JP2009526236A - 少なくとも1つのバランスリニアモータアセンブリを有する超音波マイクロイメージングデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2006年2月7日付けで出願された仮出願第60/765,917号の利益を主張する。当該出願の内容は、その全体を本明細書に記載されるものとして、引用によって本出願に組み込まれる。
本発明は、概して、パルス状の超音波エネルギを使用する非破壊試験および故障解析の分野における改良に関する。より具体的には、本発明は、バランスリニアモータを用いて超音波トランスデューサを少なくとも一方向に移動させる超音波マイクロイメージング(「AMI:Acoustic Micro Imaging」)動作を実施するためのデバイスに関する。
めの超音波マイクロイメージングの方法および装置を開示している米国特許第6,895,820号である。この特許の要約は、サンプルをそのサンプル内の3次元的に多様な複数の位置において調査するために超音波トランスデューサが用いられること、調査される各位置について、焦点の合ったA−SCANが生成されることを述べている。この特許の内容は、その全体を本明細書に記載されるものとして、引用によって本出願に組み込まれる。
積回路パッケージ)を走査するために必要とされる時間は、必然的に、より高い定格効率でモータが動作される場合に可能であろう時間を大幅に上回る。この欠点は、商業的応用において、トレイに載ったサンプルを対象とする故障解析の実施にAMIデバイスが使用される場合に悪化し、これは、望ましくないコストの増大につながる。
<好ましい実施形態の詳細な説明>
ンブリ36およびトランスデューサ42を、トランスデューサがY軸に沿って初期位置44から外側限界48へと移動可能となるように駆動する。同様に、リニアモータアセンブリ40は、X軸モータアセンブリ36、Y軸モータアセンブリ38、および超音波トランスデューサ42を、トランスデューサがZ軸に沿って初期位置44から外側限界50へと移動可能となるように駆動するために使用される。
タ60,62が使用される。ベルト64は、プーリ66,68,70,72に接触してそれらの周りを移動される。ベルト64は、また、リニア軸受け80に沿った移動のために釣り合い重り78を支えるコネクタ74,76に固定される。トランスデューサ42と、ロータ54と、ステータに対するロータの位置を感知するために使用されるポジションセンサ(不図示)とに対して適切な電気的接続(不図示)を可能にするために、可撓性の支持部材82が含まれている。ポジションセンサ情報は、コントローラ18(図1)にフィードバックされる。図3Cおよび図3Dは、図3〜3Bに示されたバランスリニアモータアセンブリ36の一部をクローズアップして示したものである。
は、Z軸に沿って支持ブラケット56を上下に移動させられるように、板58(図3)に取り付けられる。この実施形態にしたがうと、X軸モータアセンブリ88と、Z軸モータアセンブリ84と、トランスデューサ86とをY軸上で移動させるために、個別のバランスリニアモータアセンブリ90が使用される。
超音波トランスデューサと、
バランスリニアモータアセンブリであって、
トランスデューサを取り付けられたロータと、
ステータであって、該ステータによって画定された第1の線形経路に沿った移動のために、上にロータおよびトランスデューサを取り付けられたステータと、
第1の線形経路に平行な第2の線形経路に沿った移動のために取り付けられ、ロータおよびトランスデューサの質量におおむね等しい質量を有する釣り合い重りと、
を含むバランスリニアモータアセンブリと、
トランスデューサおよびバランスリニアモータアセンブリに電気的に接続され、サンプルを少なくとも部分的に調査するために所定の一連の移動でロータおよびトランスデューサを第1の線形経路に沿って移動させるように適応されたコントローラと、を含み、
釣り合い重りは、サンプルが調査されているときに、第1の線形経路に沿ったロータおよびトランスデューサの移動と同時に第2の線形経路に沿って移動されるように適応される。
において説明されたものと等価の関係は、全て、本発明に含まれることを意図している。
Claims (15)
- 超音波トランスデューサと、
バランスリニアモータアセンブリであって、
前記トランスデューサを取り付けられたロータと、
ステータであって、該ステータによって画定された第1の線形経路に沿った移動のために、上に前記ロータおよび前記トランスデューサを取り付けられたステータと、
前記第1の線形経路に平行な第2の線形経路に沿った移動のために取り付けられ、前記ロータおよび前記トランスデューサの質量におおむね等しい質量を有する釣り合い重りと、
を含むバランスリニアモータアセンブリと、
前記トランスデューサおよび前記バランスリニアモータアセンブリに電気的に接続され、サンプルを少なくとも部分的に調査するために所定の一連の移動で前記ロータおよび前記トランスデューサを前記第1の線形経路に沿って移動させるように適応されたコントローラと、を備え、
前記釣り合い重りは、前記サンプルが調査されているときに、前記第1の線形経路に沿った前記ロータおよび前記トランスデューサの移動と同時に前記第2の線形経路に沿って移動されるように適応される、走査型超音波顕微鏡。 - 前記トランスデューサは、前記サンプルが調査されているときに、1つまたは複数の非線形線路をたどる、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記トランスデューサは、前記サンプルが調査されているときに、接触媒質を介して前記サンプルに可動作的につながれ、
前記コントローラは、前記超音波トランスデューサに、前記サンプルの内側に画定された所定の体積内に位置する3次元的に多様な複数の点の各点に向けて超音波エネルギのパルスを放射させるように適応され、
前記トランスデューサは、前記サンプルの前記所定の体積内における、対応する前記3次元的に多様な複数の点の1つと同じ位置に設けられた焦点を、前記パルスの各自について有する、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。 - 前記トランスデューサは、前記サンプルが調査されているときに、接触媒質を介して前記サンプルに可動作的につながれ、
前記コントローラは、前記超音波トランスデューサに、前記サンプルの内側に画定された所定の体積内に位置する3次元的に多様な複数の点の各点に向けて超音波エネルギのパルスを放射させるように適応され、
前記トランスデューサは、前記サンプルの前記所定の体積内における、対応する前記3次元的に多様な複数の点の1つと同じ位置に設けられた焦点を、前記パルスの各自について有し、
前記コントローラは、さらに、前記パルスの各自に対応する反射信号を前記トランスデューサに受信させるように適応され、
前記反射信号の各自は、前記サンプルの前記所定の体積内における対応する点に焦点を合わせた前記サンプルのA−SCANを含み、
前記反射信号は、全て、前記サンプルの内側に画定された前記所定の体積内に存在する音響インピーダンス特徴を表す、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。 - 前記第1の線形経路に垂直な方向に少なくとも前記トランスデューサを移動させるための第2のリニアモータアセンブリをさらに備える請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記第1の線形経路に垂直な方向に少なくとも前記トランスデューサを移動させるため
の第2のバランスモータアセンブリをさらに備える請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。 - 前記第1の線形経路は、前記第2の線形経路と同一線上である、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記釣り合い重りは、第2の超音波トランスデューサを含む、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記トランスデューサは、方向を変化させるときに、振動を導入することなく前記バランスリニアモータアセンブリの選択速度に戻すことができる、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記サンプルは、マイクロエレクトロニクスサンプルを含む、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記釣り合い重りを前記トランスデューサおよび前記ロータにつなぐベルトおよびプーリのアセンブリをさらに備える請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記コントローラは、前記トランスデューサを前記サンプルに対してX−Yラスタ走査で移動させるように適応される、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記第1の線形経路および前記第2の線形経路は、互いから隔てられ、
前記釣り合い重りの質量の中心は、前記トランスデューサが減速され方向を変えるときに生成される回転力の少なくとも一部を低減させるように配置される、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。 - 前記サンプルは、密封包装を含む、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
- 前記サンプルは、生体物質を含む、請求項1に記載の走査型超音波顕微鏡。
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