X射线智能检测装备行业深度分析报告：现状趋势下游市场竞争格局机遇挑战.docx

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1、X射线智能检测装备行业深度分析报告（现状趋势、下游市场、竞争格局、机遇挑战）2023年3月一、X射线源概述31X射线、X射线源及其工作原理32.我国X射线源面临供应不足的困境5二、X射线智能检测装备行业概况51. X射线智能检测设备主要应用领域52. X射线检测设备下游市场前景可观7三、行业近三年的发展情况与未来趋势171近三年发展情况172、行业未来发展趋势18四、行业发展面临的机遇和挑战191、机遇192、挑战21五、行业内主要企业211、X射线智能检测装备领域主要企业222、X射线源领域主要企业223、行业内主要企业基本情况23一、X射线源概述1X射线、X射线源及其工作原理X射线（又称伦

2、琴射线、X-Ray）是1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现的一种射线，系高速运动的电子在与物质相互作用中产生的。在X射线管中,从阴极发射的电子，经阴极、阳极间的电场加速后，轰击X射线阳极靶，将其动能传递给靶上的原子，其中约有1%左右的能量转化为X射线，并从X射线照射窗中射出。X射线源阴极发射的电子被聚焦到靶上的一个点，称之为焦点，焦点的尺寸越小，则检测精度越高。因X射线能量高、穿透力强等特点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

3、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。图示：X射线真空管结构示意X射线检测作为工业影像检测的重要方法之一被广泛应用，其核心部件X射线发射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。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射线管高压一般在30kV-150kV之间，靶功率可以做到75W,使用生命周期在3年左右，常用于集成电

4、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射线管高压一般在30-225kV之间，靶功率可以做到25W。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。闭管式热阴极微焦点射线源与开管微焦点射线源在应用领域、焦点尺寸、最大管电压、真空系统、电子发射形式、维护成本与使用寿命、集成形式、启动时间、性价比等的对比情况如下：项目封闭式热阴极微焦点射线源开管式微焦点射线源应用领域集成电路封装、电子制造、新能源电池检测集成电路晶圆检测焦,点尺J3-80m0.1-3m最大管电压180kV300kV真空系

5、统保持真空密封配备独立的真空泵，每次使用前需抽真空电子发射形式一般反射型透射型维护成本与使用寿命无需维护，寿命可达5,000-8,000小时维护频率约500小时，维护成本较高集成形式一体集成式分离式启动时间约10分钟，在预热后即可发生射线40分钟，需要使用真空泵对X射线管进行抽真空性价比较高较低，价格在封闭管的五倍以上由上表所述，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。工业X射线检测原理

6、示意图如下:2.我国X射线源面临供应不足的困境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。二、X射线智能检测装备行业概况1.X射线智能检测设备主要应用领域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

7、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

8、、公共安全及其他（如食品安全等）等领域，具体如下：X射线检测装备分类（按应用场景分）电子制造及改或电路I新能计电池I饵件坪件及材料I食品异物IK他芯片制造臬成电路航造PCB印刷PCBA升测动力电池储能电池消费电池汽车工业航天航空业压力或为增装食品袋袋食品公共场所安防隼安检材料领状上述应用中，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X射线检测包括

9、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表所示:主要技术参数封装形式技术特点应用具体工艺环节应用领域X射线源焦点电压及输出功率集成电路焦点尺寸：0.1-15m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：1-80m输出管电压：300kV输出功率

10、：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，可实现高凡何放大倍率的检测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：5-80m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90110kV,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：400-1,000m输出能量：“50kV输出功率：4,500W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

11、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：1,000-5,000m最大管电压：450kV最大输出功率：4,500W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2.X射线检测设备下游市场前景可观（1）X射线检测设备整体市场规模情况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

12、计和预测，除医疗健康外，2023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%o中国X射线检测设备市场规模（除医疗健康领域应用外）2023年-2026年预测（单位：亿元）300.0数据来源：沙利文咨询（2）集成电路及电子制造领域X射线检测设备市场规模情况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

13、，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。A.集成电路检测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2,499.09亿美元增长至2023年4,596.85亿美元，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

14、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1,440.2亿元增长至2023年8,848.0亿元，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-O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2023年，增长至2,509.5亿元，占集成电路行业销售总额比例为28.4%。中国集成电路及封测产业销售额，20102023年单位：亿元数据来源：中国半导体行业协会我国

15、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、挛晶面、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D1P（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