S neox共聚焦白光干涉非接觸式三維測量特點(diǎn)
在精密計(jì)量領(lǐng)域,測量方式的選擇需要綜合考慮樣品特性、測量要求以及對(duì)樣品本身的影響。
接觸式測量(如觸針式輪廓儀、三坐標(biāo)測量機(jī))雖然應(yīng)用廣泛,但在某些場景下存在局限。Sensofar S neox 3D光學(xué)輪廓儀采用的非接觸式光學(xué)測量方法,帶來了一些顯著的特點(diǎn),使其在眾多應(yīng)用場景中成為一種合適的選擇。
非接觸測量的核心優(yōu)勢(shì)在于對(duì)樣品無損傷、無干擾。探針或測頭無需與待測表面發(fā)生物理接觸,這wan全消除了因接觸壓力可能導(dǎo)致的一系列問題:不會(huì)劃傷或磨損柔軟、脆弱、易碎的表面(如拋光后的光學(xué)鏡片、硅片、薄膜、生物樣品、柔性材料);不會(huì)因測力引起表面彈性或塑性變形而導(dǎo)致測量失真;也不會(huì)在潔凈樣品(如半導(dǎo)體晶圓、精密光學(xué)元件)上留下污染物或顆粒。這對(duì)于許多高附加值或高潔凈度要求的產(chǎn)品至關(guān)重要。
由于無需機(jī)械接觸和探針回程時(shí)間,光學(xué)掃描的測量速度通常較快,尤其是白光干涉模式,可以在數(shù)秒內(nèi)完成一個(gè)視場的三維數(shù)據(jù)采集。結(jié)合自動(dòng)樣品臺(tái)和預(yù)設(shè)程序,能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)點(diǎn)位的快速自動(dòng)測量,顯著提升檢測吞吐量,更適合生產(chǎn)環(huán)境下的批量檢測或統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)。共聚焦模式雖然逐點(diǎn)掃描速度相對(duì)較慢,但其對(duì)復(fù)雜形貌的捕捉能力和抗干擾能力在某些應(yīng)用中wu 可替代。
光學(xué)測量獲取的是表面密集的點(diǎn)云數(shù)據(jù),能夠完整地重構(gòu)出三維形貌,提供豐富的拓?fù)湫畔?。用戶可以任意旋轉(zhuǎn)、縮放三維模型,從不同角度觀察,并沿任意方向提取二維輪廓曲線。這比單條二維輪廓線或少數(shù)離散點(diǎn)的測量提供了更全面的表面信息,有助于發(fā)現(xiàn)局部缺陷、分析紋理各向異性、計(jì)算功能性的體積參數(shù)(如 Abbott-Firestone 曲線相關(guān)的材料體積、空隙體積)等。
現(xiàn)代光學(xué)輪廓儀如S neox,其垂直分辨率可以達(dá)到亞納米級(jí)別,橫向分辨率則取決于所用物鏡的數(shù)值孔徑(NA),高倍物鏡下可達(dá)亞微米級(jí)。這種高分辨能力使其能夠表征從納米級(jí)粗糙度到微米級(jí)臺(tái)階高度等一系列表面特征,滿足精密制造和前沿研究的需要。
非接觸光學(xué)系統(tǒng)可以方便地集成到自動(dòng)化生產(chǎn)線中,與機(jī)器人、傳送帶、視覺定位系統(tǒng)協(xié)同工作。樣品通常只需簡單放置或夾持在樣品臺(tái)上,無需復(fù)雜的裝夾或平衡,簡化了操作流程,降低了自動(dòng)化集成的難度和成本。同時(shí),光學(xué)系統(tǒng)本身也相對(duì)易于實(shí)現(xiàn)模塊化和遠(yuǎn)程控制。
當(dāng)然,非接觸光學(xué)測量也有其適用的范圍和注意事項(xiàng)。例如,對(duì)于光學(xué)特性ji 端(如wan 全吸光、高度透明、鏡面反射過強(qiáng))的表面,可能需要調(diào)整測量模式、使用特殊附件或進(jìn)行簡單的樣品處理來獲得理想信號(hào)。對(duì)于深寬比ji 高的結(jié)構(gòu)(如深孔、窄縫),可能會(huì)受到光學(xué)衍射極限或遮擋的限制。此外,環(huán)境振動(dòng)和雜散光有時(shí)會(huì)對(duì)高精度干涉測量產(chǎn)生干擾,需要在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中使用或通過軟件算法進(jìn)行補(bǔ)償。
盡管如此,Sensofar S neox通過集成共聚焦和白光干涉兩種技術(shù),并在軟件中提供多種處理工具,已經(jīng)在很大程度上拓寬了非接觸光學(xué)測量所能應(yīng)對(duì)的表面類型。其非接觸、快速、全場、高分辨的特點(diǎn),使其成為精密加工、半導(dǎo)體、光學(xué)、材料、醫(yī)療器件等行業(yè)中,進(jìn)行表面形貌表征、尺寸測量和質(zhì)量控制時(shí)一種頗具價(jià)值的工具。它提供了一種在不影響樣品本身的前提下,深入探索表面微觀世界的高效途徑。
S neox共聚焦白光干涉非接觸式三維測量特點(diǎn)