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简介
这是扫描声学显微镜ppt,包括了超声波基础,声学扫描显微镜工作原理,声扫应用范围,声扫模式,Thru-模式扫描,脉冲反射方式-透射方式对比,部分声扫技巧等内容,欢迎点击下载。
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扫描声学显微鏡Scanning Acoustic Microscopy ——原理与应用 1.超声波基础 超声波指的是频率高于20KHz的声波,超过10MHz的超声波不能穿透空气。(检测中应用的超声波频率通常超过10MHz。) 扫描声学显微中利用到的主要优点: 能在液体或固体材料中自由传输; 声波会在材料界面,内部缺陷或材料变化的地方发生反射; 能够聚焦,能够沿直线传输; 对材料非破坏性。 材料的声学特性 密度( ) 声速(C) 声阻(Z) Z= C 2.声学扫描显微镜工作原理 根据超声波的反射与传输特性,基本的声扫模式如左图所示: 脉冲反射方式 透射方式 3. 声扫应用范围 超声波的特性决定了声扫的应用范围: 不同材料间的界面粘接情况; 材料内部的空洞、裂纹、夹杂及材料的不均匀性; 材料特性分析(声阻分析)。 具体到元器件检测方面,可以进行以下内容的检测: 4.声扫模式 A-模式 B-模式 C-模式 Thru-模式 A-模式扫描 发射的超声脉冲保持在样品的某处位置,聚焦在检测深度上,从这点深度上的反射波得到信息。 A模式扫描是对一个点反射波形的分析,是构成脉冲反射扫描的基础。 A-模式扫描——聚焦 声学显微镜的聚焦与光学显微镜的聚焦类似,通过改变检测点与声学探头的位置来实现最优化的对焦。 当对焦达到最优化时,反射信号的幅度达到最大。 A-模式扫描——回波正负性 C-模式扫描 发射的超声脉冲在Z方向上聚焦,在X方向机械扫描,Y方向逐步递进,产生一幅X、Y方向平面图像。 C模式扫描是最常用的扫描方式,可以用于判断样品内部界面分层或其他界面异常情况,材料中的空洞、夹杂物,沿检测平面的裂纹等。 C-模式扫描——成像与着色 C-模式扫描的成像方式大致有三种: 根据反射信号幅值进行无极性着色; 根据反射信号幅值及相位进行双极型着色; 根据反射信号传输时间(Time of Flight)进行着色。 不同厂商的仪器的着色风格不同。 C-模式扫描——成像与着色 C-模式扫描——成像与着色 B-模式扫描 发射的超声脉冲在X方向作机械扫描,在Z方向逐步递进,从不同深度上反射波得到信息,得到一幅剖面图像。 B-模式扫描可用于判断样品纵向结构,模封材料内部裂纹、夹杂物等,并可以大致判断样品缺陷的深度, Thru-模式扫描 THUR-SCAN 是全透式的扫描方式,发射的超声脉冲在样品上方扫描,超声接收器在样品下面接收穿透样品的超声脉冲。如果样品内部某处有缺陷,超声脉冲无法通过。得到一幅黑白分明图像,这功能适合大量样品的快速筛选。 脉冲反射方式-透射方式对比 以上内容中,有相当多的图片及文字内容来自以下资料: J-STD-030 Acoustic Microscopy for Nonhermetic Encapsulated Electronic Components Sonoscan、Sonix、KSI公司讲义 吴文章前辈编写的声学扫描显微镜教材 5.部分声扫技巧 以下内容供声扫操作人员参考 波形的判断与正确的着色 理想的波形总是清晰的、对称的,而实际界面的反射波形往往是不对称的,而且很可能与其他相邻界面波互相叠加。 波形的判断与正确的着色 解决的方法: 反复对焦,多次成像,结合图像和波形进行判断; 反射波相位信息与幅度信息同样重要; 通常较窄,较靠前的选波窗口有利于正确的着色; 更换合适频率的探头。 波形的判断与正确的着色 Bulk Scan (块状扫描) Loss of Back Echo“Acoustic Shadow” effect Loss of Back EchoDie Crack Detection Q-BAM™ 谢谢!
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