X-Ray檢測技術自20世紀70年代開始應用于工業領域以來，憑借其在微米范圍內對材料缺陷分析的高精度優勢，逐漸成為無損檢測領域的重要技術手段。隨著電子產品的微小化以及對元部件可靠性要求的不斷提高，X-Ray檢測技術在材料無損檢測中的應用日益廣泛，并且隨著技術的不斷革新，其應用范圍也在持續拓展。

X-Ray檢測的基本原理

微焦點X-Ray檢測的核心原理是利用X射線穿透待檢樣品，并在圖像探測器上形成放大的X光圖像。

圖像的質量主要由分辨率和對比度兩個關鍵因素決定。

成像系統的分辨率，即圖像的清晰度，主要取決于X射線源的焦斑大小、X光路的幾何放大率以及探測器像素的大小。

微焦點X光管的焦斑可以小至幾個微米，X光路的幾何放大率可達到10~2500倍，而探測器像素的尺寸可小到幾十微米。這些因素共同作用，使得微焦點X-Ray檢測能夠在高放大率下實現微米范圍內的清晰成像。

成像系統的對比度則取決于圖像探測器的探測效率、電子學系統的信噪比以及合適的X射線能量。

目前，一般的X射線成像技術能夠獲得優于1%的對比度，這使得微焦點X-Ray檢測能夠有效區分材料內部的微小差異，從而實現對材料缺陷的精準檢測。金鑒實驗室在進行試驗時，嚴格遵循相關標準操作，確保每一個測試環節都精準無誤地符合標準要求。

微焦點X射線管的結構與原理

• 傳統X射線管：毫米級焦斑，成像模糊。

微焦點管：電子經磁透鏡聚焦為微米級焦斑，實現高倍放大下的清晰成像。

X射線探測器的發展與應用

1. 膠片探測器

缺點：一次性、高成本、耗時、化學污染。

2. 數字成像技術

優勢：快速、低成本、可存儲、無化學廢物，支持放大與自動分析。

3. 技術演進

熒光屏（1895年）：早期模擬成像，靈敏度低。

影像增強器（1950年代）：模擬信號放大，用于非關鍵工業場景。

數字射線成像（DR）：

①線性二極管陣列：靈活尺寸，但高速掃描精度受限。

②CR（計算機射線成像）：可重復使用的光感屏，需中間讀取步驟。

③平板探測器（非晶硅/非晶硒）：大尺寸、高分辨率，前者速度快，后者精度高。

④CMOS線性陣列：高分辨率，速度介于非晶硅與非晶硒之間。

數字X射線成像技術的發展歷程

• 1895年：倫琴發現X射線，早期用于醫學與工業檢測（如鍋爐）。
• 1950年代前：膠片為主，操作繁瑣。
• 1950年代：影像增強器實現實時模擬成像。
• 1980年代：CR技術實現數字化，但非實時。
• 1990年代后：數字平板技術（非晶硅/硒、CMOS）取代膠片，高效、高精度。

目前，非晶硒和非晶硅是主流數字平板技術，前者空間分辨率高，后者成像速度快。此外，CMOS X射線平板技術也具高能量耐受性和高分辨率等優勢。

X射線技術的案例

案例：MiniLED倒裝芯片焊接缺陷檢測

委托單位送測MiniLED燈珠進行X-RAY檢測，排查倒裝芯片是否存在焊接缺陷，結果顯示芯片焊接存在空洞異常，其中負極焊盤的空洞比正極更為顯著。

結論

微焦點X-Ray檢測技術憑借其高分辨率和高對比度的優勢，在材料無損檢測領域得到了廣泛應用。未來，隨著技術的進一步革新，微焦點X-Ray檢測技術將在更多工業領域發揮重要作用，為提高產品質量和可靠性提供有力支持。