Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции_1 / 14_Диагностика неисправностей.PPT
Скачиваний:
111
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
17.87 Mб
Скачать

Примеры тепловизионного контроля

Термограмма распределения тепловых полей в пластмассовом корпусе

ИМС

Термограмма модуля на печатной плате при работе

Вторично-ионный масс-спектрометр IMS-4F фирмы Cameca (Франция)

 

Технические характеристики

• · Источники ионов

- O2+, Cs+.

· Анализ элементов от H до U.

·

Предел обнаружения

-

1012-1015ат/см3 (ppb-ppm).

·

Разрешение по глубине

-

5-30нм.

 

·

Режимы анализа: масс-спектр;

глубинный профиль (локальность анализа

 

30мкм); линейное сканирование;

высокое разрешение масс;

распределение элементов по поверхности (ионный микроскоп).

Анализ элементного состава тонких пленок, многослойных покрытий и композиций

Примеры применения масс- спектрометра

Профиль легирования B в кремнии

Фотоакустическая микроскопия

 

 

 

1

 

 

 

2ks,g

2

 

 

 

 

 

 

s,g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s,gcs,g

Поглощенное излучение Ia приводит к генерации периодических тепловых потоков Qs и Qg , распространяющихся в объекте и от его границы в окружающую газовую среду. Решением уравнения термодиффузии являются температурные волны, затухающие в е раз на длине распространения тепла µs,g в твердом теле и окружающей среде

где ks,g – теплопроводность, ρs,g – плотность, сs,g – теплоемкость твердого тела и газа соответственно, ω – угловая частота модуляции излучения.

Применение фотоакустических методов контроля

Акустические методы диагностики – акустическая микроскопия (АМ), сканирующая лазерная акустическая микроскопия (СЛАМ) и фотоакустическая микроскопия (ФАМ) – наиболее перспективны при контроле контактных микросоединений в изделиях микроэлектроники и электронной техники, как на этапе разработки, так и в их производстве.

Первый отечественный фотоакустический микроскоп с разрешающей способностью 0,5 мкм ФМ–3М был создан Н.В. Рабодзеем (КБТМ) в 1986 г. и экспонировался на международной выставке Метрология-86.

Обнаружение не выявляемые ранее неоднородности адгезии металлизационных покрытий, дефектов паяных, сварных диффузионных микросоединений.

Применение

методов разрушающего и неразрушающего контроля

Классификация методов неразрушающего контроля

Лазерная

фотоакустическая

микроскопия

Принцип действия фотоакустического микроскопа основан на генерации и распространения в объекте тепловых волн, возбуждаемых зондирующим лазерным

излучением, модулированными по интенсивности I0 . Поглощенное излучение Ia приводит к генерации периодических тепловых потоков Qs и Qg , распространяющихся соответственно в объекте и от его границы в окружающую газовую среду . Решением уравнения термодиффузии являются температурные волны, затухающие в е раз на длине распространения тепла Ls,g в твердом теле и

 

окружающей среде :

2ks,g

1

 

 

L

 

 

2

 

 

 

 

s,g

 

 

 

 

s,g cs,g

 

где ks,g – теплопроводность, ρs,g – плотность, сs,g – теплоемкость твердого тела и газа соответственно, ω – угловая частота модуляции излучения.

Лазерная фотоакустическая микроскопия

Лазерная фотоакустическая микроскопия имеет следующие преимущества перед акустической и сканирующей лазерной акустической микроскопией :

бесконтактное возбуждение акустических колебаний в твердом теле сфокусированным лучом лазера открывает широкие возможности сканирования объектов сложной конфигурации и относительно больших площадей;

зависимость фотоакустического сигнала от величины оптического поглощения сканируемой поверхности позволяет получать одновременно и топограммы распределения оптического поглощения, а при использовании лазера с перестройкой по длине волны – видеоспектральные топограммы поглощения;

- конструкции АМ и СЛАМ и методики их применения требуют иммерсионного контакта акустической части с объектом, что в случае применения АМ значительно ограничивает площадь сканирования (не более 2x2 см), а для СЛАМ требует полного погружения объекта в ванну с жидкостью. Эти требования исключаются при исследованиях с использованием ФАМ.