剪切波超声波检查晶片中的缺陷,使用聚焦变频器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 非破坏性测试是指非破坏性测试.
• 声学 声学 在声学上.

背景情况:

• 中微米大小的垂直裂很难用传统方法检测到.
• 高频聚焦超声波显示出检查此类缺陷的潜力.
• 不同类型的介质,如,由于方向波传播,对聚焦超声波构成挑战.

研究的目的:

• 实验研究异性对背部表面破裂缺陷的聚焦超声波检查的影响.
• 评估不同缺陷方向如何影响波聚焦和散射模式.
• 为了全面理解,将实验发现与模拟结果相关联.

主要方法:

• 在0°,15°和45°方向有缺陷的晶片的实验检查,使用100MHz聚焦和不聚焦的剪切波在浸泡设置中.
• 使用有限元素 (FE) 建模和射线跟踪来模拟波传播和聚焦.
• 分析散射幅度和缺陷检测灵敏度作为缺陷定向的函数.

主要成果:

• 缺陷方向显著影响着聚焦超声波散射模式和检测灵敏度.
• 在45°方向上的缺陷表现出两叶散射,而在0°方向的缺陷表现出一个单叶模式,在45°缺陷的幅度下降.
• 射线追踪证实了异型聚焦,产生分别为45°和0°方向的蝶翼和圆形状,与实验散射模式保持一致.

结论:

• 中的异型聚焦行为是使用聚焦超声波观察到的取决于方向的散射模式的主要驱动因素.
• 聚焦式传感器对于揭示这些异性变异效应至关重要,而非聚焦式传感器则无法显现这些异性变异效应.
• 这些发现突出了考虑材料异性质的必要性,以便使用聚焦超声波来准确地描述中的缺陷.