超声扫描显微镜VMA S300

一、介绍:

1、超声波扫描显微镜检测技术具有检测速度快、对工件无损坏等特点,在医疗、石油、汽车、半导体,集成电路,新能源,5G,电力电子行业、军事等领域得到广泛应用。

2、利用超声波对物体内部进行成像的无损检测设备,相对于其他显微技术,超声波与被检测物间的相互作用不同于光、电子束及X射线,这些不同的物理效应决定了接收信号的特征,从而形成了显微照片的对比度。

3、图像处理技术可以保证用户方便地进行伪彩色显示及对比度调节。 自动扫描功能可以对样品进行全自动的检测,这使得即便没有经过特殊培训的人员也可以完成检测任务。

 4、通过发射高频超声波传递到样品内部,在经过两种不同材质之间界面时,由于不同材质的声阻抗不同,对声波的吸收和反射程度的不同,进而采集的反射或者穿透的超声波能量信息或者相位信息的变化来检查样品内部出现的分层、裂缝或者空洞等缺陷。

5、声学显微成像的技术是诸多行业领域在各类样品中检查和寻找瑕疵的重要手段,在检查材料又要保持完整的样品时,这项非破坏性检测技术的优势尤为突出。

6、利用超声波脉冲回波的性质,激励压电换能器发射出多束超声波通过耦合液介质传递到被测样品,声波这种机械波传递过程类似电磁波,在经过不同介质时会发生折射、反射等现象,通过声阻抗不同的材料时会发生波形相位、能量上的变化等现象,经过一系列数据采集计算形成灰度值图片,可用来分析样品内部状况。

7、作为无损检测分析中的一种,它可以实现在不破坏物料电气能和保持结构完整性的前提下对物料进行检测。被广泛的应用在物料检测(IQC)、失效分析(FA)、破坏性物理分析(DPA)、可靠性分析、元器件二次筛选、质量控制(QC)、质量保证及可靠性(QA/REL)、研发(R&D)等领域。

8、非破坏性、对样品无损坏。分辨率高,可确定缺陷在样品内部的精确位置。

9、按接收信息模式可分为反射模式与透射模式。按扫描方式分可分为 C扫,B扫,X扫,Z扫,分焦距扫描,分频率扫描等多种方式。

二、基本原理

1、超声检测工件有4个基本过程,以电触头为例(如图1):

2、超声波探头产生超声波脉冲,通过耦合介质(水)到达被测工件;

3、当超声波脉冲通过被测工件时,由于声阻的不同,在各种不同物质的交界处发生反射和透射,形成反射回波和透射波;

4、超声波探头接收反射回波,并转换成电信号;

5、计算机处理电信号,显示为波形或图像,判定检测结论。


1 超声检测电触头基本过程

6、良好状态与缺陷状态

1)对于电触头工件,Ag材料与Cu材料的声阻非常接近。

2)在良好状态下,焊接界面均匀致密,反射强度很弱,电信号的幅值很小。如图2中检测点1所示。

3)在缺陷状态下,焊接界面存在分层、气泡等缺陷,反射强度很强,电信号的幅值很大。如图3中检测点2所示。

2 焊接界面状态对超声检测的影响

7、焊接界面的全面检测:

1)为了全面检测电触头焊接界面的状态,超声检测设备沿着蛇形轨迹,对焊接界面逐点扫描(图3)。将所有反射回波信号合并,得到一张高分辨率的超声扫描图像。

3 超声检测逐点扫描

2)为了便于分辨出每一点的信号强度,将反射回波信号强度细分成100级。0级代表完全透射,没有反射;

3100级代表完全反射,没有透射。其中,反射强度越高的点,颜色偏红偏白,表明此处有分层或气泡缺陷;反之,反射强度越低的点,颜色偏蓝偏黑,表明无缺陷。图4是典型的电触头工件的超声扫描图像。


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