射线透视检测

X射线与CT完美结合 XslicerSMX-6000是岛津公司采用自制的微焦点X射线发生器和高灵敏度平板接收器的一款带有CT功能的X射线透视系统。顺畅的切换将透视观察和断面观察快速连接在一起，全新的CT处理引擎能够进行全自动校准、高速拍摄以及重构。高放大倍数、高分辨率的图像不会变形，从而可以观察电子元器件等平板状样品内部的细微构造和缺陷。 Easy operation采用全新UI（用户界面）可以实现直观的简单操作。关闭拉门后即可开始检查。即使对于初次使用者，也可以轻松地进行X射线检查。Easy CT imaging从X射线透视观察到CT摄影只需点击切换图标。对于透视观察难以识别的立体构造物品，通过简单的操作就能立刻切换到断面观察。High Speed Scan & Reconstruction设备采用了可实现完全自动化校正与高速CT 扫描&重建的「Xslicer 」系统。从CT拍摄开始到显示截面图像最短可在3分钟以内完成。关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台

前言当前产品的功能愈加丰富，对精度要求也逐步提高，所以出货检查和故障失效分析的要求也越来越多样化。从外观到内部，这些检查对于保证产品的安全性和可靠性十分重要。 对从外观无法检测到的内部结构检测，X射线检查设备十分有效。使用X射线辐照检查对象，并将结果进行可视化处理，形成图像，能够非破坏地进行检测。 与传统设备相比，岛津最新的Xslicer SMX-1010 系列微焦点X射线检查设备的图像质量和可操作性实现了显著提升。 图1Xslicer SMX-1010外观图 优势• 新的HDR过滤器特性使观察不同厚度和材料的对象更容易• 利用新的图像处理和高分辨率探测器在宽视野内清晰的透视图像• 快速和简单的三维分析与新的改进的CT操作 Xslicer SMX-1010特点 Xslicer SMX-1010主要规格 表1. 主要规格 １、能够获取高画质图像的设备• 搭载150万像素新型X射线检出器，可获得高分辨率图像。• 标配HDR功能。即使工件的厚度与材质不同，一次拍摄即可获得对比度清晰的图像，从而提高气泡等缺陷的可视性。 2、大幅缩短检查时间• 操作性能大幅度提升，简化从工件更换到观察的流程。• 可通过提升检出器的读取速度与载物台的移动速度，大幅削减生产节拍中的检查时间。 3、集3D分析的多样化功能为一体• 使用选配的CT功能，不仅可进行透视检查，还可进行三维分析。较准作业实现自动化，任何人都可轻松完成CT拍摄。• 全景拍摄功能，最大可获取3200万像素X射线透视图像，一张图片即可完成基板等整件大工件的检查。 Xslicer SMX-1010系列机拍摄的透视图 1、HDR高对比度透视片式电阻的透视图像如图2所示。经过HDR功能处理后，图像中焊料内部的空洞很明显。通过HDR功能处理，可以在同一张图片中以高对比度同时观察到透明度好和差的部分。 图2 实装板上片式电阻透视图左图：无HDR效果 右图：HDR效果 此外，使用铝线的功率IC的透视图如图3所示。周围的密封树脂和铝线由于比重接近，对比度低，原本使用X射线不易观察，但通过HDR处理，清晰可见。 图3 功率IC透视图像——铝线左图：整体图 右图：局部放大图 2、探测器倾斜的透视观察将探测器倾斜，进行透视观察。图4为BGA的斜透视图像，图5为通孔的斜透视图像。在BGA的斜透视图像中，可以看到一个结构异常的焊球。 图4 BGA的倾斜透视图像 图5 通孔倾斜透视图像 3、高分辨率探测器在高配机型中使用300万像素的高分辨率探测器，可以晰度地观察产品的内部结构。 图6为铝压铸件透视图，图7为GFRP透视图。压铸件可以清晰地观察到内部砂眼。此外，GFRP可以精细地观察纤维的趋向。 图6 小型铝压铸件透视图像 图7 GFRP透视图像 自动运行功能自动连续透视拍摄功能（教学功能和步进功能）减轻了作业员的负担，缩短了检查时间。下图是教学功能示意。图8为教学功能检查结果画面和透视图像。教学功能是自动拍摄预先登记的检查点的功能。作业员可以通过选择每个检查位置的OK（●），NG（●）和保留（●），将有缺陷的点位反馈到制造部门。 图8-A 教学功能检查结果画面8-B 2号检查点 8-C 3号检查点8-D 5号检查点 8-E 7号检查点 选购项：CT3维分析功能CT功能可用于观察复杂的内部结构并解析内部缺陷，而透视图像无法满足3维分析的要求。 XslicerSMX-1010可通过加装CT单元，进行三维分析。 图9为QFP封装IC的三维显示图像（左图）和放大的断面图像（右）*1。图9 QFP封装IC左图：无HDR效果 右图：HDR效果 图10为USB插头的三维效果图像（左图）和端子的角度测量结果（右图）*1。测量端子弯曲角度，可以将其与设计值进行比较。 图10 USB插头左图：无HDR效果 右图：HDR效果 图11为树脂插头的断面图像（左图）和缺陷分析结果（右图）*1。如果空洞作为缺陷，红色代表大尺寸，蓝色代表小尺寸。 图11 树脂插头左图：无HDR效果 右图：HDR效果 总结岛津最新的Xslicer SMX-1010系列微焦点X射线检查设备，使用高分辨率探测器和HDR处理可获取高品质图像。简单易用的UI和人性化设计使每位操作员都在轻松操作的同时，降低了检查作业量。 利用CT的三维观察，可以无损地分析被检查物体内部的复杂结构。 现在的产品，功能逐渐加强，结构精度要求越来越高，X射线检查成为安全性和可靠性必不可少的检测手段。 岛津Xslicer SMX-1010可以用于与产品质量相关的生产环节！ 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

LIGA 是德文的制版术Lithographie，电铸成形Galvanoformung 和注塑Abformung 的缩写。自20世纪80年代德国卡尔斯鲁厄原子核研究所为制造微喷嘴创立LIGA技术以来，对其感兴趣的国家日益增多，德、日、美相继投入巨资进行开发研究。该技术被认为是最有前途的三维微细加工方法，具有广阔的应用前景。与传统微细加工方法相比，用LIGA技术进行超微细加工有如下特点：1.可制造有较大深宽比的微结构。2.取材广泛，可以是金属、陶瓷、聚合物、玻璃等。3.可制作任意复杂图形结构，精度高。4.可重复复制，符合工业上大批量生产要求，成本低。LIGA的基本工艺流程如下：x射线掩模制作首先用电子束或激光对薄光刻胶进行第一次曝光，制成初级掩膜，然后经过显影、电镀等工艺步骤制成初级微结构掩膜板（此掩膜板本质上已经是一个高度较低的微结构）。对于高深宽比微结构，需要进一步制备额外的高深宽比掩膜板。X射线光刻(Lithographie)借助上述的初级微结构掩膜板，在厚光刻胶上用X射线进行曝光，然后经过显影、电镀等工艺步骤制成中级微结构掩膜板。由于同步辐射设备KARA(原ANKA)提供的平行x射线束，可确保高纵横比和光滑的侧壁。电镀(Galvanoformung)将上述步骤获得的光刻胶模具置于金属电镀液中进行电镀，即可实现高纵横比、高精度结构的金属零件。聚合物成型(Abformung)为了复制聚合物基板上的精密结构，可以使用上述工艺制作注塑和热压花用的模镶件。可实现微聚合物结构的精确复制。因此LIGA工艺制造的微结构聚合物和金属零件在x射线光学领域有着广泛的应用，包括在在科研机构和工业领域。 在之前的文章中我们介绍了LIGA工艺制造的光栅在X射线相衬成像领域的应用。今天我们准备给大家介绍它在X射线显微学中的应用。X射线显微学目前基于X射线光管的纳米成像的主要结构有两种技术路线(基于同步辐射的CDI等成像技术，今天暂不做讨论)： 1.投影几何放大技术2. 基于菲涅尔波带片的扫描透视显微技术或全场透视显微技术等全场透视显微光路扫描透视显微技术上述方法中的Condenser lens通常使用复制技术、或者玻璃毛细拉伸技术来实现；用于聚焦或目镜的菲涅尔波带片（FZP）通常使用电子束光刻和干法刻蚀等复合技术来加工，今天我们着重介绍一下使用LIGA技术加工光束截止器（central stopper 或者central beam stop）和级次选取针孔Order select aperture。 X 射线波带片结构为一系列明暗相间的同心圆环，如上图所示中，每个环带的面积相等，这些明暗相间的圆环分别使用入射X射线透明与不透明的材料，从而使通过相邻透过或不透过的光程相差一个波长，从而在焦点上发生透过不同环带的相同位相光线的叠加。在扫描透视显微光路中为保证只有一阶衍射光入射到样品上，所以选用使用适当尺寸和吸收体厚度的级次选取针孔（OSA）和光束截止器（Central beam stopper）及其他们放置的位置是非常有必要且关键的。基于成熟的LIGA技术，Microworks公司制造一批多功能、性价比高且性能优越的级次选取针孔（OSA）和光束截止器（Central beam stopper）。光束截止器（Central beam stopper）基本参数吸收材料金厚度80µmBeamstop尺寸10 µm to 160 µm，间隔10 µm开口尺寸650 µm载体薄膜自支撑结构，每个圆柱体由3个宽2.5µm的薄鳍支撑。总尺寸4.5mm*4.5mm安装建议光束截止器非常稳定，可以使用简单支架夹持制作过程视频展示级次选取针孔（OSA）同时我们可以根据您的要求定制孔径和光束截止器。选项包括特定形状、大小、高度和或者特定的阵列等。北京众星联恒科技有限公司作为Microworks公司中国区授权总代理商，为中国客户提供Microworks所有产品的售前咨询，销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供高端的x射线、极紫外产品及解决方案。参考文献：Ohigashi, T., et al. (2020) A low-pass filtering Fresnel zone plate for soft x-ray microscopic analysis down to the lithium K-edge region. Review of Scientific Instruments.李艳丽, 陈代谢, 孔祥东, 门勇, 韩立. X射线波带片的应用及制备[J]. 纳米技术, 2019, 9(2): 41-54.http://x-ray-optics.de/index.php/en/