fujikoshi紅外光的非接觸式厚度測量技術(shù)分析

發(fā)布日期：2024-05-21      瀏覽次數(shù)：845

fujikoshi紅外光的非接觸式厚度測量技術(shù)分析

紅外光可以穿過某些材料。
這是一種利用這種特性以非接觸方式測量特定材料厚度的技術(shù)。

電子設(shè)備中使用的硅、藍(lán)寶石、水晶和其他化合物的表面經(jīng)過高精度拋光，因此不能使用接觸式厚度測量，因?yàn)樗鼈儠?huì)劃傷它們。
此外，由于材料會(huì)變形，因此無法使用接觸法精確測量橡膠、薄膜和軟樹脂的厚度。

激光和電容是非接觸式厚度測量的常用方法，但它們是位移計(jì)，不能測量絕對(duì)值。我們的紅外光方法可以測量絕對(duì)值。

紅外光測厚原理

當(dāng)紅外光投射到工件上時(shí)，它首先被表面反射。
此外，紅外光穿過工件的內(nèi)部并在背面反射。
光學(xué)探針接收從前表面和后表面反射的光，并利用從前表面和后表面反射的光之間的時(shí)間差作為光學(xué)干涉差來測量厚度。

 



可進(jìn)行多層單獨(dú)厚度測量



基于這一原理，對(duì)于如上所示的多層工件，可以根據(jù)每個(gè)反射光的干涉差來測量每個(gè)單獨(dú)工件的厚度。

 

 以上是PC上顯示反射光干擾狀態(tài)的界面。
干擾波從波形左側(cè)起從R1到R4。每個(gè)干涉差（峰到峰）是每層的厚度。

 

絕對(duì)值測量的優(yōu)點(diǎn)



《相對(duì)值測量》

位移計(jì)通過測量距離差作為厚度來測量相對(duì)值。因此，必須準(zhǔn)備一個(gè)參考平面（零點(diǎn)）。
此外，如果到參考表面的距離（Gs）不總是恒定的，就會(huì)出現(xiàn)誤差。如果無法維護(hù)或隨時(shí)間變化，則每次測量時(shí)都需要重置零位。



《絕對(duì)值測量》

使用紅外光進(jìn)行測量是根據(jù)正面和背面反射光之間的干涉差來確定的，因此只需將工件放在傳感器頭下方即可測量厚度的絕對(duì)值。
即使到工件的距離（Ga）有一些變化，只要范圍小于最大測量厚度（約4mm）-工件厚度（t），就不會(huì)影響測量值或精度。




測量距離優(yōu)勢

為了使位移計(jì)達(dá)到0.1μm的精度，傳感器頭到工件的距離一般必須小于10mm。
采用這種紅外光方法，測量距離可以任意設(shè)定，最大可達(dá)約1000mm，并且可以保持0.1μm的測量精度。

*理論上，測量精度對(duì)測量距離沒有限制，但實(shí)際上，由于對(duì)準(zhǔn)調(diào)整的難度和光強(qiáng)度水平，穩(wěn)定的測量距離約為1000mm。

采用該技術(shù)的紅外光非接觸式測厚儀系列

[OCT-nano系列]
●測量速度50Hz規(guī)格