[實用新型]一種用于電子組裝故障檢測的X射線檢測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720031567.0
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN201057536Y
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹希斌;趙寶升;賽小鋒;王俊鋒;韋永林;鄒瑋;董改云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/26
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王少文

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種成像檢測系統(tǒng)裝置，特別是涉及一種用于電子組裝故障檢測的X射線檢測裝置。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，封裝的小型化和組裝的高密度化以及各種新型封裝技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，對故障檢測方法提出了更高的要求。在元件組裝中首先是隱藏焊點的檢測，如：焊料的多少，焊點的位移等。特別是PCB組件的密度日益增大，并且所擁有的大量元器件的焊點處于一種隱蔽的狀態(tài)，例如：BGA(球柵陣列封裝)的倒裝芯片。采用X射線檢測技術(shù)很容易確認(rèn)焊料球的缺陷(如沒有焊接點)，以及在器件下部所發(fā)生的橋接現(xiàn)象。生產(chǎn)廠家都希望及時發(fā)現(xiàn)電子組裝故障，進一步提高生產(chǎn)工藝水平和生產(chǎn)質(zhì)量，為此迫切需要高分辨率的自動X射線檢測設(shè)備。自動X射線檢測技術(shù)(AXI)不僅可對不可見焊點進行檢測，如BGA等，還能對檢測結(jié)果進行定性、定量分析，可以及早發(fā)現(xiàn)故障。但是傳統(tǒng)的采用自動X射線檢測技術(shù)(AXI)的檢測裝置均采用增感屏或醫(yī)用X射線像增強器來獲取圖像，圖像分辨率較低，體積較大，成本較高，已不能滿足生產(chǎn)廠家的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種用于電子組裝故障檢測的X射線檢測裝置，其解決了采用自動X射線檢測技術(shù)的檢測裝置獲取的圖像分辨率低，體積大，成本高的缺點。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：

一種用于電子組裝故障檢測的X射線檢測裝置，包括X射線發(fā)生裝置21、X射線成像系統(tǒng)23，所述X射線成像系統(tǒng)23包括高分辨率X射線像增強器、CCD攝像機27和圖像軟件處理系統(tǒng)24，其特殊之處是，所述高分辨率X射線像增強器包括電源25、輸入窗1、對X射線敏感的光電陰極3、微通道板組件、輸出窗9、增強器內(nèi)殼10以及增強器外殼28；所述輸入窗1、輸出窗9以及增強器內(nèi)殼10封接成真空密封件12；所述增強器內(nèi)殼10包括依次軸向連接的封接環(huán)16、陶瓷外殼14以及輸出窗金屬外殼15；所述輸入窗1為密封固定在封接環(huán)16前端中間的金屬窗20；所述真空密封件12設(shè)置在增強器外殼28內(nèi)；所述微通道板組件設(shè)置在輸入窗1和輸出窗9之間；所述光電陰極3蒸鍍在微通道板組件上；所述輸出窗9密封固定在輸出窗金屬外殼15上；所述輸出窗9包括熒光屏11、設(shè)置在熒光屏11內(nèi)表面的熒光粉層8、設(shè)置在熒光粉層8外的鋁膜7。

上述X射線檢測裝置還包括設(shè)置在X射線發(fā)生裝置21和X射線成像系統(tǒng)23之間的二維調(diào)節(jié)操作臺22；所述二維調(diào)節(jié)操作臺22包括X軸高精度步進電機和Y軸高精度步進電機，其X軸和Y軸的移動范圍為180mm，其旋轉(zhuǎn)范圍由水平到45度角。

上述X射線發(fā)生裝置21為微焦斑X射線發(fā)生裝置，其X射線能量范圍為20～70kV，X射線陽極電流為0.1～0.5mA，X射線焦斑尺寸為微米量級。

上述微通道板組件包括依次軸向連接的壓環(huán)4、微通道板5和托盤19，所述托盤19固定在陶瓷外殼14中間，所述壓環(huán)4固定在封接環(huán)16的內(nèi)側(cè)；所述微通道板5通過壓環(huán)4固定在托盤19上；所述光電陰極3蒸鍍在微通道板5的輸入面。

上述壓環(huán)4為帶豁口18和斜面17的自膨脹壓環(huán)。

上述真空密封件12通過灌膠方式固封在增強器外殼28內(nèi)；所述X射線成像系統(tǒng)23還包括設(shè)置在CCD攝像機27外的鋁制攝像機外殼26，所述鋁制攝像機外殼26與增強器外殼28固連。

上述電源25為瓦片電源組件，所述瓦片電源組件通過灌膠方式固封在增強器外殼28內(nèi)。

上述輸入窗1和微通道板5間形成前端真空間隙2，所述微通道板5和輸出窗9之間形成后端真空間隙6；所述前端真空間隙2的軸向長度為5～6mm；所述后端真空間隙6的軸向長度為0.5～1mm；所述金屬窗20的厚度為0.3～2mm，有效直徑為Φ18～Φ100mm。

上述金屬窗20的材料為鋁或鈹；所述熒光屏11的材料為K4玻璃或光纖面板；所述光電陰極3為堿鹵化合物反射式光電陰極；所述熒光粉層8的材料為P20熒光粉；所述封接環(huán)16的材料為可伐合金4J33；所述輸入窗1和封接環(huán)16之間通過鋁焊料釬焊封接。

上述堿鹵化合物反射式光電陰極為CsI光電陰極。

本實用新型的優(yōu)點是：

1、分辨率高。電子工業(yè)檢測用的空間分辨率均在μm量級，本實用新型采用微焦斑(μm量級)X射線球管以及高分辨率X射線像探測器與高分辨率CCD攝像機的光學(xué)耦合進行檢測，空間分辨率達到141p/mm以上，可以檢測到直徑只有25微米的焊接連線上的最小壞點及芯片粘接上的氣孔在溫度降低時晶體的粘合反應(yīng)等。另外，鋁窗和鈹窗有著較高的X射線透過率，對提高分辨率也有幫助。