[发明专利]一种基于球域运动探测的用于X射线检测的运动平台和方法

说明书

本发明公开了一种基于球域运动探测的用于X射线检测的运动平台，包括支撑架、水平运动机构、多关节机械臂、射线源组件和探测器；水平运动机构设置在支撑架下方；多关节机械臂首端连接在支撑架顶部；射线源组件固定在支撑架底部且位于水平运动机构下方；探测器固定在多关节机械臂末端；本发明还公开了一种基于球域运动探测的用于X射线检测的运动平台的运动方法。本发明结构简单、紧凑、集成度高，采用多关节机械臂使探测器在球域内运动，不仅可实现中心放大比不变的大倾角探测，且样品台无需升降即可实现放大比可调功能，解决了现有运动平台因悬臂导致样品台稳定性差的问题。

技术领域

本发明涉及X射线检测装置领域，具体为一种基于球域运动探测的用 于X射线检测的运动平台和方法。

背景技术

X射线检测装置主要面向集成电路封装可靠性检测，检查电路及其封 装以检查缺陷的存在以便确定缺陷的原因。在较高放大率情况下成像时， 将X射线源缩减为尽可能小的光点，才能使图像的边缘清晰度较高，提高 X射线识别能力。然而，在光点非常小时，X射线检测装置的稳定性严重 影响较高放大率下的边缘清晰度。

2005年，美国Nordson Dage公司提出了(US7497617B2)一种X射线 操纵器，载物台在可沿X、Y和Z向运动，探测器沿弓形框架运动，弓形 两端由轴承以可枢转方式安装，并设有配重。缺点是：三轴运动机构一侧 固定，稳定性差；弓形框架的稳定性依赖配重大小；弓形框架上圆弧滑块 的线缆一端固定在弓形框架侧面，探测器在近似半个圆弧上运动，导致线 缆走线复杂。

YXLON公司提出了一种技术方案，其技术特征在于：载体台可沿X、 Y向和水平面回转运动，探测器可进行摆动和升降运动。缺点是：光源离 样品距离不可调，难以高分辨成像；探测器安装在悬臂上，稳定性较差。

美国GE公司提出一种技术方案，其技术特征在于：载物台可沿X、Y、 Z向和水平面回转运动，探测器位于载物台下方，射线源位于载物台上方， 探测器安装在圆弧导轨上进行摆动。缺点是：受结构限制，难以实现大倾 斜角度扫描检测.

2013年，日本Nikon公司提出(US2016/0377558A1)一种X射线检测 装置，其技术特征在于：载物台可沿X、Y向运动，探测器可进行摆动和 回转运动。缺点是：采用1/4圆弧导轨，单端固定，稳定性较差；光源离样 品距离不可调，难以高分辨成像；回转运动传动结构位于上方，加大了检 测装置的垂向尺寸；维修结构复杂。因此，该公司最终研制的产品结构特 征在于：探测器沿水平Y向运动，并与Dage公司类似，可进行摆动。缺点 是：探测器沿水平Y向运动时，放大率是变化的，无法实现中心放大比不 变功能。

现有的技术方案多采用样品台三维直线运动和探测器球面运动的方式 或样品台额外增加回转运动和探测器圆弧运动的方式，这些技术路线一方 面依赖大尺寸的圆弧导轨，加工难度较大，另一方面因射线源须位于中心 位置导致样品台不可避免的存在悬臂结构，样品台稳定性较差，影响成像 精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种基于球域运动探测的用 于X射线检测的运动平台，以解决现有技术中运动平台因悬臂导致样品台 稳定性差的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种基于球域运动探测的用于X射线检测的运动平台，包括支撑架、 水平运动机构、多关节机械臂、射线源组件和探测器；

所述水平运动机构设置在所述支撑架下方；所述多关节机械臂首端连 接在所述支撑架顶部；所述射线源组件固定在所述支撑架底部，且所述射 线源组件位于所述水平运动机构下方；所述探测器固定在所述多关节机械 臂末端；

所述多关节机械臂能致使所述探测器在以射线源组件的X射线源点为 球心的球域内运动，来自射线源组件的X射线透过样品被所述探测器探测 产生X射线图像。