kombinierte Abbildung, die aus den einzelnen Ab­ bildungen gebildet ist, näherungsweise eine durchgehend kreisförmig abgetastete Abbildung (wie es in dem US. Patent Nr. 4,926,452 beschrieben ist, welches oben erörtert wurde), wenn die Anzahl einzelner Abbildungen sehr groß ist. Ein ma­ thematisches Verschieben der Pixelkombinationen der vielen einzelnen Abbildungen resultiert in der Veränderung der Po­ sition der Brennpunktebene in dem Objekt. Somit ist dieses Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines Ob­ jekts gegenüber Bewegungs- und Verwischungsverfahren vor­ teilhaft, da aus einem Satz von Abbildungen viele Schicht­ aufnahmen-Querschnittsabbildungen verschiedener Brennpunkt­ ebenen gebildet werden können. Diese Technik wurde als syn­ thetische Schichtbildaufnahme oder als computerisierte syn­ thetische Querschnittsabbildung bezeichnet.

Die Schichtbildaufnahmetechniken, die oben beschrieben wur­ den, werden gegenwärtig in einem breiten Bereich von Anwen­ dungen einschließlich der medizinischen und industriellen Röntgenstrahlenabbildung verwendet. Die Schichtbildaufnahme ist besonders zum Untersuchen von Objekten geeignet, welche verschiedene Schichten mit unterscheidbaren Merkmalen inner­ halb jeder Schicht aufweisen. Bestimmte frühere Schichtbild­ aufnahmesysteme, welche derartige Querschnittsabbildungen erzeugen, zeigen jedoch typischerweise Unzulänglichkeiten bei der Auflösung und/oder Untersuchungsgeschwindigkeit, weshalb sie selten verwendet werden. Diese Unzulänglichkei­ ten treten häufig aufgrund der Schwierigkeiten beim Errei­ chen einer koordinierten Hochgeschwindigkeitsbewegung der Quelle und des Detektors mit einem Genauigkeitsgrad auf, der ausreichend ist, um eine Querschnittsabbildung mit hoher Auflösung zu erzeugen.

Bei einem Schichtbildaufnahmesystem, welches ein festes Ob­ jekt betrachtet und welches ein Gesichtsfeld aufweist, das kleiner als das untersuchte Objekt ist, kann es notwendig sein, das Objekt innerhalb des Gesichtsfeldes herum zu be­ wegen, wodurch viele Schichtbildaufnahmen erzeugt werden, welche, wenn sie zusammengestückelt werden, eine Abbildung des gesamten Objekts bilden. Dies wird häufig durch Tragen des Objekts auf einem mechanischen Handhabungssystem, wie z. B. einem X,Y,Z-Positionierungstisch, erreicht. Der Tisch wird dann bewegt, um die gewünschten Abschnitte des Objekts in das Gesichtsfeld zu bringen. Eine Bewegung in der X- und der Y-Richtung positioniert den zu untersuchenden Bereich, während die Bewegung in der Z-Richtung das Objekt auf und nieder bewegt, um die Ebene innerhalb des Objekts auszuwäh­ len, in der die Querschnittsabbildung genommen werden soll. Während es dieses Verfahren effektiv ermöglicht, daß ver­ schiedene Bereiche und Ebenen des Objekts betrachtet werden können, existieren inhärente Begrenzungen, die der Geschwin­ digkeit und Genauigkeit derartiger mechanischer Bewegungen zugeordnet sind. Diese Begrenzungen wirken derart, daß sie die Zykluszeit wirksam erhöhen, wodurch die Raten reduziert werden, mit denen eine Untersuchung stattfinden kann. Ferner erzeugen diese mechanischen Bewegungen Schwingungen, welche dahin tendieren, die Systemauflösung und Genauigkeit zu re­ duzieren.

Das US. Patent Nr. 5,259,012 mit dem Titel "LAMINOGRAHY SYSTEM AND METHOD WITH ELECTROMAGNETICALLY DIRECTED MULTI- PATH RADIATION SOURCE", das an Baker u. a. erteilt worden ist, beschreibt ein System, welches es ermöglicht, daß viele Positionen innerhalb eines Objekts ohne eine mechanische Be­ wegung des Objekts abgebildet werden. Das Objekt wird zwi­ schen eine rotierende Röntgenstrahlenquelle und einen syn­ chronisiert rotierenden Detektor gelegt. Eine Brennpunkt­ ebene innerhalb des Objekts wird auf dem Detektor abgebil­ det, derart, daß eine Querschnittsabbildung des Objekts er­ zeugt wird. Die Röntgenstrahlenquelle wird durch Ablenken eines Elektronenstrahls auf eine Zielanode erzeugt. Die Zielanode emittiert Röntgenstrahlen, wo die Elektroden auf das Ziel fallen. Der Elektronenstrahl wird durch eine Elek­ tronenkanone erzeugt, welche X- und Y-Ablenkspulen zum Ab­ lenken des Elektronenstrahls in der X- und der Y-Richtung aufweist. Ablenkungsspannungssignale werden an die X- und an die Y-Ablenkspule angelegt und bewirken, daß die Röntgen­ strahlenquelle in einem kreisförmigen Spurenweg rotiert. Ei­ ne zusätzliche Gleichspannung, die an die X- oder an die Y-Ablenkungsspule angelegt wird, bewirkt, daß sich der kreisförmige Weg, den die Röntgenstrahlenquelle verfolgt, in der X- oder Y-Richtung um eine Strecke verschiebt, die der Größe der Gleichspannung proportional ist. Dies bewirkt ein anderes Gesichtsfeld, das abgebildet werden soll, welches in der X- oder in der Y-Richtung von der vorher abgebildeten Region verschoben ist. Veränderungen des Radius des Röntgen­ strahlenquellenwegs resultieren in einer Veränderung der Z-Höhe der abgebildeten Brennpunktebene. Dieses System löst viele Probleme früherer Schichtbildaufnahmesysteme beim Er­ zeugen von Querschnittsabbildungen mit hoher Auflösung und hoher Geschwindigkeit. Dieses System stellt eine Verbesse­ rung gegenüber dem dar, das in dem US. Patent Nr. 4,926,452 beschrieben ist, da es die Untersuchung von Objekten er­ laubt, die größer als das Gesichtsfeld sind, indem Quer­ schnittsabbildungen außerhalb der Drehachse der Quelle und des Detektors erzeugt werden, wodurch eine Hauptquelle der mechanischen Bewegung eliminiert wird. Zusätzlich wird die Auswahl der Brennpunktebene durch elektronische Größenein­ stellung des Durchmessers der kreisförmigen Abtastung er­ reicht, wodurch die mechanische Z-Bewegung von dem System, das in dem US. Patent Nr. 4,926,452 beschrieben ist, elimi­ niert wird. Das Verfahren zum Erzeugen von Querschnittsab­ bildungen, das in dem US. Patent Nr. 5,259,012 beschrieben ist, kann theoretisch doppelt so schnell laufen wie das System, das in dem US. Patent Nr. 4,926,452 beschrieben ist, da es nicht auf eine mechanische Bewegung warten muß. Es weist die gleichen Begrenzungen wie das System, das in dem US. Patent Nr. 4.926,452 beschrieben ist, bezüglich der Quellenleistung und Lichtfleckengrößenbegrenzungen auf. So­ mit stellt die Gesamtuntersuchungsgeschwindigkeit lediglich eine zwei- bis dreifache Verbesserung dar, während eine be­ trächtliche Komplexität an elektronischen Schaltungsanord­ nungen und Kalibrationsanstrengungen hinzugefügt werden. Während das System, das in dem US. Patent Nr. 5,259,012 beschrieben ist, zwar keinen X,Y,Z-Tisch benötigt, um das zu untersuchende Objekt zu positionieren, benötigt es immer noch eine sehr komplexe und große Röntgenstrahlenröhre, um es zu ermöglichen, daß das System arbeitet. Der Durchmesser der Röntgenstrahlenröhre muß etwas größer als die größte horizontale Abmessung des zu untersuchenden Objekts bei der Querschnittsabbildung sein. Andernfalls muß das Objekt oder der Detektor und die Röntgenstrahlenröhre in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung bewegt werden, um das gesamte Objekt zu untersuchen. Ein weiterer Nachteil dieses Systems ist die Anforderung, daß das rotierende Detektorabbildungssystem auf einer schnellen Rotation einer mechanischen Anordnung bei 600 oder mehr Umdrehungen pro Minute (RPM; RPM = Revolution per Minute) aufbaut.

Das US. Patent Nr. 5,020,086 mit dem Titel "Microfocus X-Ray System", das an Peugeot erteilt worden ist, offenbart ein System zur Tomosynthese, bei dem ein Objekt durch einen Röntgenstrahl aus einer kreisförmigen Position auf einem Ziel abgetastet wird, die daraus resultiert, daß der Elek­ tronenstrahl durch geeignete Steuerungssignale von einer Strahlensteuerung, welche an die Ablenkspulen einer Mikro­ fokus-Röntgenstrahlenröhre angelegt werden, in einem Kreis abgetastet wird. Die Tomosynthese wird durch das bekannte Verfahren einer In-Register-Kombination einer Serie von di­ gitalen Röntgenstrahlenabbildungen erreicht, die durch Rönt­ genstrahlen erzeugt worden sind, welche aus verschiedenen Positionen austreten. Dies wird erreicht, indem eine Rönt­ genstrahlenquelle an vielen Punkten auf einem Kreis um eine Mittelachse positioniert werden. Dieses System eliminiert einiges an mechanischer Bewegung, die von dem System, das in dem US. Patent Nr. 4,926,452 beschrieben worden ist, benö­ tigt wird, derart, daß der Detektor nicht rotieren muß. Praktische Begrenzungen der Pixelgröße und Auflösung tendie­ ren jedoch dahin, das System von Peugeot auf Untersuchungen von Objekten mit kleinen Gesichtsfeldern begrenzen. Zusätz­ lich benötigt das System immer noch einen X,Y-Tisch, um das Objekt unter das Gesichtsfeld zu positionieren. Die Ge­ schwindigkeit eines kommerziellen Prototypen dieses Systems ist nicht wesentlich höher als bei dem System, das in dem US. Patent Nr. 5,259,012 beschrieben ist, dasselbe weist jedoch etwas niedrigere Herstellungskosten auf.

Obwohl das System, das in dem US. Patent Nr. 4,926,452 be­ schrieben ist, einen ordentlichen kommerziellen Erfolg auf­ wies, und obwohl ein bestimmtes kommerzielles Interesse an den beiden Systemen vorhanden ist, die in dem US. Patent Nr. 5,020,086 und in dem US. Patent Nr. 5,259,012 beschrie­ ben sind, wünscht die Industrie immer noch ein Querschnitt­ untersuchungssystem, welches bei einer noch höheren Untersu­ chungsgeschwindigkeit arbeitet, wohingegen es weniger als die existierenden industriellen Querschnittuntersuchungssy­ steme kosten soll. Wenn ein neues Querschnittsabbildungssy­ stem die Forderungen nach niedrigen Kosten und hoher Lei­ stungsfähigkeit erfüllen könnte, würden die kommerziellen Anwendungen und die Verwendung im Vergleich zur herkömmli­ chen Technologie rapide anwachsen, wodurch der Nutzen für die Elektronikindustrie zur Schaltungsplatinenuntersuchung wesentlich erhöht sein würde.

Die oben erläuterten Schriften offenbaren Vorrichtungen und Verfahren für die Erzeugung von Querschnittbildern von Test­ objekten in einer festen oder wählbaren Querschnitt-Bild­ brennpunktebene. Bei diesen Systemen sind ein Röntgenstrah­ lungs-Quellensystem und ein Röntgenstrahlungs-Detektorsystem in der Richtung der "Z"-Achse um einen festen Abstand ge­ trennt, wobei die Querschnitt-Bildbrennpunktebene in einer vorbestimmten spezifischen Position in der "Z"-Achsenrich­ tung angeordnet ist, die zwischen den Positionen des Rönt­ genstrahlungs-Quellensystems und des Röntgenstrahlungs-De­ tektorsystems entlang der "Z"-Achse liegt. Das Röntgenstrah­ lungs-Detektorsystem sammelt Daten, aus denen ein Quer­ schnittbild von Merkmalen in dem Testobjekt, die in der Querschnitt-Bildbrennpunktebene angeordnet sind, gebildet werden kann. Alle diese Systeme erfordern, daß die Merkmale, die abgebildet werden sollen, in der festen oder wählbaren Querschnitt-Bildbrennpunktebene an der vorbestimmten spezi­ fischen Position entlang der "Z"-Achse angeordnet sind. Folglich ist es bei diesen Systemen notwendig, daß die Posi­ tionen der Querschnitt-Bildbrennpunktebene und der Ebene in dem Objekt, die abgebildet werden soll, konfiguriert sind, um an der gleichen Position entlang der "Z"-Achse zusammen­ zufallen. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird die erwünschte Abbildung des ausgewählten Merkmals in dem Test­ objekt nicht erreicht. Statt dessen wird ein Querschnittbild einer Ebene in dem Testobjekt, die entweder oberhalb oder unterhalb der Ebene, die das ausgewählte Merkmal enthält, ist, aufgenommen.

Gegenwärtig mißt eine Technik, die üblicherweise zum Posi­ tionieren des ausgewählten Merkmals des Testobjekts in der Querschnitt-Bildbrennpunktebene verwendet wird, die "Z"-Achsenposition des ausgewählten Merkmals physikalisch. Unter Verwendung dieser Messung wird das Testobjekt dann entlang der "Z"-Achse derart positioniert, daß das ausgewählte Merk­ mal mit der "Z"-Achsenposition der Querschnitt-Bildbrenn­ punktebene zusammenfällt. Beliebige einer Vielzahl von Stan­ dard-Verfahren und -Geräten können verwendet werden, um die "Z"-Achsenposition des ausgewählten Merkmals des Testobjekts physikalisch zu messen. Es existieren mehrere Typen handels­ üblicher Z-Bereich-Vermessungssysteme, die verwendet werden, um den Abstand zwischen einem bekannten Ort in "Z"-Richtung und einem Merkmal auf der Oberfläche, oder genau unterhalb der Oberfläche, des Testobjekts zu bestimmen. Derartige Systeme sind so einfach wie das mechanische Beleuchten des Testobjekts, eine mechanische Sonde, ein auf einem Laser ba­ sierendes optisches Triangulierungssystem, ein optisches In­ terferometersystem, ein Ultraschallsystem oder irgend ein anderer Typ einer Meßvorrichtung, die geeignet ist. Ein be­ liebiges dieser "Z"-Abstandsmeßsysteme wird typischerweise verwendet, um eine "Z"-Tabelle der Oberfläche des Testob­ jekts zu bilden. Die Z-Tabelle besteht typischerweise aus einem X- und Y-Array der Z-Werte der Oberfläche des Testob­ jekts. Diese (X,Y)-Orte sind Punkte auf einer Ebene des Testobjekts, die im wesentlichen parallel zu der Quer­ schnitt-Bildbrennpunktebene sind. Die Systeme die am häufig­ sten in Systemen zur Querschnitt-Bildgestaltung von Merkma­ len auf Schaltungsplatinen verwendet wurden, waren auf einem Laser basierende Triangulierungs-Abstandsmesser.

Abstandsmesser wurden speziell für Querschnitt-Röntgen­ strahl-Bildsysteme verwendet, die verwendet werden, um elek­ tronische Schaltungsplatinenanordnungen abzubilden. Schal­ tungsplatinenanordnungen sind typischerweise im Vergleich zum Oberflächenbereich, auf dem die Komponenten befestigt sind, sehr dünn. Einige Schaltungsanordnungen bestehen aus einem abmessungsmäßig sehr stabilen Material, beispielsweise Keramiksubstrate. Jedoch ist die Mehrzahl von Schaltungspla­ tinenanordnungen aus einem Platinenmaterial aufgebaut, das etwas flexibel oder in einigen Fällen sehr flexibel ist. Diese Flexibilität ermöglicht, daß die Platine eine Verwöl­ bung in der Achse senkrecht zu den Hauptoberflächenberei­ chen entwickelt. Zusätzlich weisen einige Schaltungsplati­ nenanordnungen Schwankungen der Platinendicke auf. Neben den elektronischen Anordnungen gibt es viele weitere Objekte, die eine Abmessungsschwankung in einem Maßstab aufweisen, der verglichen mit der Tiefe des Felds der "Z"-Brennpunkt­ ebene bei der Querschnitt-Röntgenstrahlungs-Bilderzeugung signifikant ist. Durch das Messen der Oberfläche eines ge­ wölbten Testobjekts kann häufig eine Einrichtung verwendet werden, um die Positionsbeziehung des Testobjekts bezüglich der "Z"-Brennpunktebene des Querschnitt-Abbildungssystems ordnungsgemäß einzustellen, so daß die gewünschte Abbildung der interessierenden Merkmale in dem Testobjekt abgebildet werden kann.

Speziell ist ein derartiges Abstandsmeßsystem zur Verwendung in einem System, wie beispielsweise dem, das in dem US-Pa­ tent 4,926,452 beschrieben ist, entworfen. In dem US-Patent 4,926,452 ist ein Laminographiesystem, oder Schichtbildauf­ nahmesystem, offenbart, bei dem ein auf Röntgenstrahlen ba­ sierendes Abbildungssystem mit einer sehr flachen Feldtiefe verwendet ist, um Festkörperobjekte, beispielsweise ge­ druckte Schaltungskarten, zu untersuchen. Die flache Feld­ tiefe liefert eine Einrichtung zum Untersuchen der Unver­ sehrtheit einer Lötverbindung ohne Störung von den Komponen­ ten oberhalb und unterhalb der Lötverbindung. Das Material oberhalb und unterhalb der Lötverbindung liegt außerhalb des Brennpunkts und trägt daher zu einem mehr oder weniger gleichmäßigen Hintergrund bei. Um die benötigte Selektivität zu liefern, liegt die Feldtiefe des laminographischen Abbil­ dungssystems in der Größenordnung von näherungsweise weniger als 50,8 µm (2 Milli-Inch). Ungünstigerweise überschreiten Oberflächenschwankungen auf der gedruckten Schaltungskarte häufig diese Toleranz. Um diesen Nachteil zu überwinden, wird die Oberfläche der gedruckten Schaltungskarte unter Verwendung eines Laser-Abstandsmessers abgebildet. Die de­ taillierte Laser-Abstandsmesser-Tabelle wird dann verwendet, um die Schaltungskarte bezüglich des Röntgenstrahl-Abbil­ dungssystems zu positionieren, derart, daß die interessie­ rende Komponente im Brennpunkt ist, selbst wenn die Karte von einem interessierenden Feld zu einem anderen bewegt wird.

Der Nachteil der meisten Laser-Vermessungssysteme besteht darin, daß es notwendig ist, daß die Oberfläche, die abge­ bildet wird, frei von Defekten ist, die Abmessungen in der Größenordnung derjenigen des Durchmessers des Laserstrahls aufweisen. Zwei Typen handelsüblicher Vermessungssysteme werden häufig verwendet. Beide Typen arbeiten durch das Be­ leuchten des Punkts auf der Oberfläche mit einem parallel gerichteten Lichtstrahl von einem Laser. Bei dem ersten Sy­ stemtyp trifft der Laserstrahl in einem rechten Winkel be­ züglich der Oberfläche auf die Oberfläche und beleuchtet einen kleinen Punkt auf der Oberfläche. Der beleuchtete Punkt wird dann durch eine Linse auf ein Array von Detekto­ ren abgebildet. Der Abstand von dem Laser zu der Oberfläche bestimmt das Ausmaß, in dem der beleuchtete Punkt aus der Achse der Linse verschoben ist. Folglich bewegt sich, wenn sich der Abstand ändert, das Bild des Punkts entlang des Ar­ rays von Detektoren. Die Identität des Detektors, auf den der projizierte Punkt fällt, liefert die Informationen, die benötigt werden, um den Abstand zu dem Punkt auf der Ober­ fläche zu bestimmen. Bei diesem Systemtyp wird ein Defekt, der größer ist als der Laserstrahl an dem Meßpunkt, einen Fehler zur Folge haben, der so groß sein kann wie die Höhe des Defekts. In weiterentwickelten Versionen dieses System­ typs fällt das Bild des Laserlichtflecks auf mehr als einen Detektor. Die Erfassungsschaltung berechnet den Mittelpunkt des Bilds, um eine exaktere Abstandsbestimmung zu liefern. Auch hier werden Defekte in der Oberfläche, die das Bild auf dem Detektorarray verzerren, Fehler bewirken, selbst wenn die Höhe des Defekts nicht ausreicht, um einen signifikanten Abstandsfehler zu bewirken. Der zweite Systemtyp nimmt an, daß die Oberfläche flach und reflektierend ist. Bei diesem Systemtyp wird der Laserstrahl in einem schrägen Winkel auf die Oberfläche der Schaltungsplatine gerichtet und von der Oberfläche ohne eine Abbildungslinse auf das Detektorarray reflektiert. Der Abstand wird dann gemessen, indem der De­ tektor identifiziert wird, der den reflektierten Lichtstrahl empfängt. Diese Abstandsmessung beruht auf einer Kenntnis des Einfallswinkels des Laserstrahls bezüglich der Oberflä­ che. Wenn die Oberfläche einen Defekt aufweist, der Abmes­ sungen aufweist, die ähnlich denen des Laserstrahls sind, ist diese Annahme nicht erfüllt, da die Oberfläche des De­ fekts den Einfallswinkel bestimmen wird. Die resultierenden Fehler können bei diesem Systemtyp viel größer sein als die Defekthöhe. Grundsätzlich könnten die Probleme, die durch derartige Defekte eingeführt werden, durch das Erhöhen des Durchmessers des Laserstrahls gemildert werden. Ungünstiger­ weise muß der Durchmesser des Laserstrahls auf einem Minimum gehalten werden, um bei der Abstandsmessung die erforderli­ che Genauigkeit zu liefern.

Trotz des offensichtlichen Vorteils, die Wölbung von Test­ objekten zu messen, so daß die gewünschten Merkmale des Testobjekts exakt abgebildet werden können, besitzen bekann­ te existierende Techniken bestimmte weniger erwünschte Merk­ male. Ein Nachteil der existierenden Verfahren ist die Zeit oder die Ausrüstungskomplexität, die benötigt wird, um die Z-Tabelle zu erzeugen. Für jeden Punkt muß etwas bewegt wer­ den, das Testobjekt relativ zu der Position des Abstandsmes­ sers oder der Strahl des Abstandsmessers relativ zu dem Testobjekt bei einem komplexen Selbstabtastungs-Laser-Ab­ standsmessersystems. Diese zusätzliche Zeit oder die zu­ sätzliche Ausrüstungskomplexität beeinträchtigt die Gesamt­ kosten des Abbildungssystems entweder hinsichtlich der An­ fangskosten des komplexen Abtast-Laser-Abstandsmessersystems oder hinsichtlich der zusätzlichen Zeit, die benötigt wird, um die Z-Tabelle in herkömmlicheren Laser-Abstandsmessersy­ stemen zu bilden.

Ein weiterer Nachteil existierender Z-Tabellen-Systeme ist die Möglichkeit, daß die gewünschten Merkmale, die gemessen werden sollen, keine strikte mechanische Beziehung zu der Oberflächen-Z-Tabelle des Testobjekts aufweisen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das gewünschte Merkmal, das abgebildet werden soll, bezüglich der Z-Tabellen-Ober­ fläche einer doppelseitigen Schaltungsplatinenanordnung, deren Platinendicke signifikant schwankt, auf der gegenüber­ liegenden Seite liegt. Um diesen Effekt zu kompensieren, müßten existierende Querschnitt-Abbildungssysteme eine Z-Tabelle von beiden Seiten eines Testobjekts bei zusätzlichem Zeitaufwand und zusätzlicher Komplexität erzeugen. Es exi­ stiert ferner die Möglichkeit, daß das Merkmal, das in dem Testobjekt abgebildet werden soll, innerhalb des Testobjekts in einem "Z"-Abstand von der "Z-Tabellen"-Oberfläche der Platine liegt, bei einer signifikanten Schwankung dieses Ab­ stands von Platine zu Platine oder in der gleichen Platine.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Unter­ suchungsvorrichtungen und Untersuchungsverfahren zu schaf­ fen, um eine verglichen mit früheren Systemen verbesserte, kostengünstigere und einfachere Möglichkeit zu schaffen, ei­ ne schnelle und hochaufgelöste Querschnittbilderzeugung bei­ spielsweise für die Untersuchung elektrischer Verbindungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 1, 6 und 11 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die teue­ re und komplexe Röntgenstrahlenröhre vom abgetasteten Strah­ lentyp, die in den US. Patenten mit den Nummern 5,020,086 und 5,259,012 verwendet wird, zu eliminieren und die Rönt­ genstrahlenröhre vom abgetasteten Strahlentyp durch ein preisgünstiges Standard-Röntgenstrahlensystem zu ersetzen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, den teueren X,Y-Positionierungstisch (US. Patent Nr. 5,020,086) oder den X,Y,Z-Tisch (US. Patent Nr. 5,259,012) durch ein preisgünstiges, hochzuverlässiges Einzelachsensy­ stem mit durchgehender Bewegung zu ersetzen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die teuere und hochkomplexe Röntgenstrahlenröhre mit großem Durchmesser und das System, welche in dem US. Patent Nr. 5,259,012 verwendet wird, durch ein preisgünstiges Stan­ dard-Röntgenstrahlensystem zu ersetzen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die komplexen Drehdetektorsysteme, die in den US. Patenten 4,926,452 und 5,259,012 offenbart sind, und den teuren Va­ kuumröhrendetektor mit großem Durchmesser, der in dem US. Patent 5,020,086 offenbart ist, durch herkömmliche, hochzu­ verlässige, massenproduzierte, preisgünstige Festkör­ per-Hochleistungsdetektoren vom linearen Linienabtasttyp zu ersetzen.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Z-Tabellensysteme, die beispielsweise bei den bekannten Laser-Abstandsmessungssystemen verwendet sind, durch ein System zu ersetzen, das automatisch eine Test­ objektverwölbung kompensiert, ohne zusätzlich zu der Hard­ ware, die erforderlich ist, um das laminographische Rönt­ genstrahl-Querschnittbild zu erzeugen, zusätzliche System­ hardware zu benötigen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Z-Tabellen-Systeme, die gemäß dem Stand der Technik ver­ wendet werden, durch ein System zu ersetzen, das eine Test­ objektverwölbung automatisch kompensiert und das gegenüber existierenden Systemen mit einer wesentlich höheren Ge­ schwindigkeit arbeitet, ohne zusätzlich zu der Hardware, die erforderlich ist, um das Röntgenstrahl-Querschnittbild zu erzeugen, zusätzliche Systemhardware zu erfordern und ohne eine zusätzliche Systembewegung, um die Z-Tabelle zu erzeu­ gen, zu erfordern.

Die vorliegende Erfindung schafft ein stark verbessertes computerisiertes Laminographiesystem, das eine automatische Kompensation einer Verwölbung des Testobjekts beinhaltet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet die vorliegende Erfindung ein durchgehendes Abtastverfahren für eine schnel­ le Röntgenstrahluntersuchung hoher Auflösung von Lötverbin­ dungen aufgedruckten Schaltungsplatinen. Das System er­ fordert keine Bewegung des Detektors, der Röntgenstrahlen­ röhre, der Lichtflecke der Röntgenstrahlen oder des Rönt­ genstrahls selbst. Die einzige Bewegung, die benötigt wird, ist eine sanfte lineare Bewegung des abzubildenden Objekts. Die Erfindung kompensiert eine Verwölbung der gedruckten Schaltungsplatine durch das Analysieren der Röntgenstrahl-Bilddaten, die durch das System erfaßt werden. Folglich ist keine zusätzliche Hardware erforderlich. Die vorliegende Erfindung ist schneller als bekannte Schichtbildaufnahme­ systeme für die Untersuchung elektrischer Verbindungen auf einer Schaltungsplatine.

Schaltungsplatinen werden mit einer Rate von etwa 7,62 mm (0,3 Zoll) pro Sekunde mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in das Röntgenstrahlen-Schichtbildaufnahme-Abtastgerät einge­ speist. Die Schaltungsplatinen sind um etwa 17,78 mm (0,7 Zoll) voneinander getrennt. Die Vorrichtung, die die gleich­ förmige lineare Bewegung liefert, ist ein sich bewegender Kettenriemen, der die Schaltungsplatinen auf ihren zwei ge­ genüberliegenden parallelen Seiten trägt.

Das Detektorsystem umfaßt minimal zwei lineare Abtastdetek­ toren (vorzugsweise vier lineare Abtastdetektoren), die in einer winkligen Beziehung zu der Schaltungsplatine symme­ trisch angeordnet sind. Die linearen Abtastdetektoren sind derart befestigt, daß sie sehr nahe an der Unterseite der zu testenden Platine angeordnet sind. Jeder lineare Abtastde­ tektor weist eine dünne Auflage aus Röntgenstrahlen-empfind­ lichem Phosphor auf der Detektoroberfläche auf und erreicht eine Auflösung von etwa 16 lp/mm (lp/mm = Linienpaare pro Millimeter). Zusätzlich weist jeder lineare Abtastdetektor eine eingebaute elektronische Anordnung auf, um einen 8- bis 16-Bit-Datenstrom mit einer Digitalelektronik zu schaffen, die direkt mit einem Personalcomputer (PC) in schnittstel­ lenmäßiger Verbindung steht.

Die Röntgenstrahlenquelle umfaßt mindestens eine Quelle von Röntgenstrahlen (vorzugsweise zwei), die derart ausgerichtet sind, daß jede Röntgenstrahlenröhre zwei Fächerstrahlen aus Röntgenstrahlen abgibt. Die Röntgenstrahlenquellen sind be­ züglich der Schaltungsplatine befestigt, um den bevorzugten Schichtbildaufnahmewinkel zu schaffen und sie sind in dem bevorzugten Abstand von der Schaltungsplatine und den line­ aren Abtastdetektoren befestigt, daß die Kombination ihrer Lichtfleckgröße und des Platine-zu-Detektor-Abstands und die verfügbare Röntgenstrahlenleistung derart zusammenwirken, um eine Abbildung mit hoher Auflösung mit ausreichenden Licht­ pegeln auf dem Detektor zu schaffen. Die bevorzugte Quelle ist eine Standard-Röntgenstrahlenröhren, die in der Lage ist, bei 125 Kilovolt (kV) mit einem Anodenstrom in dem Be­ reich von etwa 0,1 Milliampere (mA) bis 1,0 mA zu arbeiten.

Wenn zwei Röhren verwendet werden, können beide Röhren durch eine einzige Hochspannungs-Leistungsversorgung versorgt wer­ den. Die bevorzugte Brennpunktgröße der Röntgenstrahlenröhre liegt in dem Bereich von etwa 100 µm bis 1000 µm im Durch­ messer.

Die Daten von jedem linearen Abtastdetektor werden verwen­ det, um innerhalb einer Computerspeichers ein vollständiges Röntgenstrahlenbild der (21,59 cm × 30,48 cm)-Schaltungs­ platinen ((8,5 Zoll × 12 Zoll)-Schaltungsplatinen) zu erzeu­ gen. Bei einem Vier-Detektor-System beträgt die minimale Speicheranforderung etwa 260 Megabyte. Damit das System eine Schaltungsplatine analysieren kann, während eine andere Ab­ bildung einer zweiten Schaltungsplatine erfaßt wird, benö­ tigt es zusätzliche 260 Megabyte an Speicher. Somit werden insgesamt 520 Megabyte Speicher bei einem System benötigt, das vier lineare Abtastdetektoren aufweist und das einen Satz von vier Abbildungen erfaßt, während der vorher erfaßte Satz von vier Abbildungen gerade analysiert wird. Es wird bevorzugt, daß der Computerspeicher derart entworfen ist, daß er den Detektoren zum Bilderfassen, und dann einem Ab­ bildungsanalysecomputer zugeschaltet werden kann, um die Scheibenabbildung oder -Abbildungen zur Analyse zu erzeugen, obwohl diese variable Speicherzuschaltung kein Merkmal dar­ stellt.

Der Computer weist einen automatischen Z-Achsen-Verwöl­ bungs-Kompensationsbetriebsmodus auf, bei dem vorbestimmte spezifische Merkmale der vier getrennten Abbildungen lokali­ siert und Positionen der vorbestimmten Merkmale in der X- und Y-Richtung mittels eines Bildanalyseprozessors und zuge­ ordneten Softwarealgorithmen bestimmt oder gemessen werden. Die Positionen dieser vorbestimmten Merkmale werden dann verwendet, um Verwölbungskompensationsparameter und/oder ei­ ne Verwölbungskompensationstabelle mittels des Bildanalyse­ prozessors und eines zugeordneten Computeralgorithmusses zu erzeugen. Die Verwölbungskompensationsparameter umfassen ein Datenarray in X- und Y-Richtung, das Pixelverschiebungen in X- und Y-Richtung und den Entwurfsabstand des vorbestimmten spezifischen Merkmals von der oberen Referenzoberfläche des Testobjekts oder der Schaltungsplatine enthält. Auf diese Art und Weise ist die Erzeugung einer Z-Tabelle, die ein Ar­ ray in X- und Y-Richtung der Z-Abstände der Oberfläche der Platine von einer bekannten Z-Referenz enthält, nicht erfor­ derlich. Jedoch ist die Erzeugung einer Z-Tabelle aus den Verwölbungskompensationsparametern eine einfache Angelegen­ heit.

Schichtbildaufnahmescheiben, d. h. Abbildungen einer spezifi­ schen Z-Achsen-Ebene, werden durch Kombinieren der vier ge­ trennten Abbildungen durch Verschieben der Pixelorte in X und Y erzeugt, damit dieselben einer spezifischen Z-Achsen-Brenn­ punktebene in dem Objekt entsprechen, die korrigiert ist, wie es gemäß den Verwölbungskompensationsparametern er­ forderlich ist. Eine beliebige Anzahl von Brennpunktebenen kann durch dieses Verfahren aus einem einzelnen Satz von vier Abbildungen erzeugt werden.

Die Schichtbildaufnahmeabbildungen werden dann auf eine her­ kömmliche Art und Weise analysiert, um Daten über die Quali­ tät der elektrischen Verbindung auf der Schaltungsplatine zu ergeben.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung ein Abbildungssystem mit folgenden Merkmalen: einer ersten Rönt­ genstrahlenquelle; einem ersten linearen Röntgenstrahlende­ tektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen auf zufan­ gen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle in einem er­ sten Winkel emittiert werden; einem zweiten linearen Rönt­ genstrahlendetektor, der positioniert ist, um Strahlen auf­ zufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle in einem zweiten Winkel emittiert werden; einem linearen Bewegungs­ system, das zwischen der ersten Röntgenstrahlenquelle und dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor positioniert ist, wobei das lineare Bewegungssystem ferner eine Trägervorrichtung für ein zu testendes Objekt aufweist und konfiguriert ist, um das zu testende Objekt durch die Röntgenstrahlen zu tragen, die in dem ersten Winkel und in dem zweiten Winkel emittiert und von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor bzw. dem zweiten linearen Röntgen­ strahlendetektor erfaßt werden, nachdem sie durch das zu te­ stende Objekt gelangt sind, wodurch eine erste Schatten­ graphabbildung und eine zweite Schattengraphabbildung des zu testenden Objekts gebildet wird; und einem Steuerungssystem, das mit dem linearen Bewegungssystem, dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor und dem zweiten linearen Röntgen­ strahlendetektor verbunden ist, wodurch das Steuerungssystem das lineare Bewegungssystem und die Bildung der ersten und der zweiten Schattengraphabbildung regelt, um eine Schicht­ bildaufnahme-Querschnittsabbildung einer Schnittebene des zu testenden Objekts zu erzeugen, wobei die Position der Schnittebene durch das Steuersystem durch die Erzeugung oder Messung von Z-Achsen-Verwölbungskompensationsparametern exakt bestimmt wird. Dieses Ausführungsbeispiel kann ferner einen ersten Kollimator aufweisen, der bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle derart positioniert ist, daß der erste Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle emittiert werden, zu dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgen­ strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Zusätzlich kann dieses Abbildungssystem ferner einen zweiten Kollimator aufweisen, der bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle derart positioniert ist, daß der zwei­ te Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle emittiert werden, zum zwei­ ten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei bestimmten Konfigurationen kann das Ab­ bildungssystem ferner folgende Merkmale aufweisen: eine zweite Röntgenstrahlenquelle, die bezüglich der ersten Rönt­ genstrahlenquelle seitlich positioniert ist; einen dritten linearen Röntgenstrahlendetektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen aufzufangen, die von der zweiten Röntgen­ strahlenquelle in einem dritten Winkel emittiert werden; und einen vierten linearen Röntgenstrahlendetektor, der positio­ niert ist, um Röntgenstrahlen aufzufangen, die von der zwei­ ten Röntgenstrahlenquelle in einem vierten Winkel emittiert werden. Bei bestimmten Konfigurationen weist das Abbildungs­ system ferner einen dritten Kollimator auf, der bezüglich der zweiten Röntgenstrahlenquelle positioniert ist, derart, daß der dritte Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrah­ len, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle emittiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Rich­ tungen ausbreiten, zu blockieren. Auf ähnliche Weise kann ein vierter Kollimator bezüglich der zweiten Röntgenstrah­ lenquelle derart positioniert sein, daß der vierte Kollima­ tor konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zwei­ ten Röntgenstrahlenquelle emittiert werden, zu dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgen­ strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Der erste, der zweite, der dritte und der vierte lineare Röntgenstrahlendetektor können ferner monolithische, selbst-abtastende, lineare Photodiodenarrays aufweisen. Zu­ sätzlich kann ein Röntgenstrahlen-Szintillationsmaterial auf dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten linea­ ren Photodiodenarray-Röntgenstrahlendetektor abgelegt sein. Das Röntgenstrahlen-Szintillationsmaterial weist ferner Ga­ dolinium-Oxysulfid auf. Das lineare Bewegungssystem weist in bestimmten Konfigurationen einen Förderriemen auf.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von Querschnittsabbildungen einer Schnittebene innerhalb eines Objekts mit folgenden Merkma­ len: einem linearen Bewegungssystem, das angepaßt ist, um ein zu testendes Objekt entlang eines im wesentlichen li­ nearen Wegs zu tragen und zu transportieren; einer ersten Quelle von Röntgenstrahlen zum Erzeugen von Röntgenstrahlen, wobei die erste Quelle von Röntgenstrahlen neben dem linea­ ren Bewegungssystem positioniert ist, derart, daß die Rönt­ genstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle er­ zeugt werden, auf eine erste Oberfläche des Objekts auf­ treffen und das Objekt abtasten, während das lineare Trans­ portsystem das Objekt entlang des linearen Wegs bewegt; ei­ nem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor, der eine Mehr­ zahl von Röntgenstrahlendetektorelementen, die auf eine im wesentlichen lineare Art und Weise nebeneinander positio­ niert sind, aufweist, wobei der erste lineare Röntgenstrah­ lendetektor neben einer zweiten Oberfläche des Objekts im wesentlichen gegenüber der ersten Oberfläche positioniert ist und der erste lineare Röntgenstrahlendetektor dadurch Röntgenstrahlen auffängt und erfaßt, welche das Objekt durch die erste Oberfläche betreten und das Objekt durch die zwei­ te Oberfläche verlassen, wobei der erste lineare Röntgen­ strahlendetektor in einem ersten Winkel bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle positioniert ist; einem ersten linea­ ren Röntgenstrahlendetektor-Auslesesteuerungssystem, wobei das erste lineare Röntgenstrahlendetektor-Auslesesteuerungs­ system ferner einen Takt aufweist, welcher das periodische Lesen und Speichern von Signalen steuert, die durch die Mehrzahl von Röntgenstrahlendetektorelementen erzeugt wer­ den; einem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor, der um einen Abstand von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetek­ tor entfernt positioniert ist, wobei der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor eine Mehrzahl von Röntgenstrahlende­ tektorelementen aufweist, die nebeneinander auf eine im we­ sentlichen lineare Art und Weise positioniert sind und der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor neben der zweiten Oberfläche des Objekts im wesentlichen gegenüber der ersten Oberfläche positioniert ist, wobei der zweite lineare Rönt­ genstrahlendetektor dadurch Röntgenstrahlen auf fängt und erfaßt, welche das Objekt durch die erste Oberfläche betre­ ten und das Objekt durch die zweite Oberfläche verlassen, wobei der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor in einem zweiten Winkel bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrah­ len positioniert ist; einem zweiten linearen Röntgenstrah­ lendetektor-Auslesesteuerungssystem, wobei das zweite linea­ re Röntgenstrahlendetektor-Auslesesteuerungssystem ferner einen Takt aufweist, welcher das periodische Lesen und Spei­ chern von Signalen steuert, die von der Mehrzahl von Rönt­ genstrahlendetektorelementen erzeugt werden; einem Steue­ rungssystem, welches den Betrieb des linearen Bewegungssy­ stems und des ersten und des zweiten linearen Röntgenstrah­ lendetektor-Auslesesteuerungssystem steuert und koordiniert, derart, daß der erste lineare Röntgenstrahlendetektor eine erste Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildung des Objekts erzeugt und der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor eine zweite Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildung des Objekts erzeugt; und einem Abbildungsanalysesystem, welches die erste und die zweite Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildung des Objekts empfängt und die erste und die zweite Röntgen­ strahlen-Schattengraphabbildung des Objekts kombiniert, um eine Querschnittsabbildung einer Schnittebene des Objekts zu bilden, wobei die Position der Schnittebene durch das Bild­ analysesystem durch die Erzeugung oder Messung von Z-Ach­ sen-Verwölbungskompensationsparametern exakt bestimmt wird. Bei einigen Konfigurationen weist die Vorrichtung ferner ei­ nen ersten Kollimator auf, der bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen derart positioniert ist, daß der erste Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Auf ähnliche Weise kann ein zweiter Kollima­ tor bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen derart positioniert sein, daß der zweite Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle von Rönt­ genstrahlen emittiert werden, zu dem zweiten linearen Rönt­ genstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei einigen Konfigurationen weist diese Vorrichtung ferner fol­ gende Merkmale auf: eine zweite Quelle von Röntgenstrahlen, die bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen seitlich positioniert ist; einen dritten linearen Röntgenstrahlende­ tektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen aufzufan­ gen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen in einem dritten Winkel emittiert werden; und einen vierten linearen Röntgenstrahlendetektor, der positioniert ist, um Röntgen­ strahlen aufzufangen, die von der zweiten Quelle von Rönt­ genstrahlen in einen vierten Winkel emittiert werden. Auf ähnliche Weise kann ein dritter Kollimator bezüglich der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen derart positioniert sein, daß der dritte Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrah­ len, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen emit­ tiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlendetek­ tor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren, wobei ein vierter Kol­ limator bezüglich der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen derart positioniert sein kann, daß der vierte Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgen­ strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei einigen Konfigurationen weisen der erste, der zweite, der dritte und der vierte lineare Röntgenstrah­ lendetektor ferner monolithische, selbst-abtastende, lineare Photodiodenarrays auf. Ein Röntgenstrahlen-Szintillationsma­ terial kann auf dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten linearen Photodiodenarray-Röntgenstrahlendetektor abgelegt sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Röntgenstrahlen-Szintillationsmaterial ferner Gadolinium-Oxysulfid aufweisen. Das lineare Bewegungssystem kann einen Förderriemen aufweisen.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines Ob­ jekts mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer ersten Quelle von Röntgenstrahlen; Erfassen von Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt wer­ den, mit einem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer ersten Winkelausrich­ tung auf das Objekt aufgetroffen sind und dasselbe durch­ drungen haben; Erfassen von Röntgenstrahlen, die von der er­ sten Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit einem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor, nachdem die Rönt­ genstrahlen aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das Ob­ jekt aufgetroffen sind und das Objekt durchdrungen haben; Bewegen des Objekts zwischen der ersten Quelle von Röntgen­ strahlen und dem ersten und dem zweiten linearen Röntgen­ strahlendetektor entlang eines im wesentlichen linearen Wegs; Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schattengraphab­ bildung des Objekts mit den Röntgenstrahlen, die durch den ersten linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt werden, wäh­ rend das Objekt den im wesentlichen linearen Weg zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen und dem ersten linea­ ren Röntgenstrahlendetektor durchquert; Erzeugen einer zwei­ ten Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildung des Objekts mit den Röntgenstrahlen, die von dem zweiten linearen Röntgen­ strahlendetektor erfaßt werden, während das Objekt den im wesentlichen linearen Weg zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen und dem zweiten linearen Röntgenstrahlende­ tektor durchquert; und Kombinieren der ersten und zweiten Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildung des Objekts, um eine Querschnittsabbildung des Objekts zu bilden, wobei die Z-Achsen-Position der Querschnittabbildung durch die Erzeugung oder Messung von Z-Achsen-Verwölbungskompensationsparametern exakt bestimmt wird. Bei einigen Konfigurationen weist das Verfahren ferner den Schritt des Ausrichtens (d. h. des Kol­ limierens) der ersten Quelle von Röntgenstrahlen mit einem ersten Kollimator auf, der konfiguriert ist, um Röntgen­ strahlen, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem ersten linearen Röntgenstrahlende­ tektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in ande­ ren Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Auf ähnliche Weise kann das Verfahren ferner den Schritt des Ausrichtens der ersten Quelle von Röntgenstrahlen mit einem zweiten Kollima­ tor aufweisen, der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen aus­ breiten, zu blockieren. Bei bestimmten Konfigurationen weist das Verfahren ferner folgende Schritte auf: Bereitstellen einer zweiten Quelle von Röntgenstrahlen und Positionieren der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen seitlich bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen; Erfassen von Röntgen­ strahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen er­ zeugt werden, min einem dritten linearen Röntgenstrahlende­ tektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer dritten Win­ kelausrichtung auf das Objekt aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben; und Erfassen von Röntgenstrahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit einem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer vierten Winkelausrichtung auf das Objekt aufgetroffen sind und das Objekt durchdrungen ha­ ben. Dieses Verfahren kann ferner folgende Schritte aufwei­ sen: Ausrichten der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen mit einem dritten Kollimator, der konfiguriert ist, um Röntgen­ strahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlende­ tektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in ande­ ren Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und Ausrichten der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen mit einem vierten Kolli­ mator, der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung ein Abbildungssystem mit folgenden Merkmalen: einer ersten Rönt­ genstrahlenquelle; einem ersten linearen Röntgenstrahlende­ tektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle in einem ersten Winkel emittiert werden, aufzufangen; einem zweiten linearen Rönt­ genstrahlendetektor, der positioniert ist, um Röntgenstrah­ len aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle in einem zweiten Winkel emittiert werden; einem linearen Bewe­ gungssystem, an dem die erste Röntgenstrahlenquelle und der erste und der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor befe­ stigt sind, wobei das lineare Bewegungssystem ferner einen Weg aufweist, den ein festes zu testendes Objekt durchlaufen muß, und konfiguriert ist, um die erste Röntgenstrahlenquel­ le und den ersten und den zweiten linearen Röntgenstrahlen­ detektor an dem zu testenden festen Objekt vorbei zu trans­ portieren, derart, daß die Röntgenstrahlen, die in dem er­ sten Winkel und in dem zweiten Winkel emittiert werden, durch den ersten linearen Röntgenstrahlendetektor bzw. durch den zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt werden, nachdem sie durch das feste, zu testende Objekt gelaufen sind, wodurch eine erste Schattengraphabbildung und eine zweite Schattengraphabbildung des festen, zu testenden Ob­ jekts gebildet wird; und einem Steuerungssystem, das mit dem linearen Bewegungssystem, dem ersten linearen Röntgenstrah­ lendetektor und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor verbunden ist, wobei das Steuerungssystem das lineare Bewe­ gungssystem und das Bilden der ersten und der zweiten Schat­ tengraphabbildung regelt, um eine Schichtbildaufnahme-Quer­ schnittsabbildung einer Schnittebene des festen, zu testen­ den Objekts zu erzeugen, wobei die Position der Schnittebene durch das Steuersystem durch die Erzeugung oder Messung von Z-Achsen-Verwölbungskompensationsparametern exakt bestimmt wird. Bei einigen Konfigurationen ist ein erster Kollimator bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle derart positio­ niert, daß der erste Kollimator konfiguriert ist, um Rönt­ genstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle emit­ tiert werden, zu dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Auf ähnliche Weise kann ein zweiter Kollimator bezüglich der ersten Röntgen­ strahlenquelle derart positioniert sein, daß der zweite Kol­ limator konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle emittiert werden, zu dem zwei­ ten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei bestimmten Konfigurationen weist das Ab­ bildungssystem ferner folgende Merkmale auf: eine zweite Röntgenstrahlenquelle, die auf dem linearen Bewegungssystem seitlich bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle positio­ niert ist; einen dritten linearen Röntgenstrahlendetektor, der auf dem linearen Bewegungssystem positioniert ist, um Röntgenstrahlen aufzufangen, die von der zweiten Röntgen­ strahlenquelle in einem dritten Winkel emittiert wurden; und einen vierten linearen Röntgenstrahlendetektor, der auf dem linearen Bewegungssystem positioniert ist, um Röntgenstrah­ len aufzufangen, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle in einem vierten Winkel emittiert werden.

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel umfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines festen Objekts mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer ersten Quelle von Röntgenstrahlen; Erfassen von Röntgen­ strahlen, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen er­ zeugt werden, mit einem ersten linearen Röntgenstrahlende­ tektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer ersten Winkel­ ausrichtung auf das Objekt aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben; Erfassen von Röntgenstrahlen, die durch die erste Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit ei­ nem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das Objekt aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben; Bewegen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen und des ersten und zweiten linearen Röntgenstrahlendetektors entlang eines im wesentlichen linearen Wegs an dem festen Objekt vorbei, derart, daß die Röntgenstrahlen von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen das feste Objekt durchdringen und von dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor er­ faßt werden; Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schatten­ graphabbildung des festen Objekts mit den Röntgenstrahlen, die von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt wurden, während der erste lineare Röntgenstrahlendetektor und die erste Quelle von Röntgenstrahlen den im wesentlichen linearen Weg an dem festen Objekt vorbei durchqueren; Erzeu­ gen einer zweiten Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildung des festen Objekts mit den Röntgenstrahlen, die von dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt wurden, während der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor und die erste Quelle von Röntgenstrahlen den im wesentlichen linearen Weg an dem festen Objekt vorbei durchqueren; und Kombinieren der ersten und der zweiten Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildung des festen Objekts, um eine Querschnittsabbildung des festen Ob­ jekts zu bilden, wobei die Z-Achsen-Position der Quer­ schnittabbildung durch die Erzeugung oder Messung von Z-Ach­ sen-Verwölbungskompensationsparametern exakt bestimmt wird. Bei einigen Konfigurationen weist das Verfahren ferner fol­ gende Schritte auf: Ausrichten der ersten Quelle von Rönt­ genstrahlen mit einem ersten Kollimator, der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle von Rönt­ genstrahlen emittiert werden, zu dem ersten linearen Rönt­ genstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und Ausrichten der ersten Quelle von Röntgenstrahlen mit einem zweiten Kollimator, der konfiguriert ist, um Röntgenstrah­ len, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Rich­ tungen ausbreiten, zu blockieren. Bei einigen Konfiguratio­ nen weist das Verfahren ferner folgende Schritte auf: Be­ reitstellen einer zweiten Quelle von Röntgenstrahlen; und Positionieren der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen seit­ lich bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen. Dieses Verfahren kann ferner folgende Schritte aufweisen: Erfassen von Röntgenstrahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgen­ strahlen erzeugt werden, mit einem dritten linearen Röntgen­ strahlendetektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer dritten Winkelausrichtung auf das Objekt aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben; und Erfassen von Röntgen­ strahlen, die durch die zweite Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit einem vierten linearen Röntgenstrahlen­ detektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer vierten Win­ kelausrichtung auf das feste Objekt aufgetroffen sind und daßelbe durchdrungen haben.

Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel umfaßt die Erfindung eine Untersuchungsvorrichtung für elektrische Verbindungen mit folgenden Merkmalen: einer Quelle von Röntgenstrahlen, die Röntgenstrahlen von einer Mehrzahl von Positionen durch eine elektrische Verbindung emittiert; einem Röntgenstrah­ len-Detektorsystem, das positioniert ist, um die Röntgen­ strahlen, die durch die Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, die die elektrische Verbindung durchdrungen haben, zu empfangen, wobei das Röntgenstrahlendetektorsystem ferner einen Ausgang aufweist, der Datensignale ausgibt, die einer Röntgenstrahlenabbildung der elektrischen Verbindung ent­ sprechen, die durch die Röntgenstrahlen erzeugt wird, die durch das Röntgenstrahlendetektorsystem empfangen und erfaßt werden, nachdem dieselben die elektrische Verbindung durch­ drungen haben; und einem Analysesystem mit folgenden Merkma­ len: einem Bildspeicher, der die Detektordatensignale spei­ chert und dadurch eine Bilddatenbank bildet, die Informatio­ nen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung einer Schnittebene der elektrischen Verbindung zu bilden; und einem Bildprozessor, der die Bilddatenbank nach einem spezifischen vorbestimmten Merkmal, das sich in einer ersten Z-Achsen-Ebene in der elektrischen Verbindung befindet, ab­ sucht und die Detektordatensignale in Bezug auf die erste Z-Achsen-Ebene kombiniert, um eine spezifische Z-Ebenen-Bild­ datenbank zu bilden, die Informationen enthält, die aus­ reichen, um eine Querschnittabbildung einer Schnittebene der elektrischen Verbindung in einer zweiten Z-Achsen-Ebene in der elektrischen Verbindung zu bilden. Bei einigen Konfigu­ rationen weist die Quelle von Röntgenstrahlen eine Mehrzahl von Röntgenstrahlenquellen auf, und/oder das Röntgenstrah­ lendetektorsystem weist eine Mehrzahl von Röntgenstrahlende­ tektoren auf. Bei bestimmten Konfigurationen weist das Ana­ lysesystem ferner einen Abbildungsabschnitt auf, der die Querschnittabbildung einer Schnittebene der elektrischen Verbindung aus der Bilddatenbank erzeugt. Bei einigen Konfi­ gurationen sind die erste Z-Achsen-Ebene und die zweite Z-Achsen-Ebene die gleichen.

Bei einem siebten Ausführungsbeispiel umfaßt die Erfindung eine Untersuchungsvorrichtung mit folgenden Merkmalen: einer Quelle von Durchdringungsstrahlung, die von einer Mehrzahl von Positionen eine Strahlung durch ein Testobjekt emit­ tiert; einem Detektorsystem, das positioniert ist, um die Strahlung, die durch die Quelle von Durchdringungsstrahlung erzeugt wird, die das Testobjekt durchdrungen hat, zu emp­ fangen, wobei das Detektorsystem ferner einen Ausgang auf­ weist, der Datensignale ausgibt, die einer Durchdringungs­ strahlungsabbildung des Testobjekts entsprechen, die durch die Strahlung, die durch das Detektorsystem empfangen und erfaßt wird, nachdem dieselbe das Testobjekt durchdrungen hat, erzeugt wird; und einem Analysesystem mit folgenden Merkmalen: einem Bildspeicher, der die Detektordatensignale speichert und dadurch eine Bilddatenbank bildet, die Infor­ mationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbil­ dung einer Schnittebene des Testobjekts zu erzeugen; und ei­ nem Bildprozessor, der die Bilddatenbank nach einem spezifi­ schen vorbestimmten Merkmal absucht, das sich in einer er­ sten Z-Achsen-Ebene in dem Testobjekt befindet, und die De­ tektordatensignale in Bezug auf die erste Z-Achsen-Ebene kombiniert, um eine spezifische Z-Ebenen-Bilddatenbank zu bilden, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung einer Schnittebene des Testobjekts in einer zweiten Z-Achsen-Ebene in dem Testobjekt zu erzeugen. Bei einigen Konfigurationen weist die Quelle der Durchdrin­ gungsstrahlung eine Mehrzahl von Durchdringungsstrahlungs­ quellen auf, und/oder das Detektorsystem weist eine Mehrzahl von Detektorsystemen auf. Bei bestimmten Konfigurationen weist das Analysesystem ferner einen Abbildungsabschnitt auf, der die Querschnittabbildung einer Schnittebene des Testobjekts in einer zweiten Z-Achsen-Ebene in dem Testob­ jekt aus der Z-Ebenen-Bilddatenbank erzeugt.

Bei einem achten Ausführungsbeispiel umfaßt die Erfindung ferner ein Verfahren zum Untersuchen einer elektrischen Ver­ bindung mit folgenden Schritten: Richten von Röntgenstrahlen durch die elektrische Verbindung von einer Mehrzahl von Po­ sitionen; Erfassen der Röntgenstrahlen, die durch die elek­ trische Verbindung transmittiert werden, von der Mehrzahl von Positionen mit einem Röntgenstrahlendetektorsystem, das einen Ausgang aufweist, der Datensignale ausgibt, die einer Röntgenstrahlenabbildung der elektrischen Verbindung ent­ sprechen, die durch Röntgenstrahlen erzeugt wird, die durch das Röntgenstrahlendetektorsystem empfangen und erfaßt wer­ den, nachdem dieselben die elektrische Verbindung durchdrun­ gen haben; Speichern der Röntgenstrahlendetektor-Datensigna­ le, die der Röntgenstrahlenabbildung der elektrischen Ver­ bindung entsprechen; Erzeugen einer Datenbank von Informa­ tionen aus den. Röntgenstrahlendetektor-Datensignalen, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnitt­ abbildung einer Schnittebene der elektrischen Verbindung zu erzeugen; Absuchen der Datenbank von Informationen nach ei­ nem spezifischen vorbestimmten Merkmal, das sich in einer ersten Z-Achsenebene in der elektrischen Verbindung befin­ det; und Kombinieren der Röntgenstrahlendetektor-Datensi­ gnale in Bezug auf die erste Z-Achsen-Ebene, um eine spezi­ fische Z-Ebenen-Bilddatenbank zu bilden, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung einer Schnittebene der elektrischen Verbindung in einer zweiten Z-Achsen-Ebene in der elektrischen Verbindung zu erzeugen.

Bei einem neunten Ausführungsbeispiel umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von Querschnittabbildungen eines Objekts in einer ersten Z-Ebene des Objekts in Bezug auf eine zweite Z-Ebene des Objekts mit folgenden Merkmalen:
einem Abbildungssystem zum Erzeugen einer ersten Transmis­ sions-Schattengraphabbildung des Objekts aus einer ersten Perspektive und einer zweiten Transmissions-Schattengraphab­ bildung des Objekts aus einer zweiten Perspektive, wobei die erste Transmissions-Schattengraphabbildung eine Abbildung eines spezifischen vorbestimmten Merkmals, das sich in der zweiten Z-Ebene des Objekts befindet, umfaßt, und wobei die zweite Transmissions-Schattengraphabbildung eine Abbildung des spezifischen vorbestimmten Merkmals, das sich in der zweiten Z-Ebene des Objekts befindet, umfaßt; und einem Ab­ bildungsanalysesystem mit folgenden Merkmalen: einem Bild­ speicher, der die erste und die zweite Transmissions-Schat­ tengraphabbildung speichert; einem Bildprozessor, der die erste und die zweite Transmissions-Schattengraphabbildung nach den Abbildungen des spezifischen vorbestimmten Merk­ mals, das sich in der zweiten Z-Ebene des Objekts befindet, absucht, und die erste und die zweite Transmissions-Schat­ tengraphabbildung in Bezug auf die zweite Z-Ebene des Ob­ jekts kombiniert, um eine Querschnittabbildung der ersten Z-Ebene des Objekts zu erzeugen, wobei der Ort der ersten Z-Ebene des Objekts durch Bezugnahme auf den Ort der zweiten Z-Ebene des Objekts bestimmt wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich­ nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schichtbildauf­ nahmesystems mit durchgehender linearer Abtastung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht von oben des Schichtbildaufnahmesys­ tems mit durchgehender linearer Abtastung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Schichtbildaufnahmesystems mit durchgehender linearer Abtastung, das in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist;

Fig. 4 eine Endansicht von dem Schaltungsplatinen-Ladungs­ ende des Schichtabbildungssystems mit durchgehender linearer Abtastung aus, das in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist;

Fig. 5 ein Testobjekt zum Demonstrieren des Schichtbild­ aufnahmeverfahrens;

Fig. 6a bis 6d herkömmliche Schattengraphabbildungen des Testobjekts, das in Fig. 5 gezeigt ist, die in je­ dem der vier linearen Röntgenstrahlendetektoren ge­ bildet werden;

Fig. 7 eine Querschnitts-Schichtbildaufnahmeabbildung des Testobjekts in einer Brennpunktebene, die aus der Kombination der herkömmlichen Schichtbildaufnahme­ abbildungen, die in den Fig. 6a bis 6d gezeigt sind, abgeleitet ist;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Schichtbildaufnahmesy­ stems mit durchgehender linearer Abtastung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein typisches Testobjekt, das aus einer Schaltungs­ platine besteht, auf der mehrere elektronische Bau­ elemente angeordnet sind, die durch mehrere Lötver­ bindungen verbunden sind;

Fig. 10 eine Nahaufnahme von einem der elektronischen Bau­ elemente, die auf der Schaltungsplatine von Fig. 9 angeordnet sind;

Fig. 11a bis 11d herkömmliche Schattengraphabbildungen einer Nahaufnahme von einer der Anschlußleitungen des Testobjekts, das in Fig. 10 gezeigt ist, die in je­ dem der vier linearen Röntgenstrahlendetektoren ge­ bildet werden, und den Ort von einem der vorbe­ stimmten Merkmale, das ausgewählt ist, um bei den Berechnungen für die automatische Verwölbungskom­ pensation verwendet zu werden; und

Fig. 12 ein Flußdiagramm, das das Verfahren zum automati­ schen Berechnen der Verwölbungskompensation zeigt.

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 sind eine perspektivische Ansicht, eine Ansicht von oben, eine Seitenansicht bzw. eine Endan­ sicht eines Schichtbildaufnahmesystems mit durchgehender linearer Abtastung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, 3 und 4 sind eine erste Röntgenstrahlenquelle 10 und eine zweite Röntgenstrahlen­ quelle 20 über und entlang gegenüberliegender Seiten eines Fördersystems 30 positioniert. Die erste Röntgenstrahlen­ quelle 10 umfaßt einen vorderen Kollimator 32 und einen hin­ teren Kollimator 34. Auf ähnliche Weise umfaßt die zweite Röntgenstrahlenquelle 20 einen vorderen Kollimator 36 und einen hinteren Kollimator 38. Ein erster linearer Röntgen­ strahlendetektor 40 ist neben einem zweiten linearen Rönt­ genstrahlendetektor 50 auf der rechten Seite (in der posi­ tiven X-Richtung) einer Mittellinie (nicht gezeigt) entlang der Y-Richtung positioniert, welche durch Verbinden der er­ sten Röntgenstrahlenquelle 10 mit der zweiten Röntgenstrah­ lenquelle 20 definiert ist. Ein dritter linearer Röntgen­ strahlendetektor 60 ist neben einem vierten linearen Rönt­ genstrahlendetektor 70 auf der linken Seite (in der negati­ ven X-Richtung) der Mittellinie, die die erste und die zwei­ te Röntgenstrahlenquelle 10, 20 verbindet, positioniert. Der erste, der zweite, der dritte und der vierte lineare Rönt­ genstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 sind unter dem Fördersy­ stem 30 positioniert. Das Fördersystem 30 umfaßt eine erste Antriebskettenvorrichtung 80 und eine Führungsschiene 82 auf einer ersten Seite und eine zweite Kettenantriebsvorrichtung 84 und eine zweite Führungsschiene 86 auf einer zweiten Sei­ te. Ein synchronisierter Antriebsmotor 90 ist mit der ersten und mit der zweiten Kettenantriebsvorrichtung 80, 84 verbun­ den. Der synchronisierte Antriebsmotor 90 ist mit einem Steuerungscomputer und einem Abbildungsanalysesystem 100 durch Motorversorgungs- und Steuerungsleitungen 104 verbun­ den. Der Steuerungscomputer und das Abbildungsanalysesystem 100 sind ferner mittels Detektorversorgungs-, Steuerungs- und Signal-Leitungen 106 mit dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 verbunden.

Im Betrieb sind Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c auf den Kettenantriebsvorrichtungen 80, 84 positioniert und diesel­ ben werden durch die Führungsschienen 82, 86 durch das För­ dersystem 30 geführt. Zwecks des Beschreibens des Betriebs der Erfindung werden Schaltungsplatinen mit einer Größe von 21,59 cm × 30,48 cm (8,5 Zoll × 12 Zoll) angenommen. Es kön­ nen ebenfalls andere Größen verwendet werden, wobei diese Abmessungen in keiner Weise irgendeine Begrenzung darstel­ len. Die Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c werden durch die Antriebskettenvorrichtungen 80, 84 mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 7,62 mm/s (0,3 Zoll/s) durch den synchronisierten Antriebsmotor 90 sanft vorgeschoben. Die Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c sind voneinander um etwa 1,778 cm (0,7 Zoll) getrennt. Der synchronisierte Antriebs­ motor 90 wird durch den Steuerungs- und Abbildungsanalyse­ computer 100 über die Motorversorgungs- und Steuerungslei­ tungen 104 betrieben. Fig. 1 und 2 zeigen folgenden Zustand: a) die Untersuchung der Schaltungsplatine 120c ist vollen­ det; b) die Untersuchung der Schaltungsplatine 120b wird ge­ rade durchgeführt; und c) die Schaltungsplatine 120a wurde gerade auf das Fördersystem 30 geladen, wobei dieselbe un­ mittelbar nach der Vollendung der Untersuchung der Schal­ tungsplatine 120b untersucht werden wird.

Röntgenstrahlenerzeugung und -Ausrichtung

Die Röntgenstrahlenquellen 10 und 20 werden durch Kollimato­ ren 32, 34, 36, 38 ausgerichtet (d. h. kollimiert), um die Winkelausbreitung der Strahlung, die durch die erste und die zweite Röntgenstrahlenquelle 10, 20 in sowohl der X-Richtung als auch der Y-Richtung zu begrenzen, derart, daß jede Rönt­ genstrahlenquelle 10, 20 zwei Fächerstrahlen von Röntgen­ strahlen erzeugt. Die erste Röntgenstrahlenquelle 10 gibt Fächerstrahlen von Röntgenstrahlen 130, 132 ab, während die zweite Röntgenstrahlenquelle 20 Fächerstrahlen von Röntgen­ strahlen 134, 136 abgibt. Die Röntgenstrahlenquellen 10, 20 sind auf eine herkömmliche Art und Weise in einer Position befestigt, welche geeignete Schichtbildaufnahmewinkel zum Erzeugen von Querschnittsabbildungen der Schaltungsplatine 120b schaffen. Die Röntgenstrahlenquellen 10, 20 sind bei­ spielsweise, wie es in den Fig. 1 und 4 zu sehen ist, in Winkeln von etwa ± 45° bezüglich der Normalen der Schal­ tungsplatine 120b (der Z-Richtung) positioniert. Zusätzlich sind die Röntgenstrahlenquellen 10, 20 in einem Abstand von der Schaltungsplatine 120b und von den linearen Röntgen­ strahlendetektoren 40, 50, 60, 70 positioniert, derart, daß die Kombination folgender Größen zusammenwirkt, um ausrei­ chende Lichtpegel an den linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 zu schaffen, um Abbildungen mit hoher Auflö­ sung zu schaffen: 1) die Brennpunktlichtfleckgrößen der Röntgenstrahlenquellen 10, 20; 2) der Abstand zwischen der Schaltungsplatine 120b und den linearen Röntgenstrahlende­ tektoren 40, 50, 60, 70 (typischerweise 2,54 cm (1 Zoll) oder weniger); und 3) die Leistungsausgabe der Röntgenstrah­ lenquellen 10, 20.

Die bevorzugten Röntgenstrahlenquellen 10, 20 sind industri­ elle Standard-Röntgenstrahlenröhren, die bei Spannungen bis zu 120 Kilovolt mit einem Anodenstrom im Bereich von etwa 0,1 mA bis 1,0 mA betreibbar sind. Die erste und die zweite Röntgenstrahlenröhre 10, 20 können beide durch eine einzige Hochspannungs-Leistungsversorgung (nicht gezeigt) versorgt werden. Die bevorzugte Brennpunktlichtfleckgröße der Rönt­ genstrahlen 10, 20 liegt im Bereich von 100 µm bis 1000 µm im Durchmesser.

Die Schaltungsplatine 120b, die gerade untersucht wird, wird von Röntgenstrahlen bestrahlt, die von den Röntgenstrahlen­ quellen 10, 20 erzeugt werden. Die Winkelausbreitung der Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle 10 emittiert werden, werden: 1) in der X-Richtung durch den vorderen Kollimator 32 in dem schmalen Fächerstrahl von Röntgenstrahlen 130 ausgerichtet, welcher konfiguriert ist, um nur einen ersten kleinen Abschnitt der Schaltungsplatine 120b und eine vordere Oberfläche des ersten linearen Rönt­ genstrahlendetektor 40 zu beleuchten, nachdem er durch den beleuchteten ersten kleinen Abschnitt der Schaltungsplatine 120b durchgelaufen ist; und 2) in der X-Richtung durch den hinteren Kollimator 34 in den schmalen Fächerstrahl von Röntgenstrahlen 132 ausgerichtet, welcher konfiguriert ist, um nur einem dritten kleinen Abschnitt einer Schaltungspla­ tine 120b und die vordere Oberfläche des dritten linearen Röntgenstrahlendetektors 60 zu beleuchten, nachdem er durch den dritten schmalen Abschnitt der Schaltungsplatine 120b durchgelaufen ist. Auf ähnliche Weise werden Röntgenstrah­ len, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle 20 emittiert werden: 1) in der X-Richtung durch den vorderen Kollimator 36 in den schmalen Fächerstrahl von Röntgenstrahlen 134 aus­ gerichtet, der konfiguriert ist, um nur einen zweiten klei­ nen Abschnitt der Schaltungsplatine 120b und die vordere Oberfläche des zweiten linearen Röntgenstrahlendetektors 50 zu beleuchten, nachdem er durch den zweiten kleinen Ab­ schnitt der Schaltungsplatine 120b durchgelaufen ist; und 2) in der X-Richtung durch den hinteren Kollimator 38 in den schmalen Fächerstrahl von Röntgenstrahlen 136 ausgerichtet, welcher konfiguriert ist, um nur einen vierten kleinen Ab­ schnitt der Schaltungsplatine 120b und die vordere Oberflä­ che des vierten linearen Röntgenstrahlendetektors 70 zu be­ leuchten, nachdem er durch den vierten kleinen Abschnitt der Schaltungsplatine 120b durchgelaufen ist. Somit empfängt der erste lineare Röntgenstrahlendetektor 40 nur Röntgenstrah­ len, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle 10 erzeugt werden und durch den vorderen Kollimator 32 emittiert wer­ den. Der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor 50 empfängt nur Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlen­ quelle 20 erzeugt und durch den vorderen Kollimator 36 emit­ tiert werden. Der dritte lineare Röntgenstrahlendetektor 60 empfängt nur Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgen­ strahlenquelle 10 erzeugt und durch den hinteren Kollimator 34 emittiert werden. Der vierte lineare Röntgenstrahlende­ tektor 70 empfängt nur Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle 20 erzeugt und durch den hinteren Kol­ limator 38 emittiert werden. Zusätzlich wird, wie es am be­ sten in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, jeder der schmalen Fächerstrahlen von Röntgenstrahlen 130, 132, 134, 136 in der Y-Richtung durch seinen jeweiligen Kollimator 32, 34, 36, 38 auf eine Art und Weise ausgerichtet, welche es verhindert, daß sich Röntgenstrahlen über die horizontale Ausdehnung (Y-Richtung) seines jeweiligen linearen Röntgenstrahlende­ tektors 40, 50, 60, 70 hinaus erstrecken.

Röntgenstrahlenerfassung, Abbildungserzeugung und Datenhandhabung

Das Fördersystem 30 transportiert die zu testende Schal­ tungsplatine 120b durch die vier ausgerichteten Fächer­ strahlen von Röntgenstrahlen 130, 132, 134, 136. Röntgen­ strahlen, welche durch die Schaltungsplatine 120b laufen, werden von den linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 erfaßt. Jeder lineare Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 wandelt das Muster von Röntgenstrahlen, die durch die zu testende Schaltungsplatine 120b gelaufen sind, in ein elektrisches Signal um, das über die Detektorversorgungs-, Steuerungs- und Signalleitungen 106 zu dem Steuerungscom­ puter und zu dem Abbildungsanalysesystem 100 zum Verarbeiten gesendet wird.

Die linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 21,59 cm (8,5 Zoll) breit und weisen eine horizontale Auflösung (X-Rich­ tung) von etwa 16 bis 20 Linienpaaren pro Millimeter (lp/mm) auf. Dies entspricht etwa 400 bis 500 Linienpaaren pro Zoll (157,5 bis 197 Linienpaaren pro Zentimeter) oder 800 bis 1000 Punkten pro Zoll in der Terminologie des Desktopab­ tastens. Jeder der linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 weist eine eingebaute Digitalisierungselektronik zum Schaffen eines digitalisierten Datenstroms von 8 Bit bis 16 Bit auf, wobei sie direkt mit dem Steuerungscomputer und dem Abbildungsanalysesystem 100 in schnittstellenmäßiger Verbindung stehen. Die linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 sind aus Standard-Linienabtastungsdetektoren gebildet, die bei Desktop-Publishing-Abtastgeräten verwendet werden. Jeder lineare Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 weist eine dünne Beschichtung aus Röntgenstrahlen-empfindli­ chem Phosphor auf, die direkt auf der Vorderseite des licht­ empfindlichen Bereichs des Detektors abgelegt ist. Typi­ scherweise ist der Röntgenstrahlen-empfindliche Phosphor Gadolinium-Oxysulfid, wobei jedoch ebenfalls weitere Ma­ terialien verwendet werden können, wie z. B. Cadmium-Wolfra­ mat. Die Daten aus jedem linearen Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 erzeugen eine vollständige Röntgenstrahlen-Schatten­ graphabbildung der zu testenden (21,59 cm × 30,48 cm)-Schaltungsplatine 120b, während sie über den jeweiligen Detektor läuft. (Siehe die Fig. 6a bis 6d).

Die linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 sind Ladungs-gekoppelten Bauelementen (CCD; CCD = Charge Coupled Devices) ähnlich, die allgemein in Videokameras zu finden sind. Die Ladungs-gekoppelten Bauelemente, die in Videoka­ meras verwendet werden, sind typischerweise integrierte Festkörper-Schaltungschips mit einem zweidimensionalen Array von diskreten lichtempfindlichen Elementen, die auf densel­ ben gebildet sind. Die linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 sind lineare oder eindimensionale Arrays von diskreten lichtempfindlichen Elementen, die auf einem einzi­ gen Chip gebildet sind. Lineare Arrays werden üblicherweise in Taschenabtastgeräten bei Flughafensicherheitsstationen verwendet, um Röntgenstrahlen-Schattengraphabbildungen mit niedriger Auflösung einer Tasche zu erzeugen.

Ein geeigneter linearer Röntgenstrahlendetektor, der als der RLS-Detektor (RLS = Radiographic Line Scan = radiographische Linienabtastung) bekannt ist, ist kommerziell bei Bio-Ima­ ging Research, Inc. in Lincolnshire, Illinois erhältlich. Ein Artikel von Charles R. Smith und Joseph W. Erker, mit dem Titel "Low cost, high resolution x-ray detector system for digital radiography and computed tomography", SPIE X-Ray Detector Physics and Applications II, Bd. 2009, 1993, S. 31-35, umfaßt eine detaillierte Beschreibung dieses Bauele­ ments. Ein weiterer geeigneter linearer Detektor, der als der IL-C8-6000 Turbosensor bekannt ist, ist bei Dalsa in Waterloo, Canada, erhältlich. Ein weiterer Hersteller von linearen Arrays ist EG Reticon, welcher ein Diodenarray der Modellnummer RL2048S herstellt, welches ein monolithi­ sches, selbstabtastendes lineares Photodiodenarray mit 2048 Photodiodensensorelementen mit einer 25 Mikrometer Mitte­ zu-Mitte-Beabstandung ist. Dieses Bauelement besteht aus einer Reihe von Photodioden, wobei jede einen zugeordneten Speicherkondensator aufweist, auf dem der Photostrom inte­ griert wird, und einen Multiplexschalter zum Auslesen durch ein unabhängiges integriertes Schieberegister aufweist. So­ mit existieren mehrere Bezugsquellen für kommerziell verfüg­ bare lineare Arraybauelemente, welche zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung angepaßt werden können.

Während es bevorzugt wird, daß jeder der 21,59 cm (8,5 Zoll) langen linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 ei­ ne einzige Einheit ist, wird es für einen Fachmann offen­ sichtlich sein, daß kürzere Einheiten kombiniert werden kön­ nen, um jede beliebige gewünschte Gesamtlänge zu erhalten. Das heißt, daß zwei der oben erwähnten IL-C8-6000-Turbosen­ soren, von denen jeder 15,24 cm (6 Zoll) lang ist, etwas versetzt befestigt werden können, derart, daß das Ende des einen mit dem Ende des anderen übereinstimmt, wodurch ein Erfassungsbereich für eine 30,48 cm (12 Zoll) breite Schal­ tungsplatine geschaffen ist. Alternativ kann ein Linsensy­ stem oder eine Glasfaseroptik-Reduziereinrichtung zwischen einem Röntgenstrahlen-Szintillationsbildschirm der gewünsch­ ten Länge und dem linearen Sensor einer kürzeren Länge posi­ tioniert sein. Die auf dem Bildschirm erzeugte Abbildung wird dann durch das Linsensystem auf den linearen Sensor mit einer kürzeren Länge fokussiert oder durch eine geeignete reduzierende Glasfaseroptik auf den linearen Sensor gerich­ tet.

Die Daten von den linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 werden in einer Speicherbank innerhalb des Steue­ rungscomputers und des Abbildungsanalysesystems 100 gespei­ chert. Für ein System mit einer Auflösung von 800 DPI (DPI = Dots Per Inch = Punkte pro Zoll) und einer Breite von 21,59 cm (8,5 Zoll) existieren 6800 Pixel entlang der Breite (Y-Richtung) von 21,59 cm (8,5 Zoll), welche der Breite der zu testenden Schaltungsplatine 120b entspricht. Bei einer Auf­ lösung von 800 DPI entspricht die Länge von 30,48 cm (12 Zoll) der zu testenden Schaltungsplatine 1200926 00070 552 001000280000000200012000285915081500040 0002019723074 00004 50807<b 9600 Pixeln entlang der Längenrichtung (X-Richtung). Somit muß die Spei­ cherbank, die verwendet wird, um die vollständige Abbildung der 21,59 cm × 30,48 cm (8,5 Zoll × 12 Zoll) - Schaltungs­ platine 120b zu speichern, eine Speicherkapazität von 6800 × 9600 × 8 Bits oder etwa 65 Megabyte aufweisen. Da vier li­ neare Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 vorhanden sind, ist ein Gesamtspeicher von 260 Megabyte notwendig. Wenn das System Abbildungen für eine Schaltungsplatine 120c analysieren soll, während das System die Abbildungen der nächsten Schaltungsplatine 120b erfaßt, muß die Speicherbank innerhalb des Steuerungscomputers und des Bildanalysesystems 100 verdoppelt werden, um eine Gesamtgröße von 520 Megabyte aufzuweisen. Die Speicherbank ist derart entworfen, daß eine erste Hälfte der Speicherbank mit den linearen Röntgenstrah­ lendetektoren 40, 50, 60, 70 verbunden ist, während ein Bild gerade erfaßt wird, während eine zweite Hälfte der Speicher­ bank, welche die Abbildungen für die vorherige Schaltungs­ platine enthält, mit dem Bildanalyseabschnitt des Steue­ rungscomputers und des Bildanalysesystems 100 verbunden ist. Wenn die Abbildungserfassung in der ersten Hälfte der Spei­ cherbank und die Abbildungsanalyse der Daten in der zweiten Hälfte der Speicherbank vollendet sind, wird die erste Hälf­ te der Speicherbank von den linearen Röntgenstrahlendetek­ toren 40, 50, 60, 70 abgetrennt und mit dem Abbildungsana­ lyseabschnitt des Steuerungscomputers und Bildanalysesystems 100 verbunden. Genauso wird die zweite Hälfte der Speicher­ bank von dem Bildanalyseabschnitt des Steuerungscomputers und Bildanalysesystems 100 abgetrennt und mit den linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 verbunden.

Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildungserzeugung

Wie vorher beschrieben wurde, erzeugen der erste, der zwei­ te, der dritte und der vierte lineare Röntgenstrahlendetek­ tor 40, 50, 60, 70 jeder für sich eine herkömmliche Röntgen­ strahl-Schattengraphabbildung des gerade untersuchten Ob­ jekts, das beispielsweise eine Schaltungsplatine 120b ist. Eine Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildung des Objekts wird aus den vier resultierenden Schattengraphabbildungen auf eine herkömmliche Art und Weise gebildet. Diese Technik ist detailliert in dem US. Patent Nr. 3,818,220 mit dem Titel "Variable Depth Laminagraphy", das an Richards erteilt worden ist, und in dem US. Patent Nr. 3,499,146, mit dem Titel "VARIABLE DEPTH LAMINAGRAPHY WITH MEANS FOR HIGH- LIGHTING THE DETAIL OF SELECTED LAMINA", beschrieben, das an Richards erteilt worden ist.

Fig. 5 zeigt ein Testobjekt 140 zum Darstellen der Technik des Erzeugens einer Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbil­ dung einer ausgewählten Ebene innerhalb des Testobjekts 140 aus vier Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 (siehe die Fig. 6a bis 6d). Das Testobjekt 140 enthält Muster in der Gestalt eines Pfeils 142, eines Kreises 144 und eines Kreuzes 146, die innerhalb des Testobjekts 140 in drei ver­ schiedenen Ebenen 152, 154 bzw. 156 eingebettet sind.

In den Fig. 6a bis 6d sind die Schattengraphabbildungen ge­ zeigt, die von den vier linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 erzeugt werden. Das Testobjekt 140 ist auf dem Fördersystem 30 ausgerichtet, wie es in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, wobei der Pfeil 142 in der negativen X-Richtung zeigt, d. h. zu der Schaltungsplatine 120a hin. Fig. 6b zeigt eine Schattengraphabbildung 160 des Testobjekts 140, welche durch den ersten linearen Röntgenstrahlendetektor 40 erzeugt worden ist. Der Pfeil 142 bildet eine Abb. 162a (a = arrow = Pfeil), der Kreis 144 bildet eine Abb. 162c (c = circle = Kreis) und das Kreuz 146 bildet eine Abb. 162x (x = cross = Kreuz). Fig. 6a zeigt eine Schattengraph­ abbildung 260 des Testobjekts 140, das durch den zweiten li­ nearen Röntgenstrahlendetektor 50 erzeugt worden ist. Der Pfeil 142 bildet eine Abb. 262a, der Kreis 144 bildet eine Abb. 262c und das Kreuz 146 bildet eine Abb. 262x. Fig. 6d zeigt eine Schattengraphabbildung 360 des Testobjekts 140, das durch den dritten linearen Röntgen­ strahlendetektor 60 erzeugt worden ist. Der Pfeil 142 bildet eine Abb. 362a, der Kreis 144 bildet eine Abb. 362c und das Kreuz 146 bildet eine Abb. 362x. Fig. 6c zeigt eine Schattengraphabbildung 460 des Testobjekts 140, die durch den vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 70 erzeugt worden ist. Der Pfeil 142 bildet eine Abb. 462a, der Kreis 144 bildet eine Abb. 462c und das Kreuz 146 bildet eine Abb. 462x.

Die Bildung einer Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildung einer ausgewählten Ebene innerhalb des Testobjekts 140 aus den vier Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 wird durch Zusammenfügen der vier Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 auf eine Art und Weise erreicht, welche die Abbildungen in einer ausgewählten Ebene auf Kosten der Ab­ bildungen in den anderen Ebenen verstärkt. Die Art und Wei­ se, auf die die vier Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 zusammengefügt werden, um eine Schichtbildaufnahme-Quer­ schnittsabbildung 500 des Pfeils 142 in der Ebene 152 zu bilden, ist in Fig. 7 gezeigt. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wird jede der vier Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 um einen für jede jeweilige Abbildung in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung geeigneten Abstand verschoben, wobei der Abstand bewirkt, daß die vier Abbildungen des Pfeils 162a, 262a, 362a, 462a sich im wesentlichen überlappen, wo­ durch eine verstärkte Abbildung des Pfeils 562 in der Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildung 500 erzeugt wird. Der Bereich, der die verstärkte Abbildung des Pfeils 562 um­ gibt, besteht aus den vier Abbildungen des Kreises 162c, 262c, 362, 462c und den vier Abbildungen des Kreuzes 162x, 262x, 362x, 462x. Da die Abbildungen des Kreises und des Kreuzes über verschiedene Positionen verstreut sind, ver­ stärken sie sich nicht untereinander, wie es dagegen die überlappenden Abbildungen des Pfeils 162a, 262a, 362a, 462a tun. Auf eine ähnliche Art und Weise können die vier Schat­ tengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 zusammengefügt wer­ den, um Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildungen des Kreises 144 in der Ebene 154 oder des Kreuzes 146 in der Ebene 156 oder irgendeiner anderen vorher ausgewählten Ebene innerhalb des Testobjekts 140 zu bilden.

Das oben beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel be­ schreibt eine Vorrichtung mit durchgehender Abtastung und ein Verfahren zur Hochgeschwindigkeitsuntersuchung mit hoher Auflösung, welches keine Bewegung des Detektors, der Rönt­ genstrahlenröhre, des Lichtflecks der Röntgenstrahlen oder des Röntgenstrahls selbst benötigt. Die einzige benötigte Bewegung ist eine sanfte lineare Bewegung des abzubildenden Testobjekts. Ein Fachmann wird jedoch erkennen, daß ein äquivalentes System ein System ist, bei dem das Testobjekt, das abgebildet wird, fest bleibt und der Röntgenstrahlende­ tektor (die Röntgenstrahlendetektoren), die Röntgenstrahlen­ röhre (die Röntgenstrahlenröhren) und der Strahl (die Strah­ len) der Röntgenstrahlen eine sanfte lineare Bewegung bezüg­ lich des abzubildenden festen Testobjekts ausführen, wodurch Schattengraphabbildungen erzeugt werden, welche zusammenge­ fügt werden können, um Schichtbildaufnahme-Querschnittsab­ bildungen einer beliebigen vorher ausgewählten Ebene inner­ halb des festen Testobjekts zu bilden, wie vorher beschrie­ ben wurde. Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines derartigen äqui­ valenten Systems, bei dem das abzubildende Testobjekt fest bleibt und die Röntgenstrahlenröhre (die Röntgenstrahlenröh­ ren) und der Röntgenstrahlendetektor (die Röntgenstrahlende­ tektoren) eine sanfte lineare Bewegung bezüglich des festen abzubildenden Testobjekts ausführen. In Fig. 8 werden die gleichen Bezugszeichen für identische oder entsprechende Elemente der Ausführungsbeispiele, die in den vorherigen Figuren gezeigt sind, verwendet.

Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, sind die erste Röntgenstrah­ lenquelle 10 und die zweite Röntgenstrahlenquelle 20 auf einem oberen Arm 602 einer C-förmigen Kanalträgereinheit 604 befestigt, derart, daß sie über und entlang gegenüberliegen­ der Seiten der Schaltungsplatinen 120 positioniert sind, welche auf einer Schaltungsplatinen-Trägereinheit 608 ange­ ordnet sind. Die Schaltungsplatinen-Trägereinheit 608 weist Öffnungen 610 auf, über denen die Schaltungsplatinen 120 an­ geordnet sind, derart, daß die Röntgenstrahlen 130, 132, 134, 136 auf ihren Wegen von den Röntgenstrahlenquellen 10, 20 zu den Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 nur durch die Schaltungsplatinen 120 laufen, d. h. nicht durch die Schaltungsplatinen-Trägereinheit 608. Die erste Röntgen­ strahlenquelle 10 umfaßt den vorderen Kollimator 32 und den hinteren Kollimator 34. Auf ähnliche Weise umfaßt die zweite Röntgenstrahlenquelle 20 den vorderen Kollimator 36 und den hinteren Kollimator 38 (in Fig. 8 nicht gezeigt). Der erste, der zweite, der dritte und der vierte lineare Röntgenstrah­ lendetektor 40, 50, 60, 70 sind auf einem unteren Arm 606 der C-förmigen Kanalträgereinheit 604 befestigt. Der erste lineare Röntgenstrahlendetektor 40 ist neben dem zweiten li­ nearen Röntgenstrahlendetektor 50 auf der rechten Seite (in der positiven X-Richtung) einer Mittellinie (nicht gezeigt) entlang der Y-Richtung, die durch Verbinden der ersten Rönt­ genstrahlenquelle 10 mit der zweiten Röntgenstrahlenquelle 20 definiert ist, befestigt. Der dritte lineare Röntgen­ strahlendetektor 60 ist neben dem vierten linearen Röntgen­ strahlendetektor 70 auf der linken Seite (in der negativen X-Richtung) der Mittellinie positioniert, die die erste und die zweite Röntgenstrahlenquelle 10, 20 verbindet. Der er­ ste, der zweite, der dritte und der vierte lineare Röntgen­ strahlendetektor 40, 50, 60, 70 sind somit unter den Schal­ tungsplatinen 120, unter den Schaltungsplatinen-Trägerein­ heitsöffnungen 610 und unter dem unteren Arm 606 der Schal­ tungsplatinenträgereinheit positioniert. Die C-förmige Ka­ nalträgereinheit 604 ist auf Gleitschienen 612 befestigt, wodurch es ermöglicht wird, daß sich die C-förmige Kanal­ trägereinheit 604 zusammen mit der befestigten ersten und der befestigten zweiten Röntgenstrahlenquelle 10, 20 und dem ersten, zweiten, dritten und vierten linearen Röntgenstrah­ lendetektor 40, 50, 60, 70 als eine Einheit in der positiven und der negativen X-Richtung bewegen. Der synchronisierte Antriebsmotor 9 (Fig. 1) steuert die Bewegung der C-förmigen Kanalträgereinheit 604 auf den Gleitschienen 612. Wie vorher erörtert wurde, ist der synchronisierte Antriebsmotor 90 mit dem Steuerungscomputer und Bildanalysesystem 100 (Fig. 1) verbunden. Der Steuerungscomputer und das Bildanalysesystem 100 sind ferner mit dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 verbunden.

Im Betrieb arbeitet das Ausführungsbeispiel von Fig. 8 auf dieselbe Art und Weise wie das Ausführungsbeispiel von Fig. 1, das vorher beschrieben wurde, wobei jedoch folgende Aus­ nahme besteht. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 wird eine lineare Abtastung der Schaltungsplatinen durch Halten der ersten und der zweiten Röntgenstrahlenquelle 10, 20 und des ersten, zweiten, dritten und vierten linearen Röntgen­ strahlendetektors 40, 50, 60, 70 in einer befestigten oder festen Position und durch Bewegen der Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c durch die Röntgenstrahlen 130, 132, 134, 136 auf dem Fördersystem 30 durchgeführt. Bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel in Fig. 8 wird eine lineare Abtastung der Schaltungsplatinen durch die Röntgenstrahlen 130, 132, 134, 136 durch Halten der Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c in einer befestigten oder festen Position auf der Schaltungs­ platinen-Trägereinheit 608 und durch Bewegen der C-förmigen Kanalträgereinheit 604 mit der befestigten ersten und zwei­ ten Röntgenstrahlenquelle 10, 20 und dem ersten, zweiten, dritten und vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 entlang den Schaltungsplatinen 120 über die Gleit­ schienen 612 durchgeführt. Ein Fachmann wird erkennen, daß die linearen Abtastungen, die somit durch die Ausführungs­ beispiele von Fig. 1 und Fig. 8 erzeugt werden, äquivalent sind.

Automatische Verwölbungskompensation

Das Verfahren zum Erzeugen von Querschnittabbildungen wurde vorher bezugnehmend auf die Fig. 5, 6 und 7 für ein Testob­ jekt 140 erklärt. Zusammenfassend, wie in Fig. 7 dargestellt ist, wird jede der vier Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 um einen für jede jeweilige Abbildung in der X-Richtung und/oder Y-Richtung geeigneten Abstand verscho­ ben, wobei der Abstand bewirkt, daß die vier Abbildungen des Pfeils 162a, 262a, 362a, 462a sich im wesentlichen überlap­ pen, wodurch eine verstärkte Abbildung des Pfeils 562 in der Schichtbildaufnahme-Querschnittabbildung 500 erzeugt wird. Die geeigneten Abstände, um die jede der vier Schattengraph­ abbildungen 160, 260, 360, 460 verschoben wird, werden durch das Steuercomputer- und Bildanalyse-System 100 auf die fol­ gende Art und Weise bestimmt. Der Computer 100 besitzt einen Zugriff auf die folgenden Daten: a) CAD-Daten für das Test­ objekt 140, die eine vollständige digitale Darstellung der Struktur des Testobjekts 140 enthalten; und b) eine digitale Darstellung des Schichtbildaufnahmesystems mit durchgehender linearer Abtastung gemäß der vorliegenden Erfindung, die beispielsweise in dem XYZ-Koordinatensystem die Positionen und Abmessungen der ersten und der zweiten Röntgenstrahlen­ quelle 10, 20; des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten linearen Röntgenstrahldetektors 40, 50, 60, 70; und des Fördersystems 30 enthalten. Sobald dasselbe mit diesen Daten geladen ist, berechnet das Steuercomputer- und Bild­ analyse-System 100 unter Verwendung einfacher geometrischer Strahlprojektionen theoretische Abbildungen für jeden Detek­ tor 40, 50, 60, 70, die den Abbildungen entsprechen, die in den Fig. 6a, 6b, 6c und 6d gezeigt sind. Beispielsweise en­ det ein Strahl, der von der zweiten Röntgenstrahlenquelle 20 durch die Spitze des Pfeils 142 in dem Testobjekt 140 proji­ ziert wird, auf dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor 50 an einer X-Achsen-Pixelposition von 22 und einer Y-Ach­ sen-Pixelposition von 44, wie in Fig. 6a gezeigt ist. (Es sei bemerkt, daß bei diesem Beispiel die Richtung zum Abta­ sten der Daten von dem zweiten linearen Röntgenstrahlende­ tektor 50 ausgewählt wurde, um die gleiche Richtung wie die positive Y-Achse aufzuweisen). In gleicher Weise wird die gesamte Abb. 260 des Testobjekts 140, die in Fig. 6a gezeigt ist, unter Verwendung von Strahlenprojektionen durch den Computer berechnet. Bei der Idealsituation, bei der die Hardware, d. h. das Schichtbildaufnahmesystem mit durchgehen­ der linearer Abtastung, exakt identisch zu der digitalen Darstellung derselben ist, und bei der das Testobjekt exakt der Beschreibung in den CAD-Dateien entspricht, werden die tatsächlichen Abbildungen, die durch die linearen Röntgen­ strahlendetektoren 40, 50, 60, 70 erzeugt werden, und die theoretischen Abbildungen, die durch den Computer 100 be­ rechnet werden, identisch sein.

Während eines Abbildungsbetriebsmodus verwendet das Compu­ tersystem die CAD-Daten für das Testobjekt 140 und die digi­ tale Darstellung des Schichtbildaufnahmesystems mit durchge­ hender linearer Abtastung, um die geeigneten Pixelverschie­ bungen zu berechnen, die zum Kombinieren der vier Abbildun­ gen (Fig. 6a, 6b, 6c und 6d) erforderlich sind, um eine Schichtbildaufnahmeabbildung einer spezifischen Z-Achsen-Ebene des Testobjekts 140 zu erzeugen. Beispielsweise kann die Schichtbildaufnahmeabbildung der Z-Achsenebene, die den Pfeil 142 enthält (siehe Fig. 7) durch die folgenden Pixel­ verschiebungen der Fig. 6b, 6c und 6d in Bezug auf Fig. 6a erzeugt werden: a) Fig. 6a - keine Verschiebung; b) Fig. 6b: X-Verschiebung = 22-22 = 0; Y-Verschiebung = 44-18 = 26; c) Fig. 6c: X-Verschiebung = 22-7 = 15; Y-Verschiebung = 44-39 = 5; und d) Fig. 6d: X-Verschiebung = 22-6 = 16; Y-Verschiebung = 44-18 = 26. Folglich werden im Betrieb die vier Abbildungen (Fig. 6a, 6b, 6c und 6d) durch die li­ nearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 erfaßt und durch den Computer 100 empfangen, der dann die oben berech­ neten Pixelverschiebungen verwendet, um die vier Abbildungen zu kombinieren, um die gewünschte Schichtbildaufnahmeabbil­ dung der Z-Achsen-Ebene, die den Pfeil 142 aufweist, zu er­ zeugen (siehe Fig. 7).

Dieses Verfahren arbeitet gut, solange die CAD-Daten für das Testobjekt 140 das tatsächliche Objekt 140 exakt beschrei­ ben. Wenn das tatsächliche Testobjekt 140 jedoch gewölbt ist, d. h. in der Z-Achse verzerrt ist, so daß der tatsächli­ che Z-Achsen-Abstand der Ebene 152 des Testobjekts 140, die den Pfeil 142 enthält, unterschiedlich von dem ist, der in den CAD-Daten enthalten ist, sind jedoch die CAD-Daten nicht genau, und der Computer wird eine Schichtbildaufnahmeabbil­ dung erzeugen, die sich von der gewünschten unterscheidet. D.h., daß, wenn der Computer die oben beschriebenen Pixel­ verschiebungen für die Fig. 6b, 6c und 6d in Bezug auf Fig. 6a verwendet, um eine Schichtbildaufnahmeabbildung der Z-Achsenebene zu erzeugen, die den Pfeil 142 enthält, derselbe tatsächlich eine Schichtbildaufnahmeabbildung einer unter­ schiedlichen Z-Achsen-Ebene erzeugen wird, die entweder oberhalb oder unterhalb der Ebene 152 des Testobjekts 140 liegt, abhängig von der Richtung, in die das Testobjekt 140 verwölbt ist. Folglich beschreibt der folgende Z-Achsen-Ver­ wölbungskompensations-Betriebsmodus ein Verfahren, durch das der Computer die tatsächliche Z-Achsen-Position einer spezi­ fischen Ebene in dem Testobjekt 140 durch das Analysieren der vier Abb. 160, 260, 360 und 460 bestimmt oder mißt. Sobald der Computer die tatsächliche Position von ei­ ner spezifischen Z-Achsen-Ebene in dem Testobjekt bestimmt oder gemessen hat, können weitere Z-Achsen-Ebenen durch Be­ zugnahme auf dieselbe lokalisiert werden.

Bei dem Z-Achsen-Verwölbungskompensations-Betriebsmodus durchsucht der Computer jede der Schattengraphabbildungen 160, 260, 360 und 460 nach einem spezifischen vorbestimmten Merkmal zur Verwendung als eine Bezugsmarke, beispielsweise die Spitze des Pfeils 142, den Mittelpunkt des Kreises 144, eine spezifische Decke des Kreuzes 146, usw. Die tatsächli­ che Position des ausgewählten, spezifischen, vorbestimmten Merkmals entlang der X-Achse und der Y-Achse wird in jeder Schattengraphabbildung 160, 260, 360 und 460 gemessen und mit der theoretischen Position (d. h. der durch die CAD-Daten bestimmten Position) des ausgewählten, spezifischen, vorbe­ stimmten Merkmals für jede Abbildung verglichen, um die re­ lative Stellung der tatsächlichen Z-Achsen-Position der spe­ zifischen Ebene in dem Testobjekt 140 in Bezug auf die theo­ retische Z-Achsen-Position der spezifischen Ebene in dem Testobjekt 140 zu bestimmen. Folglich ist der Unterschied zwischen der tatsächlichen Z-Achsen-Position und der theore­ tischen Z-Achsen-Position ein Maß für den Verwölbungsbetrag des Testobjekts 140 entlang der Z-Achse.

Eine Tabelle der Z-Achsenverwölbung des Testobjekts, d. h. eine Anzeige der Verwölbungsfaktoren, die über die Ober­ fläche des Testobjekts verteilt sind, kann ohne weiteres durch die Verwendung mehrerer spezifischer vorbestimmter Merkmale erzeugt werden, die ebenfalls an verschiedenen Po­ sitionen über das gesamte Testobjekt verteilt sind.

Die Erzeugung einer Querschnittabbildung einer spezifischen Z-Achsen-Ebene in dem Testobjekt, die hinsichtlich einer Z-Achsen-Verwölbung korrigiert ist, wird ebenfalls unter Ver­ wendung dieser Technik erreicht. Im Falle einer Querschnitt­ abbildung einer Ebene in dem Testobjekt, die einen Millime­ ter oberhalb der Ebene ist, die den Pfeil enthält, wird bei­ spielsweise das oben beschriebene Verfahren verwendet, um die Ebene zu identifizieren, die den Pfeil enthält, und um die Pixelverschiebungen zu berechnen, die erforderlich sind, um eine Abbildung der Ebene, die den Pfeil enthält, zu er­ zeugen. Danach werden die gemessene Stellung des Pfeils und die bekannten geometrischen Parameter für das Testobjekt und das Schichtbildaufnahmesystem mit durchgehender linearer Ab­ tastung durch den Computer verwendet, um die Pixelverschie­ bungen zu berechnen, die erforderlich sind, um eine Abbil­ dung einer beliebigen Z-Ebene in dem Testobjekt relativ zu der tatsächlichen, d. h. gemessenen, Ebene des Pfeils zu er­ zeugen. Bei diesem Beispiel werden die Pixelverschiebungen, die erforderlich sind, um eine Querschnittabbildung der Ebe­ ne in dem Testobjekt zu erzeugen, die einen Millimeter ober­ halb der Ebene ist, die den Pfeil enthält, berechnet und verwendet, um die gewünschte Abbildung zu erzeugen.

Die Pixelverschiebungen zum Erzeugen einer Querschnittab­ bildung einer neuen Z-Ebene (Z_Neu) in Bezug auf die Z-Ebene, die das vorbestimmte Merkmal (ZPF) enthält, werden durch den Computer beispielsweise auf die folgende Art und Weise be­ stimmt oder berechnet. Beispielsweise werden unter Verwen­ dung des Testobjekts 140 (Fig. 5) die Pixelverschiebungen zum Erzeugen einer Querschnittabbildung der Z-Ebene 152, die den Pfeil 142 enthält, durch das Absuchen der vier Schatten­ graphabbildungen 160, 260, 360, 460 (Fig. 6a-6d) nach der Position der Spitze des Pfeils, d. h. dem vorbestimmten Merk­ mal, bestimmt. Die Durchsuchung der Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 bestimmt empirisch, daß: a) die Spitze der Pfeilabbildung an der X-Achsen-Pixelposition 22 und der Y-Achsen-Pixelposition 44 in der Schattengraphabbildung 260 angeordnet ist (Fig. 6a); b) die Spitze der Pfeilabbildung an der X-Achsen-Pixelposition 22 und der Y-Achsen-Pixelposi­ tion 18 in der Schattengraphabbildung 160 angeordnet ist (Fig. 6b); c) die Spitze der Pfeilabbildung an der X-Ach­ sen-Pixelposition 7 und der Y-Achsen-Pixelposition 39 in der Schattengraphabbildung 460 angeordnet ist (Fig. 6c); und d) die Spitze der Pfeilabbildung an der X-Achsen-Pixelposition 6 und der Y-Achsen-Pixelposition 18 in der Schattengraphab­ bildung 360 angeordnet ist (Fig. 6d). Es ist wichtig zu be­ merken, daß diese X-Achsen- und Y-Achsen-Pixelpositionen em­ pirisch bestimmt werden, d. h. aus den Daten (Abbildungen), die durch den Computer erfaßt werden, gemessen werden. Die Pixelverschiebungen zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme­ abbildung 500 (Fig. 7) der Z-Ebene 152, die den Pfeil 142 enthält, sind einfach die Unterschiede zwischen diesen Posi­ tionen der Spitze der Pfeilabbildung in den Schattengraphab­ bildungen 160, 360, 460 relativ zu der vierten Abb. 260. Die Schattengraphaufnahmeabbildung 500 der Z-Ebene 152 wird durch das Kombinieren der Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 mit den folgenden Pixelverschiebungen der Fig. 6b, 6c und 6d in Bezug auf Fig. 6a erzeugt: a) Fig. 6a: kei­ ne Verschiebung; b) Fig. 6b: X-Verschiebung = 22-22 = 0; Y-Verschiebung = 44-18 = 26; c) Fig. 6c: X-Verschiebung = 22-7 = 15; Y-Verschiebung = 44-39 = 5; und d) Fig. 6d: X-Verschiebung = 22-6 = 16; Y-Verschiebung = 44-18 = 26. Auf diese Art und Weise erzeugt die vorliegende Erfindung eine Schichtbildaufnahmeabbildung einer spezifischen Ebene, die ein vorbestimmtes Merkmal enthält, durch Bezugnahme auf die Schattengraphabbildungen des vorbestimmten Merkmals. Folglich ist, selbst wenn das Testobjekt verwölbt ist, die Schichtbildaufnahmeabbildung von dieser speziellen Ebene, da dieselbe auf die gemessenen Daten und nicht auf die CAD-Da­ ten bezogen ist. Sobald eine spezifische Ebene, die ein vor­ bestimmtes Merkmal enthält, identifiziert wurde, werden exakte Schichtbildaufnahmeabbildungen weiterer Ebenen er­ zeugt, indem dieselben auf die Ebene bezogen werden, die das vorbestimmte Merkmal enthält, wie durch das folgende Bei­ spiel gezeigt wird.

Dieses Beispiel erläutert das Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahmeabbildung der Ebene 156 (Fig. 5), die in einem Abstand ΔZ 155 von der Ebene 152, die das vorbestimm­ te Merkmal enthält, angeordnet ist. Die Schichtbildaufnahme­ abbildung der Ebene 156 wird durch Bezugnahme auf die Ebene 152, die das vorbestimmte Merkmal enthält, auf die folgende Art und Weise erzeugt. Nachdem der Computer die Schichtbild­ aufnahmeabbildung der Ebene 152, die das vorbestimmte Merk­ mal enthält, wie oben beschrieben erzeugt hat, sind für den Computer die folgenden Daten verfügbar: 1) die Pixelver­ schiebungswerte zum Erzeugen einer Querschnittabbildung der Ebene 152; 2) die bekannten Positionen der Röntgenstrahlen­ quellen 10, 20; und 3) die bekannten Positionen der Detekto­ ren 40, 50, 60, 70. Bei den gegebenen zusätzlichen Informa­ tionen, daß der Abstand ΔZ 155 die Z-Ebene 152 und die neue Z-Ebene (Z_Neu) 156, in der eine Querschnittabbildung ge­ wünscht ist, trennt, berechnet der Computer die Pixelver­ schiebungswerte zum Erzeugen einer Querschnittabbildung der neuen Ebene (Z_Neu) 156. Der Computer führt diese Aufgabe durch, indem er einen Strahl von jeder der Röntgenstrahlen­ quellen 10, 20 zu deren jeweiligen Detektoren 40, 50, 60, 70 durch einen willkürlich gewählten Punkt in der neuen Z-Ebene (Z_Neu) 156 projiziert, wodurch die Pixelpositionen der Ab­ bildungen, die durch den willkürlich gewählten Punkt auf den Abbildungen, die durch die Detektoren 40, 50, 60, 70 erzeugt werden, bestimmt werden. Die Pixelpositionen der Abbildun­ gen, die durch den willkürlich gewählten Punkt in der Z-Ebe­ ne 156 gebildet sind, werden nachfolgend relativ zu den em­ pirisch bestimmten Pixelpositionen der Abbildungen des vor­ bestimmten Merkmals in der Z-Ebene 152 gemessen. D.h., daß nun alle Pixelpositionen auf die empirisch bestimmten Pixel­ positionen der Abbildungen des vorbestimmten Merkmals bezo­ gen sind. Es sei, beispielsweise und zu Zwecken der Verdeut­ lichung der Erklärung angenommen, daß der willkürliche Punkt in der Z-Ebene 156 mit einer Ecke 146x des Kreuzes 146 zu­ sammenfällt. Die Ecke 146x erzeugt Abb. 246a, 146a, 446a, 346a auf den Detektoren 50, 40, 70 bzw. 60. Unter Ver­ wendung der bekannten Positionen der Röntgenstrahlenquellen 10, 20 und der bekannten Positionen der Detektoren 40, 50, 60, 70 berechnet der Computer, daß: a) ein Strahl, der von der Röntgenstrahlenquelle 20 durch den willkürlichen Punkt (Ecke 146x) in der neuen Z-Ebene (Z_Neu) 156 zu dem Detektor 50 projiziert wird, auf dem Detektor 50, der die Abb. 246a der Ecke 146x erzeugt (Fig. 6a), endet. Wie in Fig. 6a gezeigt ist, wird nachfolgend gemessen, daß die Position der Abb. 246a vierzehn Pixel in der negativen X-Richtung von der X-Pixelposition (22) der Abbildung der Spitze des Pfeils entfernt ist, d. h. an einer X-Pixelposition von 8. In gleicher Weise wird gemessen, daß die Position der Abb. 246a siebenundzwanzig Pixel in der negativen Y-Richtung von der Y-Pixelposition (44) der Abbildung der Spitze des Pfeils entfernt ist, d. h. an einer Y-Pixelposition von 17. Auf die gleiche Art und Weise wird gemessen, daß die Pixelpositionen der Abb. 146a, 446a und 346a (relativ zu den Abbil­ dungen der Spitze des Pfeils) an den X-, Y-Pixelpositionen (8, 30), (28, 15) bzw. (26, 28) sind. Eine Schichtbildauf­ nahmeabbildung (nicht gezeigt) der Z-Ebene 146 wird nachfol­ gend erzeugt, indem die Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 mit den folgenden Pixelverschiebungen der Fig. 6b, 6c und 6d in Bezug auf Fig. 6a kombiniert werden: a) Fig. 6a: keine Verschiebung; b) Fig. 6b: X-Verschiebung = 8-8 = 0; Y-Verschiebung = 17-30 = -13; c) Fig. 6c: X-Verschie­ bung = 8-28 = -20; Y-Verschiebung = 17-15 = 2; und d) Fig. 6d: X-Verschiebung = 8-26 = -18; Y-Verschiebung = 17-28 = -11. Auf diese Art und Weise erzeugt die vorliegende Erfindung eine Schichtbildaufnahmeabbildung einer zweiten spezifischen Ebene 156, die um einen vorbestimmten Abstand ΔZ 155 von einer ersten spezifischen Ebene 152, die ein vorbestimmtes Merkmal (Pfeilspitze) enthält, getrennt ist, durch Bezugnahme auf die Schattengraphabbildungen 160, 260, 360, 460 des vorbestimmten Merkmals. Folglich ist, selbst wenn das Testobjekt verwölbt ist, die Schichtbildaufnahmeab­ bildung der zweiten spezifischen Ebene wahrheitsgemäß die Abbildung der Ebene, die von der ersten spezifischen Ebene um den vorbestimmten Abstand getrennt ist, da dieselbe auf die gemessenen Daten von der ersten spezifischen Ebene und nicht die CAD-Daten bezogen ist.

Es ist offensichtlich, daß abhängig von der gewünschten Aus­ gabe viele Variationen dieser Technik möglich sind. Bei­ spielsweise eine Kompensation einer Platinenschräglage, wäh­ rend die Platine durch das erfindungsgemäße Schichtbildauf­ nahmesystem mit durchgehender linearer Abtastung bewegt wird, die Erzeugung einer Verwölbungstabelle des Testob­ jekts, usw.

Die Erzeugung einer Z-Achsen-Verwölbungstabelle und die Er­ zeugung einer Querschnittabbildung einer spezifischen Z-Ach­ sen-Ebene in dem Testobjekt, die bezüglich einer Z-Achsen-Verwölbung korrigiert ist, sind nur zwei Beispiele, wie die Technik der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Zahlreiche weitere Anwendungen, die für Fachleute offen­ sichtlich sind, können ebenfalls unter Verwendung der Vor­ richtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung im­ plementiert werden. Eine spezifische Anwendung, die Unter­ suchung von Lötverbindungen aufgedruckten Schaltungsplati­ nen, wird nachfolgend beschrieben.

In Fig. 9 ist ein typisches Testobjekt gezeigt, das aus ei­ ner Schaltungsplatine 1210 besteht, auf der mehrere elektro­ nische Bauelemente 1212 und 1110, die durch mehrere elektri­ sche Verbindungen 1214 verbunden sind, angeordnet sind. Um die Erklärung des automatischen Analyseverfahrens zur Ver­ wölbungskompensation zu vereinfachen, wird ein spezifischer Typ eines elektronischen Bauelements und eine entsprechende Lötverbindung zur detaillierten Erläuterung herausgegriffen. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Erfindung nicht durch das spezifische gewählte Bauelement begrenzt ist, und daß die Erfindung für zahlreiche andere Typen von Vorrichtungen, Technologien, elektrischen Verbindungen und sogar Testobjek­ te, die sich von Schaltungsplatinenanordnungen unterschei­ den, anwendbar ist.

Fig. 10 zeigt einen typischen Abschnitt der Schaltungsplati­ ne 1210, der auf das elektronische Bauelement 1212i konzen­ triert ist, wobei die elektrischen Verbindungen 1214, die dem Bauelement 1212i zugeordnet sind, hervorgehoben sind. Das dargestellte elektronische Bauelement 1212i ist ein Bau­ element der Oberflächenbefestigungstechnologie, das häufig als eine integrierte Schaltung mit kleiner Kontur, soic (soic = small outline integrated circuit), bezeichnet wird. Das Bauelement 1212i weist eine metallische elektrische An­ schlußleitung auf, die als ein Knickflügel 1250 geformt ist. Die metallische elektrische Knickflügelanschlußleitung 1250 ist mittels einer Lötstelle 1240 an einer metallisierten An­ schlußfläche 1260 angebracht. Ein vorbestimmtes Merkmal 1280, d.g. eine äußere Ecke der metallisierten Anschlußflä­ che 1260, ist an einer typischen Position angeordnet, an der sich ein vorbestimmtes Merkmal in dem getrennten Schatten­ graphabbildungen befindet. Die Position des vorbestimmten Merkmals 1280 ist in einer CAD-Datei enthalten, die eine de­ taillierte Beschreibung der Schaltungsplatine 1210 und aller Komponenten und Lötverbindungen auf derselben zu dem Bild­ analysesystem 100 liefert, wie vorher erläutert wurde.

In den Fig. 11a-11d sind Schattengraphabbildungen der elektrischen Verbindung 1214, die in Fig. 10 gezeigt ist, dargestellt, die durch die vier linearen Röntgenstrahlen­ detektoren 40, 50, 60, 70 erzeugt werden. Die Schaltungspla­ tine 1210 ist auf dem Fördersystem 30 gemäß der Darstellung in den Fig. 1-4 und 8 ausgerichtet, wobei die XYZ-Achsen des Fördersystems mit den XYZ-Achsen 1270 der Schaltungspla­ tine 1210 (siehe Fig. 9) ausgerichtet sind. Fig. 11a zeigt eine Schattengraphabbildung der elektrischen Verbindung 1214, die durch den zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor 50 erzeugt wird. Die Lötstelle 1240 erzeugt eine Abb. 1240a; die metallische elektrische Knickflügelanschlußlei­ tung 1250 erzeugt eine Abb. 1250a; die metallisierte Anschlußfläche 1260 erzeugt eine Abb. 1260a; und das vorbestimmte Merkmal 1280 erzeugt eine Abb. 1280a. Fig. 11b zeigt eine Schattengraphabbildung der elektrischen Ver­ bindung 1214, die durch den ersten linearen Röntgenstrahlen­ detektor 40 erzeugt wird. Die Lötstelle 1240 erzeugt eine Abb. 1240b; die metallische elektrische Knickflügelan­ schlußleitung 1250 erzeugt eine Abb. 1250b; die metal­ lisierte Anschlußfläche 1260 erzeugt eine Abb. 1260b; und das vorbestimmte Merkmal 1280 erzeugt eine Abb. 1280b. Fig. 11c zeigt eine Schattengraphabbildung der elek­ trischen Verbindung 1214, die durch den vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 70 erzeugt wird. Die Lötstelle 1240 erzeugt eine Abb. 1240c; die metallische elektrische Knickflügelanschlußleitung 1250 erzeugt eine Abb. 1250c; die metallisierte Anschlußfläche 1260 erzeugt eine Abb. 1260c; und das vorbestimmte Merkmal 1280 erzeugt eine Abb. 1280c. Fig. 11d zeigt eine Schattengraphab­ bildung der elektrischen Verbindung 1214, die durch den dritten linearen Röntgenstrahlendetektor 60 erzeugt wird. Die Lötstelle 1240 erzeugt eine Abb. 1240d; die metal­ lische elektrische Knickflügelanschlußleitung 1250 erzeugt eine Abb. 1250d; die metallisierte Anschlußfläche 1260 erzeugt eine Abb. 1260d; und das vorbestimmte Merkmal 1280 erzeugt eine Abb. 1280d.

Wie in den Fig. 11a-11d gezeigt ist, erscheinen die Abbil­ dungen 1280a, 1280b, 1280c, 1280d des vorbestimmten Merkmals 1280 an verschiedenen X- und Y-Pixelwerten in den vier Schattengraphansichten. Zur Bezugnahme ist ferner das Koor­ dinatensystem 1270 der Schaltungsplatine 1210 gezeigt. Zur Verbesserung des Verständnisses werden Fachleute die Abbil­ dungen eines Lötstellen-Endabschnitts 1290a-1290d der Löt­ stelle 1240 erkennen. Ähnlich zu der vorherigen Erläuterung der Erzeugung der Abbildung des Pfeils 562 in der Schicht­ bildaufnahme-Querschnittabbildung 500 (siehe Fig. 7), wird jede der vier Schattengraphabbildungen, die durch die Fig. 11a-11d dargestellt ist, um einen für jede jeweilige Ab­ bildung in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung geeigneten Abstand verschoben, wobei der Abstand bewirkt, daß die vier Abbildungen einander im wesentlichen überlappen, wodurch ei­ ne verstärkte Abbildung der gewünschten Bildebene erzeugt wird.

Bei der vorliegenden Erfindung durchsucht das Bildanalysesy­ stem 100 jede der vier Schattengraphabbildungen jeweils nach den Abb. 1280a-1280d des vorbestimmten Merkmals 1280. Bei dem Beispiel, das in den Fig. 11a-11d gezeigt ist, ist die Abb. 1280a des vorbestimmten Merkmals an einer X-Achsen-Pixelposition von 2000 und einer Y-Achsen-Pi­ xelposition von 3000 angeordnet, wie in Fig. 11a gezeigt ist; die Abbildung des vorbestimmten Merkmals 1280b ist an einer X-Achsen-Pixelposition von 2010 und einer Y-Achsen-Pi­ xelposition von 3000 angeordnet, wie in Fig. 11b gezeigt ist; die Abb. 1280c des vorbestimmten Merkmals ist an einer X-Achsen-Pixelposition von 2000 und einer Y-Achsen-Pi­ xelposition von 2980 angeordnet, wie in Fig. 11c gezeigt ist; ferner ist die Abb. 1280d des vorbestimmten Merk­ mals an einer X-Achsen-Pixelposition von 2010 und einer Y-Achsen-Pixelposition von 2980 angeordnet, wie in Fig. 11d gezeigt ist. Es ist wichtig, zu bemerken, daß diese X-Ach­ sen- und Y-Achsen-Pixelpositionen empirisch bestimmt werden, d. h. aus den Daten (Abbildungen), die durch das System er­ faßt werden, gemessen werden, und nicht aus CAD-Daten be­ stimmt werden (CAD-Daten können verwendet werden, um die Analyse beim Bestimmen der näherungsweisen allgemeinen Posi­ tion des vorbestimmten Merkmals 1280 zu unterstützen, wobei jedoch die Bildanalyse die exakten Positionen, die oben an­ gegeben sind, bestimmt). Somit wird, wenn die Schaltungspla­ tine gewölbt ist, d. h. sich von den CAD-Daten, die dieselbe beschreiben, unterscheidet, die Verwölbungskompensation automatisch in die Messungen aufgenommen. Aus diesen Messun­ gen können Querschnittabbildungen jeder gewünschten Ebene relativ zu der Ebene, die das vorbestimmte Merkmal 1280 ent­ hält, erhalten werden. Beispielsweise kann bei dem einfachen Fall, bei dem die gewünschte Ebene, die abgebildet werden soll, die gleiche ist, wie die Ebene, die das vorbestimmte Merkmal 1280 enthält, die Querschnittabbildung dieser Ebene durch die folgenden Pixelverschiebungen der Schattengraphab­ bildungen in den Fig. 11b, 11c und 11d relativ zu Fig. 11a erzeugt werden: a) Fig. 11a: keine Verschiebung; b) Fig. 11b: X-Verschiebung = 2000-2010 = -10; Y-Verschiebung = 3000-3000 = 0; c) Fig. 11c: X-Verschiebung = 2000-2000 = 0; Y-Verschiebung = 3000-2980 = 20; und d) Fig. 11d: X-Verschiebung = 2000-2010 = -10; Y-Verschiebung = 3000-2980 = 20. Die Querschnittabbildungen von anderen Ebenen, die nicht identisch der Ebene, die das vorbestimmte Merkmal 1280 enthält, sind, werden in gleicher Weise durch einen ge­ eigneten Satz von Pixelverschiebungsfaktoren erzeugt, die aus einer Vielzahl weiterer bekannter geometrischer Faktoren bestimmt werden können. Beispielsweise können die bekannten geometrischen Faktoren aus den CAD-Daten für das Testobjekt (Schaltungsplatine) erhalten werden; der geometrischen Kon­ figuration des Abbildungssystems einschließlich der Röntgen­ strahlenquelle, des Förderriemens und der Detektoren (digi­ tale Systemdarstellung); den Abbildungspositionen mehrerer vorbestimmter Merkmale an bekannten relativen Positionen in dem Testobjekt (Schaltungsplatine); usw . . Folglich kann eine exakte Lokalisierung und die Erzeugung von Querschnittabbil­ dungen in jeder gewünschten Ebene des Testobjekts (Schal­ tungsplatine) unabhängig von einer Verwölbung in dem Testob­ jekt (Schaltungsplatine) und ohne den Bedarf danach, eine getrennte Z-Abbildung mit einem weiteren Meßsystem, bei­ spielsweise einem Laserabstandsmeßsystem, usw., durchzufüh­ ren, erzeugt werden. Ferner kann, wenn eine Z-Tabelle der Verwölbung oder Störung des Testobjekts (Schaltungsplatine) erwünscht ist, dieselbe ebenfalls unter Verwendung der obi­ gen Informationen erzeugt werden.

Fig. 12 zeigt ein Flußdiagramm 1300, das das Verfahren der automatischen Berechnung der Verwölbungskompensation dar­ stellt. In einem ersten Schritt 1310 werden die topographi­ schen CAD-Daten (CAD = Computer Aided Design = rechnerge­ stützter Entwurf.) und Testparameter (die digitale Darstel­ lung des Abbildungssystems) von dem Computer oder dem Bild­ analysesystem-Datenspeicher abgerufen. In einem nächsten Schritt 1320 werden Schleifenparameter eingestellt, um Be­ rechnungen über alle vier Schattengraphabbildungen (Fig. 11a-11d) des Testobjekts, bei diesem Beispiel der Schaltungs­ platine 1210, schleifenmäßig durchzuführen. In einem näch­ sten Schritt 1330 werden die Schleifenparameter eingestellt, um Berechnungen über alle N vorbestimmten Merkmale 1280 auf der Schaltungsplatine 1210 schleifenmäßig durchzuführen. In einem nächsten Schritt 1340 werden Such-Startpunkte und -Richtungen basierend auf den CAD-Daten für die Platine 1210 und für jedes vorbestimmte Merkmal 1280 definiert. In einem nächsten Schritt 1350 werden herkömmliche Bildanalyse-Routi­ nen und -algorithmen verwendet, um eine X- und eine Y-Kante des vorbestimmten Merkmals 1280 zu lokalisieren. Jede einer Vielzahl von gut bekannten und üblicherweise verwendeten Bildanalysetechniken kann verwendet werden, um die X- und Y-Kanten der vorbestimmten Merkmale 1280 zu lokalisieren. Es sei bemerkt, daß andere Merkmale neben den Kantenlokalisie­ rungen als vorbestimmte Merkmale verwendet werden können, beispielsweise, jedoch nicht begrenzt auf, Schwerpunkte oder Mittelpunkte. Sobald die X- und Y-Kanten gefunden sind, zeichnet ein Schritt 1360 die folgenden Daten in einem Ver­ wölbungskompensations-Datenarray auf: die tatsächliche X-Kantenposition; die tatsächliche Y-Kantenposition; die CAD-X-Kantenposition; die CAD-Y-Kantenposition; den CAD-Z-Ab­ stand von einer festen Referenzoberfläche, beispielsweise der Oberfläche der Schaltungsplatine; die Abbildungsnummer; und die Merkmalsnummer. Viele unterschiedliche Arraystruktu­ ren können verwendet werden, um die Daten für die Verwöl­ bungskompensation zu speichern, abhängig von dem gewünschten Endergebnis der Analyse und Untersuchung. Ein nächster Schritt 1370 stellt fest, ob alle vorbestimmten Merkmale auf der Platine 1210 gemessen wurden, wobei, wenn dies nicht der Fall ist, derselbe schleifenmäßig zum Schritt 1330 zurück­ springt, um die Messungen abzuschließen. Ein nächster Schritt 1380 stellt fest, ob alle vier Abbildungen der Pla­ tine 1210 für eine Platinenverwölbungskompensation analy­ siert wurden, wobei, wenn dies nicht der Fall ist, derselbe schleifenmäßig zu einem Schritt 1320 zurückspringt, um die Analyse abzuschließen. Ein nächster Schritt 1390 in dem Pro­ zeß beendet den Prozeß der Erzeugung von Verwölbungskompen­ sationsfaktoren, einer Verwölbungstabelle, usw., für die Platine 1210.

Zusammenfassend können, sobald die Pixelpositionen der Ab­ bildungen 1280a-1280d für jedes vorbestimmte Merkmal 1280 in dem Testobjekt (Schaltungsplatine) bestimmt wurden, ord­ nungsgemäße X- und Y-Pixelversätze für jede der vier Schat­ tengraphabbildungen des Testobjekts (Schaltungsplatine) auf eine Art und Weise kombiniert werden, um eine lokale Verwöl­ bung des Testobjekts (Schaltungsplatine) zu kompensieren. Zusätzlich können die lokalen Verwölbungskompensationsfakto­ ren ferner verwendet werden, um eine Platinenschräglage in dem System kompensieren, während die Platine durch das er­ findungsgemäße Schichtbildaufnahmesystem mit durchgehender linearer Abtastung bewegt wird, oder einer ähnlichen Schräg­ lage, die bei Abbildungssystemen eines alternativen Entwurfs auftreten können.

Obwohl die Erläuterung und die Beispiele, die hierin enthal­ ten sind, bezugnehmend auf vier Schattengraphabbildungen (Fig. 6a, 6b, 6c, 6d und Fig. 11a, 11b, 11c, 11d) angegeben sind, ist es für einen Fachmann ohne weiteres offensicht­ lich, daß die Anzahl von Abbildungen, die analysiert wird, kein erforderliches Merkmal bei der Umsetzung der vorliegen­ den Erfindung darstellt und von den Anforderungen der spezi­ fischen Anwendung der Erfindung und dem Typ des verwendeten Abbildungssystems abhängen wird. Folglich gelten die Grund­ sätze der vorliegenden Erfindung ebenso für Systeme, die mehr oder weniger als vier Schattengraphabbildungen verwen­ den.

Es ist offensichtlich, daß die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur automatischen Verwölbungskom­ pensation für die Schichtbildaufnahme mit durchgehender li­ nearer Abtastung in anderen spezifischen Formen verkörpert sein können, ohne von den wesentlichen Charakteristika der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Folglich existieren zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele der automatischen Verwölbungskompensation für das Schichtbildaufnahme-System und -Verfahren zur durchgehenden linearen Abtastung, die für Fachleute offensichtlich sind.

Claims (11)

1. Untersuchungsvorrichtung für elektrische Verbindungen mit folgenden Merkmalen:
einer Quelle von Röntgenstrahlen (10, 20), die Röntgen­ strahlen (130, 132, 134, 136) von einer Mehrzahl von Po­ sitionen durch eine elektrische Verbindung (1214) emit­ tiert;
ein Röntgenstrahlendetektorsystem (40, 50, 60, 70), das positioniert ist, um die Röntgenstrahlen (130, 132, 134, 136), die durch die Quelle von Röntgenstrahlen (10, 20) erzeugt werden, die die elektrische Verbindung (1214) durchdrungen haben, zu empfangen, wobei das Röntgen­ strahlendetektorsystem (40, 50, 60, 70) ferner einen Ausgang aufweist, der Datensignale ausgibt, die einer Röntgenstrahlenabbildung (160, 260, 360, 460) der elek­ trischen Verbindung (1214) entsprechen, die durch die Röntgenstrahlen (130, 132, 134, 136), die durch das Röntgenstrahlendetektorsystem (40, 50, 60, 70) nach dem Durchdringen der elektrischen Verbindung (1214) empfan­ gen und erfaßt wird; und
einem Analysesystem (100) mit folgenden Merkmalen:
einem Bildspeicher (100), der die Detektordatensignale speichert und dadurch eine Bilddatenbank (160, 260, 360, 460) erzeugt, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) der elektrischen Verbindung (1214) zu erzeugen; und
einem Bildprozessor (100), der die Bilddatenbank (160, 260, 360, 460) nach einem spezifischen vorbestimmten Merkmal (146x; 1280) absucht, das sich in einer ersten Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) in der elektrischen Ver­ bindung (1214) befindet, und der die Detektordatensigna­ le in Bezug auf die erste Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) kombiniert, um eine spezifische Z-Ebenen-Bilddatenbank zu erzeugen, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) der elektrischen Verbindung (1214) in einer zweiten Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) in der elektrischen Verbindung (1214) zu erzeugen.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Quelle von Röntgenstrahlen (10, 20) eine Mehrzahl von Röntgenstrah­ lenquellen (10, 20) aufweist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der das Rönt­ genstrahlendetektorsystem (40, 50, 60, 70) eine Mehrzahl von Röntgenstrahlendetektoren (40, 50, 60, 70), auf­ weist.

4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Analysesystem (100) ferner einen Abbildungsabschnitt (100) aufweist, der die Querschnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) der elektrischen Verbindung (1214) aus der Bilddatenbank (160, 260, 360, 460) er­ zeugt.

5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die erste Z-Achsen-Ebene (152) und die zweite Z-Achsen-Ebene (152) die gleiche sind.

6. Untersuchungsvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer Quelle von Durchdringungsstrahlung (10, 20), die eine Strahlung (130, 132, 134, 136) von einer Mehrzahl von Positionen durch ein Testobjekt (120, 140; 1210) emittiert;
einem Detektorsystem (40, 50, 60, 70), das positioniert ist, um die Strahlung (130, 132, 134, 136) zu empfangen, die durch die Quelle der Durchdringungsstrahlung (10, 20) erzeugt wird, welche das Testobjekt (120, 140; 1210) durchdrungen hat, wobei das Detektorsystem (40, 50, 60, 70) ferner einen Ausgang aufweist, der Datensignale aus­ gibt, die einer Abbildung (160, 260, 360, 460) der Durchdringungsstrahlung des Testobjekts (120, 140; 1210) entsprechen, welche durch die Strahlung (130, 132, 134, 136), die nach der Durchdringung des Testobjekts (120, 140; 1210) durch das Detektorsystem (40, 50, 60, 70) empfangen und erfaßt wird, erzeugt wird; und
einem Analysesystem (100) mit folgenden Merkmalen:
einem Bildspeicher (100), der die Detektordatensignale speichert und dadurch eine Bilddatenbank (160, 260, 360, 460) erzeugt, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) des Testobjekts (120, 140; 1210) zu er­ zeugen; und
einem Bildprozessor (100), der die Bilddatenbank (160, 260, 360, 460) nach einem spezifischen vorbestimmten Merkmal (146x; 1280), das in einer ersten Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) in dem Testobjekt (120, 140; 1210) ange­ ordnet ist, absucht und die Detektordatensignale in Be­ zug auf die erste Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) kombi­ niert, um eine spezifische Z-Ebenen-Bilddatenbank zu er­ zeugen, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) des Testobjekts (120, 140; 1210) in einer zweiten Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) in dem Testobjekt (120, 140; 1210) zu erzeugen.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der die Quelle der Durchdringungsstrahlung (10, 20) eine Mehrzahl von Durchdringungsstrahlungsquellen (10, 20) aufweist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der das Detek­ torsystem (40, 50, 60, 70) eine Mehrzahl von Detektorsys­ temen (40, 50, 60, 70) aufweist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der das Analysesystem (100) ferner einen Abbildungsabschnitt (100) aufweist, der die Querschnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) des Testobjekts (120, 140; 1210) in der zweiten Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) in dem Testobjekt (120, 140; 1210) aus der Z-Ebenen-Bilddatenbank erzeugt.

10. Verfahren zum Untersuchen einer elektrischen Verbindung (1214) mit folgenden Schritten:
Richten von Röntgenstrahlen (130, 132, 134, 136) durch die elektrische Verbindung (1214) von einer Mehrzahl von Positionen;
Erfassen von Röntgenstrahlen (130, 132, 134, 136), die von der Mehrzahl der Positionen durch die elektrische Verbindung (1214) transmittiert werden, mittels eines Röntgenstrahlendetektorsystems (40, 50, 60, 70), das ei­ nen Ausgang aufweist, der Datensignale ausgibt, die ei­ ner Röntgenstrahlenabbildung (160, 260, 360, 460) der elektrischen Verbindung (1214) entsprechen, die durch Röntgenstrahlen (130, 132, 134, 136), die durch das Röntgenstrahlendetektorsystem (40, 50, 60, 70) nach dem Durchdringen der elektrischen Verbindung (1214) empfan­ gen und erfaßt werden, erzeugt wird;
Speichern der Röntgenstrahlendetektor-Datensignale, die der Röntgenstrahlenabbildung (160, 260, 360, 460) der elektrischen Verbindung (1214) entsprechen;
Erzeugen einer Datenbank aus Informationen von den Rönt­ genstrahlendetektor-Datensignalen, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Querschnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) der elektri­ schen Verbindung (1214) zu erzeugen;
Durchsuchen der Datenbank aus Informationen nach einem spezifischen vorbestimmten Merkmal (146x; 1280), das in einer ersten Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) in der elek­ trischen Verbindung (1214) angeordnet ist; und
Kombinieren der Röntgenstrahlendetektor-Datensignale in Bezug auf die erste Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156), um eine spezifische Z-Ebenen-Bilddatenbank zu erzeugen, die Informationen enthält, die ausreichen, um eine Quer­ schnittabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) der elektrischen Verbindung (1214) in einer zweiten Z-Achsen-Ebene (152, 154, 156) in der elektrischen Ver­ bindung (1214) zu erzeugen.

11. Vorrichtung zum Erzeugen von Querschnittabbildungen (500) eines Objekts (120, 140; 1210) in einer ersten Z-Ebene (152, 154, 156) des Objekts (120, 140; 1210) be­ züglich einer zweiten Z-Ebene (152, 154, 156) des Ob­ jekts (120, 140; 1210) mit folgenden Merkmalen:
einem Abbildungssystem (40, 50, 60, 70) zum Erzeugen einer ersten Transmissions-Schattengraphabbildung (160, 260, 360, 460) des Objekts (120, 140; 1210) aus einer ersten Perspektive und einer zweiten Transmissions-Schatten­ graphabbildung (160, 260, 360, 460) des Objekts (120, 140; 1210) aus einer zweiten Perspektive, wobei die erste Transmissions-Schattengraphabbildung (160, 260, 360, 460) eine Abbildung (146a, 246a, 346a, 446a; 1280a, 1280b, 1280c, 1280d) eines spezifischen vorbe­ stimmten Merkmals (146x; 1280) aufweist, das in der zweiten Z-Ebene (152, 154, 156) des Objekts (120, 140; 1210) angeordnet ist, und wobei die zweite Transmis­ sions-Schattengraphabbildung (160, 260, 360, 460) eine Abbildung (146a, 246a, 346a, 446a; 1280a, 1280b, 1280c, 1280d) des spezifischen vorbestimmten Merkmals (146x; 1280), das in der zweiten Z-Ebene (152, 154, 156) des Objekts (120, 140; 1210) angeordnet ist, aufweist; und
einem Bildanalysesystem (100) mit folgenden Merkmalen:
einem Bildspeicher (100), der die erste und die zweite Transmissions-Schattengraphabbildung (160, 260, 360, 460) speichert;
einem Bildprozessor (100), der die erste und die zweite Transmissions-Schattengraphabbildung (160, 260, 360, 460) nach den Abbildungen (146a, 246a, 346a, 446a; 1280a, 1280b, 1280c, 1280d) des spezifischen vorbestimm­ ten Merkmals (146x; 1280), das in der zweiten Z-Ebene (152, 154, 156) des Objekts (120, 140; 1210) angeordnet ist, absucht, und die erste und die zweite Transmis­ sions-Schattengraphabbildung (160, 260, 360, 460) in Be­ zug auf die zweite Z-Ebene (152, 154, 156) des Objekts (120, 140; 1210) kombiniert, um eine Querschnittabbil­ dung (500) der ersten Z-Ebene (152, 154, 156) des Ob­ jekts (120, 140; 1210) zu bilden, wobei die Position der ersten Z-Ebene (152, 154, 156) des Objekts (120, 140; 1210) durch Bezugnahme auf die Position der zweiten Z- Ebene (152, 154, 156) des Objekts (120, 140; 1210) be­ stimmt wird.