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(shè)備。
2、利用高頻超聲波，對(duì)各類半導(dǎo)體器件、材料進(jìn)行檢測，能夠檢測出樣品內(nèi)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(huì)對(duì)樣品造成損傷，不會(huì)影響樣品性能。
4、可滿足陶瓷基板、IGBT、水冷散熱器、半導(dǎo)體、電器焊接件、碳纖維復(fù)合材料等產(chǎn)品質(zhì)控需求。
5、超聲波掃描顯微鏡檢測技術(shù)具有檢測速度快、對(duì)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，5G，電力電子行業(yè)、軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
6、利用超聲波對(duì)物體內(nèi)部進(jìn)行成像的無損檢測設(shè)備，相對(duì)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(hào)的特征，從而形成了顯微照片的對(duì)比度。
7、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(duì)比度調(diào)節(jié)。 自動(dòng)掃描功能可以對(duì)樣品進(jìn)行全自動(dòng)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)。
8、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(shí)，由于不同材質(zhì)的聲阻抗不同，對(duì)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。
9、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(shí)，這項(xiàng)非破壞性檢測技術(shù)的優(yōu)勢尤為突出。
10、利用超聲波脈沖回波的性質(zhì)，激勵(lì)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(shí)會(huì)發(fā)生折射、反射等現(xiàn)象，通過聲阻抗不同的材料時(shí)會(huì)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。
11、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(duì)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。
12、非破壞性、對(duì)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。
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(yīng)用領(lǐng)域（低壓電器焊接缺陷檢測）
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序號(hào) |
測量功能 |
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 |
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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(shí)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(shí)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
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序號(hào) |
軟件功能 |
功能描述 |
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1 |
手動(dòng)掃描 |
可以通過手動(dòng)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(duì)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(duì)應(yīng)的位置。 |
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3 |
手動(dòng)分析 |
對(duì)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 |
多種掃描模式 |
（1） A 掃描：查看超聲反射或透射波形； |
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（2） C 掃描：對(duì)焦深度上沿 X-Y 平面掃描并成像； |
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（3） 區(qū)域掃描：可自定義檢測區(qū)域，并對(duì)檢測區(qū)域進(jìn)行掃描； |
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（4） 批量掃描：對(duì)放置于水槽中的一種或多種工件進(jìn)行自動(dòng)檢測。 |
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5 |
報(bào)告自動(dòng)生成 |
對(duì)檢測結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行編輯并輸出報(bào)告文檔。 |
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6 |
探頭管理 |
可對(duì)不同型號(hào)探頭進(jìn)行更換或編輯。 |
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7 |
一鍵自動(dòng)校準(zhǔn) |
可自動(dòng)對(duì)檢測設(shè)備坐標(biāo)偏移及檢測系統(tǒng)能量變化，能實(shí)時(shí)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(duì)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(duì)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。 |
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可對(duì)缺陷尺寸和面積進(jìn)行自動(dòng)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 |
聲速檢測 |
聲音在被測材質(zhì)中的飛行速度檢測。 |
四、技術(shù)參數(shù)
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序號(hào) |
產(chǎn)品名稱 |
技術(shù)參數(shù) |
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1 |
整機(jī)尺寸 |
600mm×650mm×500mm |
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2 |
水槽尺寸 |
300mm×220mm×120mm |
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3 |
有效掃描范圍 |
200mm×25mm×50mm |
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4 |
******掃描速度 |
300mm/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≤±1μm，Z≤±10μm |
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7 |
重復(fù)定位精度 |
X/Y≤±0.01mm，Z≤±0.02mm |
五、主要配置表
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序號(hào) |
產(chǎn)品名稱 |
技術(shù)參數(shù) |
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1 |
掃描系統(tǒng) |
X、Y 軸：伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；Z 軸：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)； |
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2 |
水槽 |
300mm x220mmx120 mm |
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3 |
超聲發(fā)射、接收器 |
帶寬 1-30MHz |
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4 |
高速數(shù)據(jù)采集卡 |
采樣頻率 100MHz |
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5 |
超聲探頭 |
標(biāo)配 15MHz0.75in探頭一只； |
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6 |
工控機(jī) |
i5 處理器、內(nèi)存 4GB、硬盤 1T、Win7 32 位操作系統(tǒng)。 |
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7 |
顯示器 |
21.5"液晶顯示器一個(gè) |
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8 |
上下水系統(tǒng) |
手動(dòng)控制水槽系統(tǒng)的注排水過程（可選配） |
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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
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序號(hào) |
產(chǎn)品名稱 |
規(guī)格型號(hào) |
單位 |
備注 |
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1 |
探頭升降機(jī)構(gòu)連接片（陶瓷片） |
（一盒 8 片） |
PCS |
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2 |
探頭線 |
BNC-BNC |
PCS |
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3 |
無線鍵盤鼠標(biāo)套裝 |
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PCS |
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4 |
探頭清潔器帶海綿基座 |
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PCS |
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5 |
超聲探頭 |
15MHz0.75in |
PCS |
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七、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(hào)幅度誤差測量方法
八、安裝環(huán)境條件要求
1、安裝方案基于空間占用最小化和維護(hù)/服務(wù)條件最優(yōu)化的需要，保證在設(shè)備周圍留有500mm的空間，可以方便工作人員進(jìn)行操作、維護(hù)。
2、電腦桌：用戶需自行配備電腦桌，用于安放鼠標(biāo)、鍵盤及顯示器。
3、電力供應(yīng)：工作電源：220V±10%/50Hz，1~2KW 設(shè)備需配有穩(wěn)壓器，有接地線(接地10V以內(nèi)）、有帶地線的插座，以保證電壓穩(wěn)定。
4、水源：設(shè)備需要自來水、去離子水或者純凈水，并且需要定期更換。水溫要求：15～30℃
5、環(huán)境相對(duì)濕度：35℃≤50％RH
6、環(huán)境溫度要求：20～35℃
7、 周邊環(huán)境：
（1）不要放在強(qiáng)磁場、電磁波和產(chǎn)生高頻設(shè)備的旁邊。
（2）減少振動(dòng)，10Hz以下振動(dòng)的******振幅 0.7μm PP以下
（3）灰塵少、濕氣少，沒有腐蝕性氣體的地方。
（4）電源的變化，限制到最小。
（5）為了防止震動(dòng)的損壞，四周一定要固定。
8、用電設(shè)備要求接地可靠：接地電阻小于4歐姆
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