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，在醫療、石油、汽車、半導體，集成電路，新能源，5G，電力電子行業、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。 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生折射、反射等現象，通過聲阻抗不同的材料時會發生波形相位、能量上的變化等現象，經過一系列數據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(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（低壓電器焊接缺陷檢測）
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序號 |
測量功能 |
描述 |
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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%。 |
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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 |
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進行檢測，三次檢測結果釬著率差值在±1%以內。 |
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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）。 |
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三、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，反映被檢焊接結合面結合情況，并以釬著率、缺陷面積等數值的形式顯示檢測結果。 |
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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。 |
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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（確認有效分析區域），測距，修改閾值，圖片剪裁，弧面補償等。 |
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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：對焦深度上沿 X-Y 平面掃描并成像； |
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（3） 區域掃描：可自定義檢測區域，并對檢測區域進行掃描； |
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（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。 |
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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。 |
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6 |
探頭管理 |
可對不同型號探頭進行更換或編輯。 |
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7 |
一鍵自動校準 |
可自動對檢測設備坐標偏移及檢測系統能量變化，能實時校準系統漂移，保證檢測結果的準確性和穩定性。 |
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8 |
不銹鋼標準強度 |
系統自帶滿足 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。 |
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9 |
缺陷檢測能 |
焊接缺陷、粘接缺陷、封裝分層、粘片空洞等區域和良好區域。 |
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可對缺陷尺寸和面積進行自動統計和計算。也可根據客戶的要求，提供有償定制開發服務。 |
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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 |
聲音在被測材質中的飛行速度檢測。 |
四、技術參數
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序號 |
產品名稱 |
技術參數 |
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1 |
整機尺寸 |
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 |
最大掃描速度 |
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 |
重復定位精度 |
X/Y≤±0.01mm，Z≤±0.02mm |
五、主要配置表
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序號 |
產品名稱 |
技術參數 |
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1 |
掃描系統 |
X、Y 軸：伺服電機驅動；Z 軸：步進電機驅動； |
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2 |
水槽 |
300mm x220mmx120 mm |
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3 |
超聲發射、接收器 |
帶寬 1-30MHz |
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4 |
高速數據采集卡 |
采樣頻率 100MHz |
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5 |
超聲探頭 |
標配 15MHz0.75in探頭一只； |
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6 |
工控機 |
i5 處理器、內存 4GB、硬盤 1T、Win7 32 位操作系統。 |
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7 |
顯示器 |
21.5"液晶顯示器一個 |
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8 |
上下水系統 |
手動控制水槽系統的注排水過程（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 |
產品名稱 |
規格型號 |
單位 |
備注 |
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1 |
探頭升降機構連接片（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、參照標準
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
八、安裝環境條件要求
1、安裝方案基于空間占用最小化和維護/服務條件最優化的需要，保證在設備周圍留有500mm的空間，可以方便工作人員進行操作、維護。
2、電腦桌：用戶需自行配備電腦桌，用于安放鼠標、鍵盤及顯示器。
3、電力供應：工作電源：220V±10%/50Hz，1~2KW 設備需配有穩壓器，有接地線(接地10V以內）、有帶地線的插座，以保證電壓穩定。
4、水源：設備需要自來水、去離子水或者純凈水，并且需要定期更換。水溫要求：15～30℃
5、環境相對濕度：35℃≤50％RH
6、環境溫度要求：20～35℃
7、 周邊環境：
（1）不要放在強磁場、電磁波和產生高頻設備的旁邊。
（2）減少振動，10Hz以下振動的最大振幅 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）為了防止震動的損壞，四周一定要固定。
8、用電設備要求接地可靠：接地電阻小于4歐姆
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