光学和触觉测量方法的比较

哪种测量方法最好?优点和缺点是什么?每种方法可以达到哪些要求?这两种方法都将不断进步,并且很可能相互并存。

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了解本文中有关光学和触觉测量的信息,以及选择正确方法的决定性框架要求。

光学测量工具及其优点

当今的光学测量工具允许非接触,因此可以进行非破坏性表面测量。可以在整个曲面的任何方向上设置轮廓线。此外,可以在3D模式下分析零部件的轮廓或整个地形。层厚度、平整度、波纹度或粗糙度也可以三维指定。

光学测量系统的其他优点是最有效的测量时间和用户友好的操作。这允许操作员与他们一起进行工人自我控制。

白光色度测量是一种非常通用的定量表面测量方法。该方法利用了用于测量的光学透镜系统不可避免的颜色误差。

当使用白光照明时,此颜色错误会导致不同颜色的光的焦点在光束输出侧的光轴上拉伸。如果系统已正确校准,则来自表面的反射光波长将进入光谱仪并确定样品的高度值。

然后,这个光点可以通过表面定向成一条线,并以三维结构或线的形式进行表征。因此,表面的颜色不影响测量结果。

触针式仪器及其存在的问题

作为一个既定的选择,经典的触针仪器可用于测量轮廓或粗糙度。尽管如此,与使用轮廓描述表面特征相关的问题已经有了很好的记录。例如,信息仅限于轮廓线的方向。只有少数零部件具有与方向无关的曲面结构。

不可避免的是,这意味着沿着特定方向的一条线不能对一个表面的结构或粗糙度做出明确的说明。此外,最常用的触觉设备的分辨率往往太低。触针尖端无法接触到元件的沟槽。

因此,快速测量表面而不是单个轮廓是不可能的。此外,不可避免的弄虚作假的表面所施加的接触力造成了一个问题,在大量的应用。

测量的可比性

考虑的所有测量值的可比性至关重要。这适用于不复杂的外形以及完整的三维表面区域。DIN/ISO法规中概述的轮廓测量过程和公式同样适用于表面。

同时还考虑了相应的滤波函数。这样做的好处是可以用一个过滤程序来测量具有选定几何形状的探针尖端的相应粗糙度值,因为光学数据通常提供比触觉数据更高的分辨率,因此不能直接与触觉数据进行比较。

使用探针尖端模拟,给出了客户或供应商的比较值以及他们自己生产的更好解析数据。

技术密集型产业的生产环境

在生产环境中,光学表面测量的集成带来了巨大的潜力。特别是在高科技行业,对材料表面的要求不断增加,产品复杂性不断增加。欧洲杯足球竞彩

仅列举三个领域,即医疗技术、太阳能技术和微电子技术,它们都利用表面作为功能载体,例如在光学触觉特性、导电性、生物相容性和防腐方面。

制造过程,例如涂层、连接和成型,经常发生在微米和纳米范围内。如果仅在亚纳米范围内的微小偏差就会对产品的功能产生重大影响,例如在晶圆技术中,对生产过程的一致监控和相关质量保证对公司的成功至关重要。

通过控制测量的可靠和准确的特性在现代是无价的。光学表面测量是一种非接触式的无损测量方法,是一种理想的测量方法。

越来越复杂的产品,如微电子元件、光学透镜、人工膝关节或太阳能电池,只能通过高度灵活的测量技术进行分析。这是因为在这些情况下,一种方法是不够的。

通用的测量技术

FRT多传感器测量工具满足这些需求。它们是各种测量传感器和方法的组合,能够以高精度确定各种表面特征,如三维地形或几何。

在晶圆层面,制造商对波纹度、弯曲度、总厚度变化(TTV)、粗糙度或导电路径的宽度和高度的表征感兴趣。在这方面,多传感器测量工具可以有效地提供有关最佳制造参数的关键信息。

测量过程的自动化

质量保证自动化的两个方面至关重要:测量过程本身的自动化和与自动化生产过程的集成。前者允许尽可能多的工人评估产品质量。

一键式解决方案已被创建为这一要求:自动测量程序的各种范围,程序,和参数,操作员可以在把样品放在机器上后按下一个按钮运行。

有了这些解决方案,即使是对太阳能晶圆的复杂测量也可以简化为易于理解的,例如,好的或坏的评估。样品的定位是测量过程自动化的另一个方面。

特别是在晶圆技术领域,可以使用各种抓取器和处理系统,使加载过程更加高效和简单。先进的图像采集硬件、自动测量程序、智能模式识别和集成校准提供了快速的吞吐量时间和可靠的结果。

软件是核心

将结果整合到生产过程中也很重要。例如,在半导体行业,测量工具的一个强大的软件平台通过一个半兼容的SECS/GEM接口将获取的数据通信到生产线的下一阶段。

此功能简化了材料成本的降低。这是一个关键的好处,尤其是对于昂贵的原材料,例如用于太阳能行业的原材料。欧洲杯足球竞彩

该行业正越来越多地尝试将光学3D测量技术直接集成到生产线(也称为在线区域),以提供对各种参数的全面控制。

这是有充分理由的。一自动光学表面测量确保测量过程可靠、快速、可重复和可验证,这也促进了生产质量保证的发展。

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如有其他意见或问题,请联系专家将乐于为测量任务提供解决方案的FRT。

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    FRT》2020。光学和触觉测量方法的比较. 亚速姆,2021年9月16日查看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18288.

评论

  1. 托马斯·艾森伯格 托马斯·艾森伯格 德国 说:

    优秀的文章。多尺度表面结构的测量越来越重要,从mm到nm尺度对测量精度的要求越来越高

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