• Applied Microscopy
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• 제50권
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• pp.25.1-25.11
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• 2020

Scanning acoustic microscopy (SAM) or Acoustic Micro Imaging (AMI) is a powerful, non-destructive technique that can detect hidden defects in elastic and biological samples as well as non-transparent hard materials. By monitoring the internal features of a sample in three-dimensional integration, this technique can efficiently find physical defects such as cracks, voids, and delamination with high sensitivity. In recent years, advanced techniques such as ultrasound impedance microscopy, ultrasound speed microscopy, and scanning acoustic gigahertz microscopy have been developed for applications in industries and in the medical field to provide additional information on the internal stress, viscoelastic, and anisotropic, or nonlinear properties. X-ray, magnetic resonance, and infrared techniques are the other competitive and widely used methods. However, they have their own advantages and limitations owing to their inherent properties such as different light sources and sensors. This paper provides an overview of the principle of SAM and presents a few results to demonstrate the applications of modern acoustic imaging technology. A variety of inspection modes, such as vertical, horizontal, and diagonal cross-sections have been presented by employing the focus pathway and image reconstruction algorithm. Images have been reconstructed from the reflected echoes resulting from the change in the acoustic impedance at the interface of the material layers or defects. The results described in this paper indicate that the novel acoustic technology can expand the scope of SAM as a versatile diagnostic tool requiring less time and having a high efficiency.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권6호
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• pp.534-549
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• 2009

As the thin film technology has emerged in various fields, adhesion of the film interface becomes an important issue in terms of the longevity and durability of thin film devices. Diverse nondestructive methods utilizing acoustic techniques have been developed to assess the interfacial integrity. As an effective technique based on the ultrasonic wave focusing and the surface acoustic wave(SAW) generation, scanning acoustic microscopy(SAM) has been investigated for adhesion evaluation. Visualization of film microstructures and quantification of adhesion weakness levels by SAW dispersion are the recent achievements of SAM. To overcome the limitations in the theoretical dispersion model only suitable for perfectly elastic and isotropic materials, a new model has been more recently developed in consideration of film anisotropy and viscoelasticity and applied to the adhesion evaluation of polymeric films fabricated on semiconductive wafers.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.437-443
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• 2010

최근 재료, 생물의학(biomedicine), 음향, 전자 등 다양한 분야에서 나노 구조를 갖는 박막 기술이 도입되면서 박막 계면의 수명과 내구성 확보를 위한 초고주파수의 초음파현미경을 이용한 정량적인 비파괴적 접합평가에 관한 연구가 큰 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 초음파의 집속, 누설탄성표면파의 발생과 V(z) 곡선의 시뮬레이션 그리고 초고주파수 음향 이미징 기법을 이용하여 나노 스케일 구조를 갖는 박막 시험편의 접합계면을 평가하였다. V(z) 곡선의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 접합계면에 존재하는 미세 결함(디라미네이션 등)의 검출 감도를 추정할 수 있었으며, 1 GHz의 초고주파수 디포커싱 모드로 박막 시험편의 접합계면에 존재하는 나노 스케일의 미세 결함을 음향 이미지로 가시화 할 수 있어 나노 구조를 갖는 박막의 접합계면의 비파괴평가에 초음파현미경이 매우 유용함을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제8권4호
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• pp.118-125
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• 1991

Acoustic microscopy has attracted much interest recently as potential nondestructive evaluation technique for detecting and sizing defects of surface and sub-surface. Also acoustic emission testing method has been developed for detecting microcracks which is more than 30${\mu}m$ in length quantitatively on ceramics. In the present paper, acoustic emission during the four point bending test in hot-pressed sintered $Si_3N_4$ specimen which was stressed by thermal shock, has been measured by high sensitive sensing system. The surface and sub-surface cracks were detected by scanning acoustic micrscope of 800 MHz and conventional ultrasonic testing in C-scope image. The purpose was to investigate the location and size of cracks by SAM and AE technique, whose experimental data demonstrate good for detecting microcracks.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.291-296
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• 2006

표면파를 이용하여 쇼트피닝된 Al 7075 합금의 잔류응력 분포를 평가하고자 하였다. 재료 내 표면층에 대한 잔류응력분포를 달리하기 위해서 피닝볼의 속도를 30m/s로 하여 쇼트피닝을 수행하였다. 표면파의 속도는 초음파현미경을 이용하여 V(z)곡선법으로 측정하였다. 쇼트피닝 후 비커스경도를 측정한 결과 쇼트피닝에 의한 소성변형으로 0.25mm 깊이까지 가공경화가 나타났다. 압축잔류응력이 증가하면서 표면파의 속도는 증가를 하였고 인장잔류응력이 작용할수록 표면파의 속도가 감소하였다. 표면파의 속도 변화는 X선 회절에 의해 측정한 잔류응력 변화와 밀접한 연관성을 나타내었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권4호
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• pp.418-430
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• 2012

본 논문은 재료의 표면검사와 음향특성 측정이 가능한 마이크로/나노 비파괴평가 기술을 소개한다. 이들 기술로 초음파원자현미경과 초음파현미경의 원리와 특징 그리고 응용분야에 대해서 기술하였다. 특히, 이들 기술은 표면과 표면직하의 이미지 관찰 외에도 음향특성을 측정하여 마이크로/나노 구조물 혹은 표면에서의 기계적인 물성평가가 가능한 기술이다. 따라서 기존 비파괴분야와 함께 첨단 산업분야에 있어 마이크로/나노 비파괴평가의 적용과 기술 개발이 향후 폭넓게 가능할 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.127-133
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• 1991

Acoustic microscopy has attracted much intrest recently as potential mondestructive evalution technique for detecting and sizing defects of surface and sub-surface. Also acoustic emission testing method has been developed for detecting microcracks which is more than 30 umm in length quintitatively on ceramics material. In the present paper, acoustic emission during the four point bending test in hot-pressed sintered Si$\_$3/N$\_$4/ specimen which was stressed bythermal shock has been measured by high sensitive sensing system. The surface and sub-surface cracks were detected by scanning acoustic microscope of 800 MHz and conventional ultrasonic testing in C-scope image. The purpose was to investigate the location and size of cracks by SAM and AE technique, whose experimental datas demontrates good agreement for detecting microcracks.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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• pp.321-323
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• 2004

전자 제품에 사용되는 부품 ㆍ소재의 신뢰성 품질 평가를 위해 정밀한 모터의 제어기술, 첨단신호처리 기술, 압전소자 기술의 발달로 미세변화 계측의 재현성, 고분해능, 표면과 내부의 이미지관찰, 또한 미소부위에서 재료의 누설탄성표면파의 음속측정이 가능한 초음파현미경에 대한 연구가 최근 들어 활발히 진행되고 있다. (중략)

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.426-430
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• 2003

본 연구에서는 초음파현미경의 기하학적 원리와 초음파현미경의 특징중 하나인 V(z)곡선의 간섭파형을 시뮬레이션 하였고, 실제 초음파현미경의 V(z)곡선법을 이용하여 미소영역에서의 누설탄성표면파 음속을 측정하였다. 초음파현미경을 이용한 V(z)곡선법의 음속측정결과가 시뮬레이션 음속값과 큰차이를 보이지 않으므로 미소영역에 초음파현미경의 V(z)곡선법을 적용하여 초음파의 음속측정이 가능함을 확인하였다. 이는 향후 초음파현미경을 이용하여 미세한 재료의 물성평가에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.261-268
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• 2001

열-음향방출(thermo-AE) 기법을 이용하여 두께 3mm, $[+45_6/-45_6]_s$ 복합재료 적층판의 열응력 유기 손상에 대한 비파괴평가의 유효성을 연구하였다. 반복적인 열부하 사이클에 의해서 thermo-AE 사상수가 감소하는 경향이 뚜렷하게 나타나서 열부하에 따른 카이저효과가 관찰되었다. 열부하사이클중의 thermo-AE거동을 분석하여 복합재료의 응력자유온도를 결정할 수 있었다. 초음파 C스캔, 광학현미경, 주사형 전자현미경을 통해 섬유파단과 모재파손이 관찰되었으며, 이들 파손 인자는 thermo-AE 신호의 단시간 퓨리에 변환처리에 의해 생성된 3종류의 서로 다른 시간-주파수 특성과 대응하였나 이 특성을 이용하여 복합재료의 냉각열처리 및 반복 열부하사이클시의 손상발생과정 및 내부 마찰거동 내역을 추적할 수 있었다.