一、介紹：
1、超聲波掃描顯微鏡檢測技術(shù)具有檢測速度快、對工件無損壞等特點(diǎn)，在醫(yī)療、石油、汽車、半導(dǎo)體，集成電路，新能源，
2、利用超聲波對物體內(nèi)部進(jìn)行成像的無損檢測設(shè)備，相對于其他顯微技術(shù)，超聲波與被檢測物間的相互作用不同于光、電子束及X射線，這些不同的物理效應(yīng)決定了接收信號的特征，從而形成了顯微照片的對比度。
3、圖像處理技術(shù)可以保證用戶方便地進(jìn)行偽彩色顯示及對比度調(diào)節(jié)。 自動掃描功能可以對樣品進(jìn)行全自動的檢測，這使得即便沒有經(jīng)過特殊培訓(xùn)的人員也可以完成檢測任務(wù)。
4、通過發(fā)射高頻超聲波傳遞到樣品內(nèi)部，在經(jīng)過兩種不同材質(zhì)之間界面時，由于不同材質(zhì)的聲阻抗不同，對聲波的吸收和反射程度的不同，進(jìn)而采集的反射或者穿透的超聲波能量信息或者相位信息的變化來檢查樣品內(nèi)部出現(xiàn)的分層、裂縫或者空洞等缺陷。
5、聲學(xué)顯微成像的技術(shù)是諸多行業(yè)領(lǐng)域在各類樣品中檢查和尋找瑕疵的重要手段，在檢查材料又要保持完整的樣品時，這項(xiàng)非破壞性檢測技術(shù)的優(yōu)勢尤為突出。
6、利用超聲波脈沖回波的性質(zhì)，激勵壓電換能器發(fā)射出多束超聲波通過耦合液介質(zhì)傳遞到被測樣品，聲波這種機(jī)械波傳遞過程類似電磁波，在經(jīng)過不同介質(zhì)時會發(fā)生折射、反射等現(xiàn)象，通過聲阻抗不同的材料時會發(fā)生波形相位、能量上的變化等現(xiàn)象，經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)采集計(jì)算形成灰度值圖片，可用來分析樣品內(nèi)部狀況。
7、作為無損檢測分析中的一種，它可以實(shí)現(xiàn)在不破壞物料電氣能和保持結(jié)構(gòu)完整性的前提下對物料進(jìn)行檢測。被廣泛的應(yīng)用在物料檢測(IQC)、失效分析(FA)、破壞性物理分析(DPA)、可靠性分析、元器件二次篩選、質(zhì)量控制(QC)、質(zhì)量保證及可靠性(QA/REL)、研發(fā)(R&D)等領(lǐng)域。
8、非破壞性、對樣品無損壞。分辨率高，可確定缺陷在樣品內(nèi)部的精確位置。
9、按接收信息模式可分為反射模式與透射模式。按掃描方式分可分為 C掃，B掃，X掃，Z掃，分焦距掃描，分頻率掃描等多種方式。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
1、半導(dǎo)體芯片封裝分層檢測
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序號 |
測量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測量誤差 |
測量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測量誤差 |
選取TO系列、SOT系列、SOP等系列工件，采用同一處方且檢測量程不變的情況下分別調(diào)整增益22dB、26dB、30dB進(jìn)行檢測，三次檢測結(jié)果釬著率差值在±1%以內(nèi)。 |
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3 |
厚度測量范圍 |
Epoxy材料 |
Cu材料 |
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0.5 ～ 2mm（50MHz探頭） |
0.5 ～1.4mm（25MHz探頭） |
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1.0 ～ 4.0mm（15MHz探頭） |
1.2～ 3.7mm（15MHz探頭） |
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注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識別能力 |
在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以內(nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識別能力為0.15毫米（15MHz、25MHz探頭）和0.07毫米（50MHz探頭）。 |
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2、金剛石測厚及內(nèi)部缺陷檢測
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序號 |
測量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測量誤差 |
測量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測量誤差 |
超聲檢測和影像儀檢測對比 |
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等距取10個以上檢測點(diǎn)，90%點(diǎn)的誤差在±0.05mm內(nèi)。 |
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超聲檢測重復(fù)測量 |
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取10個檢測點(diǎn)，重復(fù)測量3次，90%點(diǎn)的誤差在±0.05mm內(nèi)。 |
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3 |
厚度測量范圍 |
復(fù)合片 |
石油片 |
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金剛石材料： |
硬質(zhì)合金材料： |
金剛石材料： |
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0.3～ 3mm（50MHz-75MHz探頭）； |
0.8 ～ 6mm（50MHz-75Mhz探頭） |
0.3 ～ 3mm（50MHz探頭） |
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|
注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識別能力 |
在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以內(nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識別能力為0.15毫米（50MHz探頭）。 |
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3、水冷散熱板焊接缺陷檢測
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序號 |
測量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測量誤差 |
測量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測量誤差 |
指定的釬焊水冷板重復(fù)掃描至少五次，評估每次掃描釬著率波動范圍小于5% |
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3 |
厚度測量范圍 |
Al材料： |
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0.6 ~20mm（10MHz-50MHz探頭） |
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注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識別能力 |
在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以內(nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識別能力為0.3毫米（25MHz探頭）。 |
4、低壓電器焊接缺陷檢測
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序號 |
測量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測量誤差 |
測量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測量誤差 |
選取合金銀觸點(diǎn)工件，采用同一處方且檢測量程不變的情況下分別調(diào)整增益22dB、26dB、30dB進(jìn)行檢測，三次檢測結(jié)果釬著率差值在±1%以內(nèi)。 |
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3 |
厚度測量范圍 |
Ag材料： |
Cu材料： |
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0.3 ~1.5mm（25MHz探頭） |
0.5 ~1.4mm（25MHz探頭） |
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1.0 ~4.0mm（15MHz探頭） |
1.2 ~3.7mm（15MHz探頭） |
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|
注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識別能力 |
在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以內(nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識別能力為0.15毫米（15MHz、25MHz探頭）和0.22毫米（10MHz探頭）。 |
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三、軟件功能及特點(diǎn)
1、軟件功能
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序號 |
軟件功能 |
功能描述 |
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1 |
手動掃描 |
可以通過手動的方式生成C掃描圖像，反映被檢焊接結(jié)合面結(jié)合情況，并以釬著率、缺陷面積等數(shù)值的形式顯示檢測結(jié)果。 |
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2 |
探頭與C掃圖像對位 |
可通過點(diǎn)擊C 掃圖的具體像素點(diǎn)將探頭移至與實(shí)際被檢工件相對應(yīng)的位置。 |
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3 |
手動分析 |
對生成的C掃圖片可以進(jìn)行各種編輯，包括加框（確認(rèn)有效分析區(qū)域），測距，修改閾值，圖片剪裁，弧面補(bǔ)償?shù)取?span> |
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4
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多種掃描模式 |
A掃描：查看超聲反射或透射波形； |
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C掃描：對焦深度上沿X-Y平面掃描并成像； |
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T掃描：安裝透射探桿，執(zhí)行穿透掃描；（選配） |
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區(qū)域掃描：可自定義檢測區(qū)域，并對檢測區(qū)域進(jìn)行掃描； |
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斷層掃描：在指定的多種深度自動多次執(zhí)行C掃描并成像； |
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批量掃描：對放置于水槽中的一種或多種工件進(jìn)行自動檢測 |
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5 |
報告自動生成 |
可對檢測結(jié)果自動進(jìn)行編輯并輸出報告文檔。 |
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6 |
探頭管理 |
可對不同型號探頭進(jìn)行更換或編輯。 |
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7 |
一鍵自動校準(zhǔn) |
可自動對檢測設(shè)備坐標(biāo)偏移及檢測系統(tǒng)能量變化，能實(shí)時校準(zhǔn)系統(tǒng)漂移，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。 |
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8 |
不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 |
系統(tǒng)自帶滿足GBT 11259-2015《超聲波檢測用鋼對比試塊的制作與校驗(yàn)方法》的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)塊。認(rèn)定該不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)塊的超聲反射強(qiáng)度=100 STSS（“STainless Steel Standard”的縮寫），其他所有材料的檢測相對于STSS做換算。 |
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9 |
缺陷檢測能 |
焊接缺陷、粘接缺陷、封裝分層、粘片空洞等區(qū)域和良好區(qū)域。 可對缺陷尺寸和面積進(jìn)行自動統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。也可根據(jù)客戶的要求，提供有償定制開發(fā)服務(wù)。 |
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10 |
厚度檢測 |
金剛石圓片等工件的金剛石層厚度檢測。 |
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11 |
密度檢測 |
粉末冶金原材料密度分布檢測。 |
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12 |
斷層檢測 |
對被測工件不同深度位置獨(dú)立對焦和掃描，形成多層斷層圖像，展現(xiàn)立體缺陷。 |
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13 |
聲速檢測 |
聲音在被測材質(zhì)中的飛行速度檢測。 |
2、軟件特點(diǎn)：
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一鍵校準(zhǔn)功能 |
手動掃描（A/B/C掃描模式） |
批量掃描 |
導(dǎo)出報告 |
探頭切換 |
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強(qiáng)度檢測 |
相位檢測 |
厚度檢測 |
斷層檢測 |
權(quán)限分級 |
四、技術(shù)參數(shù)
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序號 |
名稱 |
參數(shù) |
備注 |
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1 |
整機(jī)尺寸 |
1000mm×900mm×1400mm |
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2 |
水槽尺寸 |
620mm×650mm×150mm |
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3 |
有效掃描范圍 |
單通道C掃：500mm×340mm×120mm C掃+T掃：350mm×300mm×100mm |
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4 |
******掃描速度 |
C掃：800mm/s C掃+T掃：600mm/s |
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5 |
圖像推薦分辨率 |
1～4000um |
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6 |
定位精度 |
X/Y≤±0.5μm，Z≤±5μm |
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7 |
重復(fù)定位精度 |
X/Y≤±0.01mm，Z≤±0.02mm |
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8 |
上下水 |
水壓注水，水泵排水。 |
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五、主要配置表
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序號 |
名稱 |
規(guī)格 |
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1 |
掃描系統(tǒng) |
X軸：直線電機(jī)驅(qū)動；Y軸：伺服電機(jī)驅(qū)動；Z軸：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動 |
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2 |
水槽 |
620mm x650mmx150 mm |
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3 |
超聲發(fā)射、接收器 |
帶寬1-65MHz |
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4 |
高速數(shù)據(jù)采集卡 |
采樣頻率 500MHz |
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5 |
超聲探頭 |
本機(jī)型可適配100MHz及以下頻率的探頭； 本機(jī)型標(biāo)配50MHz0.5in探頭一只；透射模組T-scan一套； |
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6 |
工控機(jī) |
i5處理器、內(nèi)存8GB、硬盤1T、Win10 64位操作系統(tǒng)。 |
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7 |
顯示器 |
兩個27"液晶顯示器 |
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8 |
檢測軟件 |
超聲無損檢測軟件V2.0 |
六、參照標(biāo)準(zhǔn)：
1、GB/T 18694-2002 探頭及其聲場的表征
2、JB/T4008-1999 液浸式超聲波直射探傷方法
3、JB/T 9214-1999 A 型脈沖反射式超聲波探傷系統(tǒng)工作性能測試方法
4、YB/T 144-1998 超聲波探傷信號幅度誤差測量方法
七、環(huán)境條件要求：
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序號 |
名稱 |
參數(shù) |
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1 |
溫度要求 |
房間溫度 (溫控間) |
20～35°C |
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溫度梯度(時間) |
1°C /h |
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溫度梯度(時間) |
2°C /24h |
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溫度梯度(空間) |
1°C /m |
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2 |
濕度要求 |
空氣相對濕度 |
35℃≤50％RH |
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3 |
電源要求 |
電壓 |
220V±10%/50Hz， |
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頻率 |
50/60 Hz |
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耗電量 |
1～2KW |
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接地要求 |
接地電阻小于4歐姆 |
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4 |
水源要求 |
水質(zhì) |
自來水、去離子水或者純凈水，并且需要定期更換 |
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水溫要求 |
15～30℃ |
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5 |
周邊環(huán)境 |
磁場要求 |
禁止放在強(qiáng)磁場、電磁波和產(chǎn)生高頻設(shè)備的地方。 |
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環(huán)境要求 |
少振動、少灰塵少，無腐蝕性氣體的地方。 |
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振浮要求 |
振動：10Hz以下振動******振幅0.7μmPP以下，10-50Hz振動的******加速度1mmPP/S以下 |
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固定要求 |
防止震動的損壞，四周一定要固定 |
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6 |
選配要求 |
需配有UPS電源，以保護(hù)設(shè)備運(yùn)行安全 |
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