叶先生
X射线年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现的一种射线，因其能量高、穿透力强等特点被广泛应用于医疗健康和工业影像检测等领域。
X射线源（又称X射线发生器）是X射线智能检测设备的核心部件。X射线源的研发涉及电子透镜（包括阴极、阳极、栅极）材料研究、电磁场数学模型研究、电真空物理参数研究、高压系统控制、电磁干扰控制以及热管理系统开发等关键研究工作。
X射线检测作为工业影像检测的重要方法之一，其核心部件X射线源的焦点尺寸决定了检测精度，即焦点尺寸越小，检测精度越高。在集成电路、电子制造、新能源电池等精密制造领域，为满足高精度检测要求，须配置微米级、纳米级焦点尺寸X射线源，即微焦点X射线源。
根据密封方式的不同，微焦点X射线管分为开放式（开管）和封闭式（闭管）两种，对比情况如下表所示。闭管X射线源中，阴极与阳极/靶都封闭在真空管内。在使用时无需抽真空，闭管方式的X射线 kV之间，靶功率可以做到75 W，使用生命周期在3年左右，常用于集成电路及电子制造、新能源电池等精密检测等领域；开管则带有真空泵、真空阀，开管的阴极和阳极/靶都可以更换。开放式的X射线 kV之间，靶功率可以做到25 W。开管精度高，零部件可以更换，但初期设备购置成本高，多用于要求较高的科研领域或集成电路领域。
由上表可知，开管式微焦点射线源具有焦点尺寸更小、最大管电压更高的特点，具备更高的放大倍率和更强的穿透力，但同时在性价比、维护成本、使用寿命和启动时间等方面具有一定的劣势。目前，闭管式微焦点射线源仍然是集成电路、电子制造、新能源电池等精密X射线检测领域的主要选择。
受限于国内技术和制造水平不足，我国工业影像检测的微焦点X射线源几乎全部依赖进口，而用量最大的闭管微焦点射线源产品及核心技术主要掌握在日本滨松光子和美国赛默飞世尔两家企业手中。随着我国精密检测设备需求的不断提升，关键核心部件供给不足的问题日益凸显，特别是随着下游集成电路及电子制造、新能源电池产业的发展，下游面临“一源难求”的困境，严重影响了下游相关产业的产品质量检测水平。
X射线智能检测技术是原子物理学、真空物理学、材料学、电磁学、电子光学、热力学等学科交叉与融合而构成的综合型高新技术，是诸多高新技术产业和高新技术装备发展的关键技术。
从X射线检测技术的应用领域来看，1895年至今，X射线检测技术应用从最初的医疗、大焦点工业探伤等较为狭窄的领域，逐渐扩展到如今的医疗健康、微焦点工业精密X射线检测（主要面向集成电路、电子制造、新能源电池等行业）、传统工业无损检测、公共安全检测和食品异物检测等领域。
除了民用领域之外，X射线检测也逐步在航天工业、核工业、军工等领域得到应用。在可预见的未来，随着我国产业的转型升级和衍生，X射线检测必将运用到更广阔的领域中。
我国X射线智能检测主要应用于医疗健康领域和工业无损检测，其中工业无损检测领域主要应用于集成电路及电子制造、新能源电池、铸件焊件及材料检测、公共安全及其他（如食品安全等）等领域，具体如下：
上述应用中，集成电路及电子制造领域主要包括芯片、集成电路制造以及PCB印刷、PCBA装联等的检测；新能源电池领域主要包括动力电池、消费电池和储能电池等的检测；铸件焊件及材料检测领域主要包括汽车零部件、一体化压铸成型车架、航空压铸件、压力容器等的检测；食品异物检测领域主要包含罐装食品检测及袋装食品检测；在其他领域的X射线检测主要包括公共场所安防检测、车辆安全检测、材料检测等领域。
一般来说，应用领域不同，X射线检测设备的主要技术参数、封装形式、技术特点等差异较大，X射线源的焦点越小，检测精度越高。工业X射线检测设备具体的应用领域及相关的技术特点如下：
X射线检测设备下游可应用于集成电路及电子制造、新能源电池、铸件焊件及材料、医疗健康以及公共安全等领域。根据沙利文咨询的统计和预测，除医疗健康外，2021年我国X射线检测设备的市场规模约为119亿元，受到下游集成电路及电子制造、新能源电池等行业需求的快速增长影响，X射线检测设备预计在未来五年将维持高速增长的趋势，预计到2026年，我国X射线检测设备除医疗健康领域外的其他主要应用领域的市场规模为241.4亿元，未来五年的复合增长率约为15.2%。
集成电路及电子制造领域涉及电子零件的制造/组装、PCB印刷、封装等。随着电子产品的轻便化、智能化发展，半导体的尺寸在不断缩小，对集成电路封装密度的要求逐渐提高，与之相对应的缺陷要求检测精度需达到纳米或微米级别。目前，工业X射线检测设备或微焦点X射线检测设备（精度在百纳米至15微米以下）可满足复杂的集成电路及电子制造工艺的多环节检测要求。
集成电路处于整个电子信息产业链的顶端，是各种电子终端产品得以运行的基础，随着电子产品的应用和普及，集成电路行业得到了快速发展。
从规模和增速上看，根据全球半导体贸易统计组织披露数据，全球集成电路产业销售 额从2010年2499.09亿美元增长至2021年4596.85亿美元，年均复合增长率为5.7%。得益于政府的鼓励和政策的支持，集成电路成为我国重点发展的产业，从主要依赖进口，逐渐发展成先导型行业，产业规模逐渐壮大，产业结构日渐完善。近年来，我国集成电路产业呈平稳增长趋势，据中国半导体行业协会披露数据，我国集成电路产业年销售额从2010年1440.2亿元增长至2020年8848.0亿元，年均复合增长率达到19.9%。封装测试是集成电路行业重要的板块之一，约占整体集成电路行业的三分之一。根据中国半导体行业协会披露数据，2010年封装测试行业销售额为629.2亿元，到2020年增长至2509.5亿元，占集成电路行业销售总额比例为28.4%。
我国集成电路产业的快速发展驱动着集成电路X射线检测设备的需求增长。集成电路中半导体的生产流程包括晶圆制造、晶圆测试、芯片封装、封装后测试等，X射线检测可以用于晶圆的检测与封装后检测工艺中，具体如下：
第一、在晶圆切割过程中，如果产生晶格错位、孪晶面、堆垛层错等情况，会造成品质问题，影响半导体材料的特性，最终影响元器件的性能。因此，半导体工业有对晶圆表面缺陷的检测需求。对晶圆的检测分为接触法和非接触法。接触法以针触法为代表，通过触针与被检表面进行接触，将被测表面的轮廓信息传递到传感器进行检测。非接触法中，X射线无损检测技术通过X射线与数字图像处理技术相结合，对晶圆的切割角度、尺寸等进行检测。
第二、半导体芯片的封装是指对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，对半导体芯片的封装有多种不同的形式，如DIP（直插式封装）、SOP（小外形封装）、BGA（球栅阵列封装）等，塑封之后的半导体芯片还需要进行如入检、测试、包装等工序，最后才能入库出货。X射线无损检测技术在芯片封测应用中，可以对芯片内部的线路排布、焊接情况、封装情况等进行高分辨率检测，满足对芯片的产品质量控制的要求。集成电路X射线检测设备按精度要求可以分为微米级、百纳米级，按检测类型可以分为2D检测设备和3D/CT检测设备，可满足不同半导体厂商、不同产品精度以及不同应用场景的检测需求。
目前，集成电路X射线检测设备以德国、美国和日本等国外厂商为主，特别是百纳米级检测精度的检测设备市场主要集中国外厂商中。国内少数厂家如日联科技等已自主研发出集成电路X射线检测设备，可应用于集成电路封测环节的微米级2D和3D/CT检测，打破了国外的垄断。
随着全球产业升级和我国制造业的逐步转型，中国电子制造业不断吸收国外先进的制造技术，极大推动了SMT表面贴装技术的完善和发展。SMT是指贴片式元器件装焊在印刷电路板表面上的一种技术。与传统通孔组装技术相比，该技术具有组装密度高、产品体积小（体积缩小40%~60%）、重量轻（重量减轻60%~80%）、可靠性高、抗振能力强、易于实现自动化等优点。
据统计，目前我国SMT生产线万条，贴片机总保有量超过十万台，自动贴片机市场已占全球40%，成为全球最大、最重要的SMT市场。据Prismark统计数据，全球PCB产值从2010年的524.7亿美元增长至2020年652.0亿美元，年均复合增长率为2.2%。其中，受益于中国内需市场的逐渐增长，产业链配套体系的日益完善，以及相对低廉的劳动力成本，中国市场PCB产值持续稳定增长，从2010年的201.7亿美元增长至2020年的351.0亿美元，年均复合增长率为5.7%，高于全球市场平均增速，同时中国市场在全球市场的占比从2010年的38.4%，持续上升至2020年的53.8%。
由上图可知，我国在PCB行业的发展势头良好，在全球市场范围内的生产优势依然存在。我国PCB产业发展良好的同时，相应SMT贴装行业也同步发展，对X射线影像检测设备的需求同步上升，X射线检测设备的潜在市场容量有望进一步增长。
在电子制造X射线检测领域，微焦点X射线检测设备可以获得器件的内部结构，发现隐藏在封装体内部的各种缺陷，其中包括虚焊、桥连、焊料不足、气孔、器件漏装等，同时可以发现PCB内层走线的断裂以及肉眼和在线测试检查不到的内部结构。这在一定程度上，有效检验了PCB中BGA、CSP等封装工艺的焊接缺陷，为SMT表面贴装行业提供了一站式的检验方式，完善了SMT工艺流程，提高了对质量的判定。
电子制造X射线智能检测设备主要分为在线式和离线式两类。其中在线D/CT检测设备中，国外厂商占有较高的市场份额。国内有少数厂家已研发出在线D检测设备和高端离线式CT检测设备。
X射线检测设备与新能源电池行业的发展密切相关，主要应用于新能源汽车动力电池检测、消费电池检测和储能电池检测等新能源电池领域。
近几年，随着新能源汽车进入大面积普及阶段，动力电池装机量迎来爆发式增。
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