KR20110106211A - 레이저 간섭을 이용하여 표면탄성파 소자의 성능을 진단하는 방법 - Google Patents

레이저 간섭을 이용하여 표면탄성파 소자의 성능을 진단하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래의 전기적인 방법에 의해 표면탄성파 소자의 성능을 평가하던 방식과 달리 레이저를 이용한 간섭원리로 표면탄성파의 형성 정도와 표면탄성파를 이용하는 RF 소자의 동작유무를 시각화하여 표면탄성파 에너지의 공간적 분포도 확인할 수 있는 기술을 제시한다.

Description

레이저 간섭을 이용하여 표면탄성파 소자의 성능을 진단하는 방법{Method for diagnosing performance of a surface acoustic wave device using Laser interference}
본 발명은 레이저 간섭을 표면탄성파 소자의 성능 진단에 이용하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 간섭을 이용하여 소자의 어느 부위에 문제가 있는지 또는 어느 부분이 전체적인 성능에 나쁜 영향을 주는지에 대한 구체적인 정보를 얻을 수 있는 방법 및 이를 구현하는 시스템을 제공하는 것이다.
통신을 이용한 다양한 서비스의 발달은 표면탄성파를 이용하는 RF 소자의 구성을 복잡하게 하고 있다. 이전에는 하나의 주파수를 이용하는 단일 서비스를 제공하는 모듈이 주로 사용되어왔으나 최근에는 다양한 서비스를 융합하여 사용하는 사례가 발생하면서 여러 주파수를 사용하는 서비스를 하나의 모듈에 넣어 구성하는 기술이 새롭게 등장하고 있다. 이런 경우 여러 개의 주파수를 사용하여 발생하는 잡음 등의 문제가 표면탄성파를 이용하는 소자의 전체적인 성능에 미치는 경우가 발생하였다. 그러나 현재까지의 소자 검사방식은 입력 RF 단자에 전기신호를 입력하고 출력이 제대로 나오는지만 측정하는 것으로 응답 출력이 제대로 되지 않을 경우 그 원인을 파악하는데 어려움이 있다. 그러므로 여러 주파수를 동시에 사용하는 복합모듈의 경우 소자 구조상 어느 부위에서 표면탄성파가 제대로 형성되지 않고 있는지 또는 잡음의 영향을 받고 있는지를 알아야 할 필요가 있다. 이것은 표면탄성파를 이용하는 RF 소자의 전체적인 성능과 설계에 매우 중요한 요소이다. 또한 기존의 단일 주파수를 사용하는 소자의 경우도 구조상 어느 부분에서 문제가 되는지를 알아야 할 필요가 있다.
표면탄성파(SAW ; surface acoustic wave) 소자로서 대표적인 SAW 필터는 압전 물질 위에 좁고 긴 모양의 전극(IDT, interdigital transducer)이 일정한 간격으로 형성되어있는 무선 통신 소자이다. 안테나를 통해 들어오는 RF 신호 중에서 전극 사이의 공명 조건을 만족하는 주파수만을 출력 전극으로 전달하며 다른 주파수의 신호를 차단하는 필터의 기능을 한다. 또한 전기 신호를 표면탄성파로 바꾸었다가 다시 전기신호로 바꾸는 과정에서 시간이 지연되는 효과를 가지기도 하여 지연선(delay line)의 역할을 하는 소자로 쓰이기도 한다. 어떠한 경우이든 입력 전극을 통해 들어오는 RF 신호가 전극사이의 압전물질의 표면을 탄성파의 형태로 바뀌어 진행하다가 다시 전기적인 신호로 바뀌는 과정을 겪게 된다. 이 때 표면탄성파 소자는 목적에 따라 다양한 형태의 전극 모양을 가지게 되는데 설계의 목적대로 기능을 잘 수행하는지 여부는 직접 전기적인 신호를 입력 전극에 입력하고 출력되는 지를 검사하여 판단하고 있다. 만일 목적대로 동작을 잘 하지 않을 경우 그 원인을 파악하기가 어려운 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 표면탄성파 소자의 IDT 사이에 형성되는 표면탄성파의 형성을 레이저 간섭을 이용하여 시각적으로 나타냄으로써 표면탄성파 소자의 동작을 시각적으로 표현하고 복잡한 구조를 가진 소자의 경우 표면탄성파의 형성정도를 위치별로 파악할 수 있도록 하여 단지 응답출력의 유무 정도가 아닌 구체적이고 공간적인 정보를 얻을 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 표면탄성파를 이용하는 단일 주파수 또는 다중 주파수를 이용하는 RF 소자의 동작 이상을 간섭계를 이용하여 검사하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해, 전극 사이에 형성되는 표면 탄성파를 레이저 간섭계를 이용하여 가시화하여 표면탄성파 소자의 어느 부분에서 표면탄성파의 형성이 문제가 되는 지를 판단할 수 있도록 해준다. 단순하게 소자가 잘 동작하는지 여부 뿐만 아니라 어느 부분에서 동작이 제대로 되지 않고 있는 지를 간섭무늬를 통해 판단하고 평가할 수 있도록 해준다.
단색광을 표면탄성파 소자의 표면에 입사하여 간섭신호를 얻어서 RF 입력신호가 인가되었을 때와 인가되지 않았을 때의 광 신호의 세기를 비교하여 집광된 위치에서의 표면탄성파 세기를 판단하며 집광된 위치를 옮겨가면서 측정할 수 있다.
또한 여러 개의 주파수를 한꺼번에 사용하는 복합모듈의 경우 전자기파 간섭 등의 영향으로 RF 응답신호가 설계대로 얻어지지 않는 경우가 있는데 본 발명은 이럴 경우 모듈 전체에 형성되는 표면탄성파의 세기에 대한 정보를 간섭계를 이용해서 얻을 수 있으므로 모듈의 어느 위치에서 표면탄성파가 제대로 형성되고 있는 지에 대한 정보를 얻을 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 방법은, 표면탄성파를 이용하는 단일 주파수 또는 다중 주파수를 이용하는 RF 소자의 동작 유무를 검사하는 방법에 있어서, 상기 RF 소자의 압전물질의 표면에 레이저 빔을 조사하여 상기 RF 소자의 표면에서 반사된 빔의 세기 또는 광 신호를 분석하여 이상 유무를 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 방법은, 상기 RF 소자의 표면에서 반사된 빔의 세기 또는 광신호를 분석함에 있어서, 상기 반사된 빔이 다른 빔과 합하여져 광 감지기에 의해 감지되어 분석되며 상기 빔들을 합하는 것을 간섭계의 원리를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 방법은 위의 방법에서 상기 레이저 빔이 단색광으로서 빔 분리기에 의해 두 개로 분리되며, 상기 분리된 빔의 하나는 RF 소자의 표면에 반사되고 다른 하나는 거울에 반사되어 다시 두 개의 분리된 빔들의 간섭계를 통해서 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 방법은 상기 RF 소자에 조사되는 분리된 빔은 집광렌즈를 거쳐서 상기 표면에 반사되고, 그리고 상기 분리된 빔들이 파장판을 거치며 또한 상기 빔 분리기를 통해서 다시 하나의 광 수집기에 의해 수집되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 방법은, 상기 광 수집기에 수집된 빔의 정보를 증폭하여 데이터 수집장치에서 저장 분석하며, 그리고 상기 데이타 수집장치와 연동하여 상기 RF 소자를 움직이면서 상기 분리된 빔들의 수집 및 분석되는 것을 특징으로 한다. 또한 위의 방법들에서 상기 RF 소자에 표면탄성파를 형성시킨 것과 시키지 않은 상태에서 각각 간섭계를 통해 비교 검사하는 것도 가능하다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 표면탄성파를 이용하는 단일 주파수 또는 다중 주파수를 이용하는 RF 소자의 동작 유무를 검사하는 시스템에 있어서, 상기 시스템이 레이저 빔 발생장치 및 광 감지기를 포함하며, 상기 레이저 빔 발생장치에서 발생된 레이저 빔은 상기 RF 소자에 조사되어 반사되도록 하며, 상기 RF 소자의 표면에서 반사된 빔을 광 감지기에서 감지하여 빔의 세기나 광 신호를 분석하여 이상 유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 시스템을 제공한다.
또한 본 발명의 시스템은, 상기 레이저 빔 발생장치에서 발생된 레이저 빔을 두 개로 분리하는 빔 분리기; 및 상기 빔 분리기에 의해 분리된 하나의 빔을 다시 반사하는 거울;을 더 포함하며, 상기 빔 분리기는 분리된 다른 빔은 상기 RF 소자에 조사되어 반사되도록 하며, 상기 분리된 두 빔은 각각 거울과 RF 소자에 반사된 후 다시 상기 광 감지기에 의해 감지되며, 상기 레이저 빔의 간섭계를 통해서 RF 소자의 표면탄성파를 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 시스템은 상기 분리된 빔들이 파장판을 거쳐서 반사되어 오며 그리고 상기 RF 소자에 반사되는 빔은 집광 렌즈를 거쳐서 조사 및 반사되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 시스템은 상기 광 감지기에 의해 수집된 빔의 간섭 정보들이 증폭기를 거쳐 증폭되어 데이터 수집장치로 보내져서 저장 분석되며, 그리고 상기 데이터 수집장치와 연동하여 상기 RF 소자를 이동시키면서 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 시스템은 상기 RF 소자에 표면탄성파를 형성시키는 수단을 더 포함하여, 상기 RF 소자에 표면탄성파를 형성시킨 것과 시키지 않은 상태에서 각각 간섭계를 통해 비교 검사하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 이동되며 검사된 각 위치에서 수집된 빔의 세기나 광 신호의 차이에 대한 데이타를 매핑기법을 이용하여 표면탄성파의 형성 분포 또는 이상이 있는 부분에 대한 정보를 얻을 수 있는 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명에 따라서 단색광을 표면탄성파 소자의 표면에 입사하여 RF 입력신호가 인가되었을 때와 인가되지 않았을 때의 광 신호의 세기를 비교하여 집광된 위치에서의 표면탄성파 세기를 쉽게 판단할 수 있다. 또한 집광된 위치를 옮겨가면서 측정하면 모듈의 구조와 상관없이 표면탄성파의 공간적인 형성을 알 수 있게 된다. 여러 개의 주파수를 한꺼번에 사용하는 복합모듈의 경우 전자기파 간섭 등의 영향으로 RF 응답신호가 설계대로 얻어지지 않는 경우가 있는데 본 발명은 이럴 경우 모듈 전체에 형성되는 표면탄성파의 세기에 대한 정보를 얻을 수 있으므로 모듈의 어느 위치에서 표면탄성파가 제대로 형성되고 있지 않는가에 대한 정보를 얻을 수 있도록 하여 문제점을 파악하도록 하는 효과가 있다.
도1은 파브리-페로 간섭계의 원리를 이용한 표면탄성파 검사용 간섭계의 구조도이다.
도2는 압전물질 표면에 형성된 표면탄성파와 입사광, 반사광 및 투과광의 관계를 나타내는 도이다.
도3은 본 발명에 따라 RF 인가 여부에 따른 광 세기를 분석한 도이다.
본 발명은 SAW(surface acoustic wave) 필터에 RF(radio frequency) 신호가 가해졌을 때 송수신이 제대로 동작하는가와 전극의 배치 모양에 따른 표면 탄성파의 형성을 가시화하는 기술이다. 현재까지는 SAW 필터의 성능을 검사하는 방법으로 RF 신호를 인가한 후 출력되는 신호를 네트워크 분석기를 이용하여 측정하는 전기적인 방법을 사용하여 왔으나 본 발명에서 제안하는 광학적 방법은 전기적인 측정 방법으로 알 수 없는 표면탄성파의 공간적인 분포를 알 수 있도록 하며, 비접촉 방식으로 측정한다. 지금까지의 전기적인 측정방식은 단순히 제조된 SAW 필터의 동작 유무만을 검사하는 방법이었던 반면 레이저 간섭을 이용한 SAW 필터의 성능진단 방법은 전기적인 방법으로 알 수 없는 표면탄성파의 공간적인 형성을 가시화할 수 있다.
본 발명에서는 바람직한 예로서 하나의 광원에서 나온 단색광을 빔 분리기를 이용하여 2개의 빔으로 나누고 각각의 빔이 서로 다른 경로를 따라 진행한 후 되돌아 올 때 광 경로의 차이에 의해 발생하는 위상차이로 밝고 어두운 부분이 교대로 나타나는 광 간섭 무늬를 얻고 측정한다.
상기와 같은 방법은 파브리-페로 간섭계(Fabry-Perot interferometer)의 원리를 이용하는 것으로서, 단색광원은 빛의 진행방향에 대해 45°의 입사각으로 놓여있는 빔 분리기를 지나게 하면 빛의 세기가 50%씩 나누어지는데, 빔 분리기에 의해 빛의 세기가 50%씩 나누어진 두 개의 빔 중에서 빛이 진행하는 방향으로 투과된 빔은 입사면과 나란하고 빛의 진행방향에 대해 수직으로 편광된 상태이며 빔 분리기에 의해 반사된 빔은 입사면에 대해 수직이며 빛이 진행하는 방향에 대해 수직으로 편광된 상태로 된다.
하나의 광원에서 나온 빔이므로 빔 분리기에 의해 빔이 분리되기 전까지는 같은 위상을 가지고 있었으나 각각 서로 다른 경로를 진행한 후 다시 광 측정기 면에서 만났을 때는 광 경로 차에 의해 보강간섭 또는 상쇄 간섭에 의해 빛이 밝거나 어두운 부분이 나타나게 된다. 샘플의 표면의 상태에 따라 광 경로 차가 달라지므로 광 측정기 면에서는 간섭무늬가 보이고 이를 근거로 샘플의 표면을 판단할 수 있다.
파브리-페로 간섭계에서 간섭무늬의 보강간섭 조건은
Figure pat00001
이며 상쇄 간섭 조건은
Figure pat00002
이다. 위의 식에서 d 는 간섭을 일으키는 분리된 두 빔의 광 경로 차이며 m 은 정수이고
Figure pat00003
는 단색광의 파장이다.
본 발명은 이 간섭계의 원리를 표면탄성파를 이용한 RF 소자에 적용한 것으로 압전 물질 위에 형성된 가늘고 긴 전극(IDT)은 규칙적으로 울퉁불퉁한 표면을 가지고 있으며 전극에 인가된 RF(radio frequency) 신호에 따라 전극 사이의 압전(piezoelectric) 물질 위에 표면탄성파가 형성된다.
도 1은 본 발명에서 사용한 간섭계 시스템을 나타내는 도이다. 입사면은 도 1을 나타낸 지면과 같다. 빔은 1/4-파장판(40)을 지나면서 편광 방향이 45°씩 회전하게 되는데 거울(60)과 샘플에 반사되어 돌아올 때도 같은 방향으로 45°씩 편광 방향이 회전하게 되므로 각각 거울(60)과 샘플을 향해 진행할 때와는 편광방향이 90°만큼씩 회전한 상태이다. 그러므로 빔 분리기(20)를 만나서 거울(60)에 반사된 빔은 반사하고 샘플 즉 RF 소자에 반사된 빔은 투과하여 광 측정기(10)에서 만나게 된다.
샘플의 위치인 수평 이동대(95)위에 표면탄성파 소자를 놓았을 때 전극의 표면에서 반사된 빛과 압전 물질(90)의 표면에서 반사된 빛은 광 경로차가 발생하여 간섭을 일으키고 광 신호는 광 감지기(10)로 감지된 후 증폭기(30)를 통해 데이터 수집장치(50)로 연결되어 간섭무늬 광 신호에 대한 데이터가 수집된다. IDT에 RF 신호가 인가되지 않았을 때 측정된 간섭무늬의 광신호는 IDT에 RF 신호가 인가되었을 때 변화하게 된다.
표면탄성파 소자의 표면에 확대된 단색광을 집광렌즈(80)를 통해 집광하여 정보를 얻으면서 레이저 광이 집속되는 표면탄성파의 표면 위치를 스텝 모터(70)를 이용하여 미세하게 계속 옮기도록 하여 RF 신호가 인가되지 않았을 때와 인가되었을 때의 광 신호를 데이터 수집 장치(50)에서 수집한다.
데이터 수집 장치(50)에서는 스텝모터의 전기신호가 있을 때마다 광신호의 세기를 기록하고 스텝 모터(70)는 전기신호가 있을 때마다 수평 이동대(95)를 미세하게 움직여서 표면탄성파 소자에 집광되는 부위가 일정한 간격으로 이동하도록 한다. 즉 데이터 수집 장치(50)는 RF 소자를 이동시키는 스텝 모터(70) 및 수평 이동대(95)와 서로 연동되어 작동하게 된다.
표면탄성파 소자의 전 면적을 미세하게 이동하면서 광 신호를 수집한 후 이번에는 RF 신호가 인가되었을 때 같은 과정을 반복하면, RF 신호가 인가되지 않았을 때의 데이터와 RF신호가 인가되었을 때의 신호를 비교하여 소자 표면의 어느 부분에서 표면탄성파가 강하게 또는 약하게 형성되었는지에 대한 정보를 얻고 분석할 수 있다. 이 방법은 복잡하게 설계된 표면탄성파 소자의 구조에 상관없이 모듈 전반에 걸쳐 RF 신호가 인가되었을 때 표면탄성파가 얼마나 강하게 형성되는지에 대한 정보를 얻을 수 있게 해준다.
또한 위와 같이 미세 이동 없이 소자의 표면 특정 위치에서 또는 몇몇 위치에서 RF 신호의 인가 여부에 따른 광 신호의 차이를 분석함으로써 이상 유무를 확인할 수도 있다.
도 2는 도1의 압전 물질(90)에 RF 신호가 인가되었을 때 압전 물질의 표면에 형성되는 탄성파와 압전 물질의 표면으로 입사하는 빔이 반사광과 투과광으로 분리되는 것을 나타낸 것이다. 반사광1과 투과광1은 압전 물질에 표면탄성파가 형성되지 않았을 때의 반사광과 투과광을 나타낸 것으로 반사각은 입사각과 같게 반사되며 투과각은 스넬(Snell)의 법칙에 따라 투과된다. 그러나 IDT에 RF 신호가 인가되면 표면은 사인파(sine wave)를 형성하면서 변위를 갖게 되며 이에 따라 약간 다른 위치로 반사광2와 투과광2가 발생한다.
이와 같이 압전 물질의 표면에 표면탄성파가 생긴 경우(실선)와 안생긴 경우(점선)에 레이저 빔의 반사되는 것이 달라져 레이저 빔을 압전 물질의 표면에 조사하고 반사된 반사광을 분석함으로써 쉽게 표면탄성파가 압전 물질에 형성되었는 지를 알수 있게 된다. 예를 들면 간단하게 특정 위치에서 RF 신호를 인가하여 표면탄성파를 발생하도록 한 경우의 빔의 세기 등의 광신호와 RF 신호를 인가하지 않은 경우의 광신호의 차이 여부만으로도 알 수 있으며, 또한 미리 소정의 위치(즉 압전 물질의 표면이나 IDT 표면)에서 RF 신호를 인가하지 않은 경우의 광신호에 대한 정보를 가지고 있다면 단지 그 위치에서 RF 신호를 인가한 후 광신호를 감지 하여 분석하는 것만으로도 이상 유무를 확인할 수도 있다.
또한 압전 표면은 RF 신호가 인가되면 사인파(sine wave)를 형성하면서 변위를 갖게 되므로 약간의 미세 이동을 하면서 반사광의 차이를 분석함으로써도 이상 유무를 확인할 수 있다.
그러나 이렇게 단순히 반사된 광신호를 분석하는 것은 광신호의 차이를 잘 감지하고 분석해야만 이상 유무를 확인할 수 있다. 따라서 도1과 같이 다른 빔과 간섭을 시켜서 간섭의 원리를 이용하면 보다 쉽고 확실하게 이상 유무를 검사할 수 있게 된다. 즉 압전 물질의 표면에서 반사된 빔과 다른 빔을 합성하며 간섭원리를 이용해서 보다 쉽게 압전 표면에 표면탄성파가 잘 형성되었는지에 대한 정보를 얻을 수 있다. 또한 다른 레이저 빔을 만들어서 간섭원리를 이용할 수도 있지만 도1과 같이 단색광의 레이저 빔을 사용하면서 빔을 분리시키면 위에서 설명한 바와 같이 쉽게 검사할 수 있게 된다. 또한 도1의 시스템과 같이, 데이터 수집장치가 광 수집기에서 수집된 광신호를 증폭기를 통해서 받아서 분석하더라도, 표면탄성파의 형성 유무를 잘 검사하기 위해서는 데이터분석을 어떻게 하는가도 중요하다. 특히, 여러 주파수를 이용하는 복합모듈의 경우에는 광신호 데이타를 보다 정확하게 분석 진단하기 위하여 진단 분석 방식을 잘 선택해야 한다. 따라서 로렌츠 함수 등의 함수맞춤 방식을 이용해서 광신호를 분석하는 것이 바람직하다.
도3은 본 발명에 따라 RF 인가 여부에 따른 광 세기를 분석한 도이다. RF 소자 표면의 한 지점에서 수집된 광신호를 로렌츠 함수를 이용해서 로렌츠 간섭 무늬로 RF 신호를 인가했을 때와 인가하지 않았을 때의 광 세기를 비교한 것이다. 도3에서 아래의 로렌즈 간섭무늬의 하나의 fringe를 RF 신호가 인가되지 않은 경우의 광 세기를 붉은 원으로 마킹된 것으로 표시하였고 RF 신호가 인가된 경우의 광 세기를 검은 사각형으로 마킹하여 표시하였다. 도시된 바와 같이 중간영역에서 RF 신호를 인가한 경우의 광 세기가 작은 것이 명확히 보여서 두 경우의 광 세기 차이가 명확하게 확인이 되었다. 이와 같이 광 세기의 차이를 여러 지점에서 얻어서 이러한 광 세기의 차이에 대한 데이타를 매핑기법을 이용하면 전체적인 표면탄성파의 형성 분포를 알 수 있게 된다. 이때 제대로 형성되어야 할 표면탄성파가 어떤 위치에서 형성되지 않았거나 또는 이상이 생긴 것을 수치나 3차원 그래프 등으로 쉽게 알 수 있다. 물론 RF 신호를 인가하지 않았을 때의 데이타를 미리 확보하여 RF신호를 인가한 상태에서만 검사하여 이를 매핑하여 표면탄성파의 형성에 대한 분포와 이상이 있는 부분과 그 정도들에 대한 정보를 쉽게 알 수 있다. 또는 RF신호를 인가한 상태에서만 검사하여 각 지점에서의 광세기 값의 차이에 대한 데이타들을 매핑하여 표면탄성파의 형성에 대한 분포와 이상이 있는 부분과 그 정도들에 대한 정보를 쉽게 알 수 있다.
본 발명은 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 반사광1과 반사광2의 광 경로 차에 의해 발생하는 간섭무늬의 변화를 이용하여 RF 신호가 인가되었을 때 표면탄성파 소자의 동작 유무와 성능을 판단하는 방법 및 시스템을 제공하였다. RF 신호가 인가되었을 때 간섭무늬의 변화량은 얼마나 강하게 표면탄성파가 형성되었는가에 대한 정보를 알려주며 또한 서로 다른 서비스를 위해 여러 개의 주파수를 동시에 사용하는 복합모듈의 경우 다른 주파수를 사용하는 인근한 모듈의 영향에 의해 표면탄성파의 형성이 영향을 받는지의 여부와 영향을 받는다면 얼마나 받는 지에 대한 정보를 동시에 알려준다. 소자의 표면에 조사하는 레이저 광을 집광렌즈로 집광하고 위치를 옮기면 위치에 따른 정보를 얻을 수 있으므로 표면탄성파의 공간적 에너지 분포에 대한 정보를 얻을 수 있다.

Claims (13)

  1. 표면탄성파를 이용하는 단일 주파수 또는 다중 주파수를 이용하는 RF 소자의 동작 유무를 검사하는 방법에 있어서,
    상기 RF 소자의 압전물질의 표면에 레이저 빔을 조사하여 상기 RF 소자의 표면에서 반사된 빔의 세기나 광 신호를 분석하여 이상 유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 RF 소자의 표면에서 반사된 빔의 세기나 광신호를 분석함에 있어서, 상기 반사된 빔이 다른 빔과 합하여져 광 감지기에 의해 감지되어 분석되며 상기 빔들을 합하는 것을 간섭계의 원리를 이용하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반사된 빔이 다른 빔과 합하여지는 단계가 상기 레이저 빔이 단색광으로서 빔 분리기에 의해 두 개로 분리되며, 상기 분리된 빔의 하나는 RF 소자의 표면에 반사되고 다른 하나는 거울에 반사되어 다시 두 개의 분리된 빔들의 간섭계를 통해서 합해지는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 RF 소자에 조사되는 분리된 빔은 집광렌즈를 거쳐서 상기 표면에 반사되고, 그리고 상기 분리된 빔들이 파장판을 거치며 또한 상기 빔 분리기를 통해서 다시 하나의 광 수집기에 의해 수집되는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광 수집기에 수집된 빔의 정보를 증폭하여 데이터 수집장치에서 저장 분석하며, 그리고 상기 데이타 수집장치와 연동하여 상기 RF 소자를 움직이면서 상기 분리된 빔들의 수집 및 분석되는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서, 이동되며 검사된 각 위치에서 수집된 빔의 세기나 광 신호의 차이에 대한 데이타를 매핑기법을 이용하여 표면탄성파의 형성 분포 또는 이상이 있는 부분에 대한 정보를 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 RF 소자에 표면탄성파를 형성시킨 것과 시키지 않은 상태에서 각각 간섭계를 통해 비교 검사하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  8. 표면탄성파를 이용하는 단일 주파수 또는 다중 주파수를 이용하는 RF 소자의 동작 유무를 검사하는 시스템에 있어서,
    상기 시스템이 레이저 빔 발생장치 및 광 감지기를 포함하며,
    상기 레이저 빔 발생장치에서 발생된 레이저 빔은 상기 RF 소자에 조사되어 반사되도록 하며, 상기 RF 소자의 표면에서 반사된 빔을 광 감지기에서 감지하여 빔의 세기나 광 신호를 분석하여 이상 유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 시스템이,
    상기 레이저 빔 발생장치에서 발생된 레이저 빔을 두 개로 분리하는 빔 분리기; 및
    상기 빔 분리기에 의해 분리된 하나의 빔을 다시 반사하는 거울;
    을 더 포함하며,
    상기 빔 분리기는 분리된 다른 빔은 상기 RF 소자에 조사되어 반사되도록 하며, 상기 분리된 두 빔은 각각 거울과 RF 소자에 반사된 후 다시 상기 광 감지기에 의해 감지되며, 상기 레이저 빔의 간섭계를 통해서 RF 소자의 표면탄성파를 검사하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 분리된 빔들이 파장판을 거쳐서 반사되어 오며 그리고 상기 RF 소자에 반사되는 빔은 집광 렌즈를 거쳐서 조사 및 반사되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광 감지기에 의해 수집된 빔의 간섭 정보들이 증폭기를 거쳐 증폭되어 데이터 수집장치로 보내져서 저장 분석되며, 그리고 상기 데이터 수집장치와 연동하여 상기 RF 소자를 이동시키면서 검사하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 이동되며 검사된 각 위치에서 수집된 빔의 세기나 광 신호의 차이에 대한 데이타를 매핑기법을 이용하여 표면탄성파의 형성 분포 또는 이상이 있는 부분에 대한 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 RF 소자에 표면탄성파를 형성시키는 수단을 더 포함하여, 상기 RF 소자에 표면탄성파를 형성시킨 것과 시키지 않은 상태에서 각각 간섭계를 통해 비교 검사하도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102768184A (zh) * 2012-07-19 2012-11-07 天津大学 一种用于薄膜杨氏模量测量的系统
CN112710455A (zh) * 2021-03-29 2021-04-27 中国人民解放军国防科技大学 一种同时测量光学元件反射透射畸变差的方法及装置

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