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日本昭和電子硅晶片非接觸式紅外光測厚原理介紹

發(fā)布時間:2022-06-14 點擊量:1480

日本昭和電子硅晶片非接觸式紅外光測厚原理介紹


我們以非接觸方式測量硅晶片、藍寶石、玻璃等的厚度和形狀。
我們提出并開發(fā)滿足客戶需求的測量儀器,例如光學(xué)干涉法和位移計法。

 

使用紅外光的非接觸式厚度測量技術(shù)

紅外線穿過特定的物質(zhì)。
它是一種利用該特性以非接觸方式測量特定物質(zhì)厚度的技術(shù)。

由于電子設(shè)備中使用的硅、藍寶石、石英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,因為它會劃傷表面。
此外,由于材料變形,無法通過接觸式準確測量橡膠、薄膜、軟樹脂等的厚度。

激光和電容通常用于以非接觸方式測量厚度,但這些是位移計,不能測量絕對值。絕對值可以通過我們的紅外光法測量。

 

紅外光測厚原理

當紅外光投射到工件上時,它首先在表面上反射。
此外,紅外光通過工件內(nèi)部并在背面反射。
表面反射光和背面反射光被光學(xué)探頭接收,利用前后表面反射光的時間差作為光干涉差來測量厚度。

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可以在多層中進行單獨的厚度測量

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從這個原理來看,在如上圖所示的多層工件的情況下,可以從每個反射光的干涉差來測量單個厚度。

 

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以上是PC上顯示反射光干涉狀態(tài)的界面。
從波形的左邊看,它變成了R1到R4的干擾波。每個干涉差(Peak to Peak)是每一層的厚度。

 

 

絕對值測量的優(yōu)點

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《相對值的測量》

位移傳感器是一種相對值測量,將距離差作為厚度測量。因此,有必要準備一個參考平面(零點)。
此外,如果到參考平面的距離 (Gs) 并不總是恒定的,則會出現(xiàn)錯誤。如果不能保持或隨時間變化,則必須為每次測量重新設(shè)置零點。

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<< 絕對值測量 >>

由于紅外光的測量是通過從正面和背面反射光的干涉差異獲得的,因此只需將工件放在傳感器頭下方即可測量厚度的絕對值。
即使到工件的距離(Ga)有輕微波動,如果范圍小于最大測量厚度(約4毫米)-工件厚度(t),測量值和精度也不會受到影響。


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☆ 如果是允許紅外光通過的物質(zhì),可以在不使材料變形的情況下測量厚度。

☆ 可測量厚度絕對值

☆ 可進行多層測量

☆ 測量距離可任意設(shè)置,最大可達1000mm左右,可保持0.1μm的測量精度。




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