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                成果發布

                Technology

                超聲掃描顯微鏡

                發布時間:2021-05-11

                【技術領域】先進制造技術及裝備

                【技術發布單位】中國船舶集團公司第七一五研究所

                【技術概述】本成果針對半導體電子行業和材料行業缺陷檢測應用,研制了一款高性能超聲掃描顯微鏡,具體包括高頻點聚焦換能器、高性能的短脈沖高頻發射電路、低噪聲高速采集電路、高精度高速伺服機構及信號處理顯示控制軟件,設備可實現孔洞、分層等缺陷的定位、尺寸評估、三維成像、分層成像。通過本成果掌握了高速、高重復定位精度機械掃查裝置、高頻聚焦換能器和低噪聲高速采集電路等關鍵部件的制作方法,突破了國外技術壁壘,實現關鍵部件國產化。信號處理采用小波閾值去噪、裂譜分析、時頻分析等信號處理算法,有效提升了采集信號的信噪比和系統的縱向分辨率;圖像處理采用濾波去噪和增強算法,結合自適應閾值輪廓檢測,實現缺陷尺寸的準確評估。

                【技術指標】(一)超聲波帶寬頻率范圍:1kHz~300MHz;

                (二)傳感器頻率選擇范圍:5MHz~40MHz;

                (三)掃查范圍:300mm×300mm;

                (四)采用先進的高速線性馬達驅動電機,使超聲掃描顯微鏡的分辨率達到0.05mm,掃描速度達到500mm/s;

                (五)掃查模式:A-Scan點掃描模式,C-Scan水平橫向掃描模式,B-Scan垂直縱向掃描模式;

                (六)圖像分辨率:最大4096×4096;

                (七)水循環系統處理過程不添加化學藥劑,采用循環水泵裝置,管路增加過濾器,去除顆粒物等,減少水體更換頻次;

                (八)自動面積測量、深度測量、樣品厚度計算;

                (九)縮放、平移和自動恢復功能:Zoom和PAN模式,掃描圖像復位重建功能,自動存儲儀器參數,所有的C-SAM參數和設定都可以自動恢復和重設。

                適用范圍超聲掃描顯微鏡主要應用于半導體、材料科學等行業領域的無損檢測,用來檢測產品內部的空洞、分層或裂紋等缺陷情況。

                半導體電子行業:半導體晶圓、半導體器件封裝、紅外器件、光電傳感器件、SMT貼片元器件、功率模塊等;

                材料科學行業:復合材料、鍍膜、噴涂材料、合金材料、金剛石材料、陶瓷材料等內部疲勞裂紋、空洞、分層及密度性能。

                【合作方式】自行實施


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