如何利用工業CT獲取物體的內部結構信息？

對于這個問題，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械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定、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）和帶有溫度補償電路的晶振（TCXO，右）

在簡單的外殼下，它們內部是什么樣子？工業CT可以讓你略知一二。

晶振內部結構？

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（側面）

SPXO和TCXO雖然外觀相似，但是因為器件性能不同，所以透視圖中可看到TCXO明顯比SPXO結構復雜些。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中焊點的缺陷分析

除了直觀的圖形數據，還可以利用分析軟件量化分析焊點的缺陷（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，估計我們只能把TCXO的器件外殼打開才能看到里面的狀態。

外形相似的SPXO和TCXO，原來內部差別如此之大。

后，看看為我們拍出CT圖像的儀器——島津微焦點X射線CT裝置inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus。

島津微焦點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。關鍵是，拍攝對象不需要做任何特殊處理，在原有狀態下即可獲取內部結構信息，這也是CT存在的大意義。