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“眼見不一定為實(shí)”？島津工業(yè)CT帶你了解物體內(nèi)部信息
如何利用工業(yè)CT獲取物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息？
對于這個(gè)問題，我們通過一種電子器件的CT圖像來說明。
大家都知道電子鐘表上有個(gè)重要零件叫晶振，而搭過電路的人都知道：晶振，除了用在電子鐘表上，還可以用在很多地方，比如，低頭族摯愛的智能手機(jī)上、智能化程度越來越高的汽車上等等。
晶振是什么？
晶振是讓一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定、精確的單頻振蕩的電子器件。雖然形狀多種多樣，但是外形簡潔大氣，例如圖1。
圖1 普通晶振(SPXO，左)和帶有溫度補(bǔ)償電路的晶振(TCXO，右)
在簡單的外殼下，它們內(nèi)部是什么樣子？工業(yè)CT可以讓你略知一二。
晶振內(nèi)部結(jié)構(gòu)？
圖2 圖1 SPXO的透視圖像(平放俯視) 圖3 紅色虛線部分的放大透視圖像(側(cè)面)
圖4 圖1 TCXO的透視圖像(平放俯視) 圖5 紅色虛線部分的放大透視圖像(側(cè)面)
SPXO和TCXO雖然外觀相似，但是因?yàn)槠骷阅懿煌?，所以透視圖中可看到TCXO明顯比SPXO結(jié)構(gòu)復(fù)雜些。TCXO中，石英片有罩子，而且震蕩電路IC在石英片外罩的下面。透視圖上只能看到位置關(guān)系，具體樣貌無法獲知。
那么來看看晶振的CT圖像。圖6~圖10是圖1中SPXO的CT圖像。
圖6就是SPXO的MPR圖像。MPR是任意斷面圖像的簡稱。斷面3是斷面1中綠色亮線的截面圖像，斷面4是斷面2中綠色亮線的界面圖像。CT圖像中，斷面1中可見石英片的CT圖，斷面3中可見導(dǎo)電膠和膠體中氣泡的圖像，斷面4中可見震蕩電路IC的綁定點(diǎn)圖像。
圖6 圖2中紅框部分的CT斷面圖像
晶振中的石英片是什么樣子呢？
下圖就是圖6 斷面1中的石英片的樣子。
圖7 圖6斷面1中石英片的圖像
MPR圖像怎么看？
有的小伙伴可能說：MPR圖像不容易看懂啊！
那么可以看看處理后的3維效果圖——圖8和圖9。
圖8就是SPXO的內(nèi)部三維圖像，圖9是石英片下面的震蕩電路IC的三維圖像。
圖8 圖2的三維圖像 圖9 震蕩電路IC的三維圖像
圖10 對震蕩電路IC中焊點(diǎn)的缺陷分析
除了直觀的圖形數(shù)據(jù)，還可以利用分析軟件量化分析焊點(diǎn)的缺陷(VGStudio MAX)。
那么圖1中的TCXO里的石英片和震蕩電路IC又是什么樣的呢？
圖12 圖1TCXO的石英片 圖13 圖1TCXO石英片外罩下的震蕩電路IC
圖像中可見，TCXO的石英片被罩子罩住，震蕩電路IC隱藏在罩子下面。如果沒有CT的幫助，估計(jì)我們只能把TCXO的器件外殼打開才能看到里面的狀態(tài)。
外形相似的SPXO和TCXO，原來內(nèi)部差別如此之大。
后，看看為我們拍出CT圖像的儀器——島津微焦點(diǎn)X射線CT裝置inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus。
島津微焦點(diǎn)X射線CT裝置inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus
島津的CT，除了晶振這種簡單器件，大至車用鋁壓鑄件，小到碳纖維，都能夠輕松拍攝出清晰的圖像。關(guān)鍵是，拍攝對象不需要做任何特殊處理，在原有狀態(tài)下即可獲取內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，這也是CT存在的大意義。
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2025第13屆武漢國際科學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)室裝備展覽會
展會城市：武漢市展會時(shí)間：2025-03-20