本發(fā)明涉及檢測(cè)器,具體涉及一種基于xray的檢測(cè)裝置及其工藝方法。
背景技術(shù):
1、x射線是由于原子中的電子在能量相差懸殊的兩個(gè)能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的粒子流,其波長(zhǎng)很短約0.01-100埃之間,是介于紫色和γ射線之間的電磁輻射。x射線廣泛應(yīng)用于醫(yī)療檢測(cè)、工業(yè)無(wú)損檢測(cè)等生產(chǎn)、生活和科研活動(dòng)中。電子制造的制程中,大量使用x射線檢測(cè)技術(shù),可用于半導(dǎo)體前道加工檢測(cè)、芯片封裝檢測(cè)、電路板線路檢測(cè)、電子器件焊接檢測(cè)、電池檢測(cè)等。同時(shí)在smt中回流焊后的焊接質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)用也日益廣泛。電子元件器的隱藏焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量檢測(cè),采用可見光無(wú)法實(shí)現(xiàn),故需要采用x射線穿透方式的無(wú)損檢測(cè)。
2、目前,smt產(chǎn)線上使用的產(chǎn)生x射線技術(shù)是微焦點(diǎn)x射線源方案。市場(chǎng)上的微焦點(diǎn)x射線源都是采用單管單發(fā)射源的方案。在3d檢測(cè)應(yīng)用中,單管單發(fā)射源的x射線源,對(duì)應(yīng)單個(gè)x射線接收板,x射線源和接收板之間需要多次位移多次取圖,速度慢、效率低、運(yùn)動(dòng)的位置精度控制難度大;還有就是檢測(cè)物的位置偏移,沒(méi)有糾偏功能等;還有載物臺(tái)也會(huì)對(duì)x射線造成干擾等。
3、因此,針對(duì)以上問(wèn)題,現(xiàn)有的檢測(cè)器技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是在于解決現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)上帶來(lái)的檢測(cè)誤差、效率低、速度慢和沒(méi)有糾偏功能等問(wèn)題;提供一種多點(diǎn)x射線發(fā)射接收裝置,多點(diǎn)x射線源對(duì)應(yīng)多個(gè)x射線接收板,其中,居中x射線照射被測(cè)物對(duì)應(yīng)居中接收板接收穿透被測(cè)物后的x光光強(qiáng),產(chǎn)生圖像訊號(hào),該訊號(hào)被圖像采集器采集后傳輸?shù)诫娔X;環(huán)繞x射線照射被測(cè)物對(duì)應(yīng)環(huán)繞接收板接收穿透被測(cè)物后的x光光強(qiáng),產(chǎn)生圖像訊號(hào),該訊號(hào)被圖像采集器采集后傳輸?shù)诫娔X;其他多點(diǎn)環(huán)繞照射方式相同。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
3、一種基于xray的檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)裝置包括:閘門、機(jī)架、機(jī)箱、上料傳輸機(jī)構(gòu)、下料傳輸機(jī)構(gòu)、位移載物機(jī)構(gòu)、x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)、x射線接收機(jī)構(gòu)、控制器和定位檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述機(jī)架上安裝有所述閘門、機(jī)箱、上料傳輸機(jī)構(gòu)、下料傳輸機(jī)構(gòu)、位移載物機(jī)構(gòu)、x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)、x射線接收機(jī)構(gòu)、控制器和定位檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述位移載物機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述上料傳輸機(jī)構(gòu)和下料傳輸機(jī)構(gòu)之間,所述上料傳輸機(jī)構(gòu)用于將檢測(cè)物傳輸至位移載物機(jī)構(gòu)上,并搭載到下料傳輸機(jī)構(gòu)上,所述位移載物機(jī)構(gòu)用于將檢測(cè)物進(jìn)行移位至檢測(cè)位置,所述下料機(jī)構(gòu)用于將檢測(cè)物進(jìn)行移至下料,所述x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述位移載物機(jī)構(gòu)上方,所述x射線接收機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述位移載物機(jī)構(gòu)上,所述機(jī)箱罩在所述上料傳輸機(jī)構(gòu)、下料傳輸機(jī)構(gòu)、位移載物機(jī)構(gòu)、x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)、x射線接收機(jī)構(gòu)和定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)上,所述閘門分別設(shè)置在所述上料傳輸機(jī)構(gòu)的進(jìn)料端和下料傳輸機(jī)構(gòu)的出料端,所述閘門用于在x射線檢測(cè)時(shí)與機(jī)箱形成封閉整體并避免x射線射入外部,所述上料傳輸機(jī)構(gòu)的控制端、下料傳輸機(jī)構(gòu)的控制端、位移載物機(jī)構(gòu)的控制端、x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)的控制端、x射線接收機(jī)構(gòu)的控制端和定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)的控制端分別電連接所述控制器的控制端。
4、進(jìn)一步地,所述上料傳輸機(jī)構(gòu)包括上料支架、上料傳輸帶、上料電機(jī)、上料主輪和上料輔輪,所述上料支架和上料電機(jī)均安裝在所述機(jī)架上,所述上料主輪和上料輔輪均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述上料支架上,所述上料傳輸帶安裝在所述上料主輪和上料輔輪上,所述上料電機(jī)的控制端電連接所述控制器的控制端,所述上料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端連接所述上料主輪的受動(dòng)端。
5、進(jìn)一步地,所述下料傳輸機(jī)構(gòu)包括下料支架、下料傳輸帶、下料電機(jī)、下料主輪和下料輔輪,所述下料支架和下料電機(jī)均安裝在所述機(jī)架上,所述下料主輪和下料輔輪均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述下料支架上,所述下料傳輸帶安裝在所述下料主輪和下料輔輪上,所述下料電機(jī)的控制端電連接所述控制器的控制端,所述下料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端連接所述下料主輪的受動(dòng)端。
6、進(jìn)一步地,所述機(jī)箱選取內(nèi)側(cè)設(shè)有鉛層的金屬板材質(zhì)的機(jī)箱;如內(nèi)側(cè)設(shè)有鉛層的金屬鐵板材質(zhì)的機(jī)箱。
7、進(jìn)一步地,所述位移載物機(jī)構(gòu)包括位移滑軌、位移滑座、位移氣缸和透明載物板,所述位移滑軌和位移氣缸均安裝在所述機(jī)架上,所述位移滑座滑動(dòng)安裝在所述位移滑軌上,所述x射線接收機(jī)構(gòu)安裝在所述位移滑座上,所述透明載物板安裝在所述x射線接收機(jī)構(gòu)上,所述x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)發(fā)射x射線至透明載物板上的檢測(cè)物,并被x射線接收機(jī)構(gòu)所接收,所述位移氣缸的控制端電連接所述控制器的控制端,所述位移氣缸的驅(qū)動(dòng)端連接所述位移滑座。
8、進(jìn)一步地,所述定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括視覺檢測(cè)傳感器和調(diào)節(jié)支架,所述調(diào)節(jié)支架安裝在所述機(jī)架上,所述視覺檢測(cè)傳感器安裝在所述調(diào)節(jié)支架上,所述調(diào)節(jié)支架用于對(duì)視覺檢測(cè)傳感器進(jìn)行位置調(diào)節(jié),所述視覺檢測(cè)傳感器的控制端電連接所述控制器的控制端。
9、進(jìn)一步地,所述視覺檢測(cè)傳感器選取ccd相機(jī)。
10、進(jìn)一步地,所述調(diào)節(jié)支架選取二維位移平臺(tái)或一維位移平臺(tái)。
11、進(jìn)一步地,所述x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)和所述x射線接收機(jī)構(gòu)為一一對(duì)應(yīng)且相互配合設(shè)置,所述x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)用于將x射線發(fā)射并通過(guò)位移載物機(jī)構(gòu)傳至x射線接收機(jī)構(gòu)進(jìn)行接收。
12、進(jìn)一步地,所述x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)包括x射線發(fā)射器、x射線支架和x射線電機(jī),所述x射線電機(jī)安裝在所述機(jī)架上,所述x射線支架安裝在所述x射線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端上,所述x射線發(fā)射器安裝在所述x射線支架上,所述x射線電機(jī)的控制端電連接所述控制器的控制端。
13、進(jìn)一步地,所述x射線發(fā)射器包括x射線源和x射線調(diào)整器,所述x射線源安裝在所述x射線支架上,所述x射線調(diào)整器安裝在所述x射線源的出射端處,且所述x射線調(diào)整器用于調(diào)節(jié)x射線源的出射線束的大小。
14、進(jìn)一步地,所述x射線調(diào)整器選取帶有通孔的罩板,所述帶有通孔的罩板安裝在所述x射線源的出射端處,通孔與出射端相互對(duì)應(yīng),且通孔用于對(duì)x射線源的出射線束的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
15、進(jìn)一步地,所述通孔選取圓形通孔或方形通孔。
16、進(jìn)一步地,所述罩板選取金屬鉛材質(zhì)的罩板。
17、進(jìn)一步地,所述x射線發(fā)射器包括中心x射線源、中心x射線調(diào)整器、周邊x射線源和周邊x射線調(diào)整器,所述中心x射線源和周邊x射線源均安裝在所述x射線支架上,且所述中心x射線源設(shè)置在所述x射線支架的中心,所述周邊x射線源設(shè)置在所述x射線支架的周邊,所述中心x射線源上設(shè)有所述中心x射線調(diào)整器,所述周邊x射線源上設(shè)有所述周邊x射線調(diào)整器。
18、進(jìn)一步地,所述周邊x射線源和周邊x射線調(diào)整器均選取至少一個(gè);倘若選取兩個(gè)以上就均勻布置,如:所述周邊x射線源和周邊x射線調(diào)整器均選取兩個(gè)以上,則所述周邊x射線源和周邊x射線調(diào)整器在中心x射線源周邊均勻布置。
19、進(jìn)一步地,所述周邊x射線源和周邊x射線調(diào)整器均與豎直夾角在0°-90°之間。
20、進(jìn)一步地,所述x射線接收機(jī)構(gòu)包括接收支架、接收電機(jī)、中心接收器和周邊接收器,所述接收電機(jī)安裝在所述位移滑座上,所述接收支架安裝在所述接收電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端上,所述中心接收器和周邊接收器均安裝在所述接收支架上,所述中心接收器與所述中心x射線源相互對(duì)應(yīng),所述周邊x射線源與所述周邊接收器相互對(duì)應(yīng),所述接收電機(jī)的控制端電連接所述控制器的控制端。
21、進(jìn)一步地,所述控制器的控制端分別電連接所述x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)和x射線接收機(jī)構(gòu)的控制端。
22、進(jìn)一步地,所述控制器包括高壓電源模塊、柵極供電模塊、聚集極供電模塊、電源管理系統(tǒng)和通訊模塊,所述高壓電源模塊電連接所述電源管理系統(tǒng),所述電源管理系統(tǒng)分別電連接所述柵極供電模塊、聚集極供電模塊和通訊模塊,所述柵極供電模塊和聚集極供電模塊分別電連接所述x射線發(fā)射機(jī)構(gòu)。
23、進(jìn)一步地,所述檢測(cè)裝置還包括電腦,所述電腦的通訊端分別電連接所述控制器的通訊模塊和x射線接收機(jī)構(gòu)的通訊端,所述電腦的采集端電連接所述x射線接收機(jī)構(gòu)的采集端。
24、進(jìn)一步地,所述x射線發(fā)射器包括x射線出射窗、真空腔、聚集極、柵極、柵極電極、陰極電極、聚集極電極、陰極、靶材、陽(yáng)極和陽(yáng)極電極,所述真空腔內(nèi)放置有所述靶材,所述靶材的陽(yáng)極電連接所述陽(yáng)極電極,所述靶材的出線端設(shè)有x射線出射窗,在x射線出射窗上罩有帶有通孔的罩板,與靶材出線端相對(duì)應(yīng)的真空腔內(nèi)設(shè)有聚集極、柵極和陰極,所述聚集極、柵極和陰極分別電連接所述聚集極電極、柵極電極和陰極電極,所述陽(yáng)極電極、聚集極電極、柵極電極和陰極電極分別電連接控制器的控制端。
25、進(jìn)一步地,一種基于xray的檢測(cè)裝置的工藝方法,所述工藝方法步驟如下:
26、步驟一:透明載物板的制作
27、選取一定厚度的光學(xué)石英玻璃板,將其切割成圓形石英基板,然后將其放入無(wú)水乙醇中靜置1小時(shí),并將其用去離子水進(jìn)行沖洗掉無(wú)水乙醇,最后對(duì)其進(jìn)行烘干,制備出圓形石英板;
28、將上述的圓形石英板放在電解拋光機(jī)上,將圓形石英板連接正極端,并采用不銹鋼板連接負(fù)極端,電解拋光機(jī)中的電解液選取硫酸溶液,啟動(dòng)電解拋光機(jī),并對(duì)圓形石英板進(jìn)行拋光處理,制備出拋光石英板;
29、將上述的拋光石英板放到具有5nm直徑的金剛石的拋光機(jī)中進(jìn)行拋光,制備出精拋石英板;
30、將上述的精拋石英板放入微波cvd反應(yīng)器中,然后將反應(yīng)器內(nèi)溫度升高至1000℃,采用ch4/n2/h2混合等離子體在精拋石英板表面沉積一層納米金剛石層,制備出透明載物板。
31、步驟二:x射線發(fā)射器的制作
32、選取x射線出射窗、真空腔、聚集極、柵極、柵極電極、陰極電極、聚集極電極、陰極、靶材、陽(yáng)極和陽(yáng)極電極,將真空腔內(nèi)放置有靶材,靶材的陽(yáng)極電連接陽(yáng)極電極,靶材的出線端設(shè)有x射線出射窗,在x射線出射窗上罩有帶有通孔的罩板,與靶材出線端相對(duì)應(yīng)的真空腔內(nèi)設(shè)有聚集極、柵極和陰極,聚集極、柵極和陰極分別電連接聚集極電極、柵極電極和陰極電極,陽(yáng)極電極、聚集極電極、柵極電極和陰極電極分別電連接控制器的控制端,制作出x射線發(fā)射器;
33、步驟三:檢測(cè)裝置的組裝
34、選取閘門、機(jī)架、機(jī)箱、上料支架、上料傳輸帶、上料電機(jī)、上料主輪、上料輔輪、下料支架、下料傳輸帶、下料電機(jī)、下料主輪、下料輔輪、位移滑軌、位移滑座、位移氣缸、透明載物板、中心x射線源、中心x射線調(diào)整器、周邊x射線源、周邊x射線調(diào)整器、x射線支架、x射線電機(jī)、接收支架、接收電機(jī)、中心接收器、周邊接收器、控制器、視覺檢測(cè)傳感器和調(diào)節(jié)支架,其中,透明載物板選取步驟一的透明載物板,x射線源選取步驟二的x射線發(fā)射器;將上料支架和上料電機(jī)均安裝在所述機(jī)架上,上料主輪和上料輔輪均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在上料支架上,上料傳輸帶安裝在上料主輪和上料輔輪上,上料電機(jī)的控制端電連接控制器的控制端,上料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端連接上料主輪的受動(dòng)端;將下料支架和下料電機(jī)均安裝在機(jī)架上,下料主輪和下料輔輪均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在下料支架上,下料傳輸帶安裝在下料主輪和下料輔輪上,下料電機(jī)的控制端電連接控制器的控制端,下料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端連接下料主輪的受動(dòng)端;將位移滑軌和位移氣缸均安裝在機(jī)架上,且位移滑軌和位移氣缸設(shè)置在上料傳輸帶和下料傳輸帶之間的縫隙上,位移滑座滑動(dòng)安裝在位移滑軌上,位移氣缸的驅(qū)動(dòng)端連接位移滑座,接收電機(jī)安裝在位移滑座上,接收支架安裝在接收電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端上,中心接收器和周邊接收器均安裝在接收支架上,接收電機(jī)的控制端電連接控制器的控制端,位移載物板安裝在接收支架上,位移載板與上料傳輸帶和下料傳輸帶在同一平面上;調(diào)節(jié)支架安裝在機(jī)架上,且設(shè)置在位移載物板的上方,視覺檢測(cè)傳感器安裝在調(diào)節(jié)支架上,調(diào)節(jié)支架用于對(duì)視覺檢測(cè)傳感器進(jìn)行位置調(diào)節(jié),視覺檢測(cè)傳感器的控制端電連接控制器的控制端;x射線電機(jī)安裝在機(jī)架上,x射線支架安裝在x射線電機(jī),x射線電機(jī)的控制端電連接所述控制器的控制端,中心x射線源和周邊x射線源均安裝在x射線支架上,且中心x射線源設(shè)置在x射線支架的中心,周邊x射線源設(shè)置在x射線支架的周邊,中心x射線源上設(shè)有中心x射線調(diào)整器,周邊x射線源上設(shè)有周邊x射線調(diào)整器;機(jī)箱罩在上料支架、上料傳輸帶、上料電機(jī)、上料主輪、上料輔輪、下料支架、下料傳輸帶、下料電機(jī)、下料主輪、下料輔輪、位移滑軌、位移滑座、位移氣缸、透明載物板、中心x射線源、中心x射線調(diào)整器、周邊x射線源、周邊x射線調(diào)整器、x射線支架、x射線電機(jī)、接收支架、接收電機(jī)、中心接收器、周邊接收器、視覺檢測(cè)傳感器和調(diào)節(jié)支架上,閘門分別設(shè)置在上料支架的進(jìn)料端和下料支架的出料端,閘門用于在x射線檢測(cè)時(shí)與機(jī)箱形成封閉整體并避免x射線射入外部;
35、步驟四:控制的搭建
36、選取步驟三的檢測(cè)裝置,并對(duì)含有高壓電源模塊、柵極供電模塊、聚集極供電模塊、電源管理系統(tǒng)和通訊模塊的控制器進(jìn)行組合,高壓電源模塊電連接電源管理系統(tǒng),電源管理系統(tǒng)分別電連接?xùn)艠O供電模塊、聚集極供電模塊和通訊模塊,柵極供電模塊和聚集極供電模塊分別電連接x射線發(fā)射機(jī)構(gòu),其中,還有電腦,電腦的通訊端分別電連接控制器的通訊模塊和x射線接收機(jī)構(gòu)的通訊端,電腦的采集端電連接x射線接收機(jī)構(gòu)的采集端,制作出xray的檢測(cè)裝置。
37、有益效果
38、本發(fā)明通過(guò)對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行合理化設(shè)計(jì),提供一種多點(diǎn)x射線發(fā)射接收裝置,多點(diǎn)x射線源對(duì)應(yīng)多個(gè)x射線接收板,其中,居中x射線照射被測(cè)物對(duì)應(yīng)居中接收板接收穿透被測(cè)物后的x光光強(qiáng),產(chǎn)生圖像訊號(hào),該訊號(hào)被圖像采集器采集后傳輸?shù)诫娔X;環(huán)繞x射線照射被測(cè)物對(duì)應(yīng)環(huán)繞接收板接收穿透被測(cè)物后的x光光強(qiáng),產(chǎn)生圖像訊號(hào),該訊號(hào)被圖像采集器采集后傳輸?shù)诫娔X;其他多點(diǎn)環(huán)繞照射方式相同。該xray檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化上料-檢測(cè)-下料整體檢測(cè)流程,便捷快速進(jìn)行大批量生產(chǎn)檢測(cè),還能進(jìn)行檢測(cè)物的糾偏和降低載物臺(tái)的影響等,可以實(shí)現(xiàn)快速、便捷、自動(dòng)化檢測(cè)等。