Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"ZBIGNIEW SUSZYŃSKI"

Imaging internal defects in thyristor structures

Czytaj za darmo! »

An aim of investigation described in the paper was imaging internal defects in layered structures silicon-aluminum-molybdenum with the help of different measuring techniques. One of the reasons of forming defects in an area of bonded layers is poor quality of thermocompression of silicon to molybdenum [1]. The quality of thermocompression and properties of the bonding area determine thermal [...]

Stanowisko badawcze do szybkiej wizualizacji właściwości cieplnych struktur warstwowych w trybie modulacji przestrzennej

Czytaj za darmo! »

Powszechność potrzeby badania jednorodności lub detekcji niejednorodności cieplnych w materiałach i przyrządach stosowanych m.in. w elektronice, skłania do opracowywania nowych metod badawczych. Zagadnienia te są szczególnie istotne z punktu widzenia możliwości pomiaru parametrów cieplnych w strukturach warstwowych, jak również w badaniach jakości adhezji. Jedną ze znanych metod termicznych jest metoda termofalowa w trybie pobudzenia zmiennego w przestrzeni [1-7] lub tzw. metody flying-spot, czy Beam Desplacement Modulation (BDM) [8-10]. Polega ona na pobudzeniu obiektu stałą, co do wartości energią, ale zmienną, co do miejsca jej dyssypacji. Śledzenie odpowiedzi temperaturowej w obszarze pobudzenia lub jego pobliżu umożliwia pozyskanie informacji o właściwościach cieplnych ob[...]

Analiza odpowiedzi temperaturowej obiektu na pobudzenie energetyczne w trybie modulacji przestrzennej


  Analiza właściwości cieplnych w trybie modulacji przestrzennej (BDM) jest metodą znaną od dawna [1-4], jednak rzadko wykorzystywaną. Modelowanie zjawiska przepływu ciepła w obiekcie dla pobudzenia zmiennego w przestrzeni jest zazwyczaj skomplikowane i czasochłonne, a przez to mało wydajne. Dążenie do opracowania nowych, szybszych metod analizy właściwości cieplnych obiektów jest pożądane ze względu na potrzeby związane z optymalizacją procesu pobudzenia i rejestracji odpowiedzi temperaturowej dla wielu struktur warstwowych, dla różnych konfiguracji układów pomiarowych. W artykule przedstawiono sposób modelowania zjawiska termofalowego w trybie modulacji przestrzennej (BDM) uwzględniającego zarówno strukturę obiektu i jego właściwości cieplne, jak również parametry charakteryst[...]

The analysis of detection possibility of optical radiation pulse with thermal method


  The purpose of active thermography is to detect thermal heterogeneities or excitation energy distribution by measuring the temperature disturbance at the surface of the examined object in frequency or time domain. The variable component of temperature for the harmonic excitation can be obtained as a product of the power of excitation and thermal impedance of the object (1): T(ω) = P(ω) · Z(ω) (1) In the case of thermally heterogeneous object, excited by a power P(ω), with thermal properties represented by its thermal diffusivity α and thermal effusivity ε, reaches at the surface temperature described by the function T(ω). The values of temperature response (amplitude and phase) for frequencies of excitation spectrum carry information about the type and location of the thermal heterogeneities. Reconstructing the thermal properties distribution of the object basing on the temperature response measurements is possible if the function P(ω) describing the power of the excitation energy is known. In the general case the optical excitation is characterized by varied optical and frequency spectra. Spectral character of thermal impedance causes that the temperature response, and hence the temperature contrast of thermal heterogeneity, significantly depend on the frequency spectrum of the excitation pulse. It would be ideal if the excitation spectrum was correlated with the thermal impedance spectrum, which can be determined if the thermal properties of the object are known. In active thermography the excitation energy is usually performed by using optical radiation. That is why the frequency spectrum of excitation can be optimized by modulating its intensity in time. This can be realized by using choppers (mechanical modulation) or by changing the supply current (semiconductor lasers, filament lamps, etc.). In case of pulsed sources (flashlight, laser pulse) the excitation spectrum can be[...]

Zastosowanie funkcji korelacji do detekcji niejednorodności cieplnych struktur warstwowych metodą aktywnej termografii impulsowej


  Termografia aktywna z pobudzeniem impulsowym jest metodą diagnostyczną pozwalającą na szybką wizualizację niejednorodności cieplnych występujących w objętości struktur warstwowych elementów półprzewodnikowych. Powierzchnia badanego elementu absorbująca energię impulsu promieniowania optycznego jest źródłem zmiennego w czasie strumienia cieplnego propagującego wewnątrz struktury [1, 2]. Temperatura na powierzchni obiektu zależy m.in. od impedancji termicznej pobudzanego obszaru a ta zależy od parametrów cieplnych poszczególnych warstw struktury [3]. Rejestracja intensywności promieniowania podczerwonego za pomocą kamery termowizyjnej pozwala na porównanie zmian temperatury poszczególnych punktów powierzchni badanego obiektu. Przetworzenie sekwencji termogramów na sekwencję tzw. obrazów kontrastowych obrazujących wyłącznie zmiany temperatury spowodowane lokalnymi zmianami właściwości cieplnych pozwala uzyskać obraz rozkładu niejednorodności cieplnych [2]. Ze względu na niewielkie wartości uzyskiwanych kontrastów oraz efekty rozmycia występujące na granicach niejednorodności poszukuje się metod matematycznych pozwalających na poprawę jakości uzyskanych obrazów, przez co na zwiększenie wykrywalności niejednorodności związanych z defektami struktury [4, 5]. Autorzy niniejszego opracowania zaproponowali wykorzystanie funkcji korelacji w celu utworzenia obrazu korelacyjnego z sekwencji obrazów kontrastowych. Pozwala to na wyodrębnienie obszarów, które odpowiadają defektom struktury o parametrach relaksacyjnych procesów cieplnych zbliżonych do wzorca. Model badanej struktury Badanym obiektem jest struktura złożona z trzech warstw: warstwy krzemu o grubości 0,2 mm, warstwy przejściowej o g[...]

Termografia aktywna w trybie pobudzenia optycznego i konwekcyjnego

Czytaj za darmo! »

Termografia aktywna jest stosowana w przemyśle elektronicznym do badania jakościowego i ilościowego właściwości cieplnych ciał stałych, a w szczególności struktur półprzewodnikowych wykonanych w technologii planarnej. Metody termografii aktywnej dzieli się ze względu na rodzaj źródła energii pobudzenia, charakter modulacji, a także techniki detekcji sygnału temperaturowego. W artykule omówiono możliwości zastosowania strumienia gazu i promieniowania optycznego w trybie modulacji przestrzennej do pobudzenia energetycznego obiektów badanych metodami termografii aktywnej. Porównano efektywność obu metod i ich możliwości aplikacyjne w odniesieniu do materiałów o różnej przewodności cieplnej. Abstract. Active thermography is very often used to qualitative and qualitative diagnosing of solids, especially semiconductor structures made in planar techniques. The methods of active thermography are characterized by the kind of source of excitation, its modulation techniques as well as different approaches of temperature detection. The paper describes the possibility of using the stream of gas and optical radiation at beam displacement modulation regime for the excitation of the heat flux inside of objects. The comparison of effectiveness of those methods, for materials with different thermal effusivity, is presented in the paper. (Active termography excited optically and by convection) Słowa kluczowe: pobudzenie energetyczne, konwekcja wymuszona, mikroskopia termofalowa, modulacja przestrzenna, model termiczny. Keywords: power excitation, forced convection, thermal-wave microscopy, beam displacement modulation, thermal model. Wprowadzenie Metody termograficzne są powszechnie wykorzystywane do badania jednorodności cieplnej oraz właściwości fizycznych materiałów. Istota tych metod polega na wzbudzeniu w badanym obiekcie nierównowagowego pola temperaturowego i obserwacji procesu jego relaksacji. Niezbędne są więc zarówno pobudzenie energetyczne powo[...]

Method of processing of thermal images recorded in the beam displacement modulation technique


  The need to detect thermal inhomogeneities in the materials and devices used among the others in electronics facilitates development of new methods to be applied for their detection, visualisation and parametrisation. Those problems are especially important from the point of view of the thermal parameter measurement possibilities in layered structures, and also in adhesion quality tests. The most popular thermal properties’ analysis methods are the photothermal ones, including among others the photoacoustic method [1-3]. This method consists in exciting a thermal flux using optical radiation energy and recording temperature in the photoacoustic chamber or using a piezoelectric converter. This method is characterized with high sensitivity but is rather problematic due to the necessity of placing the object in an airtight chamber or of ensuring acoustic contact between the object and the converter. Despite those difficulties and linear distortions related to the indirect temperature measurement, this is a highly sensitive method of detecting thermal inhomogeneities thanks to the temperature measurement method. A serious disadvantage of this method, besides the above-mentioned ones, is its low efficiency as the measurement takes place on a spot-by-spot basis. The photothermal methods include also active thermography. One of the most popular types is the pulsed thermography [4]. A significant problem of this technique is the difficulty in uniform excitation of the object on its entire surface with a high-density optical power. Another disadvantage of the pulse thermography is the reduced possibility of influencing the frequency spectrum of the excitation, as well as a highly limited speed of recording particular frames. On the other hand, however, its significant value lies in a rapid data acquisition and the possibility of their immediate processing. Also the beam displacement modulation method (BDM) [5-6] has been used fo[...]

 Strona 1