X射线检测原理、应用及发展趋势分析

最佳答案 匿名用户编辑于2023/09/18 09:14

广泛应用于各类工业无损检测领域。

1.X射线检测原理

X射线可使感光体成像,利用被穿透物质对X射线的差别吸收,以影像展现物体内部结构或缺陷特征。X射线检测主要应用于医疗健康和工业无损检测领域。 工业X射线检测装备:主要包括集成电路及电子制造、新能源电池、铸件焊件及材料检测、公共安全及其他检测领域。集成电路及电子制造检测:芯片、集成电路制造、封装以及PCB印刷、PCBA装联、电子元器件质量检测。 新能源电池检测:动力电池、消费电池和储能电池等检测。 铸件焊件及材料检测:①汽车制造:一体化压铸车架、汽车零部件检测;②航空航天:设备生产过程中对发动机、起落架、飞机机体等焊接和铸造过程中的缺陷检测;③压力容器:输气管道、气瓶、气罐、锅炉等内部焊接和铸造过程中的缺陷检测。 其他检测:公共场所安防检测、车辆安全检测、材料检测、食品异物检测等。

2.应用一:电子制造及集成电路:检测应用成熟,标准化程度较高

常见缺陷类型:虚焊/气泡/引线断裂/变形等缺陷 。电子制造检测:检测PCB/PCBA制程中的偏位、桥接、开路、虚焊、假焊等缺陷; 集成电路封装检测:检测芯片内部线路排布、引线断裂、灌胶气泡、虚焊等缺陷; 标准化程度较高,离线向在线检测升级 。检测场景标准化程度高,标准型设备为主:电子制造及集成电路领域X射线检测发展 成熟,缺陷检测场景差异性较小,以标准型设备为主,回款周期较快。 质量标准要求加强,在线型检测需求提升:客户根据自身产品检测场景需求可选择离 线型或在线型设备:①离线型装备常用作抽检方式;②在线型设备可实现全检,在产 品下线前实现自动全检、不合格产品自动分拣,并且设备与客户MES系统相连,可以 将检测数据实时反馈至前段工艺,保证良率。随着下游对电子元器件质量标准要求提 高,在线型设备需求不断提升,日联科技在电子制造及集成电路领域的在线型设备收 入占比由2019年的14.06%提升至2022年上半年的48.05%。

3.应用二:新能源电池检测:抽检升级为在线全检带动需求快速增长

常见缺陷类型:动力/储能/消费电池的电芯极片对齐度/数量/褶皱等缺陷。 检测电芯卷绕对齐度、极耳焊接、极片褶皱、电芯入壳尺寸等,涵盖动力电池(卷绕 型和叠片型)、消费电池和储能电池的缺陷检测,保障电池质量安全。 非标定制化程度高,在线检测为主 。 非标定制化程度高:不同客户对于电池厚度、识别缺陷种类、检测效率/精度都有特 定要求,且检测设备要和客户产线节拍相匹配,以定制化设备为主,回款周期较长。 在线检测为主:随着新能源电池行业对电池质量管控要求提升,2020-2021年逐步由 抽检向全检过渡,带动在线型装备需求快速增长,日联科技2021年在线型设备收入 1.15亿元,同比增长287.12%,主要系头部客户如宁德时代、欣旺达和比亚迪等加大 采购。日联科技在新能源电池领域的在线型设备收入占比由2019年的57.49%提升至2022 年上半年的75.71%,以在线全检为主。

4.应用三:铸件焊件及材料检测:下游应用广泛,发展前景广阔

常见缺陷类型:焊接和铸造过程中的虚焊/气孔/疏松/裂纹/夹渣等缺陷 。 被检测物体包括汽车领域的一体化压铸车架和汽车轮毂等零部件、航空航天设备生产 过程中发动机和起落架、压力容器如输气管道和气瓶气罐等,检测焊接过程中的虚焊、 假焊、夹渣等缺陷,以及铸造过程中的疏松、气孔等缺陷。 离线检测为主,下游应用前景广阔。 离线检测为主:日联科技2021和2022年上半年铸件焊件及材料离线设备收入占比100%; 下游应用领域广泛,一体化压铸催生新需求:在铸件焊件及材料检测领域,X射线成 像是最直观、灵敏、便于定量分析的技术手段,具有不可替代优势,广泛应用于于汽 车制造、航空航天、压力容器等领域。在汽车制造领域,轻量化要求提升单车的镁合 金、铝合金用量以及一体式压铸工艺的发展,带动X射线检测需求增长。2022年日联 科技交付特斯拉上海工厂的首台一体化压铸成型车架X射线检测装备,同类型设备已 完成向蔚来配套工厂的交付,并与其他新能源整车厂推进合作,处于国内领先地位。

5.发展趋势:在线型检测和3D/CT检测是趋势

离线型向在线型检测升级,提升检测效率。随着集成电路及电子制造、新能源电池制造、 汽车制造等行业对产品质量安全要求提高,以 及生产效率大幅提升,传统离线型X射线检测设 备逐渐变得低效,更加高效的在线型射线检测 设备渗透率逐渐提升,尤其在动力电池检测领 域快速普及,实现电池下线自动检测全覆盖。 未来,在线型检测设备替代离线型检测设备是 发展方向,满足下游对更高检测效率的需求。

 2D检测向3D/CT检测升级,增强检测效果。3D/CT检测设备通过旋转聚光束和样品并通过计 算机断层扫描技术扫描每个投影模拟三维图像, 生成3D检测影像。3D影像可以显示物体的内部 结构,包括缺陷或目标区域的确切空间位置、 测量内部结构的尺寸。相比传统的2D检测,3D 图像可以还原物体内部的三维结构,立体影像 分析可真实反映缺陷程度,在精密检测领域至 关重要,是X射线检测设备重要发展方向。