點(diǎn)光譜共焦測(cè)量方法

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-01

光譜共焦傳感器是專為需要高精度測(cè)量任務(wù)而設(shè)計(jì)的,通常應(yīng)用于研發(fā)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)療、半導(dǎo)體制造、玻璃生產(chǎn)和塑料加工。除了對(duì)高反射、有光澤的金屬部件進(jìn)行距離測(cè)量以外,這些傳感器還可用于測(cè)量深色、漫反射材料、以及透明薄膜、板或?qū)拥膯蚊婧穸葴y(cè)量。傳感器還受益于較大的間隔距離(高達(dá)100毫米),從而為用戶在使用傳感器的各種應(yīng)用方面提供更大的靈活性。另外,傳感器的傾斜角度已顯著增加,這在測(cè)量表面特征的變化時(shí)帶來(lái)更好的性能,光譜共焦位移傳感器的測(cè)量精度和穩(wěn)定性受到光源、光譜儀和探測(cè)器等因素的影響。點(diǎn)光譜共焦測(cè)量方法

點(diǎn)光譜共焦測(cè)量方法,光譜共焦

高精度光譜共焦位移傳感器具有非常高的測(cè)量精度 。它能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)的位移測(cè)量,對(duì)于晶圓表面微小變化的檢測(cè)具有極大的優(yōu)勢(shì)。在半導(dǎo)體行業(yè)中,晶圓的表面質(zhì)量對(duì)于芯片的制造具有至關(guān)重要的影響,因此需要一種能夠jing'q精確測(cè)量晶圓表面位移的傳感器來(lái)保證芯片的質(zhì)量。其次,高精度光譜共焦位移傳感器具有較高的測(cè)量速度。它能夠迅速地對(duì)晶圓表面進(jìn)行掃描和測(cè)量,極大地提高了生產(chǎn)效率。在晶圓制造過(guò)程中,時(shí)間就是金錢(qián),因此能夠準(zhǔn)確地測(cè)量晶圓表面位移對(duì)于生產(chǎn)效率的提高具有重要意義。另外,高精度光譜共焦位移傳感器具有較強(qiáng)的抗干擾能力。它能夠在復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行穩(wěn)定的測(cè)量,不受外界干擾的影響。在半導(dǎo)體制造廠房中,存在各種各樣的干擾源,如電磁干擾、光學(xué)干擾等,而高精度光譜共焦位移傳感器能夠抵御這些干擾,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。在線管道壁厚檢測(cè)光譜共焦技術(shù)光譜共焦技術(shù)在汽車制造中可以用于零件的精度檢測(cè)和測(cè)量。

點(diǎn)光譜共焦測(cè)量方法,光譜共焦

光譜共焦傳感器通過(guò)使用多透鏡光學(xué)系統(tǒng)將多色白光聚焦到目標(biāo)表面上來(lái)工作。透鏡的排列方式是通過(guò)控制色差(像差)將白光分散成單色光。每個(gè)波長(zhǎng)都有一定的偏差(特定距離)進(jìn)行工廠校準(zhǔn)。只有精確聚焦在目標(biāo)表面或材料上的波長(zhǎng)才能用于測(cè)量。經(jīng)過(guò)共焦孔徑從目標(biāo)表面反射回來(lái)的光進(jìn)入光譜儀進(jìn)行檢測(cè)和處理。在整個(gè)傳感器的測(cè)量范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)非常小的、恒定的光斑尺寸,通常小于10微米。微型徑向和軸向共焦版本可用于測(cè)量鉆孔或鉆孔內(nèi)壁面,以及測(cè)量窄孔、小間隙和空腔 。

光譜共焦測(cè)量技術(shù)是共焦原理和編碼技術(shù)的結(jié)合。白色光源和光譜儀可以完成一個(gè)相對(duì)高度范圍的準(zhǔn)確測(cè)量。光譜共焦位移傳感器的準(zhǔn)確測(cè)量原理如圖1所示。在光纖和超色差鏡片的幫助下,產(chǎn)生一系列連續(xù)而不重合的可見(jiàn)光聚焦點(diǎn)。當(dāng)待測(cè)物體放置在檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí),只有一種光波長(zhǎng)能夠聚焦在待測(cè)物表面并反射回來(lái),產(chǎn)生波峰信號(hào)。其他波長(zhǎng)將失去對(duì)焦。使用干涉儀的校準(zhǔn)信息可以計(jì)算待測(cè)物體的位置,并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)于光譜峰處波長(zhǎng)偏移的編碼。超色差鏡片通過(guò)提高縱向色差,可以在徑向分離出電子光學(xué)信號(hào)的不同光譜成分,因此,是傳感器的關(guān)鍵部件,其設(shè)計(jì)方案非常重要。激光位移傳感器可分為點(diǎn)、線兩種。

點(diǎn)光譜共焦測(cè)量方法,光譜共焦

光譜共焦測(cè)量技術(shù)由于其高精度、允許被測(cè)表面有更大的傾斜角、測(cè)量速度快、實(shí)時(shí)性高、對(duì)被測(cè)表面狀況要求低以及高分辨率等特點(diǎn),已成為工業(yè)測(cè)量的熱門(mén)傳感器,在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、半導(dǎo)體制造、表面工程研究、精密測(cè)量和3C電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本次測(cè)量場(chǎng)景采用了創(chuàng)視智能TS-C1200光譜共焦傳感頭和CCS控制器。TS-C系列光譜共焦位移傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)0.025 μm的重復(fù)精度、±0.02%的線性精度、30kHz的采樣速度和±60°的測(cè)量角度,適用于鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面、多層玻璃等材料表面,支持485、USB、以太網(wǎng),模擬量的數(shù)據(jù)傳輸接口。光譜共焦位移傳感器可以用于結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、變形和位移等參數(shù)的測(cè)量。自動(dòng)測(cè)量?jī)?nèi)徑光譜共焦傳感器品牌

光譜共焦位移傳感器可以應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、納米技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。點(diǎn)光譜共焦測(cè)量方法

光譜共焦傳感器使用復(fù)色光作為光源 ,可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度的漫反射或鏡反射被測(cè)物體測(cè)量功能。此外,光譜共焦位移傳感器還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)透明物體的單向厚度測(cè)量,其光源和接收光鏡為同軸結(jié)構(gòu),避免光路遮擋,適用于直徑4.5mm及以上的孔和凹槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)量。在測(cè)量透明物體的位移時(shí),由于被測(cè)物體的上下兩個(gè)表面都會(huì)反射,傳感器接收到的位移信號(hào)是通過(guò)其上表面計(jì)算出來(lái)的,可能會(huì)引起一定誤差。本文分析了平行平板位移測(cè)量誤差的來(lái)源和影響因素。點(diǎn)光譜共焦測(cè)量方法