Metoda de măsurare a grosimii microscopului cu scanare cu ultrasunete
Cum funcționează microscoapele cu scanare cu ultrasunete
Este prezentată schema bloc a sistemului de microscop cu scanare cu ultrasunete. Receptorul transmițător cu ultrasunete generează impulsuri ultrasonice cu o frecvență specifică (5 MHz până la 2 GHz) și ajunge la probă prin mediul de cuplare (cum ar fi apă deionizată, alcool etc.). Deoarece transmiterea energiei ultrasonice necesită ca mediul să fie continuu, interfețele discontinue precum porii, impuritățile, delaminațiile, fisurile etc. vor interfera cu propagarea semnalelor ultrasonice sau vor provoca reflexii ale semnalelor ultrasonice. Când semnalul ultrasonic trece prin eșantion, din cauza diferenței de impedanță acustică a diferitelor materiale, vor apărea unde reflectate la interfață cu defecte sau lipire slabă. Semnalul de eco reflectat primit de traductorul ultrasonic este transmis cardului de achiziție de date A/D prin receptorul transmițător ultrasonic, iar semnalul de eco este procesat și afișat pe ecran sub forma unei forme de undă. Imaginea internă a dispozitivului corespunzătoare formei de undă poate fi afișată și pe interfața de operare. Sistemul de mișcare cu trei axe poartă traductorul ultrasonic pentru a scana dispozitivul testat la viteză mare și, în final, obține o imagine ultrasonică de înaltă rezoluție a interfeței corespunzătoare.
Principiul de măsurare a grosimii cu ultrasunete
Frecvența undelor ultrasonice este mare, directivitatea este bună, iar viteza sunetului într-un mediu omogen este aceeași. Când impulsul ultrasonic generat de traductorul ultrasonic ajunge la obiectul măsurat prin agentul de cuplare, o parte a semnalului ultrasonic pătrunde în obiectul măsurat, iar cealaltă parte a semnalului ultrasonic este reflectată de suprafața inferioară a obiectului. Traductorul cu ultrasunete primește ecoul reflectat de suprafața inferioară a stratului măsurat, calculează cu precizie timpul de parcurs dus-întors al undei ultrasonice și calculează valoarea grosimii conform formulei 1. Din viteza de transmisie ultrasonică a materialelor convenționale din tabelul 1, pot fi găsite câteva date de viteză utilizate în mod obișnuit.
Metoda de măsurare a grosimii cu ultrasunete
Diagrama schematică a formei de undă ultrasonică arată relația corespunzătoare dintre unda ultrasonică și trecerea acesteia prin dispozitiv. Din aceasta, cheia metodei de măsurare a grosimii este să găsiți forma de undă a stratului de grosime de interes, să setați poarta de suprafață frontală a dispozitivului și să setați poarta de date în stratul de grosime de interes. În software-ul Microscop cu scanare cu ultrasunete Smartscan, cheia este cum să determinați grosimea dispozitivului și stratul de interes.
