專利名稱：超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置，屬于超聲波檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，品種越來(lái)越多，電路的集成化程度和生產(chǎn)自 動(dòng)化程度也相應(yīng)的提高，同時(shí)對(duì)器件的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，為保證器件的可靠性，對(duì)封裝 好的器件進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)是不可缺少的流程，而超聲掃描顯微鏡能夠檢測(cè)X射線檢測(cè)不敏感 的分層、空洞、裂縫等缺陷而應(yīng)用越來(lái)越廣泛。超聲掃描顯微鏡是通過(guò)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)掃描軸 與步進(jìn)軸的配合進(jìn)行光柵式運(yùn)動(dòng)，在掃描軸運(yùn)動(dòng)的同時(shí)發(fā)射超聲波并接收反射回波，將反 射回波的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)各種轉(zhuǎn)換算法構(gòu)建不同種類的檢測(cè)圖像。通常 掃描軸有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)開環(huán)控制和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)閉環(huán)控制兩種結(jié)構(gòu)，在掃描軸執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的 同時(shí)，軟件對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)置的數(shù)值時(shí)控制超聲波發(fā)射接收器產(chǎn) 生激勵(lì)信號(hào)，由于軟件計(jì)數(shù)的實(shí)時(shí)性較差，同時(shí)軟件計(jì)數(shù)不能準(zhǔn)確反映運(yùn)動(dòng)的實(shí)際位置，以 至于構(gòu)建的圖像不是很準(zhǔn)確。 超聲波發(fā)射接收裝置是超聲掃描顯微鏡的核心部分，它產(chǎn)生激勵(lì)超聲波換能器產(chǎn) 生超聲波的高壓窄脈沖信號(hào)，并能夠接收反射回波，通過(guò)采集卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為構(gòu)建圖 像的原始數(shù)據(jù)。目前比較成熟的超聲波發(fā)射接收裝置，包括超聲波發(fā)射接收器和超聲波換 能器兩部分。所述超聲波發(fā)射接收器由超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、邏輯控制模塊、 串行通信模塊組成；所述超聲波發(fā)射模塊的輸出端接超聲波換能器的輸入端，所述超聲波 換能器的輸出端接所述超聲波接收模塊的輸入端；所述邏輯模塊的輸入端由電平控制。超 聲波發(fā)射接收器產(chǎn)生激勵(lì)超聲波換能器產(chǎn)生超聲波的高壓窄脈沖信號(hào)，并能夠接收反射超 聲波信號(hào)；超聲波換能器一般采用壓電陶瓷或鈮酸鋰等材料制成，通過(guò)高壓激勵(lì)產(chǎn)生超聲 波，并能夠接收反射的超聲波信號(hào)，將機(jī)械波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這種常規(guī)裝置由于缺少光柵尺 同步位置反饋，采用軟件觸發(fā)的方式，具有觸發(fā)時(shí)間存在誤差、位置不準(zhǔn)確的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠解決超聲掃描顯微鏡精確同步 掃描觸發(fā)，保證構(gòu)建圖像的分辨率及成像質(zhì)量的超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置。 本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括有超聲波發(fā)射接收器和超聲波換能器；所述超聲波發(fā)射接收器由 超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、邏輯控制模塊、串行通信模塊組成；所述超聲波發(fā)射模 塊的輸出端接超聲波換能器的輸入端，所述超聲波換能器的輸出端接所述超聲波接收模塊 的輸入端；其特征在于它還包括有光柵尺，所述光柵尺的輸出端接所述邏輯控制模塊的輸 入端。 所述超聲發(fā)射接收器與超聲波換能器之間接有前置放大器。[0008] 本實(shí)用新型的工作原理如下 所述超聲波發(fā)射接收裝置通過(guò)邏輯控制模塊對(duì)光柵尺信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，同步位置觸 發(fā)超聲波發(fā)射模塊產(chǎn)生激勵(lì)超聲波換能器的高壓窄脈沖信號(hào)，并通過(guò)前置放大器放大后激 勵(lì)超聲波換能器產(chǎn)生超聲波信號(hào)。 所述超聲波發(fā)射接收裝置通過(guò)超聲波換能器將反射回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通
過(guò)前置放大器放大及濾波后，傳送至超聲波接收模塊。 所述超聲波發(fā)射接收裝置通過(guò)串行通信模塊進(jìn)行可編程控制。 本實(shí)用新型的有益效果是由于解決了超聲掃描顯微鏡精確同步掃描觸發(fā)的問題， 從而保證了構(gòu)建圖像的分辯率及成像質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l(見圖1): 由圖l所示的實(shí)施例l可知，它由超聲波發(fā)射接收器、前置放大器、超聲波換能器、 光柵尺四部分組成；所述超聲波發(fā)射接收器由超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、邏輯控制 模塊、串行通信模塊組成；所述超聲波發(fā)射模塊的輸出端經(jīng)前置放大器接超聲波換能器的 輸入端，所述超聲波換能器的輸出端經(jīng)前置放大器接所述超聲波接收模塊的輸入端；所述 光柵尺的輸出端接所述邏輯控制模塊的輸入端。 在本實(shí)施例中，超聲波發(fā)射接收器的型號(hào)為DPR500，所述前置放大器的型號(hào)為 RP-H1。所述光柵尺為0. 5 ii m分辨率的光柵尺。超聲波換能器的型號(hào)為V3419。 在本實(shí)施例中，各部分的功能如下 超聲波發(fā)射模塊產(chǎn)生高壓窄脈沖激勵(lì)信號(hào)；超聲波接收模塊接收超聲波換能器的 反射信號(hào)；邏輯控制模塊對(duì)光柵尺信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并能夠產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)；計(jì)算機(jī)通過(guò)串行 通信模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射接收器的可編程控制。 前置放大器RP-H1就近安裝在超聲波換能器附近，使信號(hào)連接線盡可能的短， RP-H1內(nèi)部設(shè)計(jì)有濾波電路，使信號(hào)具有很高的信噪比。 通過(guò)邏輯控制模塊對(duì)光柵尺信號(hào)的計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)置值時(shí)，控制超聲波發(fā)
射模塊產(chǎn)生激勵(lì)脈沖信號(hào)，這種方式保證了觸發(fā)的實(shí)時(shí)性及位置的準(zhǔn)確性。 實(shí)施例2(參見圖1): 實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于它沒有前置放大器。
權(quán)利要求超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置，它包括有超聲波發(fā)射接收器和超聲波換能器；所述超聲波發(fā)射接收器由超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、邏輯控制模塊、串行通信模塊組成；所述超聲波發(fā)射模塊的輸出端接超聲波換能器的輸入端，所述超聲波換能器的輸出端接所述超聲波接收模塊的輸入端；其特征在于它還包括有光柵尺，所述光柵尺的輸出端接所述邏輯控制模塊的輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置，其特征在于在所述超聲發(fā)射接收器與超聲波換能器之間接有前置放大器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置，其特征在于所述前置放大器的型號(hào)為RP-H1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置，其特征在于所述光柵尺為0. 5 ii m分辨率的光柵尺。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超聲掃描顯微鏡用超聲波發(fā)射接收裝置，它包括有超聲波發(fā)射接收器和超聲波換能器；所述超聲波發(fā)射接收器由超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、邏輯控制模塊、串行通信模塊組成；所述超聲波發(fā)射模塊的輸出端接超聲波換能器的輸入端，所述超聲波換能器的輸出端接所述超聲波接收模塊的輸入端；它還包括有光柵尺，所述光柵尺的輸出端接所述邏輯控制模塊的輸入端。本實(shí)用新型的有益效果是由于解決了超聲掃描顯微鏡精確同步掃描觸發(fā)的問題，從而保證了構(gòu)建圖像的分辯率及成像質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01N29/22GK201527414SQ200920217340
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者何桂萱, 孫彬, 楊志, 許博, 邴守東, 黃曉鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所