Метод вимірювання товщини ультразвуковим скануючим мікроскопом
Як працюють ультразвукові скануючі мікроскопи
Наведено структурну схему системи ультразвукового скануючого мікроскопа. Приймач ультразвукового передавача генерує ультразвукові імпульси певної частоти (від 5 МГц до 2 ГГц) і досягає зразка через сполучне середовище (таке як деіонізована вода, спирт тощо). Оскільки передача ультразвукової енергії вимагає, щоб середовище було безперервним, розривні поверхні розділу, такі як пори, домішки, розшарування, тріщини тощо, заважатимуть поширенню ультразвукових сигналів або спричинятимуть відображення ультразвукових сигналів. Коли ультразвуковий сигнал проходить через зразок, через різницю в акустичному опорі різних матеріалів на поверхні розділу з’являться відбиті хвилі з дефектами або поганим зв’язком. Відбитий луна-сигнал, отриманий ультразвуковим перетворювачем, передається на плату збору даних A/D через приймач ультразвукового передавача, а луна-сигнал обробляється та відображається на екрані у вигляді хвилі. Внутрішнє зображення пристрою, що відповідає формі хвилі, також може відображатися на робочому інтерфейсі. Триосьова система руху несе ультразвуковий перетворювач для сканування тестованого пристрою на високій швидкості та, нарешті, отримує ультразвукове зображення високої роздільної здатності відповідного інтерфейсу.
Принцип ультразвукового вимірювання товщини
Частота ультразвукових хвиль висока, спрямованість хороша, а швидкість звуку в однорідному середовищі однакова. Коли ультразвуковий імпульс, створений ультразвуковим перетворювачем, досягає вимірюваного об’єкта через сполучний агент, частина ультразвукового сигналу проникає в вимірюваний об’єкт, а інша частина ультразвукового сигналу відбивається нижньою поверхнею об’єкта. Ультразвуковий перетворювач приймає ехосигнал, відбитий нижньою поверхнею вимірюваного шару, точно розраховує час проходження ультразвукової хвилі та обчислює значення товщини відповідно до формули 1. Зі швидкості ультразвукової передачі звичайних матеріалів у таблиці 1, можна знайти деякі часто використовувані дані про швидкість.
Ультразвуковий метод вимірювання товщини
Схематична діаграма ультразвукової хвилі показує відповідне співвідношення між ультразвуковою хвилею та її проходженням через пристрій. З цього ключ до методу вимірювання товщини полягає в тому, щоб знайти форму хвилі шару товщини, що цікавить, встановити затвор передньої поверхні пристрою та встановити строб даних у шарі товщини, який цікавить. У програмному забезпеченні Ultrasonic Scanning Microscope Smartscan ключовим є те, як визначити товщину пристрою та шару, що цікавить.
