[实用新型]一种用于电子组装故障检测的X射线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种成像检测系统装置，特别是涉及一种用于电子组装故障检测的X射线检测装置。

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以及各种新型封装技术的不断涌现，对故障检测方法提出了更高的要求。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。特别是PCB组件的密度日益增大，并且所拥有的大量元器件的焊点处于一种隐蔽的状态，例如：BGA(球栅阵列封装)的倒装芯片。采用X射线检测技术很容易确认焊料球的缺陷(如没有焊接点)，以及在器件下部所发生的桥接现象。生产厂家都希望及时发现电子组装故障，进一步提高生产工艺水平和生产质量，为此迫切需要高分辨率的自动X射线检测设备。自动X射线检测技术(AXI)不仅可对不可见焊点进行检测，如BGA等，还能对检测结果进行定性、定量分析，可以及早发现故障。但是传统的采用自动X射线检测技术(AXI)的检测装置均采用增感屏或医用X射线像增强器来获取图像，图像分辨率较低，体积较大，成本较高，已不能满足生产厂家的需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于电子组装故障检测的X射线检测装置，其解决了采用自动X射线检测技术的检测装置获取的图像分辨率低，体积大，成本高的缺点。

本实用新型的技术解决方案是：

一种用于电子组装故障检测的X射线检测装置，包括X射线发生装置21、X射线成像系统23，所述X射线成像系统23包括高分辨率X射线像增强器、CCD摄像机27和图像软件处理系统24，其特殊之处是，所述高分辨率X射线像增强器包括电源25、输入窗1、对X射线敏感的光电阴极3、微通道板组件、输出窗9、增强器内壳10以及增强器外壳28；所述输入窗1、输出窗9以及增强器内壳10封接成真空密封件12；所述增强器内壳10包括依次轴向连接的封接环16、陶瓷外壳14以及输出窗金属外壳15；所述输入窗1为密封固定在封接环16前端中间的金属窗20；所述真空密封件12设置在增强器外壳28内；所述微通道板组件设置在输入窗1和输出窗9之间；所述光电阴极3蒸镀在微通道板组件上；所述输出窗9密封固定在输出窗金属外壳15上；所述输出窗9包括荧光屏11、设置在荧光屏11内表面的荧光粉层8、设置在荧光粉层8外的铝膜7。

上述X射线检测装置还包括设置在X射线发生装置21和X射线成像系统23之间的二维调节操作台22；所述二维调节操作台22包括X轴高精度步进电机和Y轴高精度步进电机，其X轴和Y轴的移动范围为180mm，其旋转范围由水平到45度角。

上述X射线发生装置21为微焦斑X射线发生装置，其X射线能量范围为20～70kV，X射线阳极电流为0.1～0.5mA，X射线焦斑尺寸为微米量级。

上述微通道板组件包括依次轴向连接的压环4、微通道板5和托盘19，所述托盘19固定在陶瓷外壳14中间，所述压环4固定在封接环16的内侧；所述微通道板5通过压环4固定在托盘19上；所述光电阴极3蒸镀在微通道板5的输入面。

上述压环4为带豁口18和斜面17的自膨胀压环。

上述真空密封件12通过灌胶方式固封在增强器外壳28内；所述X射线成像系统23还包括设置在CCD摄像机27外的铝制摄像机外壳26，所述铝制摄像机外壳26与增强器外壳28固连。

上述电源25为瓦片电源组件，所述瓦片电源组件通过灌胶方式固封在增强器外壳28内。

上述输入窗1和微通道板5间形成前端真空间隙2，所述微通道板5和输出窗9之间形成后端真空间隙6；所述前端真空间隙2的轴向长度为5～6mm；所述后端真空间隙6的轴向长度为0.5～1mm；所述金属窗20的厚度为0.3～2mm，有效直径为Φ18～Φ100mm。

上述金属窗20的材料为铝或铍；所述荧光屏11的材料为K4玻璃或光纤面板；所述光电阴极3为碱卤化合物反射式光电阴极；所述荧光粉层8的材料为P20荧光粉；所述封接环16的材料为可伐合金4J33；所述输入窗1和封接环16之间通过铝焊料钎焊封接。

上述碱卤化合物反射式光电阴极为CsI光电阴极。

本实用新型的优点是：

1、分辨率高。电子工业检测用的空间分辨率均在μm量级，本实用新型采用微焦斑(μm量级)X射线球管以及高分辨率X射线像探测器与高分辨率CCD摄像机的光学耦合进行检测，空间分辨率达到141p/mm以上，可以检测到直径只有25微米的焊接连线上的最小坏点及芯片粘接上的气孔在温度降低时晶体的粘合反应等。另外，铝窗和铍窗有着较高的X射线透过率，对提高分辨率也有帮助。