超聲波掃描顯微鏡特點
超聲波儀器的分類
聲納
頻率范圍： 》500KHz
分辨率范圍： m－cm
應用領域：航海測繪等
B-超
頻率范圍： 1 MHz
分辨率范圍：cm－mm
應用領域：醫療診斷等
超聲波探傷
頻率范圍: 100 KHz–15MHz
分辨率范圍： 0.01- 5 mm
應用領域：工業探傷等
超聲波顯微鏡
頻率范圍: 5–2000MHz
分辨率范圍: 0.3-100μm
應用領域：電子工業等
超聲波的傳播方式
超聲波與電磁波不同，是一種機械波，其傳播的方式是通過介質中分子的振動進行
的，因此超聲波的傳播情況和介質具有非常大的關系，通常來說，介質的密度越大
超聲波傳播的速度越快，衰減也越低，在稀薄的空氣中，超聲波無法傳播。
超聲波根據其介質分子的振動方向和傳播方向的不同，分為縱波和橫波二種。
縱波
聲波在縱向方向的傳播, 出現在液體，氣體和固體內
剪切波
聲波在橫向方向上的部分, 只出現在固體內
瑞利波
在物體表面上傳播的聲波, 只出現在固體內
蘭姆波
聲波沿薄形界面的傳播, 只出現在固體內
所有介質具有不同的聲阻抗，聲阻抗參數代表了超聲波在其介質中的傳播能力，
材料的聲阻抗 Z 和材料的密度 ρ 以及超聲波的傳播速度 v 成正比: Z = ρ · v
超聲波檢測的特點
? 無損檢測
可做非破壞性的缺陷檢測，是目前最常用的無損檢測手段之一；
? 縱向(Z)方向具有高檢測分辨本領對于 Z 方向的缺陷分辨率可以達到 nm 級水平(指
缺陷厚度)；
? 材料的力學性能檢測
由于材料密度決定了聲阻抗，因此可以通過高頻超聲檢測得到材料密度的分布，從而推導出
應力場，裂紋變化趨勢等材料的力學性能；
主要用途
? 材料的密度及晶格組織分布
? 材料內部的裂紋
? 材料內部分層缺陷，夾雜物等
? 材料的雜質顆粒，夾雜物，沉淀物等
? 材料的空洞，氣泡，間隙等
超聲波顯微鏡和 X-光檢測技術的比較
X-光檢測適用于檢測內部的結構性情況，比如 IC 集成電路內部的金線分布等，但并
不能檢測芯片與基底之間粘接層的缺陷，超聲波掃描顯微鏡主要適用與檢測這些粘接層或其
他界面之前的缺陷。
