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Documentation Index

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X 射线 CT 是一种强大的无损检测技术，但某些电子元件可能对 X 射线和其他电离辐射敏感。  电阻器、电容器、电感器等无源电子元件和实际 PCB 本身不会受到电离辐射的影响，但闪存单元、IMU 和加速计都容易受到_总电离剂量_ (TID) 的影响，这是衡量它们所接收的电离辐射累积量的指标。 TID 会导致电子阈值漂移、漏电流、时序变化和功能故障。总剂量阈值因设备而异，因此最好通过直接测试确定给定设备的剂量阈值。扫描电子产品时，了解 TID 执行扫描非常重要，这样既可以实现给定的检查，又可以最大程度地降低影响设备性能的风险。 剂量取决于多种因素，包括：
  • Scanner 源能量
  • 扫描持续时间
  • 设备被扫描的次数
  • 零件和源之间的距离
  • 使用的过滤量
剂量率在高放大倍数（较小的源到物距）和高源能量时最高，而在低放大倍数（较大的源到物距）和低源能量时最低。  下图显示了硅（有源电子设备中的主要材料）的吸收率，可用于确定不同源能量在不同放大倍数下的吸收剂量率。 图 1. 190 kV 和 120 kV Neptunes 上电子设备的吸收剂量率。 下表提供了常见电子设备 TID 阈值的一般指导。
半导体器件类型总电离剂量阈值（krads）
线性2-50
混合信号2-50
闪存5-15
DRAM15-50
微处理器15-70
如图。 2 表面安装闪存 IC 的 X 射线检查注意事项。英飞凌科技 001-98522 修订版 *C 参考.

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扫描电子设备指南：

  • 实际上，大多数电子设备扫描都会使用某种程度的过滤来减轻多材料组件产生的伪影。  过滤可减少用于扫描的 X 射线量，从而减少剂量，但使用过滤时通常需要更长的扫描时间。  请参阅上面的图表，了解过滤级别对扫描的影响。
  • 虽然增加放大倍数会增加剂量，但它也会提高精细特征分辨率，并减少在第一次扫描无法解析目标特征时必须重复扫描的机会。
  • 定位零件后，使用自动扫描设置扫描持续时间以查找其他扫描参数。  结合上面的图表设置扫描时间可以让您控制设备接收的 TID。

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我的设备安全吗？一个有效的例子

从上表可以看出，许多设备的 TID 阈值差异很大。  虽然并非总是可行，但评估 X 射线对电子设备影响的最高置信度方法是通过实验找到 TID 限值。  请参阅此工作示例，了解如何通过实验确定 TID 阈值。 设备： 闪存驱动器 扫描条件：
  • Scanner 配置：190 kV
  • 光源到物体距离：200 毫米
  • 过滤器：0.5 毫米铜
  • 扫描持续时间：3 小时
程序：
  1. 使用上面的剂量吸光度图确定扫描条件下的剂量。  在此示例中，扫描将在 190 kV Neptune 上进行，源到物距离为 200 mm，并使用 0.5 mm 的铜过滤。  这对应于大约 2 krad/hr 的吸收剂量率。  3 小时的扫描将产生 3 小时 * 2 krad/hr = 6 krad 的剂量。
图 3. 使用 190 kV 吸收率图来确定预期扫描设置下的吸收剂量率。 2. 以 1 krad 增量扫描设备，并在两次剂量之间对设备进行功能测试。  在此示例中，这意味着以 30 分钟的增量扫描设备。 3. 继续，直到设备功能测试失败。设备未通过测试的 TID 是实验得出的剂量限值，应应用安全边际。  该余量本身可以通过重复上述过程来建立有关设备 TID 的统计数据来通过实验确定。 一如既往，如果您对具体应用有任何疑问，请通过 support@lumafield.com 联系我们！