专利名称：高分辨率x射线像增强器视觉系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测系统，具体涉及一种对焊接在PCB上的BGA、 CSP等器件的焊点质量进行定性、定量检测的高分辨率X射线像增强器视 觉系统。
背景技术：
随着电子技术的飞速发展，封装的小型化和组装的高密度化促使各种 新型封装技术不断涌5见，BGA(Ball Grid Array)就是近几年发展的一种集
成度更高，体积更小的集成电路芯片，由于它的引脚在板面的下方形成一 个个的小球阵列，通过SMT表面贴装后，目测及自动光学检测(AOI)仪器 对焊点的质量无法检测，于是自动X射线检测技术(AXI)应运而生。主要 有美国的安捷伦、日本岛津，日本东芝等国外著名的厂家。
目前广泛使用的自动X射线检测技术(AXI)均采用增感屏或医用X 射线像增强器技术获取图像，由于分辨率较低，体积较大，成本较高，已 不能满足检测技术的要求，在需求的推动下，己开发出了高分辨率微米X 光检测技术。高分辩率微米X光技术主要应用于电子工业屮的过程控制和 缺陷分析。在元件组装中首先是隐藏焊点的检测，如焊料的多少，焊点 的位移等。在半导体工业中，X光系统作为稳定的工具被应用于集成电路 封装中内部连接的无损害检测。高分辨率微米X光技术结合高分辨率的像 增强器构成新型X射线像增强器视觉系统。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能够对PCB上的BGA 、 CSP等器件的焊 点质量进行定性、定量检测的高分辨率X射线像增强器视觉系统。为达到上述目的，本实用新型的采用的技术方案是包括支架以及设 置在支架内的可旋转的X射线发射接收部件和三维移动的载物台，其特 点是，可旋转的X射线发射接收部件包括通过旋转臂转轴与支架相连接的 X射线旋转臂，在支架上还设置有驱动X射线旋转臂转动的旋转臂驱动电 机，在X射线旋转臂的上端和下端分别固定有X射线像增强器和X射线源;所说的三维移动的载物台组件包括设置在支架上的X方向运动基座， X方向运动基座上设置有X方向驱动电机、X方向丝杠和X方向直线滑轨， 在X方向直线滑轨上固定有Z方向运动基座，该X'方向驱动电机通过X方 向丝杠驱动Z方向运动基座沿X方向直线滑轨运动，在Z方向运动基座上固定有z方向驱动电机、z方向驱动丝杠和z方向滑动光杠，在z方向滑动光杠上固定有Y方向运动基座，由Z方向驱动电机通过Z方向驱动丝杠 驱动Y方向运动基座沿Z方向滑动光杠移动，Y方向运动基座上设置有Y 方向直线滑轨、Y方向驱动电机.和Y方向驱动丝杠，且在Y方向直线滑轨 上固定有载物台，由Y方向驱动电机通过Y方向驱动丝杠驱动载物台沿Y 方向直线滑轨移动。本实用新犁通过X射线源发射的X射线透过BGA成像在X射线像增强 器上，用CCD将图象转换成视频信号用显示器观察BGA的焊点情况，通过 X方向驱动电机和Y方向驱动电机驱动载物台做X-Y运动，可看到BGA的 其他焊点，通过Z方向驱动电机驱动载物台做Z方向运动，可调整BGA焊 点放大率及图象视场，通过旋转臂驱动电机驱动X射线旋转臂旋转，可观 察BGA焊点的不同角度，从而实现了对PCB上的BGA 、 CSP等器件的焊点质量进行定性、定量检测。
图l是本实用新型的主视图2是本实用新型图1的俯视图3是本实用新型三维调整结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图l， 2， 3，本实用新型包括支架19以及设置在支架19内的可 旋转的X射线发射接收部件和三维移动的载物台，所说的可旋转的X射线 发射接收部件包括X射线像增强器1、 X射线旋转臂2、旋转臂转轴3、 X 射线源4、旋转臂驱动电机5;旋转臂转轴3与支架19相连接的X射线旋 转臂2，在支架19上还设置有驱动X射线旋转臂2转动的旋转臂驱动电机 5， X射线旋转臂2在旋转臂驱动电机5的驱动下围绕旋转臂转轴3进行旋 转，在X射线旋转臂2的上端和下端分别固定有X射线像增强器1和X射 线源4;其中X射线源4发射X射线，X射线像增强器1接收并增强X射 线图像，
三维移动的载物台组件由载物台S、 X方向驱动电机6、 X方向驱动丝 杠7、 Y方向驱动丝杠9、 Y方向驱动电机IO、 Y方向直线滑轨ll、 X方向 直线滑轨12、 Z方向驱动电机13、 Z方向驱动丝杠14、 Z方向滑动光杠15、 Y方向运动基座16、 Z方向运动基座17、 X方向运动基座18组成。
上述载物台8固定在两根Y方向直线滑轨11上，由Y方向驱动电机 10通过Y方向驱动丝杠9驱动载物台8沿Y方向移动。两根Y方向直线滑轨ll、 Y方向驱动电机IO和Y方向驱动丝杠9固定在Y方向运动基座 16上;上述Y方向运动基座16固定在Z方向滑动光杠15上，由Z方向驱动 电机13通过Z方向驱动丝杠14驱动Y方向运动基座16沿Z方向移动。 两根Z方向滑动光杠15、 Z方向驱动电机13和Z方向驱动丝杠14固定 在Z方向运动基座17上。上述Z方向运动基座17固定在两根X方向直线滑轨12上，由X方向 驱动电机6通过X方向驱动丝杠7 Z方向运动基座17沿X方向移动。两 根X方向直线滑轨12、 X.方向驱动电机6和X方向驱动丝杠7固定在X 方向运动基座18上。本实用新型工作过程如下将PCB放置在载物台8上，X射线源4发 射的X射线透过BGA成像在X射线像增强器1上，用CCD将图象转换成视 频信号用显示器观察BGA的焊点情况，通过X方向驱动电机6、 Y方向驱 动电机10驱动载物台8做X-Y运动，可看到BGA的其他焊点，通过Z方 向驱动电机13驱动载物台8做Z方向运动，可调整BGA焊点放大率及图 象视场，通过旋转臂驱动电机5驱动X射线旋转臂2旋转，可观察BGA焊 点的不同角度。
权利要求1、高分辨率X射线像增强器视觉系统，包括支架(19)以及设置在支架(19)内的可旋转的X射线发射接收部件和三维移动的载物台，其特征在于所说的可旋转的X射线发射接收部件包括通过旋转臂转轴(3)与支架(19)相连接的X射线旋转臂(2)，在支架(19)上还设置有驱动X射线旋转臂(2)转动的旋转臂驱动电机(5)，在X射线旋转臂(2)的上端和下端分别固定有X射线像增强器(1)和X射线源(4)；所说的三维移动的载物台包括设置在支架(19)上的X方向运动基座(18)，X方向运动基座(18)上设置有X方向驱动电机(6)、X方向丝杠(7)和X方向直线滑轨(12)，在X方向直线滑轨(12)上固定有Z方向运动基座(17)，该X方向驱动电机(6)通过X方向丝杠(7)驱动Z方向运动基座(17)沿X方向直线滑轨(12)运动，在Z方向运动基座(17)上固定有Z方向驱动电机(13)、Z方向驱动丝杠(14)和Z方向滑动光杠(15)，在Z方向滑动光杠(15)上固定有Y方向运动基座(16)，由Z方向驱动电机(13)通过Z方向驱动丝杠(14)驱动Y方向运动基座(16)沿Z方向滑动光杠(15)移动，Y方向运动基座(16)上设置有Y方向直线滑轨(11)、Y方向驱动电机(10)和Y方向驱动丝杠(9)，且在Y方向直线滑轨(11)上固定有载物台(8)，由Y方向驱动电机(10)通过Y方向驱动丝杠(9)驱动载物台(8)沿Y方向直线滑轨(11)移动。
专利摘要高分辨率X射线像增强器视觉系统，由可旋转的X射线发射接收部件和三维移动的载物台组件组成。可旋转的X射线发射接收部件由X射线像增强器、X射线旋转臂、X射线源组成，载物台可做X-Y-Z三维运动。通过X射线源发射的X射线透过BGA成像在X射线像增强器上，用CCD将图象转换成视频信号用显示器观察BGA的焊点情况，通过X方向驱动电机和Y方向驱动电机驱动载物台做X-Y运动，可看到BGA的其他焊点，通过Z方向驱动电机驱动载物台做Z方向运动，可调整BGA焊点放大率及图象视场，通过旋转臂驱动电机驱动X射线旋转臂旋转，可观察BGA焊点的不同角度，从而实现了对BGA器件的焊点质量进行定性、定量检测。
文档编号G01N23/18GK201083701SQ20072003285
公开日2008年7月9日 申请日期2007年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者张国琦, 捷 曹, 麻树波 申请人:西安中科麦特电子技术设备有限公司