检测IGBT模块： 用超声波还是X射线？

不同于X射线， 超声波不是电磁频谱中的一部分， 但它是机械能。当C-SAM®系统脉冲超声波进入—个材料时， 脉冲 以引起分子运动的波的形式传播。部分脉冲可能会分散在各 个方向。—些脉冲能量可能被分子吸收， 特别是长、扭曲和灵活的聚合物的分子。超声波能型可导致分子弯曲。大多数生产材料都可充分传送成像的超声波。另一方面 ， 虽然薄样本的橡胶已经成像，但橡胶是迅速吸收超声波的材料的—个例子。*少吸收的材料是金刚石晶体。
声学图像可显示内部材料界面—一例如对聚合物键合
(polymer bond)的金属——因为材料界面反射了回到用于集合(collection)的传感器的超声波。反射的脉冲可报告材料界面引起的回波振幅、界面的极性 ， 以及传播时间。固－固相界面的温和振幅或多或少， 取决千这两种固体材料的属性。
当超声波脉冲攻击固－气界面时， 如金属和空气填充的 空洞之间的界面 ， 结果有很大的不同，因为这些界面有*高 的振幅。攻击界面的典型值大千99.99%的能量披反射回传感器。假设在陶瓷层和 IGBT模块焊料之间有— 个<1µ 厚的 间隙。当超声波脉冲攻击间隙顶部时一—即固－气界面一— 大千99.99%的脉冲能匾被反射。一小部分脉冲可能会跨越间隙，并遇到间隙底部的气－固界面 ， 此时大千99.99%的非常微弱的脉冲可能被反射。
通过—个给定材料的超声波传输取决于远低于X射线束

传输的该材料的质虽密度。在陶瓷等一些材料中，高孔隙率（即 ， 包括大垃微观间隙型特征）可能散射超声波并限制声学成像， 但是这些气孔不会改变固体材料的固有密度。因此 ， 在IGBT模块的成像中 ， X射线和超声波所获得的 信息有相当大的差异X 射线显示了材料密度的变化 ， 而超声波显示了内部界面的差异。如果有分层， 例如， 在陶瓷层和散热片之间 ， 或更确切地说是在陶瓷层和焊接陶瓷层和散热片的焊料之间 ， 这里的每 个方法将看到：

1）通过分层的X射线光子可能仅会遇到比通过该模块其他区域的光子更低的总体密度。不同的是， 对于也许0.5 mm 的距离 ， 光束通过的是空气而不是焊科。这种差异是如此微小， 以至在 X 射线图像中通常看不见分层， 因此也就不可能确定—次接合界面出现了分层。对千X射线可见的间隙型缺陷 ， 为了使间隙在光束衰减条件下出现明显的差异， 间隙需要有足够的厚度 ， 而IGBT 模块需要足够薄。

2）超声波将几乎完全被间隙的初始固－气界面反射。反射几乎是全部， 无论间隙的厚度是1cm, 还是远远小于1微米。