Метода мерења дебљине ултразвучног скенирајућег микроскопа
Како раде ултразвучни микроскопи за скенирање
Приказан је блок дијаграм система ултразвучног скенирајућег микроскопа. Пријемник ултразвучног предајника генерише ултразвучне импулсе одређене фреквенције (5 МХз до 2 ГХз) и стиже до узорка кроз медијум за спајање (као што је дејонизована вода, алкохол, итд.). Пошто пренос ултразвучне енергије захтева да медијум буде непрекидан, дисконтинуални интерфејси као што су поре, нечистоће, раслојавања, пукотине, итд. ће ометати ширење ултразвучних сигнала или изазвати рефлексију ултразвучних сигнала. Када ултразвучни сигнал прође кроз узорак, због разлике у акустичкој импеданси различитих материјала, рефлектовани таласи ће се појавити на интерфејсу са дефектима или лошим везивањем. Рефлектовани ехо сигнал који је примио ултразвучни претварач се преноси на А/Д картицу за прикупљање података преко пријемника ултразвучног предајника, а ехо сигнал се обрађује и приказује на екрану у облику таласа. Унутрашња слика уређаја која одговара таласном облику такође се може приказати на оперативном интерфејсу. Систем покрета са три осе носи ултразвучни претварач за скенирање уређаја који се тестира великом брзином, и на крају добија ултразвучну слику високе резолуције одговарајућег интерфејса.
Принцип ултразвучног мерења дебљине
Фреквенција ултразвучних таласа је висока, усмереност добра, а брзина звука у хомогеном медију је иста. Када ултразвучни импулс који генерише ултразвучни претварач доспе до мереног објекта кроз средство за спајање, део ултразвучног сигнала продире у мерени објекат, а други део ултразвучног сигнала се рефлектује од доње површине објекта. Ултразвучни претварач прима ехо рефлектован од доње површине мереног слоја, тачно израчунава време повратног пута ултразвучног таласа и израчунава вредност дебљине према формули 1. Из брзине ултразвучног преноса конвенционалних материјала у табели 1, могу се пронаћи неки често коришћени подаци о брзини.
Метода ултразвучног мерења дебљине
Шематски дијаграм ултразвучног таласног облика показује одговарајући однос између ултразвучног таласа и његовог проласка кроз уређај. Од њега, кључ методе мерења дебљине је проналажење таласног облика слоја дебљине од интереса, постављање капије предње површине уређаја и постављање капије података у слоју дебљине од интереса. У софтверу Ултрасониц Сцаннинг Мицросцопе Смартсцан, кључ је како одредити дебљину уређаја и слој од интереса.
