WO1997033159A1 - Verfahren und vorrichtung zur radioskopischen lötstelleninspektion von elektronischen baugruppen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur radioskopischen lötstelleninspektion von elektronischen baugruppen Download PDF

Info

Publication number
WO1997033159A1
WO1997033159A1 PCT/EP1997/000374 EP9700374W WO9733159A1 WO 1997033159 A1 WO1997033159 A1 WO 1997033159A1 EP 9700374 W EP9700374 W EP 9700374W WO 9733159 A1 WO9733159 A1 WO 9733159A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
assembly
examined
charge image
sensor
ray
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/000374
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günther KOSTKA
Peter Schmitt
Randolf Hanke
Norbert Bauer
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority to AU15459/97A priority Critical patent/AU1545997A/en
Publication of WO1997033159A1 publication Critical patent/WO1997033159A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/16—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the material being a moving sheet or film
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/304—Contactless testing of printed or hybrid circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/70—Testing of connections between components and printed circuit boards
    • G01R31/71—Testing of solder joints

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for radioscopic inspection of solder joints of electronic assemblies, in particular to an automatic inspection.
  • Typical values for the distance and the width of the individual solder connections are about 0.5 mm today.
  • the pixel resolution required is approximately 1/10 of this value.
  • the maximum number of pixels is approximately 800 x 800.
  • only a fraction of the entire assembly can be checked, which have dimensions from 40 mm to 40 mm, for example.
  • up to 50 recording positions are required for the inspection of the entire assembly.
  • the exposure time per image is in the range of a few tenths of a second, the exposure time and a travel time of the assembly from one exposure or exposure position to the next adding up to approximately one second per exposure.
  • the disadvantage of the conventional method described above is the comparatively high expenditure of time for the movement of the assembly between the different recording positions, this expenditure of time moving approximately in the same order of magnitude as the recording time. If surface cameras are used, no image can be taken during the movement of the object, since this leads to smearing of the image.
  • Another disadvantage is the complex manipulator system, which is required for the exact positioning of a printed circuit board or assembly with each exposure. Due to the step-by-step scanning of the assembly, the position of the object must be determined as precisely as possible before the test begins. This is generally done by finding and determining the position of certain position marks on the assembly. In the subsequent test, the reproducibility of the positioning is in the area of the pixel resolution, i.e. around 50 ⁇ m, since the soldered connections are tested depending on the position based on the known CAD data.
  • Another problem with the radioscopic inspection of electronic assemblies is the overlap of gray value profiles of components or conductor tracks in different planes of a printed circuit board in the radiograph, in particular when the assembly is equipped on both sides.
  • a selection of the image information from the different object layers is required. This can be done either by the method of digital tomosynthesis or by other laminographic methods.
  • digital tomosynthesis several images are generally generated one after the other by radiographic images from one and the same position of the assembly from different recording perspectives and then converted to gray-scale images of the individual object layers by means of suitable algorithms. The time required for this increases with the number of different recording perspectives per area of the assembly to be tested.
  • the present invention is based on the object of creating a method and a device for radioscopic solder joint inspection of electronic assemblies which considerably reduces the test time required per assembly.
  • the present invention provides a method for radio-scopic solder joint inspection of electronic assemblies with the following steps:
  • TDI Time Delay Integration
  • the present invention provides a method for radio Copy solder joint inspection of electronic assemblies with the following steps:
  • the present invention provides a device for carrying out the method for radioscopic solder joint inspection of electronic assemblies
  • a transport device that moves an assembly to be examined in one direction of movement
  • An X-ray detection device by means of which a charge image from the detected X-rays that penetrates the assembly to be examined, by means of a multiple sensor elements having sensors can be generated;
  • An assessment device which uses the charge image to assess the quality of the solder joints of the assembly to be examined.
  • the present invention is based on the knowledge that a strong reduction in the required test time per module can be brought about by image recording or by generating the charge image during the object movement, which has the advantage that this results in a significant increase in the test throughput .
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the acquisition of a charge image of an assembly to be examined according to the present invention
  • FIG. 2 shows a basic diagram of a device for inspecting solder joints of assemblies using a TDI X-ray line camera
  • FIG 3 shows a preferred exemplary embodiment of the device according to the invention for inspecting solder joints of electronic assemblies.
  • FIGS. 1 b), d), f) show schematic representations of a device for generating a charge image, 1 through b), d) f) the passage of an assembly to be examined is shown schematically.
  • FIG. 1b shows an X-ray radiation source (RQ) 100 and an X-ray camera (RK) 102.
  • the x-ray source 100 emits x-rays, which is schematically represented by the arrow 100a in FIG. 1b). It is obvious that the x-ray source 100 emits a large number of x-rays, however, in order to maintain clarity, no further x-rays have been shown, since these are not necessary for the following explanation of the functional principle of the present invention.
  • the X-ray camera 102 has a plurality of sensor elements (A, B, C) 102a-102c. An assembly 104 to be examined is moved between the x-ray source 100 and the x-ray camera 102 in a direction of movement, which is indicated by the arrow 106.
  • the assembly 104 is penetrated by the X-ray beam 100a and the sensor element (A) 102a generates a charge from the X-ray beam incident on the sensor element.
  • FIG. 1 a shows the sensor 108 of the X-ray camera 102 in more detail, which comprises a plurality of lines, in the illustrated case three lines.
  • the sensor element (A) which is exposed by the X-ray beam 100a, stores a partial charge 110, which is represented by the black area in the sensor element (A).
  • FIG. 1 d the situation results, which is shown in FIG. 1 d), in which the assembly 104 is composed of a first X-ray beam 100a and one second x-ray beam 100b is penetrated.
  • two sensor elements (A, B) 102a, 102b receive the beams 100a, 100b that penetrate the assembly 104.
  • the designation of the individual sensor elements 102a-102c with (A) or (B) serve to clarify the method according to the invention.
  • FIG. 1 c the partial charge 110 shown in FIG.
  • the sensor element (A) 102a in the sensor element (A) 102a is now shifted into the sensor element 102b, which, however, continues to be used as a sensor element (A) for clarification. referred to as.
  • the sensor element 102a which is now referred to as sensor element (B), in turn converts an received X-ray beam 100a into a partial charge 110, as shown in FIG. 1 c).
  • the partial charge 110 in the sensor element 102a shown in FIG. 1 a) is shifted synchronously with the direction of movement 106 and the speed of movement of the assembly 104 from the sensor element 102a into the sensor element 102b in accordance with the present invention.
  • FIGS. 1 c) and 1 d) show a further situation in which the assembly 104 is located completely between the X-ray source 100 and the X-ray camera 102.
  • the partial loads 110, 112 in FIGS. 1 c) and 1 d) of the sensor element 102b and 102a are shifted into the sensor elements 102c and 102b, and the partial loads generated by the respective sensor elements 102b and 102c become added to the partial loads already in the sensor elements, so that the situation arises as shown in Fig. 1 e).
  • the sensor element (A) now contains an added partial charge 114, which results from the partial charges 110 and 112 and from the newly generated charge by the incidence of the X-ray beam 100c on the sensor element. ment 102c results.
  • the partial charges 110 and 112 are generated in the sensor elements (B) and (C) in the manner described above.
  • the rows I-III shown in FIG. 1 a), c), f) thus result.
  • line I is read out from the sensor and the information represented by the charge 114 is made available to an image processing system.
  • the length of an active input window of the sensor or of the X-ray line camera used is chosen so that the entire width of the circuit board or assembly to be examined can be scanned.
  • the number of sensor elements along the line is determined by the required pixel resolution.
  • the image evaluation is then carried out using correspondingly powerful image processing hardware. This can be done in parallel to the radiation of subsequent assemblies, so that the evaluation time is not included in the test time.
  • the exact position determination can be achieved by means of suitable evaluation algorithms, for example by locating and determining the marks in the radiographic image. A previous fine adjustment of the assembly is not necessary.
  • TDI-CCD cameras time delay integration
  • a CCD area sensor is operated as a line sensor.
  • the active entrance area for image acquisition can be increased by a few orders of magnitude.
  • the image information is synchronized to the object (assembly) on the sensor during irradiation, i.e. with the appropriate direction and speed, perpendicular to the line direction, moved over all the image lines and integrated or summed up and then read out line by line.
  • the enlargement factor of the active input area compared to a normal CCD line camera resulting from the TDI principle is equal to the number of lines of the TDI area sensor, since the pixels of each line contribute equally to the overall intensity of a resulting pixel. With constant exposure time per resulting pixel, the total measuring time can be reduced by the corresponding factor. Likewise, the signal-to-noise ratio of the image data can be improved accordingly with the same measurement time.
  • the use of X-ray line cameras enables the test time to be shortened when using digital tomosynthesis.
  • complete charge images or radiographic images of the assembly can be viewed either from several x-ray line cameras simultaneously or from one and the same line camera one after the other from different perspectives. directions are included.
  • the subsequent data evaluation uses this to determine the desired three-dimensional layer information either for the entire assembly or only for certain selected areas of the assembly. An automatic inspection of the soldered connections can then be carried out on the basis of these layer images.
  • This method leads to a considerable saving of time, which arises from the fact that it is not necessary to approach all of the required mounting geometries for each area of the assembly or printed circuit board to be checked by means of a manipulator system, but rather only a large number of global images need to be generated. as necessary for tomography. If one assumes the use of a single X-ray line camera, as expected, the sum of the exposure times will remain the same, as in the simple two-dimensional case, but the individual positioning times are eliminated in the method according to the present invention, so that the time saving is at least half that of the conventionally required Time is.
  • TDI-CCD line scan cameras can also be used for the tomography as described above with the advantage already described above of the enlarged entrance area and the exposure time thus shortened.
  • a radioscopic examination apparatus which uses a TDI-CCD X-ray line camera is described in more detail below with reference to FIG. 2.
  • An x-ray source 100 emits an x-ray radiation 100a, 100b which penetrates an object 104.
  • the X-ray camera 102 comprises an input window, which is defined by an aperture 116, behind which a scintillator layer 118 is arranged, which converts the X-rays impinging thereon into visible light. changes.
  • the light emitted by the scintillator layer 118 is imaged onto an optical input window 122 by means of a fiber optic 120.
  • the generated light reaches the CCD sensor 124 from the optical input window 122.
  • Control electronics 126 are provided in the X-ray camera 102, which controls the readout method from the CCD sensors 124 described above with reference to FIG. 1.
  • the light-sensitive CCD sensor surface 124 can be coupled to the scintillator-coated X-ray-sensitive input screen 118 by means of a conventional X-ray image intensifier technology or by other light-transmitting imaging components.
  • the geometry of the coupling element 120 any uni- or biaxial enlargement or reduction of the active input surface can be achieved within certain limits without the CCD sensor surface itself having to be changed to this size. This enables the high readout speed of CCD sensors of approximately 10 MHz to be used, so that the required feed and line read cycles can be realized in this way.
  • a preferred exemplary embodiment of the present invention is described in more detail below with reference to FIG. 3.
  • a populated and soldered assembly with a height of 100 mm and a width of 150 mm is carried out with a full coverage.
  • about 30 different individual images of the entire assembly would have to be taken for the corresponding radio-optical test.
  • the exposure time per test position is 320 msec. and for the inclusion of the entire assembly, a time period of approx. 9.6 seconds.
  • the corresponding positioning times must be included in this time balance, which is faster when using faster and more expensive hardware for the object movement Recording in the range of about 0.5 seconds. lie, so that the total test time for an assembly is about 24.6 seconds. amounts. Added to this is the time required for delivery and removal, which is in the range of 1 sec. lies.
  • an assembly 104 to be examined is carried out between an X-ray source 100 and an X-ray camera 102, which in the exemplary embodiment shown in FIG. 3 can be an X-ray line camera, with a transport device 128 detecting a movement ⁇ supply of the assembly 104.
  • the required active length of the X-ray line camera 102 for a 1: 1 image (parallel beam without magnification) has a value of slightly more than 10 cm.
  • the required pixel resolution of greater than or equal to 40 ⁇ m leads to a number of at least 2500 pixels along the line.
  • a complete radiographic image or charge image with the same pixel resolution in both lateral directions consists of 3750 lines with a total of 9.375 million pixels.
  • the information content of the charge image amounts to 9.375 Mbyte, a value which is within the scope of the memory equipment of personal computers which is customary today and thus does not limit the method according to the invention in terms of its practical implementation ⁇ setting means.
  • the image processing and evaluation which is provided in an evaluation unit 130 in FIG. 3, can be implemented by a correspondingly powerful multiprocessor hardware.
  • the sum of the individual exposure in the conventional case results for the required exposure time.
  • a value of 15 mm / sec results for the travel speed of the assembly during the irradiation.
  • rate is 375 lines per second in accordance with the required line resolution of 40 ⁇ m. with 2500 pixels per line, ie the pixel frequency is around 950 kHz.
  • Typical values of the pixel resolution of currently commercially available CCD X-ray sensors are around 25 ⁇ m in both directions.
  • the pixels of the sensor 108 can be enlarged and reduced correspondingly to the active input window by means of suitable structural measures, as was described, for example, with the X-ray line camera in FIG. 2.
  • an increase in the pixel edge length from 25 ⁇ m to 40 ⁇ m by a factor of 1.6 would be required.

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur radioskopischen Lötstelleninspektion von elektronischen Baugruppen umfaßt die Schritte des Vorbeiführens einer zu untersuchenden Baugruppe (104) an einer Röntgenstrahlungsquelle (100), des Erfassens der Röntgenstrahlung (100a-100c), die die zu untersuchende Baugruppe (104) durchdringt, des Erzeugens eines Ladungsbildes aus der erfaßten Röntgenstrahlung mittels einer Zeilenkamera oder einer TDI-Kamera (TDI = Time Delay Integration) während der Bewegung der zu untersuchenden Baugruppe (104), und des Beurteilens der Qualität der Lötstellen der zu untersuchenden Baugruppe anhand des Ladungsbildes.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur radioskopischen Lötstellen¬ inspektion von elektronischen Baugruppen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur radioskopischen Lötstelleninspekti¬ on von elektronischen Baugruppen, insbesondere auf eine au¬ tomatische Inspektion.
In der Elektronikproduktion treten bei der Verlötung von Baugruppen häufig Fehler auf, die die Funktion und die Le¬ bensdauer einer Leiterplatte erheblich beeinflussen. Die häufigsten Fehlerraten sind hierbei Lotbrücken, eine zu ge¬ ringe Lotmenge, ein fehlender Kontakt und Poren in der Lot¬ masse. Um eine einwandfreie Verlötung der Baugruppen zu ge¬ währleisten, ist der Hersteller gezwungen, eine 100%-ige In¬ spektion der Lötstellen bzw. Lötverbindungen durchzuführen. Aufgrund der Komplexität der Baugruppen und der Art der ver¬ wendeten Bauelemente ist dies nicht vollständig mittels op¬ tischer Verfahren möglich. Dies gilt vor allem für soge¬ nannte Ball Grid Arrays (BGA) , bei denen die Lötverbindungen bzw. die Lötstellen unterhalb der Bauelemente liegen. Aus diesem Grund finden zunehmend radioskopische Prüftechniken Anwendung, bei denen durch Strahlungsbilder mittels einer Bildverstärkerkette erzeugt, anschließend digitalisiert und in einem Rechner ausgewertet werden.
Typische Werte für den Abstand und die Breite der einzelnen Lötverbindungen liegen heutzutage bei etwa 0,5 mm. Die benö¬ tigte Pixelauflösung beträgt ca. 1/10 dieses Wertes. Bei den herkömmlicherweise für die Bildaufnahme eingesetzten Flä¬ chenkameras liegt die maximale Zahl der Bildpunkte bei etwa 800 x 800. Somit kann anhand eines aufgenommenen Durchstrah- lungsbildes nur ein Bruchteil der gesamten Baugruppe geprüft werden, die Abmessungen von beispielsweise 40 mm auf 40 mm haben. Bei den gebräuchlichen Baugruppenformaten sind für die Inspektion der gesamten Baugruppe bis zu 50 Aufnahmepo¬ sitionen erforderlich. Die Belichtungszeit pro Bild liegt dabei im Bereich einiger Zehntelsekunden, wobei sich die Be¬ lichtungszeit und eine Verfahrzeit der Baugruppe von einer Belichtungs- oder Aufnahmeposition zu nächsten zu etwa einer Sekunde pro Aufnahme addieren.
Der Nachteil des oben beschriebenen herkömmlichen Verfahrens ist der vergleichsweise hohe Zeitaufwand für die Bewegung der Baugruppe zwischen den verschiedenen Aufnahmepositionen, wobei sich dieser Zeitaufwand etwa in der gleichen Größen¬ ordnung wie die Aufnahmezeit bewegt. Bei Einsatz von Flä¬ chenkameras kann während der Objektbewegung keine Aufnahme erfolgen, da dies zu einer Verschmierung des Bildes führt. Ein weiterer Nachteil ist das aufwendige Manipulatorsystem, das für die exakte Positionierung einer Leiterplatte bzw. Baugruppe bei jeder Aufnahme erforderlich ist. Aufgrund der schrittweisen Abtastung der Baugruppe muß vor Beginn der Prüfung die Position des Objekts möglichst genau ermittelt werden. Dies geschieht im allgemeinen durch Auffinden und Lagebestimmung bestimmter Positionsmarken auf der Baugruppe. Bei der anschließenden Prüfung liegt die Anforderung an die Reproduzierbarkeit der Positionierung im Bereich der Pixel¬ auflösung, d.h. bei etwa 50 μm, da die Lötverbindungen auf¬ grund der bekannten CAD-Daten lageabhängig getestet werden.
Ein weiteres Problem bei der radioskopischen Inspektion von elektronischen Baugruppen ist die Überlappung von Grauwert¬ profilen von Bauelementen oder Leiterbahnen in verschiedenen Ebenen einer Leiterplatte im Durchstrahlungsbild, insbeson¬ dere bei einer doppelseitigen Bestückung der Baugruppe. In diesen Fällen ist eine Auswahl der Bildinformation aus den unterschiedlichen Objektschichten erforderlich. Dies kann entweder durch das Verfahren der digitalen Tomosynthese oder durch andere laminographische Verfahren erfolgen. Bei der digitalen Tomosynthese werden im allgemeinen zeitlich nach¬ einander mehrere durch Durchstrahlungsbilder von ein und derselben Position der Baugruppe aus unterschiedlichen Auf¬ nahmeperspektiven erzeugt und anschließend mittels geei¬ gneter Algorithmen zu Grauwertbildern der einzelnen Objekt¬ schichten umgerechnet. Der Zeitaufwand hierfür steigt mit der Anzahl der verschiedenen Aufnahmeperspektiven pro zu prüfenden Bereich der Baugruppe.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen¬ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur radioskopischen Lötstelleninspektion von elektronischen Baugruppen zu schaffen, das die erforderliche Prüfzeit pro Baugruppe erheblich reduziert.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und Anspruch 3 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7 ge¬ löst.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur radio¬ skopischen Lötstelleninspektion von elektronischen Baugrup¬ pen mit folgenden Schritten:
- Vorbeiführen einer zu untersuchenden Baugruppe an einer Röntgenstrahlungsquelle;
- Erfassen der Röntgenstrahlung, die die zu untersuchende Baugruppe durchdringt;
- Erzeugen eines Ladungsbildes aus der erfaßten Röntgen¬ strahlung mittels einer Zeilenkamera oder einer TDI- Kamera (TDI = Time Delay Integration) während der Be¬ wegung der zu untersuchenden Baugruppe; und
- Beurteilen der Qualität der Lötstellen der zu untersu¬ chenden Baugruppe anhand des Ladungsbildes.
ie vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur radios- kopischen Lötstelleninspektion von elektronischen Baugruppen mit folgenden Schritten:
- Vorbeiführen einer zu untersuchenden Baugruppe an einer Röntgenstrahlungsquelle;
- Erfassen der Röntgenstrahlung, die die zu untersuchende Baugruppe durchdringt;
- Erzeugen eines Ladungsbildes aus der erfaßten Röntgen¬ strahlung mittels eines mehrere Sensorelemente aufweisen¬ den Sensors, wobei das Erzeugen des Ladungsbildes folgende Schritte umfaßt:
— Verschieben der erzeugten Ladungen über mehrere Sensor¬ elemente synchron mit einer Bewegungsrichtung und Bewe¬ gungsgeschwindigkeit der auf den Sensor abgebildeten, zu untersuchenden Baugruppe;
— Aufintegrieren der von den Sensorelementen erzeugten Teilladungen zu dem Ladungsbild;
- Beurteilen der Qualität der Lötstellen der zu untersuchen¬ den Baugruppe anhand des Ladungsbildes.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur radioskopischen Lötstellen¬ inspektion von elektronischen Baugruppen, mit
- einer Transporteinrichtung, die eine zu untersuchende Baugruppe in eine Bewegungsrichtung bewegt;
- einer Röntgenstrahlungsquelle, die die zu untersuchende Baugruppe bestrahlt;
- einer Röntgenstrahlungserfassungseinrichtung, mittels der ein Ladungsbild aus der erfaßten Röntgenstrahlung, die die zu untersuchende Baugruppe durchdringt, mittels eines mehrere Sensorelemente aufweisenden Sensors erzeugbar ist;
- einer Beurteilungseinrichtung, die anhand des Ladungs¬ bildes die Qualität der Lötstellen der zu untersuchenden Baugruppe beurteilt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine starke Reduzierung der erforderlichen Prüfzeit pro Baugruppe durch eine Bildaufnahme bzw. durch die Erzeugung des Ladungsbildes während der Objektbewegung herbeigeführt werden kann, was den Vorteil hat, daß sich dadurch eine we¬ sentliche Erhöhung des Prüfdurchsatzes ergibt.
Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden nachfolgend be¬ vorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das die Erfassung eines Ladungsbildes eines zu untersuchenden Baugruppe ge¬ mäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ein prinzipielles Diagramm einer Vorrichtung zur Lötstelleninspektion von Baugruppen mittels einer TDI-Röntgenzeilenkamera; und
Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung zur Lötstelleninspektion von elektronischen Baugruppen.
In der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen werden in den einzelnen Zeichnungen gleiche Ele¬ mente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Anhand der Fig. 1 wird nachfolgend das erfindungsgemäße Ver¬ fahren zur Lötstelleninspektion von Baugruppen näher be- schrieben. In Fig. 1 a) , c) , e) sind drei Zeilen I-III eines Sensors einer Rontgenzeilenkamera dargestellt, und in Fig. 1 b) , d) , f) sind schematische Darstellungen einer Vor¬ richtung zur Erzeugung eines Ladungsbildes dargestellt, wo¬ bei in den Fig. 1 b) , d) f) der Durchlauf einer zu untersu¬ chenden Baugruppe schematisch dargestellt ist.
In Fig. 1 b) ist eine Röntgenstrahlungsquelle (RQ) 100 sowie eine Rontgenkamera (RK) 102 dargestellt. Die Röntgenquelle 100 strahlt eine Röntgenstrahlung aus, die in Fig. 1 b) schematisch durch den Pfeil 100a dargestellt ist. Es ist offensichtlich, daß die Röntgenquelle 100 eine Vielzahl von Röntgenstrahlen aussendet, jedoch wurde zur Wahrung der Übersichtlichkeit auf die Darstellung weiterer Röntgenstrah¬ len verzichtet, da diese zur nachfolgenden Erläuterung des Funktionsprinzips der vorliegenden Erfindung nicht erforder¬ lich sind. Die Rontgenkamera 102 weist eine Mehrzahl von Sensorelementen (A,B,C) 102a-102c auf. Eine zu untersuchende Baugruppe 104 wird zwischen der Röntgenquelle 100 und der Rontgenkamera 102 in einer Bewegungsrichtung, die durch den Pfeil 106 bezeichnet ist, hindurchbewegt.
Wie es in Fig. 1 b) dargestellt ist, wird in diesem Fall die Baugruppe 104 von dem Röntgenstrahl 100a durchdrungen und das Sensorelement (A) 102a erzeugt aus dem auf das Sensor¬ element einfallenden Röntgenstrahl eine Ladung. Dies ist de¬ taillierter in Fig. 1 a) dargestellt, die den Sensor 108 der Rontgenkamera 102 detaillierter zeigt, der eine Mehrzahl von Zeilen, im dargestellten Fall von drei Zeilen, umfaßt. Das Sensorelement (A) , das durch den Röntgenstrahl 100a belich¬ tet wird, speichert eine Teilladung 110, die durch den schwarz ausgefüllten Bereich in dem Sensorelement (A) darge¬ stellt ist.
Wird die Baugruppe 104 nun weiter zwischen der Röntgenquelle 100 und der Rontgenkamera 102 bewegt, so ergibt sich die Si¬ tuation, die in Fig. 1 d) dargestellt ist, bei der die Bau¬ gruppe 104 von einem ersten Röntgenstrahl 100a und einem zweiten Röntgenstrahl 100b durchdrungen wird. In diesem Fall empfangen zwei Sensorelemente (A,B) 102a, 102b die Strahlen 100a, 100b, die die Baugruppe 104 durchdringen. Es wird da¬ rauf hingewiesen, daß die Bezeichnung der einzelnen Sensor¬ elemente 102a-102c mit (A) bzw. (B) zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Wie es in Fig. 1 c) zu sehen ist, wird die in Fig. 1 a) dargestellte Teilladung 110 im Sensorelement (A) 102a nun in das Sensorelement 102b ver¬ schoben, das jedoch zur Verdeutlichung weiterhin als Sensor¬ element (A) bezeichnet wird. Das Sensorelement 102a, das nun als Sensorselement (B) bezeichnet wird, wandelt einen emp¬ fangenen Röntgenstrahl 100a wiederum in eine Teilladung 110 um, wie es in Fig. 1 c) dargestellt ist. Um dies zu ermög¬ lichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die in Fig. 1 a) dargestellte Teilladung 110 im Sensorelement 102a syn¬ chron mit der Bewegungsrichtung 106 und der Bewegungsge¬ schwindigkeit der Baugruppe 104 aus dem Sensorelement 102a in das Sensorelement 102b verschoben, und die durch das Sen¬ sorelement 102b erfaßte Ladung wird zu der bereits in dem Sensorelement 102b befindlichen Teilladung hinzuaddiert bzw. die Teilladungen 110, 112 werden aufintegriert, so daß sich eine addierte Ladung 112, die durch den ausgefüllten Bereich des Sensorelements 102b in Fig. l c) dargestellt ist, er¬ gibt.
In den Fig. 1 e) und 1 f) ist eine weitere Situation darge¬ stellt, in der sich die Baugruppe 104 vollständig zwischen der Röntgenquelle 100 und der Rontgenkamera 102 befindet. Die in den Fig. 1 c) und 1 d) des Sensorelements 102b bzw. 102a befindlichen Teilladung 110, 112 werden in die Sensor¬ elemente 102c bzw. 102b verschoben, und die durch die jewei¬ ligen Sensorelemente 102b und 102c erzeugten Teilladungen werden zu den bereits in den Sensorelementen befindlichen Teilladungen hinzuaddiert, so daß sich die Situation ergibt, wie sie in Fig. 1 e) dargestellt ist. Das Sensorelement (A) enthält nun eine addierte Teilladung 114, die sich aus den Teilladungen 110 und 112 sowie aus der neu erzeugten Ladung durch den Einfall des Röntgenstrahls 100c auf das Sensorele- ment 102c ergibt. Die Erzeugung der Teilladungen 110 und 112 in den Sensorelementen (B) und (C) ergibt sich auf die oben beschriebene Art und Weise. Somit ergeben sich die in Fig. 1 a) , c) , f) dargestellten Zeilen I-III. Nach dem in Fig. 1 dargestellten Zustand erfolgt ein Auslesen der Zeile I aus dem Sensor und ein Bereitstellen der durch die Ladung 114 dargestellten Information an ein Bildverarbeitungssystem.
Es wird darauf hingewiesen, daß anhand der Fig. 1 lediglich beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wur¬ de, insbesondere wurde zur Vereinfachung der Beschreibung ein Sensor mit lediglich drei Zeilen und drei Sensorelemen¬ ten angenommen, wobei es offensichtlich ist, daß eine tat¬ sächliche Rontgenkamera eine Vielzahl von Sensorelementen und Zeilen aufweist.
Durch die kontinuierliche, geradlinige Bewegung der Baugrup¬ pe senkrecht zur Zeilenrichtung vorbei am Detektor bei gleichzeitiger Bestrahlung und zeilenweisen Auslesen der Pixelinformation ist es möglich, mit einer einzigen Objekt¬ bewegung ein komplettes Durchstrahlungsbild bzw. Ladungsbild der gesamten Leiterplatte bzw. Baugruppe zu gewinnen. Die dafür erforderliche Zeit entspricht bei gleicher Dosislei¬ stung und gleicher Empfindlichkeit des Sensors der Summe der einzelnen Belichtungszeiten im konventionellen Fall. Zur ge¬ samten Zeitbilanz des Prüfdurchsatzes tragen zusätzlich nur noch die An- und Abförderungszeiten der Baugruppe bei.
Die Länge eines aktiven Eingangsfensters deε Sensors bzw. der verwendeten Röngtenzeilenkamera wird hierbei so gewählt, daß damit die gesamte Breite der zu untersuchenden Leiter¬ platte bzw. Baugruppe abgetastet werden kann. Die Zahl der Sensorelemente entlang der Zeile wird durch die benötigte Pixelauflösung bestimmt. Im Anschluß wird die Bildauswertung mittels entsprechend leistungsfähiger Bildverarbeitungs- Hardware durchgeführt. Dies kann parallel zur Durchstrahlung nachfolgender Baugruppen geschehen, so daß die Auswertezeit nicht in die Prüfzeit eingeht. Anhand des am Ende der Aufnahme vorliegenden Ladungs- bzw. Durchstrahlungsbildes kann mittels geeigneter Auswertealgo¬ rithmen die genaue Positionsbestimmung beispielsweise durch Auffinden und Lagebestimmung der Marken im Durchstrahlungs¬ bild erreicht werden. Auf eine vorherige Feinjustage der Baugruppe kann verzichtet werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden als Röntgenzeilenkameras sogenannte TDI- CCD-Kameras (TDI = time delay integration = zeitverzögerte Integration) verwendet, bei denen ein CCD-Flächensensor als Zeilensensor betrieben wird. Hierdurch kann die aktive Ein¬ gangsfläche für die Bildgewinnung um einige Größenordnungen gesteigert werden. Die Bildinformation wird auf dem Sensor während der Bestrahlung synchron zum Objekt (Baugruppe) , d.h. mit entsprechender Richtung und Geschwindigkeit, senk¬ recht zur Zeilenrichtung über alle Bildzeilen mitbewegt und aufintegriert bzw. aufsummiert und anschließend zeilenweise ausgelesen. Der durch das TDI-Prinzip resultierende Ver¬ größerungsfaktor der aktiven Eingangsfläche gegenüber einer normalen CCD-Zeilenkamera ist gleich der Zeilenzahl des TDI-Flächensensors, da die Pixel jeder Zeile gleichwertig zur Gesamtintensität eines sich ergebenden Bildpunktes bei¬ tragen. Bei gleichbleibender Belichtungszeit pro resultie¬ renden Bildpunkt kann dadurch die gesamte Meßzeit um den entsprechenden Faktor reduziert werden. Ebenso kann bei gleicher Meßzeit das Signal-Rausch-Verhältnis der Bilddaten entsprechend verbessert werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ermöglicht der Einsatz von Röntgen¬ zeilenkameras die Verkürzung der Prüfzeit bei der Anwendung der digitalen Tomosynthese. Durch einen entsprechenden me¬ chanischen Aufbau können entweder gleichzeitig von mehreren Röntgenzeilenkameras oder zeitlich nacheinander von ein und derselben Zeilenkamera komplette Ladungsbilder bzw. Durch¬ strahlungsbilder der Baugruppe aus unterschiedlichen Blick- richtungen aufgenommen werden. Die nachfolgende Datenauswer¬ tung ermittelt daraus die gewünschte dreidimensionale Schichtinformation entweder für die gesamte Baugruppe oder nur für bestimmte ausgewählte Bereiche der Baugruppe. Auf der Basis dieser Schichtbilder kann anschließend eine auto¬ matische Inspektion der Lötverbindungen durchgeführt werden.
Dieses Verfahren führt zu einer erheblichen Zeitersparnis, die dadurch entsteht, daß nicht für jeden zu prüfenden Be¬ reich der Baugruppe oder Leiterplatte jeweils alle benötig¬ ten Aufnahmegeometrien mittels eines Manipulatorsystems an¬ gefahren werden müssen, sondern insgesamt nur viele globale Aufnahmen erzeugt werden müssen, wie für die Tomographie notwendig sind. Geht man vom Einsatz einer einzigen Rontgen¬ zeilenkamera aus, wird dabei erwartungsgemäß wie im einfa¬ chen zweidimensionalen Fall die Summe der Belichtungszeiten gleichbleiben, jedoch entfallen bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die einzelnen Positionierzeiten, so daß die Zeitersparnis mindestens die Hälfte der herkömmlich erforderlichen Zeit beträgt. Beim Einsatz mehrerer Zeilenka¬ meras teilt sich die gesamte benötigte Belichtungszeit durch die Anzahl der eingesetzten Kameras, wobei die Zahl der Ka¬ meras gleich der Zahl der benötigten Aufnahmeperspektiven sein sollte und jede Kamera genau eine bestimmte Aufnahme- perspektive realisiert. Auch für die Tomographie, wie sie oben beschrieben wurde, können TDI-CCD-Zeilenkameras mit dem bereits oben beschriebenen Vorteil der vergrößerten Ein¬ gangsfläche und der damit verkürzten Belichtungszeit verwen¬ det werden.
Anhand der Fig. 2 wird nachfolgend eine radioskopische Un¬ tersuchungsvorrichtung näher beschrieben, die eine TDI-CCD- Röntgenzeilenkamera verwendet. Eine Röntgenquelle 100 strahlt eine Röntgenstrahlung 100a, 100b aus, die ein Objekt 104 durchdringt. Die Rontgenkamera 102 umfaßt ein Eingangs¬ fenster, das durch eine Blende 116 definiert ist, hinter der eine Szintillatorschicht 118 angeordnet ist, die die auf diese auftreffende Röntgenstrahlung in sichtbares Licht um- wandelt. Mittels einer Fiberoptik 120 wird das von der Szin- tillatorschicht 118 ausgestrahlte Licht auf ein optisches Eingangsfenster 122 abgebildet. Von dem optischen Eingangs¬ fenster 122 gelangt das erzeugte Licht auf einen CCD-Sensor 124. Eine Steuerelektronik 126 ist in der Rontgenkamera 102 vorgesehen, die das oben anhand der Fig. 1 beschriebene Aus¬ leseverfahren aus den CCD-Sensoren 124 steuert.
Neben der anhand der Fig. 2 beschriebenen Fiberoptik 120 kann die Kopplung der lichtempfindlichen CCD-Sensorfläche 124 mit dem Szintillator-beschichteten Röntgen-empfindlichen Eingangsschirm 118 durch eine herkömmliche Röntgenbildver- stärker-Technologie oder durch sonstige lichtübertragende abbildende Komponenten erfolgen. Durch die Wahl der Geome¬ trie des Kopplungselements 120 kann innerhalb von bestimmten Grenzen eine beliebige uni- oder biaxiale Vergrößerung oder Verkleinerung der aktiven Eingangsfläche erreicht werden, ohne daß die CCD-Sensorfläche selbst auf diese Größe verän¬ dert werden muß. Dies ermöglicht es, daß die hohe Auslese¬ geschwindigkeit von CCD-Sensoren von etwa 10 MHz ausgenutzt werden kann, so daß sich hierdurch die geforderten Vorschub- und Zeilenauslesetakte realisieren lassen.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 3 ein bevorzugtes Ausfüh¬ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Bei dem anhand der Fig. 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt eine radioskopische Prüfung einer bestückten und verlöteten Baugruppe mit einer Höhe von 100 mm und einer Breite von 150 mm mit einer flächendeckenden Bestückung. Im herkömmlichen Fall wären für die entsprechende radiosko¬ pische Prüfung ca. 30 verschiedene Einzelbilder von der ge¬ samten Baugruppe aufzunehmen. Bei einer Mittelung über 16 Videohalbbilder ergibt sich für die reine Belichtungszeit pro Prüfposition eine Zeitdauer von 320 msek. und für die Aufnahme der gesamten Baugruppe eine Zeitdauer von ca. 9,6 sek.. In diese Zeitbilanz müssen die entsprechenden Posi¬ tionierzeiten mit einbezogen werden, die bei Verwendung von schneller und teuerer Hardware für die Objektbewegung pro Aufnahme im Bereich von etwa 0,5 sek. liegen, so daß die gesamte Prüfzeit für eine Baugruppe sich auf etwa 24,6 sek. beläuft. Hinzu kommt hierbei noch der Zeitbedarf für die An- und Abförderung, der im Bereich von 1 sek. liegt.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird eine zu untersuchende Baugruppe 104 zwischen einer Röntgenquelle 100 und einer Rontgenkamera 102, die in dem in Fig. 3 dargestellten Aus¬ führungsbeispiel eine Rontgenzeilenkamera sein kann, hin¬ durchgeführt, wobei eine Transporteinrichtung 128 eine Bewe¬ gung der Baugruppe 104 bewirkt. Die erforderliche aktive Länge der Rontgenzeilenkamera 102 bei einer 1:1-Abbildung (Parallelstrahl ohne Vergrößerung) hat einen Wert von etwas mehr als 10 cm. Die geforderte Pixelauflösung von größer oder gleich 40 μm führt zu einer Zahl von mindestens 2500 Pixel entlang der Zeile. Aufgrund der Länge der Baugruppe von 15 cm besteht ein komplettes Durchstrahlungsbild bzw. Ladungsbild bei in beiden lateralen Richtung gleicher Pixel¬ auflösung aus 3750 Zeilen mit insgesamt 9,375 Mio. Pixel. Der Informationsgehalt des Ladungsbildes beläuft sich bei einer angenommenen Informationstiefe von 256 Graustufen (8 Bit) pro Pixel auf 9,375 Mbyte, ein Wert, der im Rahmen der heute üblichen Speicherausstattung von Personalcomputern liegt und damit keine prinzipielle Einschränkung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens bezüglich seiner praktischen Um¬ setzung bedeutet. Die Bildverarbeitung- und auswertung, die in Fig. 3 in einer Auswertungseinheit 130 vorgesehen ist, kann durch eine entsprechend leistungsfähige Multiprozes- sor-Hardware realisiert werden.
Unter Zugrundelegung der Belichtungsverhältnisse bei her¬ kömmlichen Verfahren, d.h. bei gleicher Dosisleistung der Röntgenquelle 100 und gleicher Eingangsempfindlichkeit des Sensors 108, ergibt sich für die erforderliche Belichtungs¬ zeit die Summe aus der in Einzelbelichtungen im herkömm¬ lichen Fall, d.h. ca. 10 sek. Für die Verfahrgeschwindigkeit der Baugruppe während der Bestrahlung ergibt sich bei einer Länge von 150 mm ein Wert von 15 mm/sek.. Die Zeilenauslese- rate beträgt entsprechend der erforderlichen Zeilenauflösung von 40 μm 375 Zeilen pro sek. mit 2500 Pixel pro Zeile, d.h. die Pixelfrequenz liegt bei etwa 950 kHz.
Typische Werte der Pixelauflösung von derzeit kommerziell erhältlichen CCD-Röntgensensoren liegen bei etwa 25 μm in beiden Richtungen. Um die erforderliche Pixelauflösung bei der Abbildung zu erzielen, können durch geeignete bauliche Maßnahmen die Pixel des Sensors 108 entsprechend auf das aktive Eingangsfenster vergrößert und verkleinert abgebildet werden, wie dies beispielsweise bei der Rontgenzeilenkamera in Fig. 2 beschrieben wurde. Im konkret betrachteten Fall wäre eine Vergrößerung der Pixelkantenlänge von 25 μm auf 40 μm um einen Faktor 1,6 erforderlich.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur radioskopischen Lötstelleninspektion von elektronischen Baugruppen mit folgenden Schritten:
- Vorbeiführen einer zu untersuchenden Baugruppe (104) an einer Röntgenstrahlungsquelle (100) ;
- Erfassen der Röntgenstrahlung (lOOa-lOOc) , die die zu untersuchende Baugruppe (104) durchdringt;
- Erzeugen eines Ladungsbildes aus der erfaßten Röntgen¬ strahlung mittels einer Zeilenkamera oder einer TDI- Kamera (TDI = Time Delay Integration) während der Be¬ wegung der zu untersuchenden Baugruppe (104) ; und
- Beurteilen der Qualität der Lötstellen der zu untersu¬ chenden Baugruppe anhand des Ladungsbildes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei die Zeilenkamera oder die TDI-Kamera einen mehrere Sensorelemente (102a-102c) auf¬ weisenden Sensors (108) umfaßt, wobei der Schritt des Er¬ zeugens des Ladungsbildes folgende Schritte umfaßt:
- Verschieben der erzeugten Ladungen (110, 112, 114) über mehrere Sensorelemente (102a-102c) synchron mit einer Bewegungsrichtung (106) und Bewegungsgeschwindigkeit der auf dem Sensor (108) abgebildeten, zu untersuchen¬ den Baugruppe (104) ; und
- Aufintegrieren der von den Sensorelementen (102a-102c) erzeugten Teilladungen (110, 112, 114) zu dem Ladungs¬ bild.
3. Verfahren zur radioskopischen Lötstelleninspektion von elektronischen Baugruppen mit folgenden Schritten: - Vorbeiführen einer zu untersuchenden Baugruppe (104) an einer Röntgenstrahlungsquelle (100);
- Erfassen der Röntgenstrahlung (lOOa-lOOc) , die die zu untersuchende Baugruppe (104) durchdringt;
- Erzeugen eines Ladungsbildes aus der erfaßten Röntgen¬ strahlung mittels eines mehrere Sensorelemente (102a- 102c) aufweisenden Sensors (108) , wobei das Erzeugen des Ladungsbildes folgende Schritte umfaßt:
— Verschieben der erzeugten Ladungen (110, 112, 114) über mehrere Sensorelemente (102a-102c) synchron mit einer Bewegungsrichtung (106) und Bewegungsgeschwin¬ digkeit der auf dem Sensor (108) abgebildeten, zu untersuchenden Baugruppe (104) ; und
— Aufintegrieren der von den Sensorelementen (102a- 102c) erzeugten Teilladungen (110, 112, 114) zu dem Ladungsbild; und
- Beurteilen der Qualität der Lötstellen der zu untersu¬ chenden Baugruppe anhand des Ladungsbildes.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem eine Mehrzahl von La¬ dungsbildern zeitlich aufeinanderfolgend durch wieder¬ holte Bestrahlung der zu untersuchenden Baugruppe (104) oder zeitgleich durch mehrfaches gleichzeitiges Bestrah¬ len der zu untersuchenden Baugruppe (104) erzeugt wird, wobei die Ladungsbilder einzelnen Schichten der zu unter¬ suchenden Baugruppe entsprechen.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Ladungsbild durch eine TDI-CCD-Röntgenzeilenkamera erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Sensorelemente zeilenweise nebeneinander angeordnet sind, wobei das Erzeugen des Ladungsbildes das zeilenweise Aus¬ lesen der Ladungen einschließt.
7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur radiosko¬ pischen Lötstelleninspektion von elektronischen Baugrup¬ pen gemäß einem der Anεprüche 1 bis 6, mit
- einer Transporteinrichtung (128) , die eine zu untersu¬ chende Baugruppe (104) in eine Bewegungsrichtung be¬ wegt;
- einer Röntgenstrahlungsquelle (100) , die die zu unter¬ suchende Baugruppe (104) bestrahlt;
- einer Röntgenstrahlungserfassungseinrichtung (102) , mittels der ein Ladungsbild aus der erfaßten Röntgen¬ strahlung, die die zu untersuchende Baugruppe (104) durchdringt, mittelε eineε mehrere Sensorelemente (102a-102c) aufweiεenden Sensors (108) erzeugbar ist; und
- einer Beurteilungseinrichtung (130) , die anhand des La¬ dungsbildes die Qualität der Lötstellen der zu untersu¬ chenden Baugruppe beurteilt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Röntgenstrah¬ lungserfassungseinrichtung (102) eine TDI-CCD-Röntgen- zeilenkamera ist.
PCT/EP1997/000374 1996-03-08 1997-01-28 Verfahren und vorrichtung zur radioskopischen lötstelleninspektion von elektronischen baugruppen WO1997033159A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU15459/97A AU1545997A (en) 1996-03-08 1997-01-28 Process and device for radioscopically inspecting soldered points in electronic units

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19609097 1996-03-08
DE19609097.0 1996-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1997033159A1 true WO1997033159A1 (de) 1997-09-12

Family

ID=7787685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1997/000374 WO1997033159A1 (de) 1996-03-08 1997-01-28 Verfahren und vorrichtung zur radioskopischen lötstelleninspektion von elektronischen baugruppen

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU1545997A (de)
WO (1) WO1997033159A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7009163B2 (en) 2001-06-22 2006-03-07 Orbotech Ltd. High-sensitivity optical scanning using memory integration
CN106404811A (zh) * 2015-07-29 2017-02-15 日本株式会社日立高新技术科学 X射线透射检查装置和x射线透射检查方法
DE102015016513A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Audi Ag Online-Prozessüberwachung und Online-Prozessregelung beim Verfahren zum form- oder stoffschlüssigen Verbinden zumindest zweier Bauteile durch ein Fügeverfahren mittels einer Radiometrievorrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116260962B (zh) * 2023-01-29 2024-04-26 电信科学技术仪表研究所有限公司 一种监控摄像机传感器的耐辐射检测装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1602862A (en) * 1977-04-28 1981-11-18 Philips Nv Apparatus for tomosynthesis
US4910757A (en) * 1987-11-06 1990-03-20 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for X-ray imaging
US5097492A (en) * 1987-10-30 1992-03-17 Four Pi Systems Corporation Automated laminography system for inspection of electronics
WO1992004620A2 (en) * 1990-08-30 1992-03-19 Four Pi Systems Corporation Method and apparatus for high resolution inspection of electronic items
US5256883A (en) * 1991-11-06 1993-10-26 Man Roland Druckmaschinen Ag Method and system for broad area field inspection of a moving web, particularly a printed web
EP0664446A2 (de) * 1994-01-19 1995-07-26 International Business Machines Corporation Prüfanlage und Verfahren zur Herstellung von Transversalschichtbildern

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1602862A (en) * 1977-04-28 1981-11-18 Philips Nv Apparatus for tomosynthesis
US5097492A (en) * 1987-10-30 1992-03-17 Four Pi Systems Corporation Automated laminography system for inspection of electronics
US4910757A (en) * 1987-11-06 1990-03-20 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for X-ray imaging
WO1992004620A2 (en) * 1990-08-30 1992-03-19 Four Pi Systems Corporation Method and apparatus for high resolution inspection of electronic items
US5256883A (en) * 1991-11-06 1993-10-26 Man Roland Druckmaschinen Ag Method and system for broad area field inspection of a moving web, particularly a printed web
EP0664446A2 (de) * 1994-01-19 1995-07-26 International Business Machines Corporation Prüfanlage und Verfahren zur Herstellung von Transversalschichtbildern

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Scanning Electron Inspection System for Solder Pads", IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 27, no. 10B, March 1985 (1985-03-01), pages 6354 - 6355. *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7009163B2 (en) 2001-06-22 2006-03-07 Orbotech Ltd. High-sensitivity optical scanning using memory integration
US7129509B2 (en) 2001-06-22 2006-10-31 Orbotech, Ltd. High-sensitivity optical scanning using memory integration
US7417243B2 (en) 2001-06-22 2008-08-26 Orbotech Ltd High-sensitivity optical scanning using memory integration
US7897902B2 (en) 2001-06-22 2011-03-01 Orbotech Ltd. Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor
US8119969B2 (en) 2001-06-22 2012-02-21 Orbotech Ltd Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor
US8536506B2 (en) 2001-06-22 2013-09-17 Orbotech Ltd. Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor
US9232114B2 (en) 2001-06-22 2016-01-05 Orbotech Ltd. Imaging device and method for high-sensitivity optical scanning and integrated circuit therefor
CN106404811A (zh) * 2015-07-29 2017-02-15 日本株式会社日立高新技术科学 X射线透射检查装置和x射线透射检查方法
CN106404811B (zh) * 2015-07-29 2020-06-12 日本株式会社日立高新技术科学 X射线透射检查装置和x射线透射检查方法
DE102015016513A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Audi Ag Online-Prozessüberwachung und Online-Prozessregelung beim Verfahren zum form- oder stoffschlüssigen Verbinden zumindest zweier Bauteile durch ein Fügeverfahren mittels einer Radiometrievorrichtung
DE102015016513B4 (de) 2015-12-18 2021-08-05 Audi Ag Online-Prozessüberwachung und Online-Prozessregelung beim Verfahren zum form- oder stoffschlüssigen Verbinden zumindest zweier Bauteile durch ein Fügeverfahren mittels einer Radiometrievorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
AU1545997A (en) 1997-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19604802C2 (de) Abbildungssystem und Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines Objekts
DE60033723T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtasten eines Gegenstandes in einem rechnergestützten Tomographen
DE19951793B4 (de) Verbesserte Dickenkalibrierung und Schattierungskorrektur für eine automatische Röntgeninspektion
DE4133066C2 (de) Digitale Panoramaröntgenvorrichtung
EP0029244B1 (de) Verfahren und Gerät zur Korrektur von Ungleichförmigkeiten in den Bildereignis-Energiesignalen einer Szintillationskamera
DE19723074C2 (de) Automatische Verwölbungskompensation für eine laminographische Schaltungsplatinenuntersuchung
DE3586996T2 (de) Verfahren und geraet zu roentgenstrahlenuntersuchung.
DE69030606T2 (de) Verfahren zum messen einer knochenform, vorrichtung dafür sowie system zur knochenevaluation
DE10142159B4 (de) Z-Achsen-Eliminierung in einem Röntgen-Laminographi-System unter Verwendung von Bildvergrößerung zur Z-Ebenen-Einstellung
DE60204764T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der position, form, grösse und intensitätsverteilung eines effektiven röntgenröhrenfokus
DE3911976C2 (de) Verfahren zum Erzeugen von Röntgenbildern eines Untersuchungsobjektes in einem Computertomographen und Computertomograph
DE2602587A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum untersuchen eines koerpers durch ein strahlenbuendel aus roentgenstrahlen oder anderer durchdringender strahlung
DE69732829T2 (de) Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Strahlungsbildes von einem länglichen Körper
DE19526930A1 (de) Detektorsignal-Integration von volumetrischen CT Scanner-Detektorarrays
DE102005009817B4 (de) Lochmaske für einen Röntgenstrahlendetektor, Computertomographiegerät, aufweisend eine Lochmaske und Verfahren zur Justierung einer Lochmaske
DE69121636T2 (de) Röntgenbild-Aufnahmeverfahren
DE10195715T5 (de) Digitales Erfassungsverfahren für Dualenergieabbildung
CH616581A5 (de)
DE2741732A1 (de) Schichtgeraet zur herstellung von transversalschichtbildern
DE3104052A1 (de) "roentgenuntersuchungsanordnung mit hoher ortsaufloesung"
DE19546378A1 (de) Gesteuertes Ringentfernungs-Rechenverfahren für eine Bildrekonstruktion
DE10351741A1 (de) Präzises Röntgenüberprüfungssystem, das mehrere lineare Sensoren benutzt
DE69123166T2 (de) Verfahren und Gerät zur Hintergrundkorrektur bei der Analyse einer Probenoberfläche
WO1997033159A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur radioskopischen lötstelleninspektion von elektronischen baugruppen
DE102019135722A1 (de) Röntgenprüfgerät und röntgenprüfverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU CN JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WA Withdrawal of international application
122 Ep: pct application non-entry in european phase