光學(xué)輪廓儀是一種基于光學(xué)干涉原理的精密測(cè)量?jī)x器。其測(cè)量原理主要基于白光干涉技術(shù),結(jié)合精密Z向掃描模塊和3D建模算法等,對(duì)器件表面進(jìn)行非接觸式掃描并建立表面3D圖像。具體過(guò)程如下:
光源與分光:光學(xué)輪廓儀的光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)擴(kuò)束準(zhǔn)直后,經(jīng)過(guò)分光棱鏡分成兩束光。
反射與干涉:一束光經(jīng)被測(cè)表面反射回來(lái),另一束光經(jīng)參考鏡反射。這兩束反射光最終匯聚并發(fā)生干涉。
形貌轉(zhuǎn)化為干涉條紋:顯微鏡將被測(cè)表面的形貌特征轉(zhuǎn)化為干涉條紋信號(hào)。
數(shù)據(jù)處理:通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)干涉條紋信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析,獲取反映器件表面質(zhì)量的2D、3D參數(shù),實(shí)現(xiàn)器件表面形貌的3D測(cè)量。
優(yōu)勢(shì):
光學(xué)輪廓儀相較于其他測(cè)量工具,具有顯著的優(yōu)勢(shì),主要包括以下幾點(diǎn):
高精度:能夠?qū)崿F(xiàn)亞微米級(jí)別的形狀和表面粗糙度測(cè)量,測(cè)量精度高于是其他測(cè)量方法的。干涉條紋每移動(dòng)一個(gè)條紋間距,光程差就改變一個(gè)波長(zhǎng)(~10^-7米),因此其測(cè)量精度高。
非接觸式:采用非接觸式測(cè)量方法,不會(huì)對(duì)被測(cè)物體造成損傷或變形,特別適用于各種材料、形狀和尺寸的物體測(cè)量。
大面積快速測(cè)量:測(cè)量范圍為毫米級(jí),XY樣品臺(tái)可達(dá)100mm*100mm,能夠輕松測(cè)量大面積樣品。
可視化3D功能:配備強(qiáng)大的處理軟件,可以進(jìn)行表面粗糙度、形狀、臺(tái)階高度的測(cè)量,并支持任意角度移動(dòng)樣品進(jìn)行3D圖形測(cè)量,多角度分析樣品圖像。
高效性:可實(shí)現(xiàn)快速高效的測(cè)量,并能夠完成大批量樣品的自動(dòng)化測(cè)量。
使用便捷:只需將樣品放在樣品臺(tái)上,即可直接測(cè)量,無(wú)需更換耗材,只需一個(gè)LED光源。
綜上所述,光學(xué)輪廓儀測(cè)量原理和顯著的優(yōu)勢(shì),在制造業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體和生命科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為產(chǎn)品質(zhì)量控制、科學(xué)研究和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)提供了強(qiáng)有力的支持。