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顯微 CT 技術(shù)在電子設(shè)備的應(yīng)用分享

引言

隨著技術(shù)的發(fā)展和不斷創(chuàng)新，電子設(shè)備的功能不斷增強(qiáng)，體積不斷縮小，對(duì)電子設(shè)備的制造技術(shù)也提出了更高要求。電子設(shè)備作為一個(gè)組裝好的裝置，內(nèi)部的電子元器件往往難以直接觀察或檢測(cè)。

顯微 CT 技術(shù)能夠以非破壞性的方式，利用 X 射線透射成像，穿透電子設(shè)備的外部殼體，獲取其內(nèi)部的高分辨率三維圖像。

01.顯微 CT 技術(shù)

X 射線源和探測(cè)器不動(dòng)，樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)

顯微 CT 技術(shù)利用 X 射線對(duì)物體進(jìn)行透射成像，通過(guò)旋轉(zhuǎn)掃描并收集大量 X 射線投影圖像，最終通過(guò)計(jì)算重建輸出物體的三維結(jié)構(gòu)。

顯微 CT 技術(shù)成像具有多種特點(diǎn)：

1. 非破壞性成像：能夠在不破壞樣品的情況下獲取高分辨率的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像。

2. 高分辨率成像：可以獲得微米級(jí)甚至亞微米級(jí)的分辨率，對(duì)于微小的結(jié)構(gòu)或缺陷有很高的檢測(cè)精度。

3. 三維成像：能夠生成物體完整的三維結(jié)構(gòu)，幫助全面了解其內(nèi)部構(gòu)造。

02.顯微 CT 技術(shù)在電子設(shè)備的應(yīng)用

顯微 CT 技術(shù)因其高分辨率、非破壞性和三維成像能力，被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。在電子設(shè)備領(lǐng)域，顯微 CT 技術(shù)能夠在不影響設(shè)備完整性的前提下，準(zhǔn)確識(shí)別和分析各種電子元器件，包括微型晶體管、電容器、電阻器等，發(fā)現(xiàn)可能存在的缺陷、焊接問(wèn)題或其他制造缺陷，從而確保設(shè)備的品質(zhì)和可靠性。

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下面將分別介紹顯微 CT 技術(shù)在電子設(shè)備中的多種應(yīng)用功能：

1.檢測(cè)元器件質(zhì)量和完整性

顯微 CT 能夠高分辨率地掃描和成像電子元器件，幫助檢測(cè)元器件內(nèi)部的缺陷、裂紋或不良連接。這有助于及早發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中的問(wèn)題，確保元器件的質(zhì)量和可靠性。

2.評(píng)估焊接質(zhì)量

顯微 CT 能夠?qū)附狱c(diǎn)進(jìn)行三維成像，評(píng)估焊接質(zhì)量和連接性，發(fā)現(xiàn)可能存在的焊接缺陷，確保連接的穩(wěn)固性和可靠性。

3.分析元器件結(jié)構(gòu)

通過(guò)顯微 CT 無(wú)損檢測(cè)可以深入了解電子元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，觀察元器件中不同部分的組裝方式和連接，有助于設(shè)計(jì)優(yōu)化和產(chǎn)品改進(jìn)。

4.探測(cè)封裝問(wèn)題

顯微 CT 技術(shù)可以檢測(cè)電子器件封裝過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，如氣泡、材料分層、裂紋等，確保封裝質(zhì)量和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

5.驗(yàn)證設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性

通過(guò)對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行顯微 CT 掃描，可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期，檢查組件之間的布局和連接是否與設(shè)計(jì)相符。

6.無(wú)損故障診斷

顯微 CT 可用于無(wú)損故障診斷，即使在設(shè)備裝配完畢后，仍可檢測(cè)到內(nèi)部元器件的問(wèn)題，幫助識(shí)別并解決可能出現(xiàn)的故障。

總的來(lái)說(shuō)，顯微 CT 技術(shù)在電子設(shè)備中扮演著重要角色，提供了一種高分辨率、非破壞性的手段，幫助制造商和工程師確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高制造效率，并較大程度地保證電子設(shè)備在使用中的穩(wěn)定性和可靠性。

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03 案例分享

PCB 電路板上的焊接空洞分析

印刷電路板（PCB）是當(dāng)今幾乎所有電子產(chǎn)品中用作底座的電路板。它們既是物理支撐件，又是組件的布線區(qū)域。它們通常是綠色的，由導(dǎo)電層和絕緣層的層壓夾層結(jié)構(gòu)組成。電子元件通過(guò)焊接的方式固定在印刷電路板上，形成工作電路。印刷電路板的制造質(zhì)量，包括焊接連接的質(zhì)量，由 IPC 電子組件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主持。特別是，標(biāo)準(zhǔn)里將最大空隙百分比面積（在 2D 投影中）定義為 25%。使用顯微 CT 技術(shù)可以檢查 PCB 結(jié)構(gòu)并評(píng)估焊料空隙。

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04關(guān)于 NEOSCAN 臺(tái)式顯微 CT

NEOSCAN 是一家專注于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)顯微 CT 儀器的公司，由 Alexander Sasov 創(chuàng)立于比利時(shí)。目前 NEOSCAN 推出三款顯微 CT 產(chǎn)品：N80 高分辨臺(tái)式顯微 CT、N70 通用型臺(tái)式顯微 CT、N60 緊湊型臺(tái)式顯微 CT，可在不破壞樣品的同時(shí)，得到樣品的結(jié)構(gòu)信息（空腔孔隙）、密度信息（組分差異），同時(shí)可以輸出三維模型，進(jìn)行仿真分析。

NEOSCAN 顯微 CT 部分成像案例