光學計量
光學計量指的是一組表征技術,這些技術涉及光的檢測和測量:
a)光源發(fā)射的光,或b)被檢查元件反射或透射的光。
它們可以從一個或多個角度進行,具體取決于被分析對象的要求。
白光干涉測量法、光學顯微鏡、共聚焦顯微鏡、光譜學、橢圓偏振測量法或反射計是一些最常用的技術。
與其他傳統(tǒng)測量方法相比,它們是非接觸的、無損的、準確的、快速的和可靠的。
這些特性使它們成為檢驗、質量控制和過程控制目的的不同應用中的一個很好的解決方案。
微光學和光學元件、醫(yī)療設備和產品、電子顯示器或汽車零部件的新發(fā)展推動了對更精確制造工藝的需求,從而推動了計量工具的發(fā)展。
除了通常對越來越高的分辨率和精度的要求外,如今測量更復雜的結構和更大尺寸或更寬角度的特征是至關重要的。
光學計量和工業(yè)數字化
最近的發(fā)展使智能多傳感器系統(tǒng)或虛擬計量等創(chuàng)新成為可能,將計量的作用從僅僅的后期生產活動轉變?yōu)閷崟r檢查和分析過程。
通過工業(yè)4.0相關技術實現工廠數字化的增加,導致了不同生產設備、機器或流程的數據收集和使用。
光學計量技術成為快速控制和驗證解決方案,通常與自動定位系統(tǒng)或工業(yè)機器人相結合。
這些測量設備可以在裝配和生產單元附近工作,在工藝之前、期間和之后進行檢查,并存儲與每個產品相關的數據。
通過這種方式,可以在制造過程中獲得關于工件特性的所有相關信息,然后為了質量控制的目的進行分類等操作。
光學元件制造
光學元件的制造不僅需要精確地制造和拋光,還需要精確地測量。
該行業(yè)已經建立了多種計量技術,用于測量不同的關鍵參數(曲率半徑、平面度、粗糙度、薄膜厚度、透射率…),包括共焦顯微鏡、橢圓測量術或干涉測量術等等。
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半導體和消費電子
半導體行業(yè)的生產要求非常高。
首先,由于目標是每小時制造盡可能多的晶圓,因此存在很大的時間壓力,并且所涉及的所有過程必須非??旌?或提供非常及時的故障檢測和控制回路。
其次,所用材料的高成本意味著不生產壞零件至關重要。
光學計量解決方案是高速測量和缺陷檢測的完美選擇,近年來已經對幾種技術進行了調整,以滿足該行業(yè)的特殊要求。
它們現在已經成為半導體生產中的重要工具,以檢查日益復雜和小型的3D結構,以及所生產的厚度要求低至納米的薄層。
結論
光學測量技術正越來越多地應用于各種不同的行業(yè),在一些應用中,它們已被證明是執(zhí)行質量和過程控制的最有效和最通用的工具。
最近的發(fā)展重點是解決以前系統(tǒng)的一些局限性,并以更高的精度測量半導體、消費電子、汽車、光學元件和醫(yī)療行業(yè)的新的、要求更高的產品和功能。
市場上有一個明顯的趨勢,即將這些解決方案集成到機械臂和其他定位系統(tǒng)中,以執(zhí)行現場測量并在制造過程中實時提供有價值的信息。