Metoda mjerenja debljine ultrazvučnog skenirajućeg mikroskopa
Kako rade ultrazvučni mikroskopi za skeniranje
Prikazan je blok dijagram sistema ultrazvučnog skenirajućeg mikroskopa. Prijemnik ultrazvučnog odašiljača generiše ultrazvučne impulse određene frekvencije (5 MHz do 2 GHz) i stiže do uzorka kroz medijum za spajanje (kao što je dejonizovana voda, alkohol, itd.). Budući da prijenos ultrazvučne energije zahtijeva da medij bude kontinuiran, diskontinuirani interfejsi kao što su pore, nečistoće, delaminacije, pukotine, itd. će ometati širenje ultrazvučnih signala ili uzrokovati refleksiju ultrazvučnih signala. Kada ultrazvučni signal prođe kroz uzorak, zbog razlike u akustičkoj impedanciji različitih materijala, reflektirani valovi će se pojaviti na sučelju s defektima ili lošim vezama. Reflektirani eho signal koji je primio ultrazvučni pretvarač prenosi se na A/D karticu za prikupljanje podataka preko prijemnika ultrazvučnog predajnika, a eho signal se obrađuje i prikazuje na ekranu u obliku valnog oblika. Interna slika uređaja koja odgovara talasnom obliku takođe se može prikazati na operativnom interfejsu. Troosni sistem kretanja nosi ultrazvučni pretvarač za skeniranje uređaja koji se testira velikom brzinom, i konačno dobija ultrazvučnu sliku visoke rezolucije odgovarajućeg interfejsa.
Princip ultrazvučnog mjerenja debljine
Frekvencija ultrazvučnih talasa je visoka, usmerenost dobra, a brzina zvuka u homogenom mediju je ista. Kada ultrazvučni impuls koji generiše ultrazvučni pretvarač dospije do mjerenog objekta kroz sredstvo za spajanje, dio ultrazvučnog signala prodire u mjerni objekt, a drugi dio ultrazvučnog signala se reflektira od donje površine objekta. Ultrazvučni pretvarač prima eho reflektiran od donje površine mjerenog sloja, precizno izračunava vrijeme povratnog putovanja ultrazvučnog talasa i izračunava vrijednost debljine prema formuli 1. Iz brzine ultrazvučnog prijenosa konvencionalnih materijala u Tabeli 1, mogu se pronaći neki često korišteni podaci o brzini.
Ultrazvučna metoda mjerenja debljine
Šematski dijagram ultrazvučnog talasnog oblika pokazuje odgovarajući odnos između ultrazvučnog talasa i njegovog prolaska kroz uređaj. Od njega, ključ metode mjerenja debljine je pronaći talasni oblik sloja debljine od interesa, postaviti prednju površinsku kapiju uređaja i postaviti kapiju podataka u sloj debljine od interesa. U softveru Ultrasonic Scanning Microscope Smartscan, ključ je kako odrediti debljinu uređaja i sloj od interesa.
