扫描声学显微镜
非破坏性分析的实施
超声显微镜的扫描模式
扫描模式(也称为成像模式)可在声学显微镜下对部件的内部结构进行无损分析。特别是,这些成像模式有助于解析部件的各层结构,从而实现分层和裂纹检测。为了获得详细的分析结果,会采用不同的成像或扫描模式。
扫描模式概述
A扫描提供来自样品的局部飞行时间——即由组件反射的、随时间变化的超声波。该信息通过预先选定的数据门限,将选定的样品范围数字化。用于定量测定时间-距离(回波时间)的该数据门限,被用于在深度方向上设置电子时间窗口。 随后,经过适当选择的范围将被纳入C扫描。屏幕上的数字示波器显示入射回波。如果设置了多个时间窗口(X扫描或G扫描),监视器上将显示多幅图像。
原则上,B扫描是将多个A扫描串联而成的。它们生成该组件在X方向上的深度分辨截面图像。门限设置覆盖整个时间范围,但用户可以自行配置。借助SAMnalysis软件,可提供更多B扫描分析选项。
在这种情况下,门限设置为特定的深度和宽度(在WINSAM中控制)。沿X和Y方向扫描工件会生成工件的分层图像,其宽度与设定的数据门限宽度相对应。若出现分层表面,该区域可立即标记为红色(显示相位反转)。
在X扫描中,一次扫描操作即可同时生成100多幅不同深度范围的C扫描图像,并实时显示。
Z扫描模式可采集三维数据记录(断层扫描信息),支持离线重建B、C、D、P、X、A及3D扫描图像,并能通过用户自定义门控对图像进行实时测量。这些数据随后可通过SAMnalysis和WINSAM软件进行处理。
位于样品上方的换能器发射超声信号,该信号由位于样品下方的第二个换能器接收。这种扫描模式可为用户提供有关样品结构的信息。在此过程中,两个换能器会同时对样品进行分析。
相关行业
能源
扫描声学显微技术能够对能源行业的电力电子和半导体器件进行可靠的无损检测,从而确保关键应用的质量与安全。该技术可检测IGBT、散热器、薄膜层及先进半导体器件等模块中的内部缺陷,例如分层、气孔、裂纹和粘接问题。
汽车
对于安全关键型汽车总成和零部件而言,非破坏性、全面的检测至关重要。随着电动出行技术的不断发展,汽车、内燃机和火车中的新技术及电力电子设备必须符合严格的质量标准。我们的系统可检测复合材料、电力电子设备、传感器、控制装置、密封件,以及焊接、锡焊和烧结连接。
半导体
我们的系统提供无损结构成像技术,用于检测半导体生产过程中的缺陷和连接错误,支持从前端到后端的各类应用。典型的检测对象包括晶圆、碳化硅(SiC)和硅(Si)锭、MEMS、芯片结构、微处理器、LED、倒装芯片、电力电子器件、键合界面、CMOS传感器、模塑元件和无源元件,以及封装。
医疗
无损声学显微技术无需预处理即可揭示医疗样本的亚表面结构,从而能够对植入物、骨骼、组织、细胞、血栓形成及牙齿进行可靠且高质量的分析。与顶尖研究机构的持续合作,确保了该技术在医疗应用领域的不断进步。
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