Hej där! Som leverantör av felanalysmaskiner blir jag ofta frågad om hur sensorerna i dessa maskiner fungerar. Det är ett superintressant ämne, och jag är glad att bryta ner det för dig i det här blogginlägget.
Först och främst, låt oss förstå vad en felanalysmaskin handlar om. Dessa maskiner är som detektiv för elektroniska komponenter och enheter. De hjälper oss att ta reda på varför något slutade fungera eller inte fungerar som det borde. Och sensorerna i dessa maskiner är de viktigaste aktörerna för att samla in de avgörande uppgifterna som leder till grundorsaken till misslyckandet.
Olika typer av sensorer och deras arbetsprinciper
X - Ray Sensors
X - RAY -sensorer är en häftklammer i felanalysmaskiner. Du kanske har hört talas omX - Ray Insp e ction utrustning. Dessa sensorer fungerar baserat på principen om X -Ray -absorption.
X - Strålar är en form av elektromagnetisk strålning med hög energi. När en röntgenstråle riktas mot ett prov absorberar olika material i provet x - strålar i varierande grad. Täta material som metaller absorberar mer röntgenstrålar, medan mindre täta material som plast eller luft absorberar mindre.
X - Ray -sensorn på andra sidan av provet upptäcker de återstående röntgenstrålarna efter att de har gått igenom provet. Genom att analysera intensiteten hos de detekterade röntgenstrålarna kan vi skapa en bild av provets inre struktur. Om det till exempel finns en spricka i ett halvledarchip, kommer X -Ray att passera genom sprickan lättare än genom det intakta materialet. Detta dyker upp som ett lättare område i röntgenbilden, vilket gör att vi kan upptäcka defekten.
X -Ray Fluorescens (XRF) sensorer
X -räck fluorescensspektrometerSensorer arbetar på något annorlunda sätt. När hög- Energy X - Rays träffar ett prov kan de slå ut elektroner från atomernas inre skal i provet.
För att fylla vakanserna som lämnats av de utkastade elektronerna sjunker elektronerna från högre energinivåer till de lägre nivåerna. Under processen avger de sekundära röntgenstrålar, som är karakteristiska för de element som finns i provet. XRF -sensorn upptäcker dessa sekundära X -strålar och analyserar deras energier.
Varje element har en unik uppsättning energinivåer, så energin i den utsända röntgenstrålarna fungerar som ett fingeravtryck för det elementet. Genom att identifiera dessa fingeravtryck kan vi bestämma provets elementära sammansättning. Detta är oerhört användbart vid felanalys, särskilt när vi misstänker att ett visst element orsakar problemet, som förorening eller en felaktig legeringssammansättning.
Optiska sensorer
Optiska sensorer används också vanligtvis i felanalysmaskiner. De arbetar baserat på interaktion mellan ljus och provet. Det finns olika typer av optiska sensorer, men en av de vanligaste är laddning - kopplad enhet (CCD) sensor.
Ljus från en källa, såsom en LED eller en laser, riktas mot provet. Ljuset reflekterar från provets yta eller passerar genom det, beroende på inspektionstyp. CCD -sensorn fångar sedan det reflekterade eller överförda ljuset.
Sensorn består av en mängd små ljus -känsliga pixlar. Varje pixel genererar en elektrisk laddning proportionell mot mängden ljus som den får. Dessa laddningar konverteras sedan till digitala signaler, som kan behandlas för att skapa en bild av provet.
Optiska sensorer är utmärkta för att upptäcka ytfel, såsom repor, gropar eller felanpassningar. De kan också användas för att mäta dimensioner och ytråhet, vilket kan vara viktiga faktorer för att bestämma orsaken till ett misslyckande.
Akustiska sensorer
Akustiska sensorer använder ljudvågor för att upptäcka interna defekter i ett prov. De arbetar med principen om ultraljudstestning.
En ultraljudsgivare avger högfrekvensljudvågor i provet. Dessa ljudvågor reser genom materialet tills de stöter på en defekt eller ett gränssnitt mellan olika material. Vid defekten eller gränssnittet återspeglas några av ljudvågorna tillbaka till givaren, som också fungerar som mottagare.
Den tid det tar för ljudvågorna att resa till defekten och tillbaka mäts. Baserat på denna tid och den kända ljudhastigheten i materialet kan avståndet till defekten beräknas. Genom att analysera amplituden och frekvensen för de reflekterade ljudvågorna kan vi också få information om defektens storlek och natur.
Akustiska sensorer är särskilt användbara för att upptäcka delaminationer, tomrum eller sprickor inuti material som tryckta kretskort eller halvledarpaket.
Hur dessa sensorer fungerar tillsammans
I en verklig - världsfelanalysmaskin fungerar inte dessa sensorer isolerat. De arbetar ofta tillsammans för att ge en mer omfattande bild av provet.
Till exempel kan vi börja med en optisk inspektion för att snabbt identifiera alla uppenbara ytfel. Sedan kan vi använda röntgensensorer för att titta inuti provet för dolda defekter, såsom inre sprickor eller feljusterade komponenter. Om vi misstänker att det finns ett problem med elementkompositionen kan vi använda en XRF -sensor för att analysera provet. Och akustiska sensorer kan användas för att bekräfta närvaron av interna defekter och få mer detaljerad information om deras plats och storlek.
Varför förstå sensorens arbetsprinciper frågor
Som leverantör av felanalysmaskiner vet jag hur viktigt det är för våra kunder att förstå hur sensorerna fungerar. Det hjälper dem att utnyttja maskinerna och tolka resultaten exakt.
För ingenjörer och tekniker inom området gör det möjligt att känna till arbetsprinciperna att felsöka problem mer effektivt. Om de förstår hur en röntgensensor fungerar, till exempel, kan de justera inställningarna för att få bättre bilder eller diagnostisera problem med själva sensorn.
Det hjälper också till att välja rätt maskin för jobbet. Olika tillämpningar kan kräva olika typer av sensorer, beroende på arten av de defekter vi försöker upptäcka. Genom att förstå arbetsprinciperna kan kunderna fatta välgrundade beslut om vilken felanalysmaskin som är bäst lämpad för deras behov.
Låt oss prata om dina felanalysbehov
Om du är på marknaden för en felanalysmaskin, eller om du har några frågor om sensorerna eller hur de fungerar, skulle jag gärna höra från dig. Vi har ett brett utbud av maskiner med tillstånd - av - konstsensorer som kan uppfylla alla dina felanalyskrav. Oavsett om du har att göra med halvledarchips, tryckta kretskort eller andra elektroniska komponenter, har vi lösningen för dig.
Tveka inte att nå ut och starta en konversation. Vi är här för att hjälpa dig hitta den perfekta felanalysmaskinen för ditt företag.
Referenser
- "Introduktion till icke -förstörande testning" av American Society for Donestructive Testing
- "X - Ray Fluorescence Spectrometry" av John R. Devoe
- "Optiska sensorer: principer och applikationer" av SM Sze