Способ контроля качества изделий

Способ контроля качества изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) З»влеио 21. 09.80 (7)) 2820075/2S-28 с присоединением заявки ¹

G 01 N 29/04 .

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 071181 Бюллетень Н9 41

Дата опубликования описания 07. 11. 81 (53) УДК 620. 179. . 16 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. М. Колешко и A. В. Гула й

Институт электроники АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля качества многослойных, например, полу- проводниковых структур.

Известен способ контроля качества поверхностных слоев путем возбуждения в образце упругих поверхностных волн и измерения их параметров,например, затухания и скорости распространения 11 ).

Недостаток данного способа контроля качества в его низкой точности, обусловленной необходимостью сравнения результатов контроля с измерениями на эталонном образце.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ 2О контроля качества изделий, заключающийся в том, что в контролируемом образце возбуждают импульсы упругих поверхностных волн и измеряют их параметры после прохождения контролируемого изделия (2 1.

Однако точность контроля по известному способу сравнительно невысока, так как операция отжига образца вносит бОльшую неопределенность в ЗО процессе изменения параметров многослойной структуры.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Эта цель достигается за счет того, что в зоне распространения упругой поверхностной волны возбуждают дополнительные упругие поверхностные волны, принимают сигналы электроакустического эха, образующегося в результате взаимодействия этих волн, и по их параметрам судят о качестве изделия, а также за счет того, что сигналы электроакустического эха принимают на частотах высших гармоник поверхностных упругих волн.

Сущность изобретения заключается . в использовании для контроля качества многослойных структур, электроакустИческого эха, возникающего при взаимодействии нескольких импульсов упругих поверхностных волн. Электроакустическое эхо представляет собой импульсы новой упругой поверхности волны.

Контроль качества многослойных структур по разработанному способу производят спедующим образом. На по верхности контролируемого изделия возбуждают импульс упругих поверх879448

1э

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Викторов И.А. Физические основы применения ультразвуковых волн

Рэлея и Лэмба и технике, М., "Наука", 1966, с. 159-160.

2. Авторское свидетельство СССР

Я5 9 65170, кл. G 01 И 29/04, 1978(. прототип тель Г. Федоров

С.Беца КоРРектоР С. Шекмар

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9708/12

ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ностных волн частотой Г . При распространении волн н поверхностном слое контролируемого образца происходит расфазировка их по скоростям и направлениям. Затем в зоне распространения упругой поверхностной волны воэбухсцают дополнительную упругую поверхностную нолчу с частотой

В силу акустического синхройизма при нелинейном взаимодействии возбуждается упругая поверхностная волна с волновым вектором, обратным волновому вектору прямой волны, на частоте

f>-f . Эту волну принимают и по ее параметрам судят о качестве многослойной структуры.

О качестве поверхностного слоя, образца, толщина которого равна глубине слоя локализации упругих поверхностных волн, можно судить, например, по амплитуде импульсов фонного эха. B частности, амплитуда импульсов эха характеризует проводиMocTL пснерхностного слоя образца при расфазиронке исходного пакета волк за счет рассеяния на электронах проводимости. Предельная частота возбуждения электроакустического эха упругих поверхностных волн характеризует глубину нарушенного слоя образца.

Поскольку глубина слоя локализации упругих поверхностных волн соизмерима с их длиной Р то при выборе 3. больше толщины поверхностного слоя или пленки величина расфазировки исходного пакета волн, будет зависеть от качества более глубоких слоев образца, что делает возможным использование разработанного способа для контроля качества многослойных структур.

При распространении упругих поверхностных волн н образце происходит возбуждение высших гармонических составляющих импульсон упругих поверхностных волн вследствие нелинейности образца, связанной со свойствами кристаллической решетки (диэлектри ческая упругая, магнитострикционная, пьезоэлектрическая нелинейность), а также вследствие акустоэлектронной нелинейности (в случае материала, обладающего одновременно полупронодниковыми и пьезоэлектрическими свойствами или при контроле сложных струк тур типа полупроводник-пьезоэлектрик)

При этом параметры сигнала электроакустического эха высших гармонических составляющих н большей степени

Состани

Редактор Л. Гольдина Техред зависят от качества образца, à rrpHeM их приводит к повышению точности контроля качества многослойных структур.

Электроакустическое эхо может возникнуть при взаимодействии двух или трех импульсов упругих поверхностных волн. При контроле качества изделий могут быть использованы либо сигналы двухимпульсного, либо трехимпульсного электроакустического эха.

При контроле длительность импульсов упругих поверхностных волн ныбирают ранной 1-5 мкс, частоту выбирают в диапазоне Г„ = 30-60 МГц, — 60-150 МГц.

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить точность контроля по сравнению с известным способом, так как качество поверхностного слоя контролируемого образца оказывает значительное влияние на нелинейное взаимодействие упругих поверхностных волн между собой,а также с электрическим и магнитным полями, и, следовательно, на параметры сигнала электроакустического эха упругих поверхностных волн.

Способ контроля качества иэделий, заключающийся в том, что в контролируемом образце возбуждают импульсы упругих поверхностных волн и измеряют их параметры после прохождения, контролируемого изделия, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в зоне распространения упругой поверхностной волны возбуждают дополнительные упругие поверхностные волны, принимают сигналы электроакустического эха„ образующегося в результате взаимодействия этих волн, и по их параметрам судят о качестве иэделия, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что сигналы принимают на частотах высших гармоник поверхностных упругих волн.