1、概述
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。
X 射线检测设备分类(按应用场景分)
数据来源:观研天下整理
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
应用领域 |
X射线源焦点 |
电压及输出功率 |
封装形式 |
技术特点 |
应用具体工艺环节 |
集成电路 |
焦点尺寸:0.1–15μm |
输出管电压:≤160kV;输出功率:≤80W |
封闭管/开放管 |
射线源的焦点尺寸非常小,可以实现纳米级别精度检测;绝大多数集成电路检测设备使用开放管射线源,实现高精度检测,但维护成本较高 |
晶圆切割检测、集成电路封装检测等 |
电子制造 |
焦点尺寸:1–80μm |
输出管电压:≤300kV;输出功率:≤500W |
封闭管/开放管 |
两种封装形式的射线源焦点尺寸均较小,检测精度高;射线源FOD小,可实现高几何放大倍率的检测 |
PCBA焊接质量检测、SMT质量检测、汽车电子配件X射线检测 |
新能源电池 |
焦点尺寸:5–80μm |
输出管电压:≤150kV;输出功率:≤75W |
封闭管 |
射线源焦点尺寸小,检测精度高,绝大多数检测场景是在线式检测;3C类电池所需射线源管电压90~110kV,动力类电池所需射线源管电压130~150kV |
动力类电池X射线检测、3C类电池X射线检测设备、储能电池检测等 |
铸件焊件及材料 |
焦点尺寸:400–1000μm |
输出能量:≤450kV;输出功率:≤4500W |
封闭管/开放管 |
电压高,可穿透高密度检测物;绝大多数金属铸件使用的封闭管射线源焦点尺寸大,无法进行精密检测;开放管射线源可在高电压下实现高精度检测,但维护成本较高 |
铸件X射线检测、焊件X射线检测、材料X射线检测 |
公共安全 |
焦点尺寸:1000–5000μm |
最大管电压:≤450kV;最大输出功率:≤4500W |
封闭管 |
电压高,穿透力强;需长时间连续出束;焦点尺寸大,无法进行精密检测 |
快递物流安检,地铁、客运站、机场安检,高速公路、公安检查站、监狱汽车物流园区、司法监狱等场景的整车检测 |
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2、X射线检测设备整体市场规模情况
根据观研报告网发布的《中国X射线检测设备行业现状深度分析与投资前景预测报告(2023-2030年)》显示,近年来,受下游集成电路及电子制造、新能源电池等产业需求快速增长影响,我国X射线检测设备行业市场规模维持高速增长趋势。根据数据显示,2021年我国X射线检测设备行业(除医疗健康领域外)市场规模约为119亿元,预计2026年,我国X射线检测设备行业(除医疗健康领域外)市场规模将达到241.4亿元,2021-2026年的复合增长率约为15.2%。
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3、X射线检测设备下游市场分析
(1)集成电路领域
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、封装后测等。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。
近年来,随着我国集成电路产业快速发展,驱动集成电路X射线检测设备市场需求增长。根据中国半导体行业协会数据显示,2021年中国集成电路行业销售额为10458.3亿元,2022年上半年集成电路产业销售额达4763.5亿元,同比增长16.1%。
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X射线检测设备在集成电路制造工艺环节
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(2)电子制造检测领域
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,包括虚焊、桥连、焊料不足、气孔、器件漏装以及PCB内层走线的断裂等,在一定程度上有效检验PCB中BGA、CSP等封装工艺的焊接缺陷,为SMT表面贴装行业提供一站式的检验方式,提高相关产品质量。
根据数据,目前我国SMT生产线大约5万条,贴片机总保有量超过十万台,自动贴片机市场已占全球40%,是全球最大的SMT市场。同时,伴随着国内PCB产业发展良好,相应SMT贴装行业也同步发展,对X射线影像检测设备行业需求随之上升,潜在市场容量有望进一步增长。根据Prismark数据,2021年我国PCB行业市场规模2922.3亿元,预计将在2023年市场规模达3559.9亿元。
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(3)新能源电池检测领域
新能源电池行业X射线检测设备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。在新能源汽车动力电池检测领域,随着新能源汽车快速发展,动力电池装机量也迎来爆发式增长。根据数据显示,2021年我国动力电池装机量达到154.5GWh,同比增长142.8%,2017-2021年复合增长率为43.5%,预计在2026年将达到762GWh。
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而随着大量的动力电池产品涌入市场,造成产品质量参差不齐,使得电动汽车电池安全事故频发,截至2021年,因动力电池缺陷而召回的新能源汽车数量超过7万辆。因此,电池安全性能的提升迫在眉睫,这不仅需要电池设计和工艺技术的提升,也需要高端检测设备在电池制造过程中对电池质量的监控。X射线检测作为新能源汽车锂离子电池检测必不可少的检测手段,随着动力电池市场规模高速增长,将带动X射线检测行业快速发展。
此外,在储能电池领域,由于储能电池具有使用寿命长、安全性能好、能量密度高等特点,所以对于生产一致性标准要求较高,根据相关资料可知,2011-2021年全球共发生50余起储能电站安全事故,造成了巨大损失。因此,对于储能电池行业X射线检测需求愈发重视。
近年,在国家能源转型战略和碳中和目标推进及在发电、输配电、5G基站、数据中心等场景广泛应用下,我国储能电池行业迎来爆发式发展。根据数据显示,2021年,我国储能电池新增装机量达到5.9GWh,2017-2021年复合增长率为85.5%,预计2026年有望达到新增装机量55.3GWh。
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