如何知道一個(gè)西瓜的好壞？

最直接的方法是將西瓜切開(kāi)觀察，這就對(duì)西瓜本身造成了破壞，在檢測(cè)領(lǐng)域叫做對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了破壞性試驗(yàn)。

但事實(shí)上在挑瓜的時(shí)候是不允許一個(gè)個(gè)切開(kāi)來(lái)看的，這時(shí)就需要用無(wú)損的方式進(jìn)行檢查，例如用手敲西瓜的表面，聽(tīng)聲音來(lái)判斷。

（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

其實(shí)不止是西瓜，很多的時(shí)候在我們想了解某物品內(nèi)部情況時(shí)都需要或只能用無(wú)損的手段進(jìn)行檢測(cè)并得出結(jié)果，例如一些精密的零部件產(chǎn)品內(nèi)部是否存在裂紋、孔洞、斷裂等缺陷。

我們都知道電子產(chǎn)品的無(wú)損檢測(cè)手段，常見(jiàn)有C-sam、X-ray、CT這三種，但如何能直觀的區(qū)分、理解和應(yīng)用它們呢？

小編本著深入淺出的原則，將對(duì)這三個(gè)無(wú)損檢測(cè)手段的原理和實(shí)際的選擇、應(yīng)用進(jìn)行全面解析，讓大家輕松獲得電子產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)技術(shù)手段專題內(nèi)容！

首先來(lái)直觀講述C-sam、X-ray、CT這三者的原理和各自在電子產(chǎn)品檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用。

一、原理介紹

超聲波掃描(C-SAM)

18世紀(jì)意大利教士，生物學(xué)家斯帕蘭扎尼揭示了蝙蝠能在黑暗中飛行自如的奧秘:它是用超聲波的回聲來(lái)確定障礙物的位置。由此，超聲波以其優(yōu)異的性能（振動(dòng)頻率大于20KHz以上，人耳聽(tīng)不見(jiàn)，穿透性強(qiáng)，方向性好等）進(jìn)入了人們的視線。

（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

隨后，人類發(fā)明了各種利用超聲波進(jìn)行檢測(cè)的儀器設(shè)備，例如在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域嶄露頭角的C-sam（ 超聲波掃描顯微鏡 ）。其原理是用超聲波穿透構(gòu)件，當(dāng)聲波遇到不同密度或彈性系數(shù)的物質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射波，通過(guò)計(jì)算反射波成像來(lái)觀察構(gòu)件內(nèi)部狀況。原理和“敲西瓜”相同，都是邊敲邊“看”產(chǎn)品的內(nèi)部情況。

使用C-sam對(duì)QFP封裝進(jìn)行檢測(cè)示意圖

（圖片來(lái)源：豆丁網(wǎng)—C-SAM超聲波原理介紹_(Sonix)）

X-ray透視檢測(cè)

1895年11月8日傍晚，德國(guó)維爾茨堡大學(xué)校長(zhǎng)兼物理研究所所長(zhǎng)倫琴教授在研究時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了一種由真空管發(fā)出能穿透物體的輻射線——X射線。

X射線有多強(qiáng)大？X射線具有很高的穿透本領(lǐng)，能透過(guò)許多對(duì)可見(jiàn)光不透明的物質(zhì)。原理是利用陰極射線管產(chǎn)生高能量電子與金屬靶撞擊，在撞擊過(guò)程中，因電子突然減速，其損失的動(dòng)能會(huì)以X-Ray形式放出。大概就像是對(duì)西瓜拍了一張“透視照”，直接觀察。

（圖片來(lái)源：美信檢測(cè)）

對(duì)于產(chǎn)品無(wú)法用肉眼查看的位置，利用紀(jì)錄X-Ray穿透不同密度物質(zhì)后其光強(qiáng)度的變化，產(chǎn)生的對(duì)比效果形成影像（即顯示出待測(cè)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)），進(jìn)而可在不破壞待測(cè)物的情況下觀察待測(cè)物內(nèi)部有問(wèn)題的區(qū)域。

CT掃描（3D X-ray）

隨著對(duì)X-ray應(yīng)用的不斷加深，它的缺點(diǎn)愈發(fā)明顯起來(lái)：由于其是將三維立體的實(shí)物樣品顯示在二維的顯示屏上成像，不同深度方向上的信息都重疊在一起，極易混淆，并且對(duì)于產(chǎn)品的剖面結(jié)構(gòu)也無(wú)法觀察到。

由此，人們開(kāi)始探尋能呈現(xiàn)三維立體圖像、具有高密度分辨率和高空間分辨率、可實(shí)現(xiàn)模擬斷層掃描圖像等功能的新的無(wú)損檢測(cè)手段——CT掃描應(yīng)運(yùn)而生！

（圖片來(lái)源：ZEISS）

CT技術(shù)能準(zhǔn)確快速地再現(xiàn)物體內(nèi)部的三維立體結(jié)構(gòu)，能夠定量地提供物體內(nèi)部的物理、力學(xué)等特性（如缺陷的位置及尺寸、密度的變化及水平、異型結(jié)構(gòu)的型狀及精確尺寸，物體內(nèi)部的雜質(zhì)及分布等）。就如同直接將“西瓜”一刀一刀的切開(kāi)看，只不過(guò)此時(shí)的“西瓜”是與西瓜這個(gè)實(shí)物完全一致的三維立體模型。

二維斷層圖像

三維立體圖像

二、優(yōu)勢(shì)應(yīng)用

至此，C-sam、X-ray、CT開(kāi)始在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域大放異彩。既然這三種手段在電子產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，那具體應(yīng)用到底是怎樣的呢？

♦ C-sam在電子產(chǎn)品檢測(cè)中通常用于觀察芯片內(nèi)部層與層之間的缺陷檢查和印制板基板的粘合程度。

♦ X-ray在電子產(chǎn)品檢測(cè)中通常用于觀察印制板的焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)缺陷。

♦ CT在電子產(chǎn)品檢測(cè)中通常用于觀察焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)缺陷。

但上述應(yīng)用是對(duì)于一般情況而言的。很多時(shí)候?yàn)榱吮ＷC結(jié)果的準(zhǔn)確性，我們需要多種手段結(jié)合使用。

那么，此時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：在電子產(chǎn)品檢測(cè)中，如何正確地選擇無(wú)損檢測(cè)手段呢？

首先我們要明確產(chǎn)品的基本信息和檢測(cè)的目的，然后根據(jù)實(shí)際的問(wèn)題類型，選擇最適宜的檢測(cè)方法。

接下來(lái)，我們將在下篇文章“電子產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)手段介紹（二）：如何正確地選擇無(wú)損檢測(cè)手段？”中，系統(tǒng)、直觀的講述正確選擇無(wú)損檢測(cè)手段的原則和方法。

一步步和你一起縷清思路，尋求解決問(wèn)題的正確途徑。每個(gè)步驟都將以案例來(lái)講解，最后還將列出3個(gè)典型案例來(lái)與大家進(jìn)行分析討論，快點(diǎn)擊查看下篇內(nèi)容吧~

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