CN113340924A - 检验系统及检验系统的控制方法 - Google Patents

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CN113340924A CN202110626198.4A CN202110626198A CN113340924A CN 113340924 A CN113340924 A CN 113340924A CN 202110626198 A CN202110626198 A CN 202110626198A CN 113340924 A CN113340924 A CN 113340924A
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郑宇哲
岩家和
陈世亮
邱志彬
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Abstract

本发明公开了一种检验系统及检验系统的控制方法，该检验系统包含放射源、影像侦测器及放置装置，前述放置装置包含承载器及转动机构。放置装置配置于放射源以及影像侦测器之间，且转动机构耦接于承载器。放射源以及影像侦测器被驱动以沿着预设路径移动，承载器用来承载至少一个物体，转动机构用来转动承载器。根据本发明公开的检验系统可改善待测物体被阻挡物挡住原先用来检测上述物体的X‑ray射线，导致上述物体无法被X‑ray分层照相法所检测的问题。

Description

检验系统及检验系统的控制方法
本案为申请号：201410677044.8，申请日：2014年11月21日，专利名称：“检验系统及检验系统的控制方法”案件的分案。
技术领域
本发明涉及一种侦测系统及控制侦测系统的方法，且特别涉及一种检验系统及控制检验系统的方法。
背景技术
非破坏性检测(Non-destructive inspection,NDI)可在不伤及物体的结构或不需将上述物体大幅度地进行拆解的状况下，彻底地对上述物体进行检测。因此，NDI特别利于避免拆解物体以进行检测的方式所导致的时间、劳动力及成本的损失，并可进一步避免检测程序中可能对物体造成的损害。
在NDI技术中，X-ray分层照相法为一种影像撷取技术，其可产生待测物体的选定平面的内部剖面影像。一般而言，X-ray分层照相系统包含X-ray源、X-ray侦测器及固定基座，上述X-ray侦测器用来界定影像平面，上述固定基座用来将待测物体固定于X-ray源及X-ray侦测器之间。
然而，X-ray分层照相系统所能取得的影像受限于其自身的结构。举例而言，待测物体被放置于固定基座上，X-ray源在上述待测物体上方并放射X-ray，此X-ray会穿透待测物体。在此状况下，若另一物体放置于待测物体下方，上述另一物体会被待测物体阻挡。进一步而言，若另一物体实为上述待测物体的缺陷，例如另一物体与待测物体本为同一元件，然而此元件破损而分成上述两个部分(如：另一物体与待测物体)。此时，由于待测物体的缺陷被待测物体所阻挡，导致待测物体的缺陷将被X-ray分层照相系统忽略。
由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。
发明内容
发明内容旨在提供本公开内容的简化摘要，以使阅读者对本公开内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。
本发明内容的一个目的是在提供一种检验系统及检验系统的控制方法，借以改善先前技术的问题。
为达上述目的，本发明内容的一个技术方面是关于一种检验系统，此检验系统包含放射源、影像侦测器及放置装置，前述放置装置包含放置装置及转动机构。放射源以及影像侦测器被驱动以沿着预设路径移动。放置装置配置于放射源以及影像侦测器之间。承载器用来承载至少一个物体。转动机构耦接于承载器并用来转动承载器。
优选地，上述技术方案中，若放射源朝着第一方向放射X-ray射线，转动机构用来转动承载器至第二方向，使第一方向平行于第二方向。
优选地，上述技术方案中，影像侦测器用来侦测穿透物体的X-ray射线，以取得物体的侧面影像。
优选地，上述技术方案中，转动机构用来控制承载器以沿着轴向转动预设角度。
优选地，上述技术方案中，放射源朝着一方向放射X-ray射线，X-ray射线的方向垂直于轴向。
优选地，上述技术方案中，预设角度在三十度内。
优选地，上述技术方案中，放置装置还包含：移动机构，其耦接于转动机构并用来移动转动机构。
优选地，上述技术方案中，放射源、影像侦测器、承载器以及转动机构分别被独立驱动。
优选地，上述技术方案中，放射源以及影像侦测器被相应驱动。
优选地，上述技术方案中，转动机构包含步进马达以及伺服马达的其中至少一个。
为达上述目的，本发明内容的另一个技术方面是关于一种检验系统的控制方法。检验系统包含放射源、影像侦测器以及放置装置，放置装置配置于放射源以及影像侦测器之间，放置装置包含承载器以及转动机构。控制方法包含：
驱动放射源以及影像侦测器以沿着预设路径移动；
由承载器以承载物体；以及
由转动机构以转动承载器。
优选地，上述技术方案中，控制方法还包含：由放射源朝着第一方向放射X-ray射线；以及由转动机构以转动承载器至第二方向，使第一方向平行于第二方向。
优选地，上述技术方案中，控制方法还包含：由影像侦测器以侦测穿透物体的X-ray射以取得物体的侧面影像。
优选地，上述技术方案中，控制方法还包含：由转动机构控制承载器以沿着轴向转动预设角度。
优选地，上述技术方案中，控制方法还包含：由放射源朝着一方向放射X-ray射线，X-ray射线的方向垂直于轴向。
优选地，上述技术方案中，预设角度在三十度内。
优选地，上述技术方案中，控制方法还包含：沿着移动机构以移动转动机构。
优选地，上述技术方案中，控制方法还包含：独立驱动放射源、影像侦测器、承载器以及转动机构。
优选地，上述技术方案中，控制方法还包含：相应驱动放射源以及影像侦测器。
优选地，上述技术方案中，转动机构包含步进马达以及伺服马达的其中至少一个。
因此，根据本发明的技术内容，本发明实施例借由提供一种检验系统及检验系统的控制方法，借以改善一待测物体被阻挡物挡住原先用来检测上述物体的X-ray射线，导致上述物体无法被X-ray分层照相法所检测的问题。
在参阅下文实施方式后，本发明所属本领域技术人员可轻易了解本发明的基本精神及其他发明目的，以及本发明所采用的技术手段与实施方面。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，结合附图说明如下：
图1为根据本发明一实施例的一种检验系统的示意图。
图2为根据本发明另一实施例的一种检验系统的操作示意图。
图3为根据本发明再一实施例的一种检验系统的检测影像示意图。
图4为根据本发明又一实施例的一种检验系统的部分结构示意图。
图5为根据本发明另一实施例的一种检验系统的操作示意图。
图6为根据本发明再一实施例的一种检验系统的检测影像示意图。
图7A为根据本发明一实施例的一种检验系统的待测物示意图。
图7B为根据本发明另一实施例的一种检验系统的待测物检测影像示意图。
图7C为根据本发明再一实施例的一种检验系统的待测物检测影像示意图。
图8A为根据本发明一实施例的一种检验系统的待测物示意图。
图8B为根据本发明另一实施例的一种检验系统的待测物检测影像示意图。
图8C为根据本发明再一实施例的一种检验系统的待测物检测影像示意图。
图9为根据本发明一实施方式的一种检验系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
根据惯常的作业方式，图中各种特征与元件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外，在不同附图间，以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
为了使本公开内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用来建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，也可利用其他具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本发明本领域技术人员所理解与惯用的意义相同。此外，在不和上下文冲突的情形下，本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型；而所用的复数名词时也涵盖该名词的单数型。
另外，关于本文中所使用的“耦接”，可指二个或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，也可指二或多个元件相互操作或动作。
图1为根据本发明一实施例的一种检验系统的示意图。如图1所示，检验系统包含放射源110、影像侦测器120以及放置装置130。上述影像侦测器120可为但不限于多个线性侦测器(line detector)或面积侦测器(area detector)。在连接关系上，放置装置130配置于放射源110以及影像侦测器120之间。
操作上，放置装置130用来承载物体600以供检测之用。放射源110提供放射线，诸如X-ray射线，上述放射线会通过物体600。影像侦测器120用来撷取穿透物体600的X-ray射线，以产生物体600的影像。
为进一步取得上述物体600的影像，放射源110以及影像侦测器120可被驱动以沿着预设路径500而移动。由于放射源110会被驱动以沿着预设路径500而移动，影像侦测器120可撷取由不同角度穿透物体600的X-ray射线，因此，能够产生物体600的完整影像。接着，对上述物体600的影像进行分析，即可检测出物体600的缺陷。
请参阅图2，其为根据本发明另一实施例的一种检验系统的操作示意图。如图2所示，放射源110以及影像侦测器120可被驱动而沿着不同方向移动。举例而言，放射源110被驱动以沿着路径510而移动，影像侦测器120可被驱动以沿着路径520而移动，由图中可看出路径510以及路径520分别朝着不同方向。相较于放射源110与影像侦测器120被驱动以一同朝着相同方向移动，如图2所示的驱动方式，由于放射源110以及影像侦测器120可被驱动而沿着不同方向移动，因此，Y方向与放射线的方向890之间可产生较大角度的夹角θ，从而使得影像侦测器120能够撷取到更多由不同角度穿透物体600的放射线，借以产生更多影像。据此，对上述方式所得的放射线进行分析，将能取得更加精准的物体600的影像。
请参阅图2，物体600包含两部分，举例而言，第一部分610以及第二部分630。然而，请参照图3，其为根据本发明再一实施例的一种检验系统的物体600的检测影像示意图。如图所示，第一部分610以及第二部分630的影像重叠在一起，若对图3所示的物体600的影像进行分析，物体600会被认定为仅具有单一部分。
上述物体600可为电路板(printed circuit board,PCB)，倘若物体600具有两个部分，则有可能是因为上述两个部分间具有缺陷或瑕疵，而导致物体600被分为两个部分。因此，若物体600如图3所示的检测结果而被认定为仅包含单一部分，则物体600的第一部分610与第二部分630间的缺陷或瑕疵将被忽略。换句话说，物体600内的缺陷或瑕疵将无法被检测到。
为避免上述缺陷或瑕疵被忽略的状况发生，检验系统的放置装置130还包含承载器131以及转动机构132，此部分请参阅图4，其为根据本发明又一实施例的一种检验系统的部分结构示意图。如图4所示，转动机构132用来耦接于承载器131。操作上，承载器131用来承载至少一个物体，且转动机构132用来转动承载器131。由于承载器131所承载的物体可被转动机构132带动而进行转动，因此，影像侦测器120可撷取不同角度的放射线以产生更多物体的影像。据此，物体的分析结果将更为精确，从而各种存于物体内的缺陷或瑕疵都能被检测出来。
图5为根据本发明另一实施例的一种检验系统的操作示意图。相较于图2所示的检验系统，图5所示的检验系统还包含图4的转动机构132以转动承载器131。因此，若放射源110朝着第一方向890放射X-ray射线112，承载器131可借由转动机构132将其转动至第二方向790，以使第一方向890平行于第二方向790。如此一来，X-ray射线112可穿透物体600的侧面，使得影像侦测器120侦测到穿透物体600的侧面的X-ray射线112，而获得物体600的侧面影像。
由图5所示的操作所取得的影像请参阅图6。由于取得了物体600的侧面影像，因此，物体600的第一部分610及第二部分630的影像可被检验系统分辨出来，而不会相互重叠，从而物体600内的缺陷或瑕疵可被检测到。
请参阅图4。在另一实施例中，转动机构132用来控制承载器131以沿着轴向133而转动预设角度θ。举例而言，若轴向133为X-轴，且承载器131位于X-轴及Y-轴所形成的平面137上，转动机构132可控制承载器131由平面137开始而沿着X-轴转动上述预设角度θ。在一些实施例中，上述预设角度θ在30度以内。在其余实施例中，上述预设角度θ在20度以内。在又一实施例中，上述预设角度θ在10度以内。
请一并参阅图4及图5。在一实施例中，轴向133如图4所示位于X方向。此外，放射源110沿着图5所示的YZ平面并朝向方向890放射X-ray射线112。因此，X-ray射线112的方向890垂直于轴向133。据此，物体可被图4所示的转动机构132沿着X-轴转动，以使物体600的侧面面向图5所示的放射源110，X-ray射线112借此穿透物体600的侧面。再者，穿透物体600的X-ray射线112可被影像侦测器120所撷取以获得物体600的侧面影像。借由分析物体600的侧面影像，物体600的各个部分将可被检验系统精准地分辨，存在于物体600内的缺陷或瑕疵因此被检测到。
请参阅图4，在一实施例中，放置装置130还包含移动机构136，此移动机构136耦接于转动机构132，并可移动转动机构132。在另一实施例中，移动机构136包含滑轨134以及横杆135。横杆135耦接于转动机构132，且横杆135可沿着X-轴在滑轨134上滑动。基于横杆135可沿着X-轴在滑轨134上滑动，耦接于横杆135的转动机构132也可沿着X-轴滑动。
请参阅图1，在一实施例中，放射源110以及影像侦测器120可被相应驱动以取得物体600的影像。请一并参阅图4及图5，在另一实施例中，放射源110、影像侦测器120、承载器131转动机构132也可被独立驱动。据此，影像侦测器120当可撷取更多不同角度的放射线，以产生更多影像，借以提升物体600的分析结果的精确度。
在一些实施例中，转动机构110可为步进马达(stepping motor)或伺服马达(servomotor)。在另一实施例中，影像侦测器120可为电荷耦合元件(charge coupledevice,CCD)。
图7A为根据本发明一实施例的一种检验系统的结构700示意图。图7A所示的结构700为堆叠式封装(package on package,POP)结构，结构700包含两个球体710、720以及两层状结构740、750。借由检验系统的检验方法可取得结构700的检验结果，上述检验结果如图7B及图7C所示。首先，检验系统未采用图4所示的放置装置130的载器131以及转动机构132而产生的检测结果如图7B所示。在图7B中，球体710、720的影像相互重叠，并产生了错误影像730。依据图7B所示的分析结果，结构700会被认为仅包含单一部分。
相较于图7B，检验系统采用了图4所示的放置装置130的载器131以及转动机构132所产生的检测结果如图7C所示。在图7C中，结构700的球体710、720的影像并未重叠，且未产生错误影像730。据此，结构700的各球体可被检验系统清晰地分辨。
图8A为根据本发明一实施例的一种检验系统的结构800示意图。图8A所示的结构800为形成于球状阵列(ball grid array,BGA)内的枕头效应(head in pillow,HIP)，此结构800包含锡球810以及锡膏830。借由检验系统的检验方法可取得结构800的检验结果，上述检验结果如图8B及图8C所示。首先，检验系统未采用图4所示的放置装置130的载器131以及转动机构132所产生的检测结果如图8B所示。在图8B中，锡球810以及锡膏830的影像相互重叠。依据图8B所示的分析结果，结构800会被认为仅包含单一部分。因此，结构800内的HIP将被忽略。
相较于图8B，检验系统采用了图4所示的放置装置130的载器131以及转动机构132所产生的检测结果如图8C所示。在图8C中，结构800的锡球810以及锡膏830的影像并未重叠。因此，结构800的锡球810以及锡膏830可被检验系统清晰地分辨。据此存于结构800内的HIP可被检测到。
图9为根据本发明一实施方式的一种检验系统的控制方法900的流程图。检验系统包含放射源、影像侦测器以及放置装置。此外，放置装置包含承载器以及转动机构。在结构上，放置装置配置于放射源以及影像侦测器之间。
检验系统的控制方法900包含以下步骤：
步骤910：驱动放射源以及影像侦测器以沿着预设路径移动；
步骤920：由承载器以承载物体；以及
步骤930：由转动机构以转动承载器。
为使检验系统的控制方法900易于理解，请一并参阅图1、图4及图9。检验系统包含放射源110、影像侦测器120以及放置装置130。此外，放置装置130包含承载器131以及转动机构132。在结构上，放置装置130配置于放射源110以及影像侦测器120之间。在步骤910中，放射源110以及影像侦测器120被驱动以沿着预设路径500移动。在步骤920中，承载器131用来承载物体600。在步骤930，转动机构132用来转动承载器131。
在一实施例中，检验系统的控制方法900还包含以下步骤：由放射源朝着第一方向放射X-ray射线；以及由转动机构以转动承载器至第二方向，使第一方向平行于第二方向。为使检验系统的控制方法900易于理解，请参阅图5。若放射源110朝着第一方向890放射X-ray射线112，转动机构132用来转动承载器131至第二方向790以使第一方向890平行于第二方向790。
在另一实施例中，检验系统的控制方法900还包含以下步骤：由影像侦测器以侦测穿透物体的X-ray射线以取得物体的侧面影像。为使检验系统的控制方法900易于理解，请参阅图5。影像侦测器120用来侦测穿透物体600的侧面的X-ray射112以取得物体600的侧面影像。
在又一实施例中，检验系统的控制方法900还包含以下步骤：由转动机构控制承载器以沿着轴向转动预设角度。为使检验系统的控制方法900易于理解，请参阅图4。转动机构132用来控制承载器131以沿着轴向133以转动预设角度θ。
在再一实施例中，检验系统的控制方法900还包含以下步骤：由放射源朝着一方向放射X-ray射线，X-ray射线的方向垂直于轴向。为使检验系统的控制方法900易于理解，请一并参阅图4及图5。放射源110用来朝着方向890放射X-ray射线112，X-ray射线112的方向890垂直于轴向133。
在另一实施例中，检验系统的控制方法900还包含以下步骤：沿着移动机构以移动转动机构。为使检验系统的控制方法900易于理解，请参阅图4。转动机构132可沿着移动机构136而被移动。
在又一实施例中，检验系统的控制方法900还包含以下步骤：相应驱动放射源以及影像侦测器。为使检验系统的控制方法900易于理解，请参阅图1。放射源110以及影像侦测器120被相应驱动以取得物体600的影像。
在再一实施例中，检验系统的控制方法900还包含以下步骤：独立驱动放射源、影像侦测器、承载器以及转动机构。为使检验系统的控制方法900易于理解，请一并参阅图4及图5。放射源110、影像侦测器120、承载器131以及转动机构132可被独立驱动。据此，影像侦测器120当可撷取更多不同角度的放射线，以产生更多影像，借以提升物体600的分析结果的精确度。
由上述本发明实施方式可知，应用本发明具有下列优点。本发明实施例借由提供一种检验系统及检验系统的控制方法900，借以改善待测物体被阻挡物挡住原先用来检测上述物体的X-ray射线，导致上述物体无法被X-ray分层照相法所检测的问题。
虽然上文实施方式中公开了本发明的具体实施例，然其并非用来限定本发明，本发明所属本领域技术人员，在不悖离本发明的原理与精神的情形下，可对其进行各种不同的选择和修改，因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (16)

1.一种检验系统，其特征在于，所述检验系统包含：
放射源；
影像侦测器，其中所述放射源被驱动以沿着第一路径移动，以及所述影像侦测器被驱动以沿着第二路径移动，其中所述第一路径与所述第二路径朝着不同方向；以及
放置装置，其配置于所述放射源以及所述影像侦测器之间，其中所述放置装置包含：
承载器，其用来承载至少一个物体，并配置于平面上；
转动机构，其耦接于所述承载器并用来转动所述承载器，且所述转动机构用以控制所述承载器以沿着轴向转动，所述轴向位于所述平面上；及
移动机构，其耦接于所述转动机构并用来移动所述转动机构；
若所述放射源朝着第一方向放射X-ray射线，所述转动机构用来转动所述承载器至第二方向，使所述第一方向平行于所述第二方向。
2.如权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述影像侦测器用来侦测穿透所述物体的所述X-ray射线，以取得所述物体的侧面影像。
3.如权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述转动机构用来控制所述承载器以沿着所述轴向转动预设角度。
4.如权利要求3所述的检验系统，其特征在于，所述放射源朝着一方向放射X-ray射线，所述X-ray射线的所述方向垂直于所述轴向。
5.如权利要求3所述的检验系统，其特征在于，所述预设角度在三十度内。
6.如权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述放射源、所述影像侦测器、所述承载器以及所述转动机构分别被独立驱动。
7.如权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述放射源以及所述影像侦测器被相应驱动。
8.如权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述转动机构包含步进马达以及伺服马达的其中至少一个。
9.一种检验系统的控制方法，其特征在于，检验系统包含放射源、影像侦测器以及放置装置，所述放置装置配置于所述放射源以及所述影像侦测器之间，所述放置装置包含承载器以及转动机构，所述承载器配置于平面上，其中所述控制方法包含：
驱动所述放射源以沿着第一路径移动，以及驱动所述影像侦测器以沿着第二路径移动，其中所述第一路径与所述第二路径朝着不同方向；
由所述承载器以承载物体；
由所述转动机构以转动所述承载器，且所述转动机构用以控制所述承载器以沿着轴向转动，所述轴向位于所述平面上；
由所述放射源朝着第一方向放射X-ray射线；
由所述转动机构以转动所述承载器至第二方向，使所述第一方向平行于所述第二方向；以及
沿着移动机构以移动所述转动机构。
10.如权利要求9所述检验系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
由所述影像侦测器来侦测穿透所述物体的所述X-ray射以取得所述物体的侧面影像。
11.如权利要求9所述检验系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
由所述转动机构控制所述承载器以沿着所述轴向转动预设角度。
12.如权利要求11所述检验系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
由所述放射源朝着一方向放射X-ray射线，所述X-ray射线的所述方向垂直于所述轴向。
13.如权利要求11所述检验系统的控制方法，其特征在于，所述预设角度在三十度内。
14.如权利要求9所述检验系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
独立驱动所述放射源、所述影像侦测器、所述承载器以及所述转动机构。
15.如权利要求9所述检验系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
相应驱动所述放射源以及所述影像侦测器。
16.如权利要求9所述检验系统的控制方法，其特征在于，所述转动机构包含步进马达以及伺服马达的其中至少一个。
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