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超声波显微镜的优势

发表时间:2022-10-21      点击次数:171
  超声波显微镜是一种利用超声波为传播媒介的无损检测设备。大家知道,许多物体虽不能使光波通过,但却能使超声波通过。在30年前就有人用超声波代替光波来观察微观世界的这种设想。但超声波显微镜真的开始使用是近几年的事情。现在,该仪器已能把电子器件和生物细彻的微加构造作为观察对象。在工作中采用反射或者透射等扫描方式来检查元器件、材料、晶圆等样品内部的分层、空洞、裂缝等缺陷。
 
  其核心就是带压电陶瓷的微波链,压电陶瓷在射频信号发生的激励下,产生短的声脉冲,随后这些声脉冲被声透镜聚焦在一起,超声波扫描显微镜的这个带压电陶瓷的部件叫换能器。换能器既能把电信号转换成声波信号,又能把从待测样品反射或透射回来的声波信号转换成电信号,送回系统进行处理。
 
  换能器负责将电磁脉冲转换成声脉冲,离开换能器后,声波被声透镜通过耦合介质(一般是去离子水或无水酒精等)聚焦在样品上。耦合介质是为了防止超声波信号快速衰减,因为超声波信号在一些稀疏介质中传播时会有快速衰减。样品置于耦合介质中,只要声波信号在样品表面或者内部遇到声波阻抗介面(如遇到孔隙、气泡、裂纹等),就会发生反射。
 
  换能器接收到反射信号后,会将其转换成电脉冲,超声波信号转换成电脉冲后表征为256级灰度值。每只换能器都有其特定的超声波频率。这个过程就是 超声波显微镜反射工作模式的基本过程。
 
  特点及优势:
 
  1.超声波检测结果准,天生具有对缺陷敏感等特性。
 
  2.无损检测,不需要破坏工件,即可检测材料内部缺陷。
 
  3.对人体无危害、健康环保。检测成本低,无耗材。
 
  4.超声检测范围广:可检测多种材料、分层、复杂结构的工件,如半导体、芯片,金属零部件、锂电池、复合材料、碳纤维材料等等,且对超声材料检测条件要求低。
 
  5.超声扫描成像直观,缺陷清晰可见,简单易操作,检测图像反应材料内部信息数据多。
 
  6.可做分层检测(1~99)层,检测精度高,图像分辨率高,可达微米级别。
 
  7.检测效率快,边扫描边成像,可适配生产线。
 
  8.可对缺陷定性定量分析,支撑MES系统接入,如对同一生产批次零部件的缺陷做分析,利于调整优化生产工艺。

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