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3D轮廓仪的主要应用有哪些?

更新时间:2023-04-25   点击次数:650次

1、测量动态MEMS设备

光学轮廓仪是确定MEMS设备表面特征的一 种非常有用的工具。传统意义上,光学轮廓仪被用来测量样品的表面特性。但是,在测量过程中,所测量的样品需保持在静止的状态下,如果样品不稳定或者 处于运动状态则会引起图像混乱模糊、数据不完整或者数据丢失等现象。然而,对于MEMS设备,需要确定该设备处于运动状态时的形貌特征,了解和确定 其在运动状态下的功能和特征对研发和生产质量控制至关重要,作为质量检验,只有动态测量才可以真正模拟MEMS实际运行状态,从而达到正真的功能检测。

2、薄膜分析应用

3D轮廓仪能够从样品表面反射和参照反射的相干光中产出形貌高度数据。干涉物镜在垂直方向上进行扫描,CCD记录下干涉条纹的演变。计算机通过分析条纹演变过程中的强度变化,就能精确确定样品形貌的高度。

过去,测试样品时,只有一个调制信号被检查到,但大部分的样品如半导体、MEMS、平面显示屏等,这些样品透射且能在样品的同一点上产生多个调制信号,利用传统的分析方法来处理这些信号有可能导致不正确或不存在的数据。

3、测量次纳米表面形貌

白光光学轮廓仪可以用来测量表面形貌。随着机械精度和光学加工能力的提高,超光滑或者次纳米表面的加工越来越普及,这些表面的量化已成为过程控制的关键。

光学轮廓仪运用扫描白光干涉技术配备软件和zhuan利的FDA分析技术使得表面形貌的测量能够达到次纳米量级。如果很好的控制测量环境,选择合适测量参数以及可靠的仪器校准,则表面粗糙度测量可以达到皮米量级。

在对超光滑表面进行定量测试时,首先要清楚每一个测量系统均存在其固有本底噪声。这些噪声来源电子噪声、接收器噪声、参考镜表面的微小不平整以及测量环境引起的微小振动等。对大多数样品,3D轮廓仪的测量噪声基本上可以忽略,因为所测量的结果远大于本底噪声。但对于非常光滑的表面,本底噪声就得加以考虑,对这些样品的测量就需要清楚知道噪声的来源并加以很好的控制。

4、机械加工中的应用

传统的机械零件由于受加工设备的限制,对精度包括平面度,粗糙度的要求常规下停留在微米量级。但随着技术发展,人们对机械零件的加工精度要求开始向纳米量级迈进,设备加工精度的提高带动检测技术的发展,传统的检测手段包括接触式和2D方式的检测方法对检测纳米量级精度的机械零件有很大的局限性。

光学轮廓仪最初应用在光学加工行业时,其3D、高速、精密、可靠和稳定,开始引起加工人士的注意并开始应用。光学轮廓仪已在汽车发动机喷油嘴、半导体切割刀具、人工关节制造、量块标定等方面有大量的应用。宁波森泉科技分析软件中的一些特定功能如平面度、粗糙度、直线度和高度差等在机械加工检测中呈现出新的应用。