共聚焦白光干涉輪廓儀S lynx2 使用案例
通過具體的使用案例,可以更直觀地理解共聚焦白光干涉輪廓儀S lynx2在實際工作中的應用方式和價值。以下是幾個假設的、基于常見應用場景的案例描述。
案例一:精密機械零件加工表面的質量控制
場景:一家生產液壓閥芯的精密加工企業,需要確保閥芯圓柱工作面的表面粗糙度達到圖紙要求的Ra ≤ 0.1 μm,以保障密封性能。
應用:質檢員定期從生產線上抽取閥芯樣品。將閥芯固定在S lynx2的樣品臺上,選擇合適的物鏡(如20X)將激光焦點對準圓柱母線方向的一個區域。由于金屬閥芯表面通常經過精磨,較為光滑,選擇白光干涉測量模式。設置合適的掃描范圍后啟動測量。數秒內即可獲得該區域的三維形貌圖。
分析與結果:在軟件中,選取符合標準的評估區域,使用面粗糙度分析功能,計算Sa(三維算術平均高度)或對應的二維輪廓參數Ra。軟件可自動生成報告,顯示測量值、是否在規格限內,并可記錄歷史數據用于統計過程控制(SPC)。如果發現粗糙度超標,可以及時反饋調整磨削工藝參數。
案例二:半導體晶圓薄膜厚度均勻性檢查
場景:在半導體制造中,一片晶圓上沉積的二氧化硅薄膜厚度需要控制在100nm ± 5nm,且要求整片均勻性良好。
應用:工藝工程師在沉積后,選取測試晶圓(或產品晶圓上的測試圖形區域)。在薄膜邊緣或特定測試結構上,存在一個清晰的臺階,裸露了下層硅襯底。使用S lynx2,選擇干涉模式和高倍物鏡(如50X),精確掃描這個臺階區域。
分析與結果:軟件自動識別臺階的上下表面,并計算出精確的臺階高度,即薄膜厚度。通過在晶圓上選擇多個點位(如中心、左、右、上、下)進行測量,可以快速評估薄膜厚度的平均值和均勻性(厚度變化范圍)。這些數據用于監控沉積設備的穩定性。
案例三:新材料涂層研發與性能關聯分析
場景:研發人員開發一種新的耐磨涂層,希望研究不同噴涂工藝參數(如噴涂壓力、距離)對涂層表面形貌和耐磨性的影響。
應用:制備多組不同工藝參數下的涂層樣品。使用S lynx2的共聚焦模式(因為涂層表面通常為漫反射)測量各組樣品的表面三維形貌。然后,對所有樣品進行標準化的摩擦磨損試驗。
分析與結果:對磨損前后的表面分別進行測量。通過軟件計算磨損區域的體積損失,量化耐磨性。同時,分析磨損前原始表面的三維粗糙度參數(如Sa, Sz)和功能參數(如表面支承面積比曲線)。將表面形貌參數與磨損體積數據進行關聯分析,可以發現例如“適中的Sa值和較高的核心材料比可能對應更好的耐磨性"等規律,從而指導優化噴涂工藝參數。
案例四:顯示屏面板缺陷檢測與分類
場景:觸摸屏面板制造商需要檢測ITO(氧化銦錫)導電線路上的缺陷,如劃痕、凹坑或異物。
應用:將面板樣品置于S lynx2下,用低倍物鏡(如5X)快速掃描定位可疑區域,再切至高倍物鏡(如20X或50X)進行精細測量。對于光滑的ITO表面,可采用白光干涉模式。
分析與結果:獲得缺陷區域清晰的三維形貌。可以精確測量劃痕的深度和寬度、凹坑的深度和直徑、異物的高度和尺寸。根據這些量化數據,可以對缺陷進行自動或手動的分類(如輕微劃痕、嚴重凹坑等),判斷是否超出接受標準,并追溯缺陷產生的可能工序。
案例五:微光學元件陣列形貌驗證
場景:生產微透鏡陣列用于光束勻化,每個微透鏡的曲率半徑和高度一致性對光學性能至關重要。
應用:使用S lynx2的高倍物鏡(如50X)測量單個微透鏡,或使用大范圍拼接功能測量整個陣列。選擇適合透明聚合物或玻璃材料的測量模式(可能需要調整光源和參數)。
分析與結果:三維形貌圖清晰顯示每個微透鏡的球冠形狀。利用軟件中的“球面擬合"或“曲面擬合"工具,可以自動計算每個透鏡的曲率半徑和矢高(高度)。軟件可對陣列中多個透鏡的測量結果進行統計分析,計算平均值、標準差、極差,驗證加工的一致性和是否符合設計公差。
這些案例展示了S lynx2如何將表面的微觀形貌轉化為具體的、可量化的數據,服務于質量控制、工藝監控、研發優化和失效分析等多個具體場景,幫助用戶做出基于數據的判斷和決策。
共聚焦白光干涉輪廓儀S lynx2 使用案例