1. Scanning Acoustic Microscopy Training

2. این مجموعه در جهت آشنایی ومقدمه ای بر اصول تئوری
وعملی تستهای فرا صوتی میباشد.
Copyright Sonix, Inc

3. کاربردهای یک میکروسکوپ صوتی
بازرسی فرا صوت
کاربردهای یک میکروسکوپ صوتی
What does this thing do?
1. فراصوت
2. تستهای غیرمخرب
3. تصویر نمونه
Copyright Sonix, Inc

4. فرا صوت نظامی پزشکی امواج التراسونیک چیست؟
University of California Medical Center San Francisco, California
امواج التراسونیک چیست؟
امواج فرا صوتی به امواجی گفته می شود که فرکانس آنها بالای 20کیلو هرتز است
Copyright Sonix, Inc

5. تست غیرمخرب
تستهای غیرمخرب کاربردهای گوناگون غیر مخرب جهت تکنیکهای اندازه گیری توسط فرا صوت یا رادیوگرافی و... برای حصول اطمینان از یک جز ، ساختمان یا مواد تشکیل دهنده قطعات بدون خراب کردن آن دارد .
Copyright Sonix, Inc

6. کاربرد میکرسکوپهای صوتی.
1. آنالیزشکست
2. سالم بودن قطعه کار
3. کنترل فرآیند
4. کسب صلاحیت برای فروش
5. تولید
6. کنترل کیفیت
7. تحقیق وپژوهش
Copyright Sonix, Inc

7. موارد استفاده کلی 1. تست پوشش پلاستیکی مجموعه مدارات مجتمع
2. تست ریز تراشه ها
3. تضمین قطعات نیمه هادی
4. بردهای الکترونیکی چاپی
5. باطریها
6. سرامیکها
7. فلزات
8. اسباب قدرت / ترکیبی
9. پزشکی
Copyright Sonix, Inc

8. Examples خلل وفرج درپوشهای آبندی تورق BGA مونتاژ قالبهای ترک در قالب
Copyright Sonix, Inc

9. Examples تورق کفشک بالای قالب خلل وفرج شابلنهای مرکب تست ریز تراشه ها
تورق کفشک قالب
کجی قالب
خلل وفرج در قالب
Copyright Sonix, Inc

10. بازرسی فرا صوتی 1. تئوری 2. اجزاء سیستم 3. مبدل ها
Copyright Sonix, Inc

11. امواج فراصوت مشخصات امواج فراصوتی:
1. انتشار بدون محدودیت در میان مایعات و جامدات
2. بازتاب در مرزعیوب داخلی و تعیین جنس مواد
3. توانایی تمرکز مستقیم وانتقال صحیح
4. زمان مناسب برای انجام فرآیند
5. بدون ضرربرای بدن انسان
6. غیرمخرب برای مواد
University of California Medical Center San Francisco, California
Copyright Sonix, Inc

12. بازرسی فراصوت Inspection Modes فراصوت Pulse Echo Through Transmission
1. یک مبدل فراصوتی امواج فراصوت با فرکانس بالا تولید میکند که این امواج با نمونه برخورد میکند.
2. امواج فراصوت نمی توانندازمیان هوا منتشرشوند.
3. از کوپلانت برای انتقال امواج فراصوت استفاده میشود.
4. آب بیشترین استفاده در تست غوطه وری را دارد.
Inspection Modes
Pulse Echo
Through Transmission
Transducer
H2O
Coupling
Receive
Copyright Sonix, Inc

13. Scanner
اسکنراز یک سیستم سه محوره(X,Y,Z) تشکیل شده است.موتور کنترل کننده دستورجابجایی این سه محوررامی دهد. Z
Axis
Focus
Y-Axis
Step
X-Axis
Scan
Copyright Sonix, Inc

14. Transducers فرکانس پایین فرکانس بالا تمرکزبیشتر تمرکز کمتر
1. کیفیت تصویر کمتر
2. طول کانون بلندتر
3. نفوذ بیشتر
(قطعات ظخیم)
1. کیفیت تصویر بالاتر
2. طول کانون کوتاهتر
3. نفوذ کمتر
(قطعات نازک)
General rules:
Ultra High Frequency (200+ MHz) for flip chips and wafers.
High Frequency (50-75 MHz) for thin plastic packages. (110MHz-UHF) for flip chips.
Low Frequency (15 MHz) for thicker plastic packages.
Copyright Sonix, Inc

15. فرم پرتو مبدل Depth of Field
رنگ ارغوانی مربوط به مساحت کانونی یا عمق میدان مبدل می باشد.
Copyright Sonix, Inc

16. انتخاب نوع مبدل Sample Application Transducer
T/X Receiver MHz w/0.75” focus
PLCC, QFP, PQFP 15 MHz w/0.5” focus
Power Pak MHz w/0.5” focus
BGA Top MHz w/12mm focus
Capacitors MHz w/12mm focus
TSOP MHz w/12mm focus
Flip Chip Underfill MHz w/8mm focus
Flip Chip Interconnect UHF w/ 5.9 mm focus
Bonded Wafer MHz w/8mm focus
Bonded Wafer UHF w/ 5.9 mm focus
Copyright Sonix, Inc

17. ABC’s Of Acoustics 1. بازتاب های صوتی 2. تبدیل آنالوگ/دیجیتال صوتی
3. نمایش تصویر
Copyright Sonix, Inc

18. جزئیات صوت
Copyright Sonix, Inc

19. بازتاب صوت 1. جزئیات صوتی مواد 2. چگالی 3. سرعت صوت در مواد
4. امپدانس صوت
Copyright Sonix, Inc

20. Sound Reflection
Whenever a sudden change in acoustic impedance is encountered, like at a material boundary, a portion of sound is reflected and the remainder propagates through the boundary.
Copyright Sonix, Inc

21. 45% of the sound entering the boundary is reflected.
Reflection vs. Transmission
Incident Energy
Transmitted Energy
Water Z1
Plastic Z2
Reflected Energy
Z= C
Z1 =  C where:
=1.00 gram/cm3
C= 1.5 x 106
Z1 = 1.5 x 106
Z2 =  C where:
 =2.00 gram/cm3
C= 2.00 x 106
Z2 = 4.00 x 106
45% of the sound entering the boundary is reflected.
Copyright Sonix, Inc

22. اطلاعات صوت منعکس شده
بااندازه گیری صوت منعکس شده اطلاعات زیر بدست می آید:
1. دامنه
2. جهت
3. زمان
Copyright Sonix, Inc

23. ABC’s of Acoustics
A-Scan- اطلاعات تجزیه نشده آلتراسونیک.یک موج رادیویی در مختصات(X,Y)دریافت میشود.
B-Scan- یک خط از Aاسکن(برش عمودی عرضی)
C-Scan-اطلاعاتی از یک عمق مشخص در داخل قطعه
Copyright Sonix, Inc

24. A-SCAN مبدل پالس اول سطح رویی سطح مشترک عیب قطعه کار سطح پشتی
Copyright Sonix, Inc

25. فرم امواج فرا صوت
سیگنال مشکی مربوط به اولین پالس یا صوت اصلی میباشد.این صوت در صفر میلیونیوم ثانیه رخ میدهد. 1
سیگنال قرمز مربوط به سطح رویی میباشد و نشان دهنده برخورد صوت با سطح میباشد. 2
سیگنال سبز تا حدودزیادی مربوط به سطح عیب است.مجموعه داده ها پس ازتجزیه و تحلیل نشان دهنده مکان و نوع عیب است. 1 2
سیگنال آبی مربوط به بازتاب صوت از سطح پشتی میباشد و این نشان دهنده رسیدن صوت به انتهای قطعه است.
Copyright Sonix, Inc

26. A-SCAN + _ A-Scans تامین مشروح اطلاعات مربوط به قطعه:
100% +
Phase
Amplitude %FSH 0% _
Phase
-100%
Time / Depth
A-Scans تامین مشروح اطلاعات مربوط به قطعه:
1. Amplitude / % of full screen height (FSH)
2. Phase / positive or negative peak
3. Time / Depth
Copyright Sonix, Inc

27. C-SCAN IP Front surface Back surface Area of interest
جعبه قرمز نشان دهنده اطلاعات مربوط به عمق عیب است.
Copyright Sonix, Inc

28. B-Scan Front surface Signal from indication Back surface Back surface
خط آبی نشان دهنده اطلاعات ثبت شده مربوط به عمق است
Back surface
Front surface
Signal from indication
Copyright Sonix, Inc

29. روشهای بازرسی
Pulse Echo
Through Transmission
Copyright Sonix, Inc

30. روشهای بازرسی Pulse-Echo Through Transmission Transmit Transmit &
Receive
Transmit
Transmit
&
Receive
Pulse-Echo - One Transducer
1. فراصوت منعکس شده از نمونه استفاده میشود.
2. میتوان درباره تورق سطوح مشترک تصمیم گرفت.
3. برای بازرسی کامل قطعه باید از دو سمت اسکن کرد.
4. بدست آوردن تصویر فضایی با جزئیات و کیفیت بالا.
Through Transmission - Two Transducers
1. فراصوت منتقل شده از میان قطعه استفاده میشود.
2. یک اسکن تمام عیوب را مشخص میکند.
3. راهی برای تصمیم گیری درباره سطح مشترک تورق وجود ندارد.
4. تصویر غیر فضایی در مقایسه با تکنیک پالس اکو
5. عموما برای باز بینی نتیجه تست پالس اکو استفاده میشود.
Copyright Sonix, Inc

31. روشهای بازرسی Pulse-Echo Transmit & Receive Front Surface Back surface1 2
Transmit
&
Receive 1
Front Surface
Air Gap
Air Gap 2
Copyright Sonix, Inc

32. روشهای بازرسی Through Transmission Transmit Receive 1 2 3 1 2 3
Copyright Sonix, Inc

33. تمرکز صوت
Copyright Sonix, Inc

34. تمرکز مبدل Too Far Focused Too Close1
Too Far
Focused 3
Too Close
Focused 2 2 2 1
Too Far 3
تمرکز یک مبدل فرا صوت شبیه به تمرکز یک میکروسکوپ نوری است.
هنگامی که تمرکز بهینه وجود دارد با یک سیگنال بیشترین پرش را خواهیم داشت(به تصویرA-SCANدر سمت چپ توجه کنید)
Copyright Sonix, Inc

35. *The ultrasound is focused on the surface of the penny.
De-focused-- too close
Water path
28%
1. ثبت زمان در ملیونیوم ثانیه از سیگنال در موقعیتهای متفاوت تمرکز(فلش قرمز)
2. همچنین ثبت دامنه سیگنال(جعبه سفید)
هنگامی که سیگنال درحالت تمرکزنیست دامنه پایین تر است در مقایسه با زمانی که تمرکز صحیح است.
Correct focus
85%
De-focused-- too far
33%
Copyright Sonix, Inc
*The ultrasound is focused on the surface of the penny.

36. De-Focused - Too Far Away
تمرکز صوت
De-Focused - Too Close
Focused on Die
De-Focused - Too Far Away
Amplitude = 42% Time =10.5 us
Amplitude = 82% Time = 14.5 us
Amplitude = 55% Time = 18.5 us
Copyright Sonix, Inc

37. استاد راهنما: جناب دکتر مرادشیخی تهیه و ترجمه توسط:
امیر شمس اسفندآبادی
علی اصغر پرتونیا
دانشجویان ترم سوم کارشناسی ناپیوسته ساخت و تولید
بهار 85
Copyright Sonix, Inc