c扫描

将超声检测与微机控制和微机进行数据采集、存贮、处理、图像显示集合在一起的技术

c扫描技术是将超声检测与微机控制和微机进行数据采集、存贮、处理、图像显示集合在一起的技术。

工作过程

超声波C 扫描系统使用计算机控制超声换能器(探头) 在工件上纵横交替搜查, 将探测特定范围内(指工件内部) 的反射波强度以辉度的形式连续显示出来, 这样就可以绘制出工件内部缺陷横截面图形。这个横截面是与超声波声束垂直的, 即工件内部缺陷横截面,在计算机显示器上的纵横坐标, 分别代表工件截面的纵横坐标。

结构与原理

结构

超声波C 扫描系统由机械传动机构和水箱,超声波C 扫描控制器,超声波C 扫描探伤仪以及PC 微机系统四部分组成：

1，机械传动机构：

机械传动机构是由水箱上部两侧装的导轨、导轨上支杆、步进电机组成。两根导轨分别代表纵轴、横轴,即X 、Y 轴。支杆的交汇处就是探头所在处。可以通过手轮来调节探头的高低。

扫描控制器控制两个步进电机来改变探头的位置。传动机构的四角装有极限控制用的光电传感器。在扫查机构超出扫查范围时自动停止扫查动作。停止扫查后,必须关闭扫描控制器,用手工方法使扫查机构脱离极限区域。

2，超声波C 扫描控制器：

超声波C 扫描控制器在扫查过程中由计算机控制。控制器控制着传动机构的运动。它有两种工作状态:手动和自动。手动用于探伤前调节探头初始位置。探伤前必须拨到手动档,通过前进和后退按钮调节探头X 、Y 轴位置,使探头位于被检区域的一角。调节好后,应拨到自动档,通过计算机自动控制超声C 扫描控制器。

3，超声波探伤仪：

超声波探伤仪具有高频带,并能用尖脉冲激励高阻尼探头,以便获得窄脉冲，检测出工件中的微小缺陷。因为窄脉冲具有较高的距离分辨率,也就是说声波的传播过程中遇到缺陷利用窄脉冲可以精确地定出缺陷所在的深度。但是利用窄脉冲也有它的缺点,窄脉冲的声束扩散角要比同频率的要宽,即它的横向分辨率较低,所以通常用聚焦探头来缩小声束截面进行补偿。另外探头的频率也影响着检测的灵敏度。频率越高,检测的灵敏度越高,但是超声波的穿透力却降低了。

超声波探伤仪的报警闸门用于选通界面脉冲,分正常门、界面门、报警门三个选档。界面门是使探伤工件的入射界面回波落在界面门内,由于探伤距离的变化界面需调宽一些,保证界面回波始终落在界面门内。报警门要求出现缺陷的探伤范围内的缺陷回波出现在该门内。它的起始位置和宽度可通过二个多圈电位器和按钮调节。报警门一般可以自动跟踪界面脉冲。界面门、报警门一旦设置好,则在探伤过程中不要轻易改动,否则会影响探伤结果。

原理

在检测时,数据的获取、处理、存贮与评价都是在每一次扫描的同时由计算机在线实时进行。共有两个信号输入计算机进行处理:一个是来自水箱上探头位置的信号,一个是来自超声波探伤仪的描述超声波振幅的模拟信号。这两信号经过A/ D 转换,信号数字化后输入计算机,然后由扫描模式产生一个确定其尺寸的数据阵列,图形显示在这个区域范围内。数据阵列里的每个点在显示器上显示为一个象素。图像用8 种颜色显示。这8 种颜色也就是指定波形的振幅,通常用dB 数表示。在每一次扫描结束时,计算机可通过软件自动完成对每一种颜色和显示的百分比面积的象素计数。对显示出来的扫描图像都可以作出相应的解释,对缺陷进行评定。在进行超声波C 扫描时有关机械传动装置的使用,除了水箱内的清洁卫生和聚焦探头表面应防止产生气注意事项：

应用范围

近年来，超声波扫描显微镜（C-SAN）已被成功地应用在电子工业，尤其是封装技术研究及实验室之中。由于超音波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测能力，故C-SAN可以有效的检出IC构装中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。超声波在行经介质时，若遇到不同密度或弹性系数之物质时，即会产生反射回波。而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异.C-SAN即最利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。因此，只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层、气孔、裂缝…等缺陷时，即可由C-SAN影像得知缺陷之相对位置。　C-SAN服务　超声波扫描显微镜(C-SAN)主要使用于封装内部结构的分析，因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析，例如裂缝、空洞和脱层。　C-SAN内部造影原理为电能经由聚焦转换镜产生超声波触击在待测物品上，将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理，再以影像及讯号加以分析。　C-SAN可以在不需破坏封装的情况下探测到脱层、空洞和裂缝，且拥有类似X-Ray的穿透功能，并可以找出问题发生的位置和提供接口数据。

主要应用范围

· 晶元面处脱层　· 锡球、晶元、或填胶中之裂缝　· 晶元倾斜　· 各种可能之孔洞（晶元接合面、锡球、填胶…等）　· 覆晶构装之分析　德国KSI声扫描显微镜C-SAM(SAT)世界最先进的机器　WINSAM Vario III 声扫描显微镜　1～500MHz　● 非破坏性材料内部结构测试　● 快速的超声波频率设置　● 全新的操作软件简单易用　● 紧凑的模块化设计　● 广泛应用于半导体工业，材料测试，生命科学等领域　非破坏性失效分析：　视觉效果定量分析自动控制　－3D形貌再现　－同时观察多个层面　－显示样品的机械性能（硬度，密度，压力等）　－实时超声波飞时图表（A-Scan）　－纵向截面图像（B-Scan）　－XY图像（C-Scan, D-Scan, 自动扫描, 多层扫描）　－第二个监视器便于图像的观察和操作－失效统计　－柱状图显示　－长度测量　－膜厚测量　－多方式图像处理　－超声波传输时间测量　－无损伤深度测量　－数字信号分析　－相位测量－自动XYZ扫描　－自动存储仪器参数　－运用分层运算方法进行自动失效鉴别　－自动滤波参数设置　－换能器自动聚焦　－高分辨率下自动进行高速扫描

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