JP4392232B2 - 膜厚測定方法 - Google Patents
膜厚測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4392232B2 JP4392232B2 JP2003409527A JP2003409527A JP4392232B2 JP 4392232 B2 JP4392232 B2 JP 4392232B2 JP 2003409527 A JP2003409527 A JP 2003409527A JP 2003409527 A JP2003409527 A JP 2003409527A JP 4392232 B2 JP4392232 B2 JP 4392232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- reflected wave
- value
- peak
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 137
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 53
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 33
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 32
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Description
Vc=(Vm−b)/a
ただし、Vm:薄膜の厚さの測定値
Vc:薄膜の厚さの補正値
a,b:係数
を導き出している。
a=1.2798
b=151.74
とすることで実用上十分な正確性を有する膜厚の値を求めることができる。
a=1.8232
b=238.36
とすることで前述と同様に実用上十分な正確性を有する膜厚の値を求めることができる。
薄膜支持体がアルミニウムであり、薄膜がニッケルである場合:
a=0.3682
b=103.36
薄膜支持体がアルミニウムであり、薄膜がクロムである場合:
a=0.7669
b=118.97
薄膜支持体が銅であり、薄膜が錫である場合:
a=1.4523
b=66.614
とすることで前述と同様に実用上十分な正確性を有する膜厚の値を求めることができる。
薄膜支持体が鉄または鋼、薄膜が亜鉛の場合:
a=1.1015
b=130.06
薄膜支持体が鉄または鋼、薄膜がアルミニウムの場合:
a=1.7771
b=84.347
薄膜支持体:アルミニウム/薄膜:ニッケル
a=0.2614
b=232.97
薄膜支持体:アルミニウム/薄膜:クロム
a=1.3772
b=212.88
薄膜支持体:銅/薄膜:錫
a=1.3592
b=162.91
鋼製の薄膜支持体4aに亜鉛めっきを施して薄膜4bを形成して試料を作成した。25MHzの超音波トランスデューサ3を使用して超音波を送信し、受信した合成反射波Pcの立上り時のピークW1の振幅が表示器6の管面スケールで75%の位置にくるように信号増幅部5でレベル調整し、閾値Laをスケール25%のレベルに設定して立上り領域における閾値通過時Taの値を測定する(図4の(A)参照)と共に、合成反射波Pcの最大ピークW2の振幅が表示器6の管面スケールで75%の位置にくるように信号増幅部5でレベル調整し、閾値Lbをスケール25%のレベルに設定して最大ピーク上昇領域における閾値通過時Tbの値を測定した(図4の(B)参照)。これにより得られた2つの閾値通過時TaおよびTbの時間差dT1から膜厚の測定値(Vm)を算出した。その結果を図5に示す。このグラフの近似式より求められた補正式は以下のようになった。
Vc=(Vm−151.74)/1.2798 --- (1)
(Vm:薄膜の厚さの測定値、Vc:薄膜の厚さの補正値)
試料として、鋼製の薄膜支持体4aにアルミニウムめっきを施して薄膜4bを形成し、前記実験例と同様にして実験を行った。測定値Vmと実測値Vrの関係は図7に示すような関係であることが判明した。このグラフの近似式より求められた補正式は以下のようになった。
Vc=(Vm−238.36)/1.8232 --- (2)
薄膜支持体がアルミニウム、薄膜がニッケルである場合:
Vc=(Vm−103.36)/0.3682
薄膜支持体がアルミニウム、薄膜がクロムである場合:
Vc=(Vm−118.97)/0.7669
薄膜支持体が銅、薄膜が錫である場合:
Vc=(Vm−66.614)/1.4523
次の組合せからなる試料をそれぞれ作成した。
試料a 薄膜支持体:アルミニウム / 薄膜4b:ニッケル
試料b 薄膜支持体:アルミニウム / 薄膜4b:クロム
試料c 薄膜支持体:銅 / 薄膜:錫
試料d 薄膜支持体:鉄 / 薄膜:亜鉛
試料e 薄膜支持体:鉄 / 薄膜:アルミニウム
前記実験例と同様に、25MHzの超音波トランスデューサ3を使用して超音波を送信し、受信した合成反射波Pcの立上り時のピークW1の振幅が表示器6の管面スケールで75%の位置にくるように信号増幅部5でレベル調整し、閾値Laをスケール25%のレベルに設定して立上り領域における閾値通過時Taの値を測定すると共に、最大ピークW2へと連なる直前の逆位相ピークW4の振幅が表示器6の管面スケールで75%の位置にくるように信号増幅部5でレベル調整し、閾値Lcをスケール25%のレベルに設定して最大ピーク上昇領域における閾値通過時Tcの値を測定した。これにより得られた2つの閾値通過時TaおよびTcの時間差dT2から膜厚の測定値(Vm)を算出した。その結果をグラフ化し、このグラフの近似式より求められた補正式はそれぞれ以下のようになった。
試料a: Vc=(Vm−103.36)/0.3682
試料b: Vc=(Vm−118.97)/0.7669
試料c: Vc=(Vm−66.614)/1.4523
試料d: Vc=(Vm−130.06)/1.1015
試料e: Vc=(Vm−84.347)/1.7771
(Vm:薄膜の厚さの測定値、Vc:薄膜の厚さの補正値)
2 パルサー
3 超音波トランスデューサ
4 測定対象物
4a 薄膜支持体
4b 薄膜
4c 境界面
4d 外面
5 信号増幅部
6 表示器
dT0、dT1、dT2 時間差
La、Lb、Lc、Lx 閾値
P 超音波パルス
Pc 合成反射波
P1 境界面反射波
P2 底面反射波
Ra 立上り領域
Rb 最大ピーク上昇領域
Rc 逆位相ピーク上昇領域
Ti1、Ti2 立上り時
Tm1、Tm2 最大ピーク時
Tt1、Tt2、Ta、Tb、Tc 閾値通過時
Vm 測定値
Vc 補正値
Vr 実測値
W1 立上り時のピーク
W2 最大ピーク
W3 逆位相ピーク
Claims (1)
- 薄膜支持体と該薄膜支持体の一面側に付着された薄膜とからなり、薄膜支持体の薄膜に対向する側の面から送信された超音波の底面反射波の振幅が境界面反射波の振幅よりも大きな特性を有する測定対象物の薄膜の厚さを測定する方法であって、
送信した超音波の境界面反射波と底面反射波とからなる合成反射波を受信し、
受信した合成反射波の立上り領域において立上り時のピークの値に対して所定%の値を閾値とする閾値通過時と、最大ピークへと連なる直前の逆位相ピークへの上昇領域において当該逆位相ピークのピーク値の前記所定%の値を閾値とする閾値通過時とをそれぞれ計測し、
計測した2つの閾値通過時の時間差を計測して膜厚の測定値を求め、
求めた測定値から所定の補正式、
Vc=(Vm−b)/a
ただし、Vm:薄膜の厚さの測定値、Vc:薄膜の厚さの補正値、
a,b:薄膜および薄膜支持体の材質により設定される係数
に基づいて補正値を算出して薄膜の厚さを決定する、膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003409527A JP4392232B2 (ja) | 2002-12-13 | 2003-12-08 | 膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002362920 | 2002-12-13 | ||
JP2003409527A JP4392232B2 (ja) | 2002-12-13 | 2003-12-08 | 膜厚測定方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009146420A Division JP4392463B2 (ja) | 2002-12-13 | 2009-06-19 | 膜厚測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004205502A JP2004205502A (ja) | 2004-07-22 |
JP4392232B2 true JP4392232B2 (ja) | 2009-12-24 |
Family
ID=32828662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003409527A Expired - Fee Related JP4392232B2 (ja) | 2002-12-13 | 2003-12-08 | 膜厚測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4392232B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11474140B2 (en) * | 2016-08-17 | 2022-10-18 | General Electric Technology Gmbh | Relating to locating faults in power transmission conduits |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103075981B (zh) * | 2012-12-31 | 2016-01-20 | 汕头市超声仪器研究所有限公司 | 一种超声波测厚方法 |
CN103486987B (zh) * | 2013-10-14 | 2016-03-30 | 上海电力学院 | 一种利用曲线拟合提高超声测厚精度的方法 |
CN104048628B (zh) * | 2014-06-16 | 2017-02-15 | 山东中科普锐检测技术有限公司 | 超声波等效峰值精准检测厚度的方法及其装置 |
CN116559296B (zh) * | 2023-06-26 | 2023-11-28 | 新创碳谷集团有限公司 | 超声波检测的界面确定方法、装置、设备及存储介质 |
-
2003
- 2003-12-08 JP JP2003409527A patent/JP4392232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11474140B2 (en) * | 2016-08-17 | 2022-10-18 | General Electric Technology Gmbh | Relating to locating faults in power transmission conduits |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004205502A (ja) | 2004-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2011295676B2 (en) | Method for noninvasive determination of acoustic properties of fluids inside pipes | |
US5497661A (en) | Method of measuring the delay of ultrasound in the pulse reflection method | |
US7779693B2 (en) | Method for nondestructive testing of pipes for surface flaws | |
CN105954358B (zh) | 一种TR与Duffing系统相结合的超声导波小缺陷定位检测方法 | |
US6772638B2 (en) | UT detection and sizing method for thin wall tubes | |
CN114184682B (zh) | 弱超声导波信号的双混沌系统检测方法 | |
CN109781860A (zh) | 一种对比试块及校准方法 | |
CN104913830A (zh) | 一种基于曲线拟合的雷达物位计信号处理方法 | |
JP4392463B2 (ja) | 膜厚測定方法 | |
CN103615995A (zh) | 一种基于超声表面波的薄熔覆层厚度无损评价方法 | |
JP4392232B2 (ja) | 膜厚測定方法 | |
US5404754A (en) | Ultrasonic detection of high temperature hydrogen attack | |
EP3084415B1 (en) | Ultrasonic pipeline inspection system and method | |
EP0554958B1 (en) | Apparatus and method for pipe or tube inspection | |
CN107782269A (zh) | 一种电磁超声信号处理方法 | |
JP2006300854A (ja) | 配管板厚測定装置 | |
CN106841385B (zh) | 基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法 | |
JP4339159B2 (ja) | 管体の超音波探傷検査方法 | |
JP2007309794A (ja) | 板厚測定装置および測定方法 | |
JP2002277447A (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
JP2006250595A (ja) | 超音波計測方法および装置 | |
JP3501948B2 (ja) | 超音波腐食診断法とその装置 | |
JP3510137B2 (ja) | 超音波による肉厚測定方法とその装置 | |
JP4552230B2 (ja) | 超音波探傷方法及び装置 | |
Zhou et al. | An incident angle optimization method for transverse defects detection of pipes based on Zoeppritz's equation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060825 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060907 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061204 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090417 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090422 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090619 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090915 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091009 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4392232 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131016 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |