ES2288792A1 - Dispositivo de inspeccion con rayos x y metodo de inspeccion con rayos x. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de inspección con rayos X y método de inspección con rayos X para inspeccionar una parte de conexión por soldadura entre un dispositivo de circuito (20) que tiene una perla de soldadura (4a) y una placa (10) de circuito impreso que tiene una zona de soldadura (6), incluye: medios (50) emisores de radiación X para emitir rayos X hacia la parte de conexión por soldadura entre la perla de soldadura (4a) y la zona de soldadura (6); medios detectores de rayos X para detectar los rayos X transmitidos a través de la parte de conexión por soldadura y para emitir, como salida, una señal de detección; y medios (70) de formación de imágenes para formar, y emitir como salida, una imagen tomográfica horizontal de la parte de conexión por soldadura sobre la base de la señal de detección. La imagen tomográfica horizontal muestra la existencia o la ausencia de una protuberancia (4) de soldadura dispuesta a un lado (6a) de la zona de soldadura (6).
Description
Dispositivo de inspección con rayos X y método
de inspección con rayos X.
El presente invento se refiere a un dispositivo
y a un método de inspección con rayos X.
En la patente norteamericana núm. 6.823.040 se
describe, usualmente, un método de inspección con rayos X para
inspeccionar el estado de conexión de una parte de conexión por
soldadura entre un dispositivo de circuito y una placa de circuito
impreso. En un lado del dispositivo de circuito se forma una perla
de soldadura con un diseño reticular y en una posición de la placa
de circuito impreso correspondiente a la perla de soldadura, se
forma una zona de soldadura.
El método de inspección con rayos X descrito en
la patente norteamericana núm. 6.823.040 incluye la operación de
montar una muestra en una mesa, siendo la muestra una en la que el
dispositivo de circuito está montado en la placa de circuito
impreso. Entonces, se dispone una fuente de rayos X frente a una
parte de detección de rayos X, emparedando la mesa entre ambas.
Luego, se hacen girar la fuente de rayos X y la parte de detección
de rayos X mientras aquélla irradia rayos X hacia la muestra. De
este modo, se obtiene una imagen tomográfica en una dirección
perpendicular a una superficie principal de la placa de circuito
impreso. Sobre la base de imagen tomográfica, se detecta el fallo
que supone el desprendimiento de la perla de soldadura.
En general, el fallo del estado de conexión de
la parte de conexión por soldadura entre la perla de soldadura y la
zona de soldadura es un estado de flotación, de tal manera que la
perla de soldadura está totalmente separada de la zona de
soldadura. Además, el fallo incluye un estado en el que la perla de
soldadura no se ha fundido por completo, de forma que la perla de
soldadura está parcialmente unida a la zona de soldadura. Cuando la
perla de soldadura está parcialmente unida a la zona de soldadura,
existe la posibilidad de que se rompa la parte de conexión por
soldadura en poco tiempo debido a las cargas cíclicas de
temperatura o a las vibraciones.
Sin embargo, la forma de la parte de conexión
por soldadura en un estado en el que la perla de soldadura está
parcialmente unida a la zona de soldadura no supone una diferencia
crítica respecto de la forma de la parte de conexión por soldadura
entre la perla de soldadura y la zona de soldadura en un estado en
que la perla de soldadura está unida normalmente a la zona de
soldadura. En el método de inspección descrito en patente
norteamericana núm. 6.823.040, el fallo por flotación de la perla
de soldadura puede detectarse utilizando la imagen tomográfica
tomada perpendicularmente a la superficie principal de la placa de
circuito impreso. Sin embargo, es difícil detectar el fallo de que
la perla de soldadura esté parcialmente unida a la zona de
soldadura.
Además, el método de inspección define que,
además de la imagen tomográfica obtenida perpendicularmente a la
superficie principal de la placa de circuito impreso, puede
obtenerse una imagen tomográfica tomada paralelamente a dicha
superficie principal de la placa de circuito impreso. No obstante,
el método de inspección no define el fallo de que la perla de
soldadura esté unida parcialmente a la zona de soldadura.
En vista del problema antes descrito, un objeto
del presente invento es proporcionar un dispositivo de inspección
con rayos X. Otro objeto del presente invento es proporcionar un
método de inspección con rayos X.
Un dispositivo de inspección con rayos X para
inspeccionar una parte de conexión por soldadura entre un
dispositivo de circuito que tiene una perla de soldadura y una
placa de circuito impreso que tiene una zona de soldadura, incluye:
medios emisores de rayos X para emitir rayos X hacia la parte de
conexión por soldadura cuando la perla de soldadura del dispositivo
de circuito está unida a la zona de soldadura de la placa de
circuito impreso a fin de formar la parte de conexión por soldadura
entre la perla de soldadura y la zona de soldadura; medios de
detección de rayos X para detectar los rayos X transmitidos a
través de la parte de conexión por soldadura y para emitir como
salida una señal de detección correspondiente a los rayos X
detectados; y medios formadores de imágenes, para formar y emitir
como salida, sobre la base de la señal de detección, una imagen
tomográfica horizontal de la parte de conexión por soldadura. La
imagen tomográfica horizontal muestra la existencia o la ausencia
de una protuberancia de soldadura en un lado de la zona de
soldadura.
Cuando el dispositivo de circuito con una perla
de soldadura se monta en la placa de circuito impreso que incluye
una zona de soldadura dispuesta de manera separada de la capa
resistente, la perla de soldadura se funde para unirse, así,
normalmente a la zona de soldadura. En este estado, la
protuberancia de soldadura se forma en la parte superior y en el
lado de la zona de soldadura. Sin embargo, cuando la perla de
soldadura y la zona de soldadura no están completamente unidas entre
sí, de manera que la perla de soldadura está separada de la zona de
soldadura o está parcialmente unida a ella, difícilmente se forma
la protuberancia de soldadura en el lado de la zona de soldadura. En
consecuencia, los rayos X se irradian hacia la parte de conexión
por soldadura en un estado en que el dispositivo de circuito está
montado en la placa de circuito impreso, y la imagen tomográfica
horizontal que muestra la existencia o la ausencia de la
protuberancia de soldadura se forma, y se emite como salida, sobre
la base de los rayos X transmitidos a través de la parte de conexión
de soldadura. Así, no sólo puede inspeccionarse el fallo de
flotación de la perla de soldadura sino, también, el fallo que
consiste en que la perla de soldadura se una parcialmente a la zona
de soldadura. Por tanto, se inspecciona de manera fiable el fallo
de la parte de conexión por soldadura.
Además, se proporciona un método de inspección
con rayos X para inspeccionar una parte de conexión por soldadura
entre un dispositivo de circuito y una placa de circuito impreso
utilizando un dispositivo de inspección con rayos X. El dispositivo
de circuito incluye una perla de soldadura dispuesta en una
superficie del mismo que mira hacia la placa de circuito impreso y
ésta incluye una zona de soldadura dispuesta en su superficie, en
una posición correspondiente a la perla de soldadura. El método
incluye las operaciones de: irradiar con rayos X la parte de
conexión por soldadura empleando el dispositivo de inspección con
rayos X cuando la perla de soldadura del dispositivo de circuito
está unida a la zona de soldadura de la placa de circuito impreso
para formar la parte de conexión por soldadura entre la perla de
soldadura y la zona de soldadura; detectar los rayos X transmitidos
a través de la parte de conexión por soldadura; emitir como salida
una señal de detección correspondiente a los rayos X detectados; y
formar y emitir como salida una imagen tomográfica horizontal de la
parte de conexión por soldadura sobre la base de la señal de
detección. La imagen tomográfica horizontal muestra la existencia o
la ausencia de una protuberancia de soldadura dispuesta en un lado
de la zona de soldadura.
Así, cuando el dispositivo de circuito con una
perla de soldadura se monta en la placa de circuito impreso con
una zona de soldadura separada de la capa fotorresistente, la perla
de soldadura y la zona de soldadura se unen de manera normal. En
este estado, se forma la protuberancia de soldadura en la parte
superior y en el lado de la zona de soldadura. Sin embargo, cuando
la perla de soldadura y la zona de soldadura no se unen una a otra
por completo, de modo que la perla de soldadura queda separada de
la zona de soldadura, o cuando la primera está parcialmente unida a
la segunda, no se forma, sustancialmente, protuberancia de
soldadura alguna en el lado de la zona de soldadura. En
consecuencia, se forma y se emite como salida la imagen tomográfica
horizontal que muestra la existencia o la ausencia de la
protuberancia de soldadura, la cual está dispuesta en el lado de la
zona de soldadura separado de la capa fotorresistente. De esta
manera, no sólo puede inspeccionarse el fallo de flotación de la
perla de soldadura sino, también, el fallo consistente en que la
perla de soldadura esté unida sólo parcialmente a la zona de
soldadura. Por tanto, se inspecciona de forma fiable el fallo de la
parte de conexión por soldadura.
Los anteriores y otros objetos, características
y ventajas del presente invento resultarán más evidentes a partir de
la siguiente descripción detallada dada con referencia a los dibujos
adjuntos. En los dibujos:
la Fig. 1A es una vista en sección transversal
parcial que muestra una placa de circuito impreso de acuerdo con
una primera realización del presente invento, y la Fig. 1B es una
vista en sección transversal parcial que ilustra un dispositivo de
circuito de acuerdo con la primera realización;
la Fig. 2 es una vista en sección transversal
parcial que muestra un estado en el que el dispositivo de circuito
se monta en la placa de circuito impreso de acuerdo con la primera
realización;
la Fig. 3 es un diagrama de bloques esquemático
que muestra un dispositivo de inspección con rayos X de acuerdo
con la primera realización;
la Fig. 4 es una vista en sección transversal
parcial que explica el estado de conexión de la parte de conexión
por soldadura cuando el dispositivo de circuito se monta en la
placa de circuito impreso, de acuerdo con la primera
realización;
la Fig. 5 es una imagen tomográfica horizontal
de la parte de conexión por soldadura tomada por la línea
V-V de la Fig. 4, que se obtiene mediante el
dispositivo de inspección con rayos X de acuerdo con la primera
realización;
la Fig. 6 es un diagrama de bloques esquemático
que muestra un dispositivo de inspección con rayos X de acuerdo
con una modificación de la primera realización;
la Fig. 7A es una vista en sección transversal
parcial que ilustra un estado en que el dispositivo de circuito se
monta en la placa de circuito impreso de acuerdo con una segunda
realización del presente invento, y la Fig. 7B es una vista en
planta parcial que representa la placa de circuito impreso de
acuerdo con la segunda realización;
la Fig. 8 es una vista en sección transversal
parcial que muestra un caso en que una marca de compensación del
alabeo del dispositivo de circuito y la placa de circuito impreso
están dispuestas en una posición diferente, de acuerdo con la
segunda realización;
la Fig. 9 es una vista esquemática que muestra
un dispositivo para medición del alabeo de acuerdo con una segunda
realización; y
la Fig. 10A es una vista en sección transversal
parcial que muestra un estado en que el dispositivo de circuito se
monta en la placa de circuito impreso que está alabeada, la Fig. 10B
representa una imagen tomográfica horizontal de la parte de conexión
por soldadura tomada por la línea XB-XB de la Fig.
10A, y la Fig. 10C es una imagen tomográfica horizontal de la parte
de conexión por soldadura tomada por la línea XC-XC
de la Fig. 10A.
Primera
realización
En lo que sigue se explica una primera
realización del presente invento con referencia a los dibujos. La
Fig. 1A es una vista en sección transversal parcial que muestra una
constitución esquemática de una placa de circuito impreso de
acuerdo con la primera realización del presente invento. La Fig. 1B
es una vista en sección transversal parcial que muestra una
constitución esquemática de un dispositivo de circuito de acuerdo
con la primera realización del presente invento. La Fig. 2 es una
vista en sección transversal parcial que ilustra una constitución
esquemática de un estado en que el dispositivo de circuito está
montado en la placa de circuito impreso de acuerdo con la primera
realización del presente invento.
En primer lugar, se explica un dispositivo
eléctrico 30 que constituye el objeto de una inspección de acuerdo
con la realización del presente invento. El dispositivo eléctrico
30 incluye una placa de circuito impreso 10 y un dispositivo 20 de
circuito.
Como se muestra en la Fig. 1A, la placa de
circuito impreso 10 de acuerdo con la realización del presente
invento, incluye una soldadura 4b del lado de la placa de circuito
impreso, una zona de soldadura 6 del lado de la placa de circuito
impreso, un sustrato 5, una capa fotorresistente 7 del lado de la
placa de circuito impreso y otros.
El sustrato 5 es un sustrato aislante hecho de
cerámica, resina termoplástica o material similar. En una superficie
de montaje del sustrato 5 en la que se monta el dispositivo de
circuito 20, están dispuestos múltiples zonas de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso, la capa fotorresistente 7 del
lado de la placa de circuito impreso, un diseño de cableado en forma
de capa conductora diseñada (no mostrada) y otros.
Las múltiples zonas de soldadura 6 del lado de
la placa de circuito impreso son miembros conductores para conexión
eléctrica con el diseño de cableado. Cada zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso, está formada en una posición
correspondiente a una soldadura 4a del lado del dispositivo de
circuito del dispositivo de circuito 20, como se explicará más
adelante. La soldadura 4b del lado de la placa de circuito impreso
se forma en una parte 6b superior de zona de soldadura (es decir,
una parte superior 6b de la zona de soldadura 6) de la zona de
soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso. La soldadura
4b del lado de la placa de circuito impreso y la soldadura 4a del
lado del dispositivo de circuito del dispositivo de circuito 20 se
funden y, normalmente, se unen entre sí mediante un procedimiento
de soldadura por reflujo, de manera que se forme una protuberancia
4 de soldadura. Así, la zona de soldadura 6 del lado de la placa de
circuito impreso y la soldadura 4a del lado del dispositivo de
circuito, se conectan eléctricamente. En este caso, el grosor de la
zona de soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso se
establece, de preferencia, en unos 40 \mum con el fin de formar
una imagen tomográfica horizontal de la zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso y una periferia de la zona de
soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso, como se
describe más adelante.
La capa fotorresistente 7 del lado de la placa
de circuito impreso se forma entre las múltiples zonas de soldadura
6 del lado de la placa de circuito impreso, de modo que se impide
que la protuberancia 4 de soldadura se adhiera a un diseño de
cableado que no sea el de las zonas de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso, o se impide que múltiples zonas de
soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso sean
conectadas entre ellas con la protuberancia 4 de soldadura o
similar.
En el presente invento, se inspecciona la
existencia o la ausencia de la protuberancia 4 de soldadura en la
parte 6a lateral de la zona de soldadura 6 del lado de la placa de
circuito impreso con el fin de verificar si la zona de soldadura 6
del lado de la placa de circuito impreso y la soldadura 4a del lado
del dispositivo de circuito, están conectadas entre sí normalmente,
es decir, si se ha formado o no la protuberancia 4 de soldadura.
Así, cuando se inspecciona la existencia o ausencia de la
protuberancia 4 de soldadura en la parte lateral 6a de la zona de
soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso, es necesario
que la protuberancia 4 de soldadura se forme en la parte lateral 6a
de la zona de soldadura (es decir, la parte 6a al lado de la zona
de soldadura 6) por fusión y unión de la soldadura 4a del lado del
dispositivo de circuito y de la soldadura 4b del lado de la placa de
circuito impreso, en un caso en que la soldadura 4a del lado del
dispositivo de circuito y la soldadura 4b del lado de la placa de
circuito impreso se fundan y se unan entre sí de manera normal. En
lo que sigue, se describe un método de inspección
detallado.
detallado.
En consecuencia, en un estado en el que la
soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y la soldadura 4b
del lado de la placa de circuito impreso están normalmente
conectadas entre sí, es necesario establecer una distancia
predeterminada entre la capa fotorresistente 7 del lado de la placa
de circuito impreso y la zona de soldadura 6 del lado de la placa
de circuito impreso para formar la protuberancia 4 de soldadura en
la parte lateral 6a de la zona de soldadura, formándose la
protuberancia 4 de soldadura por fusión y unión de la soldadura 4a
del lado del dispositivo de circuito y la soldadura 4b del lado de
la placa de circuito impreso.
La distancia entre la capa fotorresistente 7 del
lado de la placa de circuito impreso y la zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso, se fija para que sea de unas
20 \mum. En este caso, la protuberancia 4 de soldadura se forma en
la parte lateral 6a de la zona de soldadura en un estado en que la
soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y la soldadura 4b
del lado de la placa de circuito impreso están conectadas
normalmente entre sí.
De preferencia, la distancia entre la capa
fotorresistente 7 del lado de la placa de circuito impreso y la zona
de soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso, se fija en
unas 30 \mum aproximadamente. Fijando la distancia entre la capa
fotorresistente 7 del lado de la placa de circuito impreso y la zona
de soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso en unas 30
\mum, la protuberancia 4 de soldadura se forma de manera fiable
en la parte lateral 6a de la zona de soldadura en un estado en que
la soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y la soldadura
4b del lado de la placa de circuito impreso están conectadas
normalmente entre sí.
Cuando se forman la capa fotorresistente 7 del
lado de la placa de circuito impreso y la zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso, pueden observarse algunos
errores de la posición de formación de la capa fotorresistente 7 del
lado de la placa de circuito impreso o de la zona de soldadura 6
del lado de la placa de circuito impreso. Cuando se produce el error
en la posición de formación de la capa fotorresistente 7 del lado de
la placa de circuito impreso o la zona de soldadura 6 del lado de
la placa de circuito impreso, la protuberancia 4 de soldadura
puede no formarse en la parte lateral 6a de la zona de soldadura
incluso en un estado en que la soldadura 4a del lado del
dispositivo de circuito y la soldadura 4b del lado de la placa de
circuito impreso, estén conectadas normalmente entre sí. Así,
preferiblemente, la distancia entre la capa fotorresistente 7 del
lado de la placa de circuito impreso y la zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso se fija en unas 75 \mum \pm
30 \mum. Estableciendo la distancia entre la capa fotorresistente
del lado de la placa de circuito impreso y la zona de soldadura 6
del lado de la placa de circuito impreso en unas 75 \mum \pm 30
\mum, la protuberancia 4 de soldadura se forma de manera fiable en
la parte lateral 6a de la zona de soldadura en un estado en que la
soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y la soldadura 4b
del lado de la placa de circuito impreso están conectadas
normalmente entre sí aún cuando se haya producido el error en la
posición de formación de la capa fotorresistente 7 del lado de la
placa de circuito impreso o de la zona de soldadura 6 del lado de
la placa de circuito impreso. En este caso, una estructura en la que
se forme la capa fotorresistente 7 del lado de la placa de circuito
impreso separada en una cierta distancia de la zona de soldadura 6
del lado de la placa de circuito impreso, se denomina "estructura
normal de capa fotorresistente".
El dispositivo de circuito 20 de acuerdo con
esta realización es un dispositivo de circuito semiconductor tal
como una BGA (es decir, una matriz de rejilla de bolas) y un CSP
(es decir, un empaquetado a escala de chip). Como se muestra en la
Fig. 1B, el dispositivo de circuito 20 incluye una unidad de
interposición 1, una zona de soldadura 2 del lado del dispositivo
de circuito, una capa fotorresistente 3 del lado del dispositivo de
circuito, una soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y
similares.
Un chip desnudo está montado en un lado de la
unidad de interposición 1. En una superficie de montaje de la
unidad de interposición 1 se forma un diseño de cableado para
montar en él el chip desnudo. El diseño de cableado está conectado
de manera directa o eléctricamente, mediante un cable, a un
electrodo del chip desnudo cuando éste está montado en la unidad de
interposición 1. En la unidad de interposición 1 está formado un
orificio pasante y similar. La unidad de interposición 1 incluye,
además, la zona de soldadura 2 del lado del dispositivo de circuito
conectada eléctricamente al diseño de cableado mediante el orificio
pasante.
La zona de soldadura 2 del lado del dispositivo
de circuito se forma en una posición correspondiente a la soldadura
4b del lado de la placa de circuito impreso. La soldadura 4a del
lado del dispositivo de circuito (es decir, una perla de soldadura)
se forma en la zona de soldadura 2 del lado del dispositivo de
circuito. La soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito
proporciona la protuberancia de soldadura 4 al fundirse y unirse con
la soldadura 4b del lado de la placa de circuito impreso, es decir,
la soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y la soldadura
4b del lado de la placa de circuito impreso se funden y se unen de
manera que se forme la protuberancia 4 de soldadura.
El dispositivo de circuito 20 está cerrado y se
moldea con un molde de resina en un estado en que el chip desnudo
está montado en la unidad de interposición 1 y el chip desnudo y el
diseño de cableado están conectados eléctricamente entre sí.
A continuación, se explicará con detalle el
dispositivo de inspección con rayos X de acuerdo con la realización.
La Fig. 3 es un diagrama de bloques que muestra una constitución
esquemática del dispositivo de inspección con rayos X de acuerdo
con la primera realización del presente invento. El dispositivo de
inspección con rayos X de acuerdo con esta realización emite los
rayos X hacia un objeto a inspeccionar en una dirección oblicua, de
manera que se obtenga una fotografía tomográfica tridimensional del
objeto que se inspecciona. En este caso, el objeto a inspeccionar
es el dispositivo eléctrico 30, constituido por la placa de
circuito impreso 1 con el dispositivo de circuito 20.
Específicamente, el objeto a inspeccionar es la parte de conexión
por soldadura entre la placa de circuito impreso 1 y el dispositivo
de circuito 20. Así, el dispositivo de inspección con rayos X es un
dispositivo de inspección con rayos X tridimensional, del tipo de
transmisión (denominado, en lo que sigue, CT oblicuo
tridimensional) para inspeccionar el objeto en cuestión.
Como se muestra en la Fig. 3, el dispositivo de
inspección con rayos X incluye un piso 40, un tubo 50 de rayos X,
una cámara 60, un dispositivo 70 de tratamiento y similares.
Los rayos X emitidos desde el tubo 50 de rayos X
son capaces de transmitirse a través del piso 40. El piso monta el
dispositivo eléctrico 30 constituido por la placa de circuito
impreso 10 y el dispositivo de circuito 20 como objeto de
inspección.
El tubo 50 de rayos X es una fuente de rayos X
para emitir la radiación X hacia el dispositivo eléctrico 30. La
radiación resultante se representa mediante el rayo X muy
ensanchado ilustrado con línea de trazos en la Fig. 3. De
preferencia, se utiliza una fuente de rayos X con microfoco, cuyo
diámetro focal es muy pequeño, como tubo 50 de rayos X para obtener
una clara imagen tomográfica horizontal.
La cámara 60 está dispuesta frente al tubo 50 de
rayos X respecto al dispositivo eléctrico 30 y el piso 40. La
cámara 60 incluye un dispositivo para accionarla, que no se
muestra. El dispositivo de accionamiento de la cámara hace girar la
cámara 60 en torno a un eje IIIA ilustrado como centro de rotación
en línea de puntos y trazos. La cámara 60 detecta una imagen
proyectada del dispositivo eléctrico 30 (es decir, la parte de
conexión por soldadura) sobre el piso 40 gracias a los rayos X
transmitidos a través del piso 40 y el dispositivo eléctrico 30,
cuyos rayos X son los emitidos desde el tubo 50 de rayos X.
El dispositivo 70 de tratamiento está
constituido, principalmente, por un micro-ordenador
e incluye una memoria tal como una ROM y una RAM, un circuito de
interconexión y una línea general de transmisión de datos para
transmitir datos. En la memoria, está almacenado un programa
correspondiente a funciones que han de ejecutarse en el dispositivo
de tratamiento 70.
El dispositivo de tratamiento 70 emite como
salida una señal de control para el tubo 50 de rayos X, con el fin
de controlar la radiación del mismo de acuerdo con el programa
almacenado en la memoria. Además, el dispositivo de tratamiento 70
emite como salida una señal de activación para el dispositivo de
accionamiento de la cámara, para transmitir instrucciones para hacer
girar la cámara 60, y recibe una señal de imagen que representa la
imagen proyectada, detectada por la cámara 60, de forma que el
dispositivo de tratamiento 70 genere una imagen tridimensional,
etc.
El dispositivo de tratamiento 70 forma la imagen
tomográfica horizontal de la zona de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso y de la periferia de la zona de soldadura
6 del lado de la placa de circuito impreso sobre la base de la
imagen tridimensional obtenida, con el fin de que pueda
inspeccionarse la parte de conexión por soldadura. El dispositivo de
tratamiento 70 inspecciona la existencia de un fallo de flotación de
la soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y de un fallo
consistente en que la soldadura 4a del lado del dispositivo de
circuito y la soldadura 4b del lado de la placa de circuito impreso
estén unidas sólo parcialmente entre sí (denominado, en lo que
sigue, fallo de humectabilidad de la soldadura).
El método que se sigue para inspeccionar el
estado de la parte de conexión por soldadura empleando el
dispositivo de inspección con rayos X, se explica en lo que sigue
haciendo referencia a los dibujos. La Fig. 4 es una vista en
sección transversal parcial que muestra el estado en que el
dispositivo de circuito 20 está montado en la placa 10 de circuito
impreso con el fin de explicar el estado de conexión de la parte de
conexión por soldadura. La Fig. 5 es la imagen tomográfica
horizontal de la parte de conexión por soldadura formada mediante
el dispositivo de inspección con rayos X. La imagen tomográfica
horizontal es una vista en sección que muestra el dispositivo
eléctrico 30, dada por la línea V-V de la Fig.
4.
En primer lugar, se forma la imagen tomográfica
horizontal de la zona de soldadura 6 del lado de la placa de
circuito impreso y de la periferia de la zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso. El dispositivo de tratamiento
70 emite como salida la señal de control para el tubo 50 de rayos X,
para emitir la radiación X. Además, el dispositivo de tratamiento 70
emite como salida la señal de accionamiento para el dispositivo de
accionamiento de la cámara, con el fin de hacer girar la cámara 60.
En este caso, el tubo 50 de rayos X está fijo en la mesa 40. El
tubo 50 de rayos X emite los rayos X muy expandidos en la forma que
se muestra con línea de trazos en la Fig. 3, hacia el dispositivo
eléctrico 30 una vez emitida la señal de control. El dispositivo de
accionamiento de la cámara hace girar a la cámara 60 en torno al
eje IIIA una vez emitida la señal de activación.
El dispositivo de tratamiento 70 obtiene la
señal de imagen y la almacena, a intervalos predeterminados, en la
memoria en un estado en que el tubo 50 de rayos X emita la
radiación X y la cámara sea hecha girar tomando el eje IIIA como
centro de rotación, mostrando la señal de imagen la imagen
proyectada del dispositivo eléctrico 30 (es decir, la parte de
conexión por soldadura) que es emitida como salida desde la cámara
60. Luego, el dispositivo de tratamiento 70 trata la señal de imagen
almacenada en la memoria de forma que se obtenga la imagen
tridimensional del dispositivo eléctrico 30 (es decir, la parte de
conexión por soldadura). Además, el dispositivo de tratamiento 70
trata la imagen tridimensional de forma que se obtenga la imagen
tomográfica horizontal de la zona de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso y de la periferia de la zona de soldadura
6 del lado de la placa de circuito impreso, es decir, la imagen
tomográfica horizontal en un margen predeterminado que incluye la
zona de soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso. En
este caso, la imagen tomográfica horizontal del margen
predeterminado es, por ejemplo, la imagen tomográfica horizontal
del margen predeterminado que incluye una zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso o la imagen tomográfica
horizontal del margen predeterminado que incluye múltiples zonas de
soldadura 6 del lado de la placa de circuito
impreso.
impreso.
Para explicar fácilmente la imagen tomográfica
horizontal, se utiliza la parte de conexión por soldadura ilustrada
en la Fig. 4. En la parte de conexión por soldadura representada en
la Fig. 4, la vista del lado de la izquierda del dibujo muestra el
estado de construcción normal y la vista del lado derecho del
dibujo muestra el estado de conexión que presenta el fallo de
humectabilidad de la soldadura. Como se muestra en la Fig. 4, cuando
la soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y la soldadura
4b del lado de la placa de circuito impreso están conectadas
normalmente, es decir, cuando la parte de conexión por soldadura
tiene el estado de conexión normal, se forma la protuberancia 4 de
soldadura en la parte lateral 6a de la zona de soldadura. Por otra
parte, cuando la soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito
y la soldadura 4b del lado de la placa de circuito impreso no están
conectadas normalmente entre sí, es decir, cuando la parte de
conexión por soldadura tiene el estado de conexión que presenta un
fallo de humectabilidad de la soldadura, la posibilidad de que se
forme la protuberancia de soldadura 4 en la parte lateral 6a de la
zona de soldadura, es pequeña.
Cuando el dispositivo de inspección con rayos X
de acuerdo con la realización forma la imagen tomográfica
horizontal de la zona de soldadura 6 del lado de la placa de
circuito impreso y de la periferia de la zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso como la parte de conexión por
soldadura tomada por la línea V-V de la Fig. 4, se
obtiene la imagen ilustrada en la Fig. 5. En la imagen tomográfica
horizontal representada en la Fig. 5, la protuberancia de soldadura
4 se ha formado en la periferia de la zona de soldadura 6 del lado
de la placa de circuito impreso, en el caso de la parte de conexión
por soldadura mostrado a la izquierda del dibujo, como estado de
conexión normal. Por otra parte, la protuberancia de soldadura 4 no
se forma en la periferia de la zona de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso en el caso de la parte de conexión por
soldadura ilustrada en el lado de la derecha del dibujo como estado
de conexión con fallo de humectabilidad de la soldadura.
Cuando se inspecciona la parte de conexión por
soldadura empleando la imagen tomográfica horizontal representada en
la Fig. 5, el dispositivo de tratamiento 70 inspecciona la parte de
conexión por soldadura sobre la base de la frecuencia de existencia
de la protuberancia de soldadura 4 en la imagen tomográfica
horizontal del margen predeterminado.
En relación con el fallo de flotación de la
soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito, la posibilidad
de que se forme la protuberancia de soldadura 4 en la parte
lateral 6a de la zona de soldadura de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso, es pequeña. Así, se forma la imagen
tomográfica horizontal de la zona de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso y de la periferia de la zona de soldadura
6 del lado de la placa de circuito impreso, de manera que se pueda
inspeccionar la parte de conexión por soldadura. De esta forma, se
realiza la inspección.
Así, la placa de circuito impreso 10 tiene la
estructura fotorresistente normal, y se forma la imagen tomográfica
horizontal de la zona de soldadura 6 del lado de la placa de
circuito impreso y de la periferia de la zona de soldadura 6 del
lado de la placa de circuito impreso, de modo que se puede
inspeccionar la parte de conexión por soldadura. En este caso, no
sólo se inspecciona el fallo de flotación sino, también, el estado
de conexión que presenta el fallo de humectabilidad de la
soldadura, de forma que puede inspeccionarse con fiabilidad el
fallo de la parte de conexión por soldadura.
La realización anteriormente expuesta describe
un ejemplo en el que se forma la imagen tomográfica horizontal
(es decir, la imagen tomográfica horizontal tomada por la línea
V-V de la Fig. 4) en un punto, de manera que se
inspecciona el fallo de la parte de conexión por soldadura. El
presente invento no está limitado a este ejemplo. La imagen
tomográfica horizontal puede formarse en múltiples puntos con el
fin de inspeccionar el fallo de la parte de conexión por soldadura.
Cuando se forma la imagen tomográfica horizontal en múltiples puntos
con el fin de inspeccionar el fallo de la parte de conexión por
soldadura, se mejora la precisión de la detección. Cuando se forma
la imagen tomográfica horizontal en múltiples puntos, primero se
detecta la parte superior 6b de la zona de soldadura 6 del lado de
la placa de circuito impreso. Luego, puede formarse la imagen
tomográfica horizontal en múltiples puntos (por ejemplo, a
intervalos de 10 \mum) desde la parte superior 6b de la zona de
soldadura hacia el sustrato 5.
Además, cuando la unidad que se utiliza para
inspeccionar el estado de la conexión de la parte de conexión por
soldadura, es decir, la unidad para formar la imagen tomográfica
horizontal, es una unidad de la zona de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso, se mejora la precisión de la detección.
Además, cuando en cada unidad se lleva a cabo la inspección de
múltiples zonas de soldadura 6 del lado de la placa de circuito
impreso, se acorta el tiempo de detección.
La realización antes descrita explica un ejemplo
en el que la cámara 60 es hecha girar para formar la imagen
tomográfica horizontal. Sin embargo, el presente invento no se
limita a este ejemplo. Puede hacerse girar el piso 40 junto con el
dispositivo eléctrico 30 para obtener una modificación de la
realización, en lugar de hacer girar la cámara 60.
La Fig. 6 es un diagrama de bloques que muestra
la constitución esquemática de un dispositivo de inspección con
rayos X de acuerdo con la modificación de la primera realización
del presente invento. En este caso, el dispositivo de inspección con
rayos X de acuerdo con la modificación, posee muchas características
comunes con la realización anteriormente descrita. No se realizará
la descripción detallada de las características comunes,
describiéndose principalmente las diferencias en la forma
siguiente. En esta modificación, se hacen girar el piso 40 junto
con el dispositivo eléctrico 30, siendo esta la diferencia con
respecto a la realización anteriormente descrita.
Como se muestra en la Fig. 6, el dispositivo de
inspección con rayos X de acuerdo con la modificación incluye el
piso 40, el tubo 50 de rayos X, la cámara 60, el dispositivo 70 de
tratamiento y similares.
La radiación X emitida desde el tubo 50 de rayos
X puede transmitirse a través del piso 40. El piso 40 monta el
dispositivo eléctrico 30 como el objeto de inspección constituido
por la placa 10 de circuito impreso y el dispositivo de circuito 20.
El piso 40 incluye un dispositivo para desplazamiento del mismo,
que no se muestra, gracias al cual el piso 40 puede ser hecho girar
alrededor el eje VIA, ilustrado en línea de puntos y trazos.
El dispositivo de tratamiento 70 está
constituido, fundamentalmente, por un microordenador. El
dispositivo de tratamiento 70 incluye una memoria, tal como la ROM
y la RAM, una interconexión, una línea general de transmisión de
datos y similares. La memoria almacena el programa correspondiente a
las funciones a realizar en el dispositivo de tratamiento 70.
El dispositivo de tratamiento 70 emite como
salida la señal de control al tubo 50 de rayos X para controlar la
radiación X de acuerdo con el programa almacenado en la memoria.
Además, el dispositivo de tratamiento 70 emite como salida la señal
de activación para el dispositivo para desplazar el piso, destinada
a transmitir instrucciones para hacer girar el piso 40, y recibe una
señal de imagen que muestra una imagen de proyección detectada por
la cámara 60 de forma que el dispositivo de tratamiento 70 forme
una imagen tridimensional y similares.
El dispositivo de tratamiento 70 forma la imagen
tomográfica horizontal de la zona de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso sobre la base de la imagen tridimensional
formada, con el fin de inspeccionar la parte de conexión por
soldadura. El dispositivo de tratamiento 70 inspecciona el fallo de
flotación de la soldadura 4a del lado del dispositivo de circuito y
el fallo según el cual la soldadura 4a del lado del dispositivo de
circuito y la soldadura 4b del lado de la placa de circuito
impreso, están unidas sólo parcialmente.
Segunda
realización
A continuación, se explica la segunda
realización del presente invento con referencia a los dibujos. La
Fig. 7A es una vista en sección transversal parcial que muestra la
constitución esquemática de un estado en el que el dispositivo de
circuito está montado en la placa de circuito impreso de acuerdo con
la segunda realización del presente invento. La Fig. 7B es una
vista en planta parcial que ilustra la constitución esquemática de
una placa de circuito impreso de acuerdo con la segunda realización
del presente invento. La Fig. 8 es una vista en sección transversal
parcial que representa un caso en el que las marcas de compensación
del alabeo del dispositivo de circuito y de la placa de circuito
impreso están dispuestas en puntos diferentes, de acuerdo con la
segunda realización del presente invento. La Fig. 9 es una vista
explicativa que muestra la constitución esquemática de un
dispositivo de medición del alabeo de acuerdo con la segunda
realización del presente invento.
En este caso, el dispositivo de inspección con
rayos X de acuerdo con la segunda realización, inspecciona el
estado de conexión de la parte de conexión por soldadura
considerando el alabeo de la placa de circuito impreso. El
dispositivo de inspección con rayos X de acuerdo con la segunda
realización posee muchas características comunes con la primera
realización anteriormente descrita. No se facilita una descripción
detallada de las características comunes, describiéndose
principalmente la diferencia en la forma siguiente. En la segunda
realización, la imagen tomográfica horizontal está compensada de
acuerdo con el alabeo de la placa 10 de circuito impreso, siendo
esta la diferencia que la distingue de la primera realización antes
descrita.
Como se muestra en las Figs. 7A y 7B, el
dispositivo eléctrico 30 incluye la placa 10 de circuito impreso y
el dispositivo de circuito 20. La placa 10 de circuito impreso
incluye marcas 5a de compensación del alabeo, realizadas a partir
de un diseño conductor, tal como el diseño de cobre representado en
las Figs. 1A a 1B. Las marcas 5a de compensación del alabeo están
dispuestas en, al menos, tres puntos de una superficie de la placa
10 de circuito impreso, de manera que se mide el alabeo de la placa
10 de circuito impreso (en esta realización, las marcas 5a están
dispuestas en cuatro puntos). Se prefiere que las marcas 5a de
compensación del alabeo estén dispuestas en una superficie opuesta
a la superficie de montaje del dispositivo de circuito 20, y en
posiciones correspondientes a cuatro esquinas del dispositivo de
circuito 20, de manera que el alabeo de la placa 10 de circuito
impreso en la zona de soldadura 6 del lado de la placa de circuito
impreso y la periferia de la zona de soldadura 6 del lado de la
placa de circuito impreso, se refleje de forma apropiada, para la
compensación de la imagen tomográfica horizontal.
Como se muestra en la Fig. 8, la marca 5a de
compensación del alabeo puede estar formada en el lado de la
superficie de montaje de la placa 10 de circuito impreso en el que
se monte el dispositivo de circuito 20. Incluso en este caso, la
marca 5a de compensación del alabeo está dispuesta, de preferencia,
cerca del dispositivo de circuito 20.
El dispositivo 80 de medición del alabeo es un
dispositivo usual para medición mediante láser del alabeo. Como se
muestra en la Fig. 9, el dispositivo 80 incluye una parte 81 de
emisión de un rayo láser, una parte 82 de recepción del rayo láser,
una parte 83 para calcular la magnitud del alabeo y otras. Cuando
se mide el alabeo de la placa 10 de circuito impreso con el
dispositivo 80 de medición del alabeo, se desplaza éste o se
desplaza la placa 10 de circuito impreso, el rayo láser es emitido
desde la parte 81 de emisión del rayo láser hacia cada marca 5a de
compensación del alabeo, y el rayo láser reflejado por la marca 5a
de compensación del alabeo es recibido por la parte 82 de recepción
del rayo láser.
La parte 83 para calcular la magnitud del alabeo
detecta la altura de cada marca 5a de compensación del alabeo (es
decir, una distancia desde la parte 81 de emisión del rayo láser)
empleando la parte 81 de emisión del rayo láser y la parte 82 de
recepción del rayo láser. La parte 83 para calcular la magnitud del
alabeo calcula las coordenadas de posicionamiento de cada marca 5a
de compensación del alabeo sobre la base de las coordenadas de
posicionamiento X-X de la marca 5a de compensación
del alabeo determinada preliminarmente y la altura detectada de la
marca 5a de compensación del alabeo. Además, la parte 83 para el
cálculo de la magnitud del alabeo, calcula un plano virtual de la
placa 10 de circuito impreso empleando las coordenadas de
posicionamiento calculadas. Luego, la parte 83 para calcular la
magnitud del alabeo calcula la medida del alabeo de la placa 10 de
circuito impreso, es decir, un gradiente de la placa 10 de circuito
impreso, comparando el plano virtual y el plano de la placa 10 de
circuito impreso como estado normal (es decir, un estado en el que
existe un pequeño alabeo).
Cuando se ha calculado la magnitud del alabeo de
la placa 10 de circuito impreso, la imagen tomográfica horizontal
es compensada basándose en la magnitud del alabeo. Específicamente,
como se ha descrito en la realización que antecede, la imagen
tomográfica horizontal del plano, inclinado de acuerdo con la
magnitud del alabeo calculada por el dispositivo 80 de medición del
alabeo, cuando se forma la imagen tomográfica horizontal de la zona
de soldadura 6 del lado de la placa de circuito impreso y la
periferia de la zona de soldadura 6 del lado de la placa de
circuito impreso.
En este caso, la diferencia de la imagen
tomográfica horizontal se explica con referencia a las Figs. 10A y
10B, siendo la diferencia la existente entre un caso en el que sí
se considera el alabeo de la placa 10 de circuito impreso y un caso
en el que no se considera dicho alabeo. La Fig. 10A es una vista en
sección transversal parcial que ilustra el estado en que el
dispositivo de circuito está montado en la placa de circuito
impreso alabeada, con el fin de explicar el estado de conexión de
la parte de conexión por soldadura. La Fig. 10B muestra la imagen
tomográfica horizontal tomada por la línea XB-XB de
la Fig. 10A, y la Fig. 10C muestra la imagen tomográfica horizontal
tomada por la línea XC-XC de la Fig. 10A.
Cuando se forma la imagen tomográfica horizontal
sin considerar el alabeo de la placa 10 de circuito impreso, como
se muestra en la Fig. 10B, la imagen tomográfica horizontal obtenida
es la obtenida por el plano dado por la línea de trazos
XB-XB. En esta placa 10 de circuito impreso, la
vista del lado izquierdo del dibujo representa el estado de
conexión normal, y la vista del lado derecho del dibujo representa
el estado de conexión que presenta el fallo de humectabilidad de la
soldadura. No obstante, como se muestra en la Fig. 10B, aunque la
vista del lado izquierdo del dibujo representa el estado de
conexión normal de la parte de conexión por soldadura, se decide
que la vista de la izquierda es la que representa el fallo debido al
alabeo de la placa 10 de circuito impreso.
Sin embargo, como se ha descrito en esta
realización, se evitan estos errores en la decisión formando la
imagen tomográfica horizontal teniendo en cuenta el alabeo de la
placa 10 de circuito impreso. Específicamente, se forma la imagen
tomográfica horizontal de la placa 10 de circuito impreso ilustrada
en la Fig. 10A en el plano, estando el plano inclinado de acuerdo
con el alabeo calculado por el dispositivo 80 de medición del
alabeo. En este caso, como se muestra en la Fig. 10C, se forma la
imagen tomográfica horizontal en el plano tomado por la línea de
puntos y trazos XC-XC. Como se muestra en la Fig.
10C, al formar la imagen tomográfica horizontal teniendo en cuenta
el alabeo de la placa 10 de circuito impreso, se obtiene
apropiadamente el estado de conexión de la parte de conexión por
soldadura. De esta manera, el estado de conexión de la parte de
conexión por soldadura puede inspeccionarse con mucha mayor
precisión sin juicios equivocados, aún cuando se produzca el alabeo
de la placa de circuito impreso.
El presente invento proporciona un dispositivo y
un método de inspección con rayos X en la forma siguiente.
Un dispositivo de inspección con rayos X para
inspeccionar una parte de conexión por soldadura entre un
dispositivo de circuito que tiene una perla de soldadura y una
placa de circuito impreso que tiene una zona de soldadura, incluye:
medios emisores de radiación X que emiten rayos X hacia la parte de
conexión por soldadura cuando la perla de soldadura del dispositivo
de circuito está unida a la zona de soldadura de la placa de
circuito impreso para formar la parte de conexión por soldadura
entre la perla de soldadura y la zona de soldadura; medios
detectores de rayos X para detectar los rayos X transmitidos a
través de la parte de conexión por soldadura y para emitir como
salida una señal de detección correspondiente a los rayos X
detectados; y medios formadores de imágenes para formar, y emitir
como salida, una imagen tomográfica horizontal de la parte de
conexión por soldadura sobre la base de la señal de detección. La
imagen tomográfica horizontal muestra la existencia o la falta de
una protuberancia de soldadura dispuesta en un lado de la zona de
soldadura.
Cuando el dispositivo de circuito con una perla
de soldadura se monta en la placa de circuito impreso que incluye
una zona de soldadura dispuesta por separado de la capa
fotorresistente, la perla de soldadura se funde de forma que se une
normalmente a la zona de soldadura. En este estado, la protuberancia
de soldadura se forma en la parte superior y en el lado de la zona
de soldadura. Sin embargo, cuando la perla de soldadura y la zona
de soldadura no se unen completamente entre sí, de modo que la
primera queda separada de la segunda o se une sólo parcialmente a
ella, difícilmente se forma la protuberancia de soldadura al lado
de la zona de soldadura. En consecuencia, los rayos X se dirigen
hacia la parte de conexión por soldadura en un estado en que el
dispositivo de circuito está montado en la placa de circuito
impreso y la imagen tomográfica horizontal que muestra la existencia
o ausencia de la protuberancia de soldadura se forma y se emite como
salida sobre la base de los rayos X transmitidos a través de la
parte de conexión por soldadura. Así, no solamente puede
inspeccionarse el fallo de flotación de la perla de soldadura sino,
también, el fallo consistente en que la perla de soldadura se una
sólo parcialmente a la zona de soldadura. Por tanto, se inspecciona
de manera fiable el fallo de la parte de conexión por soldadura.
Alternativamente, la perla de soldadura puede
incluir una pluralidad de partes de perla, la zona de soldadura
puede incluir una pluralidad de partes de zona de soldadura, y la
parte de conexión por soldadura puede incluir una pluralidad de
partes de conexión, cada una de ellas formada por cada parte de
perla y la correspondiente parte de zona de soldadura. Los medios
de formación de imágenes forman la imagen tomográfica horizontal de
cada parte de conexión y la emiten como salida. Alternativamente,
los medios de formación de imágenes pueden formar y emitir como
salida la imagen tomográfica horizontal en cada unidad, incluyendo
un número predeterminado de las partes de conexión.
Alternativamente, los medios de formación de
imágenes pueden formar, y emitir como salida, la imagen tomográfica
horizontal en un rango predeterminado, incluyendo los lados de la
zona de soldadura y una periferia de la misma, y los medios de
formación de imágenes incluyen medios de determinación para
comprobar la calidad de la parte de conexión por soldadura sobre la
base de la tasa de ocupación de la protuberancia de soldadura al
lado de la zona de soldadura en la imagen tomográfica horizontal
del rango predeterminado. Así, se inspecciona de manera fiable la
existencia o la ausencia de la soldadura al lado de la zona de
soldadura, de modo que se comprueba la calidad del estado de
conexión de la parte de conexión por soldadura.
Alternativamente, la zona de soldadura está
dispuesta en la placa de circuito impreso y la zona de soldadura
incluye una parte superior, que mira hacia el dispositivo de
circuito. La imagen tomográfica horizontal de la parte de conexión
por soldadura incluye una pluralidad de partes de imagen. Cada
parte de imagen representa una sección transversal correspondiente
de la parte de conexión por soldadura a una distancia
correspondiente de la parte superior de la zona de soldadura hacia
la placa de circuito impreso. La sección transversal es paralela a
la placa de circuito impreso.
Alternativamente, el dispositivo de inspección
con rayos X incluye, además: medios de medición del alabeo para
medir la magnitud del alabeo de la placa de circuito impreso y para
emitir como salida una señal de alabeo representativa de la magnitud
del mismo. Los medios de formación de imágenes compensan la imagen
tomográfica horizontal de acuerdo con la señal de alabeo. Puede
observarse el alabeo de la placa de circuito impreso, ya que el
coeficiente de dilatación térmica de cada componente, es diferente.
Cuando tiene lugar alabeo de la placa de circuito impreso, puede
formarse la imagen tomográfica horizontal en una posición
desplazada respecto de la zona de soldadura, en un caso en que se
forme la imagen tomográfica horizontal que muestra la existencia o
la ausencia de la soldadura en el lado de la zona de soldadura. Así,
cuando se forma la imagen tomográfica horizontal en la posición
desplazada de la zona de soldadura, puede juzgarse equivocadamente
el estado de conexión de la parte de conexión por soldadura. Sin
embargo, en el dispositivo anteriormente mencionado, aún cuando se
produzca alabeo de la placa de circuito impreso, el estado de
conexión de la parte de conexión por soldadura se inspecciona con
mucha mayor precisión, sin errores.
Alternativamente, la placa de circuito impreso
puede incluir, además, al menos tres marcas de compensación del
alabeo en una superficie de la placa de circuito impreso, y los
medios de medición del alabeo incluyen medios de medición con láser,
que emiten un rayo láser hacia las marcas de compensación del
alabeo de forma que se mida la magnitud del alabeo de la placa de
circuito impreso.
Además, se proporciona un método de inspección
para inspeccionar una parte de conexión por soldadura entre un
dispositivo de circuito y una placa de circuito impreso utilizando
un dispositivo de inspección con rayos X. El dispositivo de
circuito incluye una perla de soldadura dispuesta en una superficie
del mismo que mira hacia la placa de circuito impreso, y la placa
de circuito impreso incluye una zona de soldadura dispuesta en una
posición de una superficie de la placa de circuito impreso
correspondiente a la perla de soldadura. El método incluye las
operaciones de: emitir radiación X hacia la parte de conexión por
soldadura empleando el dispositivo de inspección con rayos X cuando
la perla de soldadura del dispositivo de circuito se une a la zona
de soldadura de la placa de circuito impreso para formar la parte
de conexión por soldadura entre la perla de soldadura y la zona de
soldadura; detectar los rayos X transmitidos a través de la parte de
conexión por soldadura; emitir como salida una señal de detección
correspondiente a los rayos X detectados; y formar y emitir como
salida una imagen tomográfica horizontal de la parte de conexión
por soldadura sobre la base de la señal de detección. La imagen
tomográfica horizontal muestra la existencia o la ausencia de una
protuberancia de soldadura dispuesta en un lado de la zona de
soldadura.
Así, cuando se monta el dispositivo de circuito
con una perla de soldadura en la placa de circuito impreso que
tiene una zona de soldadura separada de la capa fotorresistente, la
perla de soldadura y la zona de soldadura se unen normalmente. En
este estado, se forma la protuberancia de soldadura encima y al
lado de la zona de soldadura. Sin embargo, cuando la perla de
soldadura y la zona de soldadura no se unen entre sí de forma
completa, de manera que la perla de soldadura queda separada de la
zona de soldadura, o la primera se une sólo parcialmente a la
segunda, al lado de la zona de soldadura no se forma,
sustancialmente, la protuberancia de soldadura. En consecuencia, se
forma la imagen tomográfica horizontal que muestra la existencia o
la ausencia de la protuberancia de soldadura dispuesta al lado de
la zona de soldadura separada de la capa fotorresistente, y se la
emite como salida. Así, no solamente puede inspeccionarse el fallo
de flotación de la perla de soldadura sino, también, el fallo
consistente en que la perla de soldadura se una sólo parcialmente a
la zona de soldadura. Por tanto, el fallo de la parte de conexión
por soldadura es inspeccionado de manera fiable.
Aunque se ha descrito el invento con referencia
a las realizaciones preferidas del mismo, ha de comprenderse que
el invento no está limitado a las realizaciones y construcciones
preferidas. Se pretende que el invento cubra diversas modificaciones
y disposiciones equivalentes. Además de las diversas combinaciones
y configuraciones preferidas, otras combinaciones y configuraciones
que incluyan más o menos elementos o, incluso, un único elemento,
también quedan dentro del espíritu y del alcance del invento.
Claims (31)
1. Un dispositivo de inspección con rayos X para
inspeccionar una parte de conexión por soldadura entre un
dispositivo de circuito (20) que tiene una perla de soldadura (4a)
y una placa (10) de circuito impreso que tiene una zona de soldadura
(6), cuyo dispositivo comprende:
medios (50) emisores de radiación X para emitir
rayos X hacia la parte de conexión por soldadura cuando la perla
de soldadura (4a) del dispositivo de circuito (20) se une a la zona
de soldadura (6) de la placa (10) de circuito impreso, para
proporcionar la parte de conexión por soldadura entre la perla de
soldadura (4a) y la zona de soldadura
(6);
(6);
medios (60) detectores de rayos X para detectar
los rayos X transmitidos a través de la parte de conexión por
soldadura y para emitir como salida una señal de detección
correspondiente a los rayos X detectados; y
medios (70) formadores de imágenes, para formar
y emitir como salida una imagen tomográfica horizontal de la parte
de conexión por soldadura sobre la base de la señal de detección,
en el que
la imagen tomográfica horizontal muestra la
existencia o la ausencia de una protuberancia de soldadura (4)
dispuesta a un lado de la zona de soldadura (6).
2. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, una capa fotorresistente (7) que está separada de la zona
de soldadura (6).
3. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el
que
la perla de soldadura (4a) incluye una
pluralidad de partes (4a) de perla,
la zona de soldadura (6) incluye una pluralidad
de partes (6) de zona de soldadura,
la parte de conexión por soldadura incluye una
pluralidad de partes de conexión, cada una de las cuales es
proporcionada por cada parte (4a) de perla de soldadura y la
correspondiente parte (6) de zona de soldadura, y
los medios (70) de formación de imágenes forman,
y emiten como salida, la imagen tomográfica horizontal de cada
parte de conexión.
4. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el
que
la perla de soldadura (4a) incluye una
pluralidad de partes (4a) de perla,
la zona de soldadura (6) incluye una pluralidad
de partes (6) de zona de soldadura,
la parte de conexión por soldadura incluye una
pluralidad de partes de conexión, cada una de las cuales es
proporcionada por cada parte (4a) de perla y la correspondiente
parte (6) de zona de soldadura, y
los medios (70) de formación de imágenes forman,
y emiten como salida, la imagen tomográfica horizontal de cada
unidad que incluye un número predeterminado de partes de
conexión.
5. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-4, en el que
los medios (70) de formación de imágenes forman,
y emiten como salida, la imagen tomográfica horizontal en un rango
predeterminado que incluye el lado (6a) de la zona de soldadura (6)
y la periferia de la zona de soldadura (6),
y
y
los medios (70) de formación de imágenes
incluyen medios (70) de determinación para comprobar la calidad de
la parte de conexión por soldadura sobre la base de una tasa de
ocupación de la protuberancia de soldadura (4) al lado (6a) de la
zona de soldadura (6) en la imagen tomográfica horizontal del rango
predeterminado.
6. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-5, en el que
la zona de soldadura (6) está dispuesta en la
placa (10) de circuito impreso,
la zona de soldadura (6) incluye una parte
superior (6b) que mira hacia el dispositivo de circuito (20),
la imagen tomográfica horizontal de la parte de
conexión por soldadura incluye una pluralidad de partes de
imagen,
cada parte de imagen represente una sección
transversal correspondiente de la parte de conexión por soldadura a
una distancia correspondiente de la parte superior (6b) de la zona
de soldadura (6) hacia la placa (10) de circuito impreso, y
la sección transversal es paralela a la placa
(10) de circuito impreso.
7. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-6, en el que
los medios (70) de formación de imágenes son
capaces de formar la imagen tomográfica horizontal a partir de una
imagen tridimensional de la parte de conexión por soldadura.
8. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-7, que comprende, además:
medios (80) de medición del alabeo para medir la
magnitud del alabeo de la placa (10) de circuito impreso y para
emitir como salida una señal de alabeo representativa de la magnitud
del alabeo, en el que
los medios (70) de formación de imágenes
compensan la imagen tomográfica horizontal de acuerdo con la señal
de alabeo.
9. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 8, en el que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, al menos tres marcas (5a) de compensación del alabeo en una
superficie de la placa (10) de circuito impreso, y
los medios (80) de medición del alabeo incluyen
medios (81-83) de medición con rayo láser, que
emiten un rayo láser hacia las marcas (5a) de compensación del
alabeo de forma que se mida la magnitud del alabeo de la placa (10)
de circuito impreso.
10. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 9, en el que
cada marca (5a) de compensación del alabeo está
dispuesta cerca del dispositivo de circuito (20).
11. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el
que
cada marca (5a) de compensación del alabeo está
dispuesta en la superficie de la placa (10) de circuito impreso, en
oposición al dispositivo de circuito (20).
12. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el
que
cada marca (5a) de compensación del alabeo está
dispuesta en la superficie de la placa (10) de circuito impreso que
mira hacia el dispositivo de circuito (20).
13. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-12, en el que
el grosor de la zona de soldadura (6) de,
aproximadamente, 40 \mum.
14. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-13, en el que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, una capa fotorresistente (7), que está separada de la zona
de soldadura (6), y
la distancia entre la zona de soldadura (6) y la
capa fotorresistente (7) es de, aproximadamente, 20 \mum.
15. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-13, en el que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, una capa fotorresistente (7), que está separada de la zona
de soldadura (6), y
la distancia entre la zona de soldadura (6) y la
capa fotorresistente (7) es de, aproximadamente, 30 \mum.
16. El dispositivo de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-13, en el que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, una capa fotorresistente (7), que está separada de la zona
de soldadura (6), y
la distancia entre la zona de soldadura (6) y la
capa fotorresistente (7) es de, aproximadamente, 75 \mum \pm 30
\mum.
17. Un método de inspección con rayos X para
inspeccionar una parte de conexión por soldadura entre un
dispositivo de circuito (20) y una placa (10) de circuito impreso
empleando un dispositivo (40, 50, 60, 70) de inspección con rayos X,
en el que el dispositivo de circuito (20) incluye una perla de
soldadura (4a) dispuesta en una superficie del dispositivo de
circuito (20) que mira hacia la placa (10) de circuito impreso, y en
el que la placa (10) de circuito impreso incluye una zona de
soldadura (6) dispuesta en una posición de una superficie de la
placa (10) de circuito impreso correspondiente a la perla (4a) de
soldadura, cuyo método comprende las operaciones
de:
de:
irradiar con rayos X la parte de conexión por
soldadura empleando el dispositivo (40, 50, 60, 70) de inspección
con rayos X cuando la perla (4a) de soldadura del dispositivo de
circuito (20) se une a la zona de soldadura (6) de la placa (10) de
circuito impreso para formar la parte de conexión por soldadura
entre la perla de soldadura (4a) y la zona de soldadura (6);
detectar los rayos X transmitidos a través de la
parte de conexión por soldadura;
emitir como salida una señal de detección
correspondiente a los rayos X detectados; y
formar y emitir como salida una imagen
tomográfica horizontal de la parte de conexión por soldadura sobre
la base de la señal de detección, en el que
la imagen tomográfica horizontal muestra la
existencia o la ausencia de una protuberancia de soldadura (4)
dispuesta en un lado (6a) de la zona de soldadura (6).
18. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 17, en el que
el grosor de la zona de soldadura (6) es de,
aproximadamente, 40 \mum.
19. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en el
que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, una capa fotorresistente (7) que está separada de la zona
de soldadura (6), y
la distancia entre la zona de soldadura (6) y la
capa fotorresistente (7) es de, aproximadamente, 20 \mum.
20. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en el
que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, una capa fotorresistente (7) que está separada de la zona
de soldadura (6), y
la distancia entre la zona de soldadura (6) y la
capa fotorresistente (7) es de, aproximadamente, 30 \mum.
21. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en el
que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, una capa fotorresistente (7) que está separada de la zona
de soldadura (6), y
la distancia entre la zona de soldadura (6) y la
capa fotorresistente (7) es de, aproximadamente, 75 \mum \pm 30
\mum.
22. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
17-21, en el que
la perla de soldadura (4a) incluye una
pluralidad de partes (4a) de perla,
la zona de soldadura (6) incluye una pluralidad
de partes (6) de soldadura,
la parte de conexión por soldadura incluye una
pluralidad de partes de conexión, cada una de las cuales es
proporcionada por cada parte (4a) de perla y la correspondiente
parte (6) de zona de soldadura, y
se forma la imagen tomográfica horizontal de
cada parte de conexión por soldadura.
23. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
17-21, en el que
la perla de soldadura (4a) incluye una
pluralidad de partes (4a) de perla,
la zona de soldadura (6) incluye una pluralidad
de partes (6) de zona de soldadura,
la parte de conexión por soldadura incluye una
pluralidad de partes de conexión, cada una de las cuales es
proporcionada por cada parte (4a) de perla y la correspondiente
parte (6) de zona de soldadura, y
en cada unidad se forma la imagen tomográfica
horizontal que incluye un número predeterminado de partes de
conexión.
24. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
17-23, que comprende, además, la operación de:
comprobar la calidad de las partes de conexión
por soldadura sobre la base de una tasa de ocupación de la
protuberancia de soldadura (4) en el lado (6a) de la zona de
soldadura (6) en la imagen tomográfica horizontal de un rango
predeterminado, en el que
en el rango predeterminado se forma la imagen
tomográfica horizontal que incluye el lado (6a) de la zona de
soldadura (6) y una periferia de la zona de soldadura (6).
25. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
17-24, en el que
la zona de soldadura (6) incluye una parte
superior (6b), que mira hacia el dispositivo de circuito (20),
la imagen tomográfica horizontal de la parte de
conexión por soldadura incluye una pluralidad de partes de
imagen,
cada parte de imagen representa una sección
transversal correspondiente de la parte de conexión por soldadura a
una distancia correspondiente de la parte superior (6b) de la zona
de soldadura (6) hacia la placa (10) de circuito impreso,
la sección transversal es paralela a la placa
(10) de circuito impreso, y
la parte de conexión por soldadura se
inspecciona sobre la base de las partes de imagen de la imagen
tomográfica horizontal.
26. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
17-25, en el que
el dispositivo (40, 50, 60, 70) de inspección
con rayos X es un dispositivo (40, 50, 60, 70) de inspección con
rayos X tridimensional, del tipo de transmisión, y
la imagen tomográfica horizontal se forma a
partir de una imagen tridimensional de la parte de conexión por
soldadura obtenida por el dispositivo (40, 50, 60, 70) de inspección
con rayos X tridimensional, del tipo de transmisión.
27. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
17-26, que comprende, además, las operaciones
de:
medir la magnitud del alabeo de la placa (10) de
circuito impreso; y
compensar la imagen tomográfica horizontal de
acuerdo con la magnitud del alabeo.
28. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 27, en el que
la placa (10) de circuito impreso incluye,
además, al menos tres marcas (5a) de compensación del alabeo en una
superficie de la placa (10) de circuito impreso, y
se mide la magnitud del alabeo de la placa (10)
de circuito impreso de tal forma que se emita un rayo láser hacia
las marcas (5a) de compensación del alabeo.
29. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 28, en el que
cada marca (5a) de compensación del alabeo está
dispuesta cerca del dispositivo de circuito (20).
30. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 28 o la reivindicación 29, en el
que
cada marca (5a) de compensación del alabeo está
dispuesta en la superficie de la placa (10) de circuito impreso
opuesta al dispositivo de circuito (20).
31. El método de inspección con rayos X de
acuerdo con la reivindicación 28 o la reivindicación 29, en el
que
cada marca (5a) de compensación del alabeo está
dispuesta en la superficie de la placa (10) de circuito impreso que
mira hacia el dispositivo de circuito (20).
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