3D輪廓儀的主要應(yīng)用有哪些？

1、測(cè)量動(dòng)態(tài)MEMS設(shè)備

光學(xué)輪廓儀是確定MEMS設(shè)備表面特征的一 種非常有用的工具。傳統(tǒng)意義上，光學(xué)輪廓儀被用來(lái)測(cè)量樣品的表面特性。但是，在測(cè)量過(guò)程中，所測(cè)量的樣品需保持在靜止的狀態(tài)下，如果樣品不穩(wěn)定或者 處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則會(huì)引起圖像混亂模糊、數(shù)據(jù)不完整或者數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。然而，對(duì)于MEMS設(shè)備，需要確定該設(shè)備處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的形貌特征，了解和確定 其在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的功能和特征對(duì)研發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)量控制至關(guān)重要，作為質(zhì)量檢驗(yàn)，只有動(dòng)態(tài)測(cè)量才可以真正模擬MEMS實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，從而達(dá)到正真的功能檢測(cè)。

2、薄膜分析應(yīng)用

3D輪廓儀能夠從樣品表面反射和參照反射的相干光中產(chǎn)出形貌高度數(shù)據(jù)。干涉物鏡在垂直方向上進(jìn)行掃描，CCD記錄下干涉條紋的演變。計(jì)算機(jī)通過(guò)分析條紋演變過(guò)程中的強(qiáng)度變化，就能精確確定樣品形貌的高度。

過(guò)去，測(cè)試樣品時(shí)，只有一個(gè)調(diào)制信號(hào)被檢查到，但大部分的樣品如半導(dǎo)體、MEMS、平面顯示屏等，這些樣品透射且能在樣品的同一點(diǎn)上產(chǎn)生多個(gè)調(diào)制信號(hào)，利用傳統(tǒng)的分析方法來(lái)處理這些信號(hào)有可能導(dǎo)致不正確或不存在的數(shù)據(jù)。

3、測(cè)量次納米表面形貌

白光光學(xué)輪廓儀可以用來(lái)測(cè)量表面形貌。隨著機(jī)械精度和光學(xué)加工能力的提高，超光滑或者次納米表面的加工越來(lái)越普及，這些表面的量化已成為過(guò)程控制的關(guān)鍵。

光學(xué)輪廓儀運(yùn)用掃描白光干涉技術(shù)配備軟件和zhuan利的FDA分析技術(shù)使得表面形貌的測(cè)量能夠達(dá)到次納米量級(jí)。如果很好的控制測(cè)量環(huán)境，選擇合適測(cè)量參數(shù)以及可靠的儀器校準(zhǔn)，則表面粗糙度測(cè)量可以達(dá)到皮米量級(jí)。

在對(duì)超光滑表面進(jìn)行定量測(cè)試時(shí)，首先要清楚每一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)均存在其固有本底噪聲。這些噪聲來(lái)源電子噪聲、接收器噪聲、參考鏡表面的微小不平整以及測(cè)量環(huán)境引起的微小振動(dòng)等。對(duì)大多數(shù)樣品，3D輪廓儀的測(cè)量噪聲基本上可以忽略，因?yàn)樗鶞y(cè)量的結(jié)果遠(yuǎn)大于本底噪聲。但對(duì)于非常光滑的表面，本底噪聲就得加以考慮，對(duì)這些樣品的測(cè)量就需要清楚知道噪聲的來(lái)源并加以很好的控制。

4、機(jī)械加工中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的機(jī)械零件由于受加工設(shè)備的限制，對(duì)精度包括平面度，粗糙度的要求常規(guī)下停留在微米量級(jí)。但隨著技術(shù)發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械零件的加工精度要求開(kāi)始向納米量級(jí)邁進(jìn)，設(shè)備加工精度的提高帶動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的檢測(cè)手段包括接觸式和2D方式的檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)納米量級(jí)精度的機(jī)械零件有很大的局限性。

光學(xué)輪廓儀最初應(yīng)用在光學(xué)加工行業(yè)時(shí)，其3D、高速、精密、可靠和穩(wěn)定，開(kāi)始引起加工人士的注意并開(kāi)始應(yīng)用。光學(xué)輪廓儀已在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴、半導(dǎo)體切割刀具、人工關(guān)節(jié)制造、量塊標(biāo)定等方面有大量的應(yīng)用。寧波森泉科技分析軟件中的一些特定功能如平面度、粗糙度、直線度和高度差等在機(jī)械加工檢測(cè)中呈現(xiàn)出新的應(yīng)用。