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Laes420超聲掃描顯微鏡

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一、介紹：

1、超聲掃描顯微鏡（SAM）是一種利用超聲波為傳播媒介的無損檢測成像設備。

2、利用高頻超聲波，對各類半導體器件、材料進行檢測，能夠檢測出樣品內部的氣孔、裂紋、夾雜和分層等缺陷，并以圖形的方式直觀展示。

3、在掃描過程中，不會對樣品造成損傷，不會影響樣品性能。

4、可滿足陶瓷基板、IGBT、水冷散熱器、半導體、電器焊接件、碳纖維復合材料等產品質控需求。

5、超聲波掃描顯微鏡檢測技術具有檢測速度快、對工件無損壞等特點，在醫(yī)療、石油、汽車、半導體，集成電路，新能源，5G，電力電子行業(yè)、軍事等領域得到廣泛應用。

6、利用超聲波對物體內部進行成像的無損檢測設備，相對于其他顯微技術，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決定了接收信號的特征，從而形成了顯微照片的對比度。

7、圖像處理技術可以保證用戶方便地進行偽彩色顯示及對比度調節(jié)。自動掃描功能可以對樣品進行全自動的檢測，這使得即便沒有經過特殊培訓的人員也可以完成檢測任務。

8、通過發(fā)射高頻超聲波傳遞到樣品內部，在經過兩種不同材質之間界面時，由于不同材質的聲阻抗不同，對聲波的吸收和反射程度的不同，進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部出現(xiàn)的分層、裂縫或者空洞等缺陷。

9、聲學顯微成像的技術是諸多行業(yè)領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，這項非破壞性檢測技術的優(yōu)勢尤為突出。

10、利用超聲波脈沖回波的性質，激勵壓電換能器發(fā)射出多束超聲波通過耦合液介質傳遞到被測樣品，聲波這種機械波傳遞過程類似電磁波，在經過不同介質時會發(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，經過一系列數(shù)據(jù)采集計算形成灰度值圖片，可用來分析樣品內部狀況。

11、作為無損檢測分析中的一種，它可以實現(xiàn)在不破壞物料電氣能和保持結構完整性的前提下對物料進行檢測。被廣泛的應用在物料檢測(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、質量控制(QC)、質量保證及可靠性(QA/REL)、研發(fā)(R&D)等領域。

12、非破壞性、對樣品無損壞。分辨率高，可確定缺陷在樣品內部的精確位置。

13、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、應用領域

1、低壓電器焊接缺陷檢測

序號	測量功能	描述
1	標準塊測量誤差	測量機械加工的標準塊，在軟件進行強度校準的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。
2	工件測量誤差	選取合金銀觸點工件，采用同一處方且檢測量程不變的情況下分別調整增益 22dB、26dB、30dB
		進行檢測，三次檢測結果釬著率差值在±1%以內。
3	厚度測量范圍	Ag 材料：	Cu 材料：
		0.3 ~1.5mm（25MHz 探頭）	0.5 ~1.4mm（25MHz 探頭）
		1.0 ~4.0mm（15MHz 探頭）	1.2 ~3.7mm（15MHz 探頭）
		注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭
4	缺陷識別能力	在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內，被測材料聲速在標準材料聲速±5%以內的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產品的水平方向的結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）。

2、半導體芯片封裝分層檢測

序號	測量能力	能力描述
1	標準塊測量誤差	測量機械加工的標準塊，在軟件進行強度校準的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。
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整增益22dB、26dB、30dB進行檢測，三次檢測結果釬著率差值在±1%以內。
3	厚度測量范圍	Epoxy材料	Cu材料
		0.5 ~2mm（50MHz探頭）	0.5 ~1.4mm（25MHz探頭）
		1.0 ~4.0mm（15MHz探頭）	1.2 ~3.7mm（15MHz探頭）
		注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭
4	缺陷識別能力	在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內，被測材料聲速在標準材料聲速±5%以內的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產品的水平方向的結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）。

3、金剛石測厚及內部缺陷檢測

序號	測量能力	能力描述
1	標準塊測量誤差	測量機械加工的標準塊，在軟件進行強度校準的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。
2	工件測量誤差	超聲檢測和影像儀檢測對比等距取10個以上檢測點，90%點的誤差在±0.05mm內。超聲檢測重復測量取10個檢測點，重復測量3次，90%點的誤差在±0.05mm內。
3	厚度測量范圍	復合片		石油片
		金剛石材料	硬質合金材料	金剛石材料
		0.3 ~3mm（50MHz-75MHz探頭）	0.8 ~6mm（50MHz-75Mhz探頭）	0.3 ~3mm（50MHz探頭）
		注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭
4	缺陷識別能力	在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內，被測材料聲速在標準材料聲速±5%以內的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產品的水平方向的結合缺陷的識別能力為0.15毫米（50MHz探頭）。

4、水冷散熱板焊接缺陷檢測

序號	測量能力	能力描述
1	標準塊測量誤差	測量機械加工的標準塊，在軟件進行強度校準的前提下，超聲檢測多次測量誤差在±1%。
2	工件測量誤差	指定的釬焊水冷板重復掃描至少五次，評估每次掃描釬著率波動范圍小于5%
3	厚度測量范圍	Al材料：
		0.6 ~20mm（10MHz-50MHz探頭）
		注：根據(jù)客戶工件的材料和厚度選配探頭
4	缺陷識別能力	在測量系統(tǒng)厚度能力范圍內，被測材料聲速在標準材料聲速±5%以內的情況下，且超聲入射表面為平面的被測產品的水平方向的結合缺陷的識別能力為0.3毫米（25MHz探頭）。

三、軟件功能

序號	軟件功能	功能描述
1	手動掃描	可以通過手動的方式生成 C 掃描圖像，反映被檢焊接結合面結合情況，并以釬著率、缺陷面積等數(shù)值的形式顯示檢測結果。
2	探頭與 C 掃圖像對位	可通過點擊 C 掃圖的具體像素點將探頭移至與實際被檢工件相對應的位置。
3	手動分析	對生成的 C 掃圖片可以進行各種編輯，包括加框（確認有效分析區(qū)域），測距，修改閾值，圖片剪裁，弧面補償?shù)取?span>
4	多種掃描模式	（1） A 掃描：查看超聲反射或透射波形；
		（2） C 掃描：對焦深度上沿 X-Y 平面掃描并成像；
		（3）區(qū)域掃描：可自定義檢測區(qū)域，并對檢測區(qū)域進行掃描；
		（4）批量掃描：對放置于水槽中的一種或多種工件進行自動檢測。
5	報告自動生成	對檢測結果自動進行編輯并輸出報告文檔。
6	探頭管理	可對不同型號探頭進行更換或編輯。
7	一鍵自動校準	可自動對檢測設備坐標偏移及檢測系統(tǒng)能量變化，能實時校準系統(tǒng)漂移，保證檢測結果的準確性和穩(wěn)定性。
8	不銹鋼標準強度	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方法》的不銹鋼標準塊。認定該不銹鋼標準塊的超聲反射強度=100 STSS（“STainless Steel Standard”的縮寫），其他所有材料的檢測相對于 STSS 做換算。
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。
9	缺陷檢測能	可對缺陷尺寸和面積進行自動統(tǒng)計和計算。也可根據(jù)客戶的要求，提供有償定制開發(fā)服務。
10	厚度檢測	金剛石圓片等工件的金剛石層厚度檢測。
11	密度檢測	粉末冶金原材料密度分布檢測。
12	聲速檢測	聲音在被測材質中的飛行速度檢測。

四、技術參數(shù)

序號	產品名稱	技術參數(shù)
1	整機尺寸	600mm×650mm×500mm
2	水槽尺寸	300mm×220mm×120mm
3	有效掃描范圍	200mm×25mm×50mm
4	最大掃描速度	300mm/s
5	圖像推薦分辨率	1～4000um
6	定位精度	X/Y≤±1μm，Z≤±10μm
7	重復定位精度	X/Y≤±0.01mm，Z≤±0.02mm

五、主要配置表

序號	產品名稱	技術參數(shù)
1	掃描系統(tǒng)	X、Y 軸：伺服電機驅動；Z 軸：步進電機驅動；
2	水槽	300mm x220mmx120 mm
3	超聲發(fā)射、接收器	帶寬 1-30MHz
4	高速數(shù)據(jù)采集卡	采樣頻率 100MHz
5	超聲探頭	標配 15MHz0.75in探頭一只；
6	工控機	i5 處理器、內存 4GB、硬盤 1T、Win7 32 位操作系統(tǒng)。
7	顯示器	21.5"液晶顯示器一個
8	上下水系統(tǒng)	手動控制水槽系統(tǒng)的注排水過程（可選配）
9	檢測軟件	水浸超聲焊接缺陷檢測軟件 V1.0

六、常用備品備件

序號	產品名稱	規(guī)格型號	單位	備注
1	探頭升降機構連接片（陶瓷片）	（一盒 8 片）	PCS
2	探頭線	BNC-BNC	PCS
3	無線鍵盤鼠標套裝		PCS
4	探頭清潔器帶海綿基座		PCS
5	超聲探頭	15MHz0.75in	PCS