Способ обнаружения трещин в листовых диэлектриках Советский патент 1986 года по МПК G01N22/00 

Изобретение относится к технике СВЧ измерений и может быть исполь- зовано в электронной промышленности для контроля полупроводниковых fuie- нок и диэлектрических подложек.

Цель изобретения - повышение вероятности обнаружения трещин на фоне мешающих факторов,

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, pea- лизутощего способ обнаружения трещин в листовых диэлектриках.

Устройство содержит свип-гене- ратор 1, блок 2 питания, делитель 3 МО1ЦНОСТИ5 циркуляторы 4, приемно-пе- редающие антенны 5, волноводный мост 6, балансный смеситель 7,блок 8 обработки и индикации.

Устройство работает следующим образом. .

Сигнал от свип-генератора 1 делится в делителе 3 мощности на два идентич1н 1х канала, проходит циркуля- торы 4 и излучается в контролируемый диэлектрический слой 9 при по- мощи двух ненаправленных приемно- ,пе.редающих антенн 5. Отраженные . сигналы, проходя циркуляторы 4, поступают в волноводный, мост 6, формирующий разностньш и суммарный сигналы. При этом балансировка плеч схемы осуществляется таким образом, что в отсутствие дефектов в диэлектрическом слое 9 в полосе частот сви- пирования амплитуды и фазы отраженных сигналов поддерживаются одинаковыми, вследствие чего на выходе волн водного моста 6 отсутствует разностный сигнал. С выхода волноводного моста 6 разностньш и суммарный сигналы поступают на балансный смеситель 7, которьм формирует произведение подаваемых на него сигналов.

Если разностный и сум1 арньй сигналы записать в виде,

Uj А(со) sinut . В(М). (|(co) ,

то на выходе балансного смесителя 7 образуется сигнал

6bu°() co5C| tw)(o),

Низкочастотная составляющая этого сигнала имеет вид

и |А(СО) В(СО).(uj . (1)

Таким образом, низкочастотный сигнал на выходе балансного смеси- 7 пропорщюнален произведению амплитуд подаваемых сигналов на косинус угла сдвига фаз между ними.

С выхода балансного, смесителя 7 сигнал подается на блок 8, в котором происходит вьщеление гармонических составляющ)ях частоты модуляции S2, измерение их амплитуд и фазовое де- тектрирование при помощи опорного сигнала частоты модуляции Я, поступающего с блока 2 питания свип-генератора 1, а также выработка решения о наличии трещины в области контроля в результате сравнения с некоторым порогом, определяющим чувствительность устройства.

Диапазон свипирования частоты свип-генератора 1 выбирается таким образом, что на его центральной частоте или вблизи нее наблюдается минимум модуля Коэффициента отражения падающей волны от диэлектрического слоя 9 номинальной толщины.

Появление приводит к уменьшению коэф41ициента отражения для всех частот, при любых толщинах слоя и размера трещины, т.е. различию в отраженных от диэлектрического слоя 9 сигналами появлению ненулевого разностного сигнала и ненулевого сигнала на выходе балансного смесителя.

Этот сигнал практически постоянен в широкой полосе частот, что позволяет идентифицировать трещины на фоне плавных измерений толщины и свойств материала диэлектрического слоя, которые вызывают осцилляцию сигнала на выходе балансного смесителя. .

Формула изобретения

Способ обнаружения трещин в листовых диэлектриках, включающий облучение контролируемого листового диэлектрика двумя разнесенными в пространстве контрольными сигналами электромагнитного излучения СВЧ, прием отражаем)1х сигналов, определение суммарного и разностного значений принятых отраженных сигналов, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьшюнию вероятности обнаружения трещин на фоне мешающих факторов, контрольные сигналы модулируют по частоте по периодическому закону относительно частоты, соответствующей минимуму коэффициента отражения, сум312427814

марный и разностный сигналы смеши- тавляющие на частоте модуляции, по вают по частоте, а из полученного которьш путем.сравнения с пороговыми сигнала выделяют гармонические сое- значениями судят о наличии дефекта.

Изобретение относится к технике СВЧ-измерений. Повышается вероятность обнаружения трещин на фоне мешающих факторов. Уст-во, поясняющее способ, содержит свип-генератор 1, блок 2 питания, делитель 3 мощности, цирку- ляторы 4, приемно-передающие антенны 5, волноводный мост 6, балансный смеситель (БС) 7, блок 8 обработки и индикации. Появление трещин приводит к уменьшению коэф. отражения для всех частот, при любых толщинах слоя и размера трегщины, т.е. различию в отраженных от диэл. слоя 9 сигнала и появлению ненулевого разностного сигнала и ненулевого сигнала на выходе БС 7. Этот сигнал практически постоянен в широкой полосе частот, что позволяет индентифицировать трещины на фоне плавных изменений толщины и св-в материала диэл. слоя, к-рые вызывают осцилляцию сигнала на выходе БС 7. 1 ил. , C (Л к%йт