ULTRASONIC C-SCAN · NDT

液冷板钎焊质量
超声 C 扫描整体成像检测

面向动力电池 / IGBT 功率模块 / 数据中心液冷板,采用水浸聚焦超声脉冲反射法,对钎焊层、搅拌摩擦焊道及流道结构做 100% 全覆盖 C 扫成像,让每一处脱粘、气孔与堵塞在图上无处遁形。

100%钎焊面全覆盖率
φ0.2 mm最小缺陷检出当量
0.5 mm标准扫查步距(可至 0.2)
≤15 min单板 400×300 检测节拍

为什么液冷板必须做 C 扫描

液冷板依靠钎焊层 / FSW 焊道把盖板与流道板连成密封整体,任何焊接缺陷都是热阻与泄漏的双重隐患——而且藏在里面,肉眼与气密试验都发现不了。

热局部过热

脱粘区失去导热通路,电芯 / 芯片局部温升超标,加速老化甚至热失控,C 扫可定位到毫米级坐标。

漏泄漏风险

连续性未熔合与贯穿气孔在振动、热循环后扩展成泄漏,冷却液侵入电池包后果严重,出厂前检出成本最低。

堵流道堵塞

钎焊剂堆积、钎料回流不良造成流道截面减小,流量不均;穿透法 + 流道成像可判定堵塞位置与长度。

批批次一致性

钎焊炉温曲线漂移整批劣化且抽检漏检率高,C 扫节拍 ≤15 min/板,可支持 100% 全检与 SPC 数据追溯。

交互式 C 扫描演示(模拟数据)

下面是一块 400 × 300 mm 钎焊液冷板的模拟 C 扫图像。鼠标悬停读取坐标与幅度,点击任意位置查看该点模拟 A 扫波形与闸门设置;可切换幅度 / 渡越时间两种成像模式,并可重新生成一组随机缺陷。

成像量:闸门内界面回波幅度(%FSH)· 值越大代表脱粘 / 空洞
0%(结合良好)100%(完全脱粘)

点击点 A 扫波形(模拟,5 MHz 聚焦)

读数 / 判定

位置 X
—
位置 Y
—
界面回波幅度
—
点判定
—

整板统计(当前数据集)

扫查覆盖率
100%
检出缺陷区
—
最大缺陷面积
—
整板结论
—

检测工艺流程

从装夹到报告五步闭环,参数化流程保证每块板数据可复现、可追溯。

装夹与耦合

板面朝上入水浸槽(或喷水耦合工装),按基准找正,建立工件坐标系。

标定与校验

用同材质带人工缺陷标块校准增益、闸门与聚焦深度,验收灵敏度 ≥ φ1 mm 当量。

自动 C 扫

XY 扫查架带动聚焦探头栅格扫查,编码器同步采样,步距 0.2~1 mm 可设。

成像与判读

幅度 / TOF 双模式成像,自动阈值分割 + 当量计算,缺陷标注并按标准评级。

报告与追溯

输出带坐标的缺陷图谱与 CAD 叠加图,数据入 MES 支持批次 SPC 分析。

典型缺陷 C 扫特征

界面闸门幅度成像下,结合良好区呈均匀低幅度底色,缺陷按机制呈现不同形貌特征。

缺陷类型形成机理C 扫图像特征危害与处置
钎焊脱粘钎料未润湿或氧化膜残留,盖板与流道板未形成冶金结合沿流道边缘或大面积高幅度团块,边缘平滑、内部幅度均匀(≥80%FSH)热阻剧增,判定不合格,整板报废或返修补焊
气孔 / 疏松群钎焊排气不良,气体滞留在钎焊层内密集点状高幅度斑点,单点 φ0.5~2 mm,呈簇状分布按点密度与最大单点尺寸评级,超标区降额使用
夹杂钎剂残渣或异物卷入钎焊层孤立高反射点/条,幅度介于脱粘与良好区之间,位置随机按尺寸与位置评估,密封线区域从严
流道堵塞钎料回流过度或钎剂堆积堵塞流道截面穿透模式下流道位置透声带中断,可测堵塞长度与截面损失流量不均,局部温升,超差板返修冲洗或报废
FSW 焊道弱结合搅拌摩擦焊热输入不足,搅拌区隧道型缺陷沿焊道走向的连续条状高幅度带,走向与焊缝一致潜在泄漏路径,密封焊道 100% 判定

技术参数(典型配置)

以下为常规水浸 C 扫系统配置示例,按板厚与钎焊层深度选型调整。

项目参数
检测方法水浸 / 喷水耦合 脉冲反射法 + 穿透法复核,界面回波闸门幅度成像
探头5 MHz / 10 MHz 水浸聚焦探头,晶片 φ6.35~12.7 mm,焦距 25~75 mm(焦柱落于钎焊层)
扫查系统精密 XY 扫查架,重复定位精度 ±0.02 mm,最大速度 300 mm/s
扫查步距0.2 ~ 1.0 mm 可设,默认 0.5 mm(与检出 φ1 mm 当量匹配)
采集100 MHz / 12 bit A/D,全波 RF 存储支持事后重建成像
成像模式幅度 C 扫 / 渡越时间 TOF / B 剖面 / 多闸门并行
检出能力钎焊层内 φ1.0 mm 当量平底孔;脱粘区最小可检 φ2 mm 单区
适用板厚面板 0.8 ~ 5 mm,复合板总厚 ≤ 30 mm
单板节拍400 × 300 mm 板,1.0 mm 步距 ≤ 8 min;0.5 mm 步距 ≤ 15 min
数据输出C 扫图(PNG/DICOM)、缺陷清单(CSV)、CAD 叠加图、MES 接口

应用场景

凡是"两层金属焊出流道"的板式换热结构,都是 C 扫描的主场。

车动力电池液冷板

电芯托盘与冷板一体化结构,出厂 100% 钎焊层检查,防止热失控起始点。

芯IGBT / 功率模块冷板

芯片直接安装面平面度与结合率要求苛刻,双面钎焊层均需 C 扫评级。

云数据中心服务器冷板

CPU/GPU 冷板批量产线检测,节拍化 C 扫 + 自动分选,支持漏检率 PPM 追踪。

储储能与变流冷板

集装箱储能 PCS 冷板、充电桩液冷模块,户外振动工况下对脱粘零容忍。