检测用焊锡中铅

EPMA无铅焊锡材料 随着微型电子电器的发展以及根据国家信息产业部《电子信息产品生产污染防治管理办法》的规定，无铅焊锡（lead-free solder）已逐渐成为电子电器行业中的主流焊料。相较普通焊锡，无铅焊锡具有以下三大优势： 1. 溶化后出渣量比普通焊锡少，且具有优良的抗氧化性能；2. 溶化后粘度低，流动性好，可焊性高，适用于波峰焊接工艺；3. 由于氧化夹杂极少，可以更大限度地减少拉尖、桥联现象，焊接质量可靠，焊点光亮饱满。 无铅焊锡中杂质元素含量及分布的控制决定了焊料的质量及最终的上锡效果，因此工厂需要借助电子探针（EPMA）的元素含量和图像分析功能对无铅焊锡中的杂质含量和微观分布进行检测。图1. 岛津场发射电子探针EPMA-8050G 岛津EPMA-8050G型电子探针（图1）搭载高质量场发射电子光学系统，结合岛津特有的52.5°高X射线取出角和全聚焦晶体，可以实现： 1 优越的空间分辨率EPMA-8050G可达到的更高级别的二次电子图像分辨率3nm（加速电压30kV）。 （加速电压10kV时20nm@10nA/50nm@100nA/150nm@1μA） 2 大束流更高灵敏度分析可实现其他仪器所不能达到的大束流（加速电压30kV时可达3μA）。在超微量元素的检测灵敏度上实现了质的飞跃，将元素面分析时超微量元素成分分布的可视化成为现实。 岛津研发部门使用EPMA-8050G仪器在低加速电压（7kV）条件下对电子元件和印刷电路板连接处的焊料层进行了背散射（BSE）和元素面分布分析，图2 展示了微米尺度（刻度尺5μm）上杂质元素以点状Ag颗粒沉积为主，少量Cu颗粒沉积，确定了杂质元素的种类。 图2. 焊料层背散射和元素面分布图像分析（刻度尺5μm） 扩大放大倍数（刻度尺500nm）对富集Ag颗粒区域进行背散射和元素面分布分析，图3展示清晰区分Ag颗粒所需的横向空间分辨率大致为100nm甚至更小。 图3. 焊料层背散射和元素面分布图像分析（刻度尺500nm） 使用高加速电压（25kV）条件对相同视域进行分析，图4 展示Ag颗粒在高加速电压条件下具有更广的分布范围（C、D点区域均有Ag颗粒分布），结合岛津的电子传播路径显示程序（Electron penetration display program）分析，图5 展示高加速电压条件下X射线出射深度更大，根据以上信息可模拟推断出Ag杂质颗粒在焊料层纵向上的分布（图6）。 图4. 不同加速电压（7kV和25kV）条件下背散射和Ag元素分布图像 图5. 不同加速电压条件下电子束作用范围（红色）和X射线出射深度（绿色） 图6. 推断的Ag颗粒在焊料层内的纵向分布 更多电子探针仪器信息和相关应用敬请关注岛津科技资讯通推文内容。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p 　　近年来我国近红外光谱分析技术无论在研究还是应用方面都取得了长足进展，已广泛应用于农业、饲料、粮油、烟草、制药、食品、石油化工等行业，在提升行业生产技术水平和增加经济效益等方面发挥了显著的效果。据统计，目前中国保有的近红外光谱仪器有3000多台，每年的销售额大致在2亿多人民币，年增长率10-15%。并且，大家普遍认为，中国目前还只有小部分企业单位购买了近红外光谱仪器，未来的市场增长空间还非常大。 /p p 　　近红外光谱仪器市场绝大部分被进口品牌所占据。不过，国内许多优秀的近红外光谱分析仪器厂家也在不断地涌现出来，研制开发了许多近红外光谱仪器新产品，其技术水平和创新程度均达到了一个新的高度。这其中就包括，2015年成立的北京伟创英图科技有限公司。 /p p 　　仪器信息网编辑近日拜访了伟创英图，并采访了公司总经理姚建垣和总工程师韩熹。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/05cb34ea-a3e2-4995-bcb1-c13c658cc0c5.jpg" title=" DSC05939_meitu_1.jpg" alt=" DSC05939_meitu_1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 伟创英图总经理姚建垣和总工程师韩熹 /p p 　　 strong 让仪器去适应样品，让用户有更多的选择 /strong /p p 　　姚建垣谈起创立伟创英图的两个目的：一是传承巨匠情怀，把近红外仪器研制和应用的火种保留、传播下去 二是认真做好产业化工作，以敬畏的心态踏踏实实做一个工匠。“在公司创立初期我就想好，要认真的做好几个产品。” /p p 　　虽说伟创英图成立才3年的时间，其实，其近红外光谱技术应用团队主要成员均来自于成立于1997年的英贤仪器，至今已经走过20余年的路程，所以，在伟创英图的发展过程中时时闪现着优良思想和技术的传承。姚建垣是英贤仪器的创始人，他也经常自称自己是国产近红外的“老兵”。而韩熹2004年大学毕业实习论文就是在英贤仪器完成的，毕业后即成为了姚建垣带领的近红外光谱仪器研制团队的一员。韩熹常说自己将青春奉献给了近红外事业，并将一直奉献下去。 /p p 　　伟创英图如今拥有10余名员工，其中6个人是研发人员，而所有骨干人员都是公司的股东。姚建垣说到，我们是一家小企业，“小”有小的好处，每个人的分工都很明确，公司的考核制度尽量简化，这也让大家把精力都放在了提高效率和效益上。而姚建垣觉得自己最大的成功之处即是培养了这些年轻人的事业心，尤其是对近红外事业、对科学仪器事业的执着之心。 /p p 　　大部分的近红外光谱仪器公司一直在走的路线是，通用型仪器结合不同测量附件、个性化的解决方案，以期适合不同行业领域的应用，是典型的让样品去适应仪器，用户没有太多的选择余地。而伟创英图并没有延续这样的技术路线，姚建垣说到，我们不会与大品牌公司的通用型仪器去竞争，而是将公司业务定位为“定制化专用型近红外光谱研制与产业化服务”。 /p p 　　对此，韩熹解释到，通过20多年坚持不懈的专注力， 我们实现了将原本复杂的近红外光谱仪器细分为可组合复用的功能模块，以“货架”方式为用户展现，根据用户的具体样品和应用场景、乃至预算等特性进行灵活组合，为用户定制化专属近红外光谱仪器以及配套软件。“我们是让仪器去适应样品，用户有了更多的选择。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/061b50c1-afcd-4c3e-92d3-4eb707ab551f.jpg" title=" 伟创英图的定制化流程.jpg" alt=" 伟创英图的定制化流程.jpg" / /p p style=" text-align: center " 伟创英图的定制化流程 /p p 　　目前，伟创英图已经形成了台式、便携、手持、在线、专用等多种形式的产品序列，经过三年多的实践，已经取得了很好的市场效果。“我们以定制化客户为主，少量的为直接用户。” 姚建垣说到，“主要的应用领域为大农业和大化工，还有部分国防应用”。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/cb6e1e59-dc29-4846-b868-d2ea0993a442.jpg" title=" 近期交付的纤维制品主体成分高效识别与分拣装置.jpg" alt=" 近期交付的纤维制品主体成分高效识别与分拣装置.jpg" / /p p style=" text-align: center " 近期交付的纤维制品主体成分高效识别与分拣装置 /p p 　 strong 　解决近红外光谱技术本身“痛点”：台间差和模型 /strong /p p 　　从上世纪70年代末，从粮食和饲料领域的应用开始，中国近红外光谱技术研究和应用已走过近40年的历程。在近40年里，近红外光谱技术解决了传统分析技术的“痛点”，如分析时间长、样品测量一般需预处理等。而如今，已经到了解决近红外光谱技术本身“痛点”的时候了。姚建垣如是认为，并指出，近红外光谱技术本身的痛点主要集中在“应用”层面上，如何让应用落地，让近红外成为一门“用得上、会用、用得起”的技术，是我们现在应该考虑的主要问题。 /p p 　　近红外应用上的痛点之一为仪器台间差和模型。对于批量化的小型近红外仪器，韩熹他们采用了一个方法较好的解决了台间差的问题。即，对出厂筛选合格的产品按照光学特性进行分类，将台间差异性趋于一致的仪器归为一族，根据用户用量特点进行精准营销。“整个过程并没有增加硬件成本，却在一定程度上达到了降低仪器台间差的目的。”韩熹说到。 /p p 　　限制近红外光谱技术应用推广的另外一个痛点，也是很多人谈之色变的难点，那就是“模型”了。如何将“阳春白雪”的化学计量学变得简单易用，是伟创英图一直在努力的事情。2017年，韩熹将并行模型计算与优化技术融入ChemoStudio化学计量学软件，使其模型建立与优化效率大幅提高，运算耗时减少达到50%以上，同时增加智能学习功能，一方面丰富模型优化任务数量，另一方面剔除冗余模型优化任务，筛选后的有效模型优化任务数控制在十万级。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/051bbdf7-3411-49f3-a245-a493c32ea732.jpg" title=" Corn数据模型十五万次优化过程.jpg" alt=" Corn数据模型十五万次优化过程.jpg" / /p p style=" text-align: center " Corn数据模型十五万次优化过程 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/f658c371-8b46-4abd-b5f2-9bce3c7c230e.jpg" title=" Corn数据模型优化效果.jpg" alt=" Corn数据模型优化效果.jpg" / /p p style=" text-align: center " Corn数据模型优化效果 /p p 　　由点及面的近红外光谱成像技术是近年来的研究热点，在这方面伟创英图也做了些工作。常见的高光谱成像，价格贵、测试速度慢，并不适合现场快速检测。而通常的企业用户在实际应用中并不需要太多的波长，伟创英图会根据用户需求进行波长筛选，如只选用2-3个波长，再通过图像学算法进行校正获得最终的图像。该方法不失近红外的特色，成本又相对较低。韩熹指出，这种多光谱成像分析技术适用于，观测果品的成熟度、病害在不同时期的变化情况，肉制品的脂肪、油酸分布情况等，在物流行业可以发挥很好的作用。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/822e229b-5cbf-4274-a49b-5981c0873516.jpg" title=" 猕猴桃贮藏期间内部病变发展近红外图像.jpg" alt=" 猕猴桃贮藏期间内部病变发展近红外图像.jpg" / /p p style=" text-align: center " 猕猴桃贮藏期间内部病变发展近红外图像 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1f8d9c7f-7239-4916-8a38-171b62b7789c.jpg" title=" 猕猴桃贮藏期间成熟度变化近红外图像.jpg" alt=" 猕猴桃贮藏期间成熟度变化近红外图像.jpg" / /p p style=" text-align: center " 猕猴桃贮藏期间成熟度变化近红外图像 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/39166760-5b1c-4a16-b8df-c6e573f9d328.jpg" title=" 牛肉在多波长组合下的近红外图像.jpg" alt=" 牛肉在多波长组合下的近红外图像.jpg" / /p p style=" text-align: center " 牛肉在多波长组合下的近红外图像 /p p style=" text-align: right " 　　采访编辑：刘丰秋 /p p 　　 strong 后记 /strong /p p 　　姚建垣于1997年辞职创业，成立北京英贤仪器有限公司。2007年北京英贤仪器有限公司被聚光科技(杭州)股份有限公司收购，2012年合同期满姚建垣从聚光科技公司离职。2015年4月姚建垣与其他合伙人再次进行创业，成立北京伟创英图科技有限公司。 /p p 　　姚建垣从1983年起就从事科学仪器研制，到目前为止已有30多年，专业从事近红外光谱技术产业化工作也有20多年，这其中经历了国企公司、民营企业、股份化公司，最终回归合伙人公司的路程，经历了改革开放前后科学仪器发展的全过程，目睹和参与了科学仪器发展的喜怒哀乐，起起伏伏，对各种体制下的科学仪器公司发展思路深有体会。 /p p 　　这次采访的最后，姚建垣分享了他多年创业一些体会。“静心做好小公司，专注特色发展，控制发展规模，有所为有所不为，不盲目追求做大 控制有形资产发展，做大无形资产，把企业价值做大 把特色产品做精，把产品品牌做大，把核心竞争力做大 把人员做精，把考核做简、把激励做对，是最大的竞争力 把管理做简，把流程做简，把效率做高，把效益做大 把产品做简，把成本做低，把应用做精，把市场做细，就是做大。” /p p br/ /p

p 　　我叫韩熹，2004年至今活跃在近红外光谱分析领域的实践者，自诩为近红外光谱分析技术“杂”家，追随近红外之光十数载，虽青春不再，然不变初心，奉行“良心做人，诚信做事”之道，从事近红外光谱分析事业已经第13个年头，目前行业现状是“做应用研究的多，做产品研制的少”，我算是少数派中的一员，立足于变幻莫测的仪器市场，坚持近红外光谱分析仪研制，着实不易。 /p p 　　 strong 启程-英贤仪器 /strong /p p 　　2004年，我毕业于首都师范大学应用化学系，实习期进入北京英贤仪器有限公司，随后成为姚建垣先生带领的近红外光谱分析仪器研制团队的一员。 /p p 　　从那时起，我便与近红外光谱分析事业结缘。在陆婉珍院士、袁洪福教授、褚小立博士等专家学者的领路下，团队突破了多项近红外光谱分析仪研制技术壁垒，先后推出多款国产近红外光谱分析仪，并且首次拥有自主知识产权的化学计量学软件，选择石油化工分析应用领域为突破口，迅速占领市场，打破了进口仪器常年在市场、价格上的双垄断，让国人用得上、用得起近红外光谱分析仪，推开了近红外光谱分析仪国产化、商品化的大门。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/816cf55c-ad34-454e-8748-ed1142465f1c.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 英贤仪器创始人-姚建垣先生 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/fd76c38e-01fc-4055-98bd-86491939676e.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 陆婉珍院士对英贤仪器坚持国产近红外光谱分析仪研制给予大力支持 /p p 　　 strong 融合-聚光科技 /strong /p p 　　2007年，英贤仪器并入聚光科技(杭州)股份有限公司，成立近红外光谱分析事业部，起承转合，我们重新规划产品定位方向，分别建立以CM-2000化学计量学分析软件为代表的软件阵营以及SupNIR近红外光谱分析仪系列产品为代表的硬件阵营。 /p p 　　凭借多年化学计量学软件研发积累的经验，以及对国内、外化学计量学软件的深度剖析研究，公司决定将我借调至杭州总部，组建联合研发团队，着手设计与开发全新的化学计量学分析软件。历时一年，我们不辱使命，推出了CM-2000化学计量学分析软件，在整个界面设计与功能模块实现方面，打磨软件设计固有的思维棱角，以实际应用人员的思维为导向，使得整个建立模型、优化模型以及模型预测环节更符合应用人员操作习惯。随后2010年，我们将原本独立的测量软件与化学计量学软件进行整合，与数据库作为数据存储载体，研发了RIMP近红外光谱测量分析软件。 /p p 　　在近红外光谱分析仪研制方面，我们推出了SupNIR通用型近红外光谱分析仪系列产品，包括：便携型、实验室型和在线型近红外光谱分析仪，国产化、产业化高精度、高稳定性近红外光谱分析仪是产品设计理念，市场推广方面制定多套行业解决方案，事实证明，我们做到了，而且做得很好，使得聚光科技迅速抢占国内近红外光谱分析仪市场，成为国产近红外光谱分析仪龙头企业。 /p p 　　 strong 定制-伟创英图 /strong /p p 　　2012年，随着我在聚光科技服务满五年，此时的聚光科技在近红外光谱分析事业上已经步入正轨，软、硬件产品进入产业化阶段，重点从之前的研发转为产业化、应用化阶段。此时的我，开始思考转型之路，经过一年的筹备，我们成立了北京伟创英图科技有限公司，邀请已经退休赋闲的姚建垣先生担当公司顾问，当他看到我们这些曾经的孩子已然成家，但对近红外光谱分析事业的热情不减，他决定不计薪酬，为我们掌舵护航。 /p p 　　公司理念是为用户提供定制化、专用型近红外光谱分析仪的研制与产业化服务。这是一招险棋，因为不同用户的产品需求，虽然会有共用部分，但也存在差异化特色需求，这对公司实力提出更高的要求。常规企业采取提供通用型仪器配合不同测量附件，以期适合不同行业领域的应用。至于用户群体，则没有太多的选择余地，既用户只有“使”的权利而没有“改”的便利，一旦提出“改”的想法，往往会被企业以“钱”和“量”拦在门外。例如：某些仪器配备的测样探头是将光源直接集成在探头内部，从而节省成本，但也使得光源直接照射被测物，导致的“热灼伤”问题会使得一些果品检测用户苦不堪言。此外，仪器添置与运维问题也是影响近红外光谱技术推广的重要因素，用户既要为通用型仪器一些冗余的功能支付费用，甚至有可能因为价格因素选择放弃，还要考虑仪器后期运维带来的隐形二次费用问题。 /p p 　　伟创英图具备小、快、灵的企业特点，将原本复杂的近红外光谱分析仪拆分成可组合复用的核心模块，以“货架”方式为用户展现。结合用户测样的实际特点以及费用因素，为用户定制化专属近红外光谱分析仪以及配套软件。为了让用户能有更多的选择，从创办公司至今，每每看到新品近红外光谱分析相关模块，我们都会先行采购，进行剖析研究，了解其产品特点与差异化核心价值，从软、硬两个方面形成统一的接口，并为用户推荐，让用户具有更多的选择权、自主权，成为国产近红外光谱分析仪研制事业中一道亮丽的风景线。 /p p 　　截至目前，我们支持集成的光谱仪厂商包括：上海复享、博源光电、无锡微奥、台湾杨光绿能，日本滨松、德州仪器、海洋光学、JDSU、Si-Ware、INSION等，还在不断扩大 同时支持多种传感技术混合应用，以期丰富定制仪器的感知能力，包括：成像、控温、控流、机器人、GPS地理信息、无线传输等。 /p p 　　2017年，我将并行模型计算与优化技术融入ChemoStudio化学计量学软件，使其模型建立与优化效率大幅提高，运算耗时减少达到50%以上，同时增加智能学习功能，一方面丰富模型优化任务数量，另一方面剔除冗余模型优化任务，筛选后的有效模型优化任务数控制在十万级。本人认为提高单次运算速度的意义在于当涉及海量模型优化(云计算)时，可以带来可观的效率加成，大幅降低运算成本，提高运算效率。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/c0167c9a-ae67-424d-b45b-d3db444e2b81.jpg" title=" 3_副本.png" / /p p style=" text-align: center " ChemoStudio模型优化功能 /p p 　　我提出“近红外感知、人工智能认知、人类社会交互”的近红外个人观，近红外光谱分析技术也在向多元化方向发展，近红外光谱分析终端凭借其无损、快速的特点极其适合作为物联网中产生数据的节点端，海量近红外光谱数据即将到来，人工智能将会让近红外光谱分析、应用能力得到爆发。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/bd3663a3-303a-408b-83ff-cf1ba0364168.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " “近红外感知、人工智能认知、人类社会交互”的近红外个人观 /p p 　　 strong 心路-不变初心 /strong /p p 　　作为业界“新瓶装老酒”的伟创英图，现在由一帮热血青年在为近红外光谱分析事业奋斗，我们拥有十数载的仪器研制、量产化经验，我们曾经摔倒无数，但我们继续前行，我们知道壁垒只会阻碍发展，分享的越多，得到的越多。 /p p 　　姚建垣先生曾经跟我谈过他的创业艰辛，也分享过他的应变之策。对于制造企业，研制与销售近红外光谱分析仪是不会一夜暴富，更不要有投机心理，踏踏实实做产品。对于技术应用、研究学者，要能“耐得寂寞，顶得压力”。 /p p 　　我深知，企业责任往往会被忽视，会被企业牟利生存的口号所掩盖，但做一个有责任、有良心的企业，更应是国人所追求、努力的方向，我坚信建立品牌价值，首先要建立品牌信任。我虽学历尚浅，怎奈痴迷近红外光谱分析技术，十多年只做一事，愿为国产近红外光谱分析仪研制继续奉献青春。 /p p 　　“New NIR，New China”，让我们重新认识近红外，让世界重新认识我们。 /p p 　　 strong 个人简介： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/661a8257-053c-4556-bea6-dd164cf38322.jpg" title=" 微信图片_20170613141142_副本.jpg" / /p p 　　个人简介：韩熹，2004年至今活跃在近红外光谱分析领域的实践者，自诩为近红外光谱分析技术“杂”家，以解决问题为优先导向，提供定制化近红外光谱分析解决方案。十二年间历经多项国家项目磨炼，科学技术进步奖一等奖获得者，以不变初心应万变应用，提出“近红外感知、人工智能认知、人类社会交互”的近红外个人观。2017年，在其研发的ChemoStudio化学计量学软件实现并行模型优化技术，运算耗时减少达到50%以上。 /p p 　　 strong 人生格言： /strong 耐得寂寞，顶得压力 /p