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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 |
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 |
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。
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。
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。
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。