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普雷茨特|数秒内完成在线表面检测及层厚度测量
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2021-08-24 14:13:46来源: 中国机器视觉网

短短数秒就够通过可移动的测量光斑实现干涉表面检测

在批量生产中使用白光干涉进行样件的全面检测很耗费时间,因此不适合作为在线检测的方法。除此之外,较长的测试周期伴随着复杂的测试序列,会产生大量的数据,而处理这些数据时又必须全盘考虑。普雷茨特的飞点扫描仪(FSS)可智能规避如上问题,因此是在线检测的理想之选。

CHRocodile 传感器基于对光的光谱分析运行。其测量距离和厚度要么基于光谱共焦测量原则,要么在白光干涉的基础上。使用光谱共焦方式,传感器会测量到表面或者若干光学边界表面的彩色编码距离。白光干涉则是测量两个表面之间的距离。IT 系列传感器适用于近红外光谱范围内的干涉测量。传感器使用可寿命较长的SLD作为光源,是诸如玻璃,塑料或其他保护涂层等透明工件厚度测量的理想之选。

除此之外,在红外光下透明但是在可见光下不一定透明的工件的厚度也可以被测量,诸如硅圆晶片。

扫描物体独立的扫描程序,如几何形状或感兴趣区域

线性轴问题

CHRocodile 2 IT是传感器系统的核心,包含光源,光谱评估装置,可用于基于光源信号的后处理计算检测值的内置电子元件。能把光聚焦在样品某一点的无源测试光学元件在此处意义重大。该光学元件也作为从表面获取反射信号的光圈。光学探头和传感器通过光纤连接。通过移动样品或者无源光学系统,以多点,横截线或者一个面域的形式采集测试数据。

在ToolRep联合项目中,使用FSS的测量时间从40分钟缩短为40秒(项目号:02P14A032)

使用线性平台可完成必要的移动,但是这涉及到测试信号和移动过程复杂的同步问题。特别对于小型工件,线性组件和控制元件的价格相对较高。除此之外,测量周期显著依赖于移动的速度,在高速下的加速也受限。这些情况导致了只有某一批次产品的随机工件才能实现必要的质量检测。

飞点扫描仪

FSS填补了这个空白。灵活的光学探头专为在线测试设计,结合CHR 2IT,可以构建一套智能的检测系统。传感器外形轻便,传感器中的光通过光纤耦合进探头,并通过一组精密的振镜控制测试光的偏转。最后,振镜通过将光线偏转不同的角度,实现测试光斑在测试视野内任意位置的定位。必须移动的长距离线性平台由缩短旋转移动装置代替,显著减少了测试扫描时间。适配的聚焦模块实现了扫描仪在不同应用场景下的使用。使用线性平台可完成必要的移动,但是这涉及到测试信号和移动过程复杂的同步问题。特别对于小型工件,线性组件和控制元件的价格相对较高

使用测量程序

传感器将收集到的测量数据直接和振镜的相关坐标关联。每个扫描程序独立的保存在存储器里,由控制器调用生成成控制信号。每个扫描程序包含一个扫描目标列表,该扫描目标定义了所希望扫描的几何形状或者感兴趣的区域,最后按序列逐个执行。在实际测量中,传感器将测量点分配给独立扫描区域,这些测量点位被发送给更高阶的电脑进行数据处理,这意味着,扫描特征不需要在大量3D数据中进行提取。特殊的软件用以建立各种不同的扫描程序。用户可以使用样品的预览图将扫描目标放在指定的扫描区域。当创造一个扫描程序时,也可以通过扫描测试,然后以图像的格式分析测量数据。这样对于测试时间的优化,同时对测试目标的修正变得更加容易了。该软件也为在线测试提供了独立的解决方案,并且可将测试任务的结果简化为直接执行OK/NOK的判定。其可减少成本,使得在线测量的细致质量监控成为可能。FSS能被用在自动场景下,也可作为独立解决方案。FSS使得层厚和形貌的测量的测试周期减少至最低值。这不仅适用于样品的选定区域,也适用于整体表面扫描。

(编辑:中国机器视觉网 姜楠)