Dickenmessmethode des Ultraschall-Rastermikroskops
Wie Ultraschall-Rastermikroskope funktionieren
Dargestellt ist das Blockschaltbild des Ultraschall-Rastermikroskopsystems. Der Ultraschallsender-Empfänger erzeugt Ultraschallimpulse einer bestimmten Frequenz (5 MHz bis 2 GHz) und erreicht die Probe durch das Kopplungsmedium (wie entionisiertes Wasser, Alkohol usw.). Da die Übertragung von Ultraschallenergie eine Kontinuität des Mediums erfordert, stören diskontinuierliche Grenzflächen wie Poren, Verunreinigungen, Delaminationen, Risse usw. die Ausbreitung von Ultraschallsignalen oder verursachen Reflexionen von Ultraschallsignalen. Wenn das Ultraschallsignal die Probe durchdringt, treten aufgrund der unterschiedlichen akustischen Impedanz verschiedener Materialien reflektierte Wellen an der Grenzfläche mit Defekten oder schlechter Bindung auf. Das vom Ultraschallwandler empfangene reflektierte Echosignal wird über den Ultraschallsenderempfänger an die A/D-Datenerfassungskarte übertragen, und das Echosignal wird verarbeitet und in Form einer Wellenform auf dem Bildschirm angezeigt. Das der Wellenform entsprechende interne Bild des Geräts kann auch auf der Bedienoberfläche angezeigt werden. Das dreiachsige Bewegungssystem trägt den Ultraschallwandler, um das zu prüfende Gerät mit hoher Geschwindigkeit abzutasten und schließlich ein hochauflösendes Ultraschallbild der entsprechenden Schnittstelle zu erhalten.
Prinzip der Ultraschalldickenmessung
Die Frequenz der Ultraschallwellen ist hoch, die Richtwirkung ist gut und die Schallgeschwindigkeit in einem homogenen Medium ist gleich. Wenn der vom Ultraschallwandler erzeugte Ultraschallimpuls durch das Koppelmittel das Messobjekt erreicht, dringt ein Teil des Ultraschallsignals in das Messobjekt ein und der andere Teil des Ultraschallsignals wird von der Bodenoberfläche des Objekts reflektiert. Der Ultraschallwandler empfängt das von der Unterseite der gemessenen Schicht reflektierte Echo, berechnet genau die Umlaufzeit der Ultraschallwelle und berechnet den Dickenwert gemäß Formel 1. Aus der Ultraschallübertragungsgeschwindigkeit herkömmlicher Materialien in Tabelle 1: Es sind einige häufig verwendete Geschwindigkeitsdaten zu finden.
Methode zur Messung der Ultraschalldicke
Das schematische Diagramm der Ultraschallwellenform zeigt den entsprechenden Zusammenhang zwischen der Ultraschallwelle und ihrem Durchgang durch das Gerät. Der Schlüssel zur Dickenmessmethode besteht darin, die Wellenform der interessierenden Dickenschicht zu ermitteln, das Frontoberflächen-Gate des Geräts festzulegen und das Daten-Gate in der interessierenden Dickenschicht festzulegen. In der Smartscan-Software des Ultraschall-Rastermikroskops liegt der Schlüssel darin, die Dicke des Geräts und der interessierenden Schicht zu bestimmen.
