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SHSIWI GSS602超聲掃描顯微鏡
技術規格書
一、基本信息
超聲掃描顯微鏡（SAT）是一種利用超聲波為傳播媒介的無損檢測成像設備，主要利用高頻超聲波，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。在掃描過程中，不會對樣品造成損傷，不會影響樣品性能，可滿足陶瓷基板、IGBT、水冷散熱器、電池、半導體、電器焊接件、金剛石復合材料、碳纖維復合材料等產品質控需求。
1.1 產品名稱
超聲掃描顯微鏡
1.2 數量
1臺
1.3 規格型號
| 型號 | 機器示意圖 |
| SHSIWI GSS602 |
|
注：上圖僅供參考，實際產品可能會有所差別
1.4 機電特性
| 機電特性 | 規格型號 |
| 整機尺寸 | 1000mm×900mm×1400mm（僅參考） |
| 水槽尺寸 | 640mm×700mm×280mm |
| 探測方式 | 反射式；雙C掃探頭配置 |
| 有效掃描范圍 | 每個C掃探頭為400mm×280mm×150mm的掃描區域，且兩個C掃區域獨立，不支持掃描結果的拼接。 |
| 掃描工作模式 | 支持A/B/C掃描，支持一次多層分層C掃 |
| ******掃描速度 | 雙通道C掃：800mm/s |
| 圖像推薦分辨率 | 1～4000um |
| 重復定位精度 | X≤±0.003mm,Y≤±0.01mm |
| 支持頻率范圍 | 10~230MHz |
| 上下水 | 水壓注水，水泵排水。 |
二、廠務安裝條件
2.1 設備尺寸
設備整機尺寸1000mm（長）×900mm（寬）×1400mm（高）。安裝方案基于空間占用最小化和維護/服務條件化的需要，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。
2.2 電腦桌
設備配有電腦桌，用于安放鼠標、鍵盤及顯示器。用戶也可自行配備。
2.3 電力供應
工作電源：220V±10%/50Hz，1~2KW另外，設備配有UPS電源，以保護設備運行安全。
2.4 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℃
2.5 環境相對濕度：35℃≤50％RH
2.6 環境溫度要求：20～35℃
2.7 周邊環境：
不要放在強磁場、電磁波和產生高頻設備的旁邊。
減少振動。10Hz以下振動的******振幅 0.7μm PP以下。
灰塵少、濕氣少，沒有腐蝕性氣體的地方。
電源的變化，限制到最小。
為了防止地震的損壞，四周一定要固定。
三、設備主要配置表
| 序號 | 名稱 | 規格 |
| 1 | 掃描系統 | X軸：超高性能線性馬達，具有內置磁力機構，配合精度0.1um 精度線性光柵尺精確定位； Y軸：絲桿模組； Z軸：步進馬達系統，一前一后各有 1 個 Z 軸, 可分別單獨對焦 |
| 2 | 超聲探頭 | 根據IGBT常用探頭：配備50MHz1.0in*2顆，25MHZ2.0in*2顆 |
| 3 | 超聲發射、接收器 | 帶寬500MHz |
| 4 | 高速數據采集卡 | 采樣頻率 1GHz |
| 5 | 工控機 | Intel 12核處理器 i7-12700，16GB*2 內存，2T +256SSD硬盤，Windows 10-64 位操作系統，USB 及網絡接口 |
| 6 | 顯示器 | 兩個27"液晶顯示器 |
| 7 | 檢測軟件 | 思為 超聲無損檢測軟件V2.0 |
四、IGBT模塊多層結構檢測能力
| 測量能力 | 能力描述 |
| 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%。 |
| 多層掃描方式 | 具備多層掃描功能，可一次性掃描底板-DBC焊接層、DBC下銅層-DBC陶瓷結合層、DBC陶瓷-DBC上銅層、DBC上銅層-芯片焊接層、芯片-樹脂結合層缺陷。 最多可同時掃描50層。 |
| 雙觸發模式 | 可選擇設置雙觸發模式，減少焊料層厚度變化導致的數據門偏離目標波形。 |
| 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0.07毫米（50MHz探頭）。 |
| 缺陷著色與統計功能 | 可自由設置缺陷著色閾值對缺陷進行著色處理，根據著色效果，統計單一缺陷面積和整體缺陷面積及缺陷占比。 |
| 定制服務 | 可根據客戶要求定制IGBT防水治具。 |
五、軟件功能
| 軟件功能 | 功能描述 |
| 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。 |
| 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。 |
| 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。 |
| 多種掃描模式 | （1） A掃描：查看超聲反射或透射波形； （2） B掃描：對某一截面內的超聲波信號，以灰度或彩色的形式顯示在二維平面內，橫坐標代表掃查機構的位移方向，縱坐標代表超聲波傳播的深度方向，反映缺陷在樣品內的相對深度信息； （3） C掃描：對某一深度的截面進行掃描，是X-Y二維平面內移動并選取A掃描特定深度的點的信號成像，顯示的是水平截面的缺陷信息； （4） 區域掃描：可自定義檢測區域，并對檢測區域進行掃描； （5） 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； （6） 一次多層掃：同時掃描≤50層。 |
| 報告自動生成 | 可對檢測結果自動進行編輯并輸出報告文檔。 |
| 探頭管理 | 可對不同型號探頭進行更換或編輯。 |
| 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。 |
| 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。 |
| 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。 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。 |
| 聲速檢測 | 聲音在被測材質中的飛行速度檢測。 |
六、標準材料聲速表
| 材料 | 聲速（m/s） | |
| 鋁 | Aluminum | 6305 |
| 鋼 | Steel,common | 5920 |
| 不銹鋼 | Steel,stainless | 5740 |
| 黃銅 | Brass | 4399 |
| 銅 | Copper | 4720 |
| 鐵 | Iron | 5930 |
| 銀 | Sliver | 3607 |
| 金 | Gold | 3251 |
| 鈦 | Titanium | 5990 |
| 聚氯乙烯 | PVC | 2388 |
| 樹脂 | resin | 4076 |
| 金剛石 | diamond | 14000 |
| 鋅 | zinc | 4170 |
| 有機玻璃 | Organic glass | 2730 |
| 陶瓷 | ceramic | 5842 |
| 錫 | tin | 3230 |
| 水 | water | 1500 |
