色散共焦测量技术在智能手机和平板电脑的应用
现在的智能手机、平板电脑和其他一些电子产品都有着非常高精度的表面,它们的外表一般都是由非常精细的金属和玻璃合成。这些由塑料、金属和玻璃制成的材料必须很紧密无缝地结合在一起。色散共焦测量传感器能够确保在组装时所有部分都能很平整地排列在一起。在测量时,这些部件是不能被触碰的。
色散共焦测量传感器的应用案例
屏幕厚度,玻璃基底上的凹坑测量
智能手机或平板电脑上那层镀过膜的、超高硬度的屏幕玻璃是通过非常精密的工艺生产出。其切割边缘需要被完全检验来判断玻璃是否能进入到下面的拼装工序中。ERT的色散共焦测量传感器能够使用不同的测头在线测量屏幕玻璃的尺寸和厚度。色散共焦传感器通过一次扫描能同时测量玻璃的翘曲度和厚度。色散共焦传感器也能测量玻璃表面那些由打磨或激光消融产生的凹坑或缺口的深度。这些凹坑会导致玻璃在往后的使用中由于受力开裂。
新技术,新可能
使用光谱共焦测量技术,可以得到超高分辨率。纳米级分辨率源于上述经过处理得到的加长光谱范围。由于采用检测焦点的颜色,得到距离信息,光谱共焦传感器可以采用非常小的测量光斑,从而允许测量非常小的被测物体。这也意味着,即使被测表面有非常轻微的划痕,也逃不过光谱共焦传感器的眼睛。
由于光谱共焦传感器的光路非常紧凑和集中,使其非常适合测量钻孔结构。而其他测量方式,如激光三角反射式测量,对于小孔往往无能为力,因为小孔形成的阴影会遮挡反射光的光路,无法进行测量。针对这种小孔测量任务,有公司推出了微型光谱共焦传感器探头。这种探头拥有仅4mm的探头直径,可以探入小孔内部进行测量。
由于测量只使用白光,无需额外附加激光安全措施。由于探头本身不含有任何电路,传感器探头还可以被用于有防爆要求的环境或者有电磁干扰要求的环境。而控制器可以被放置于安全距离以外。允许长50m的光纤连接探头和控制器。但是,需要禁止在光路上存在遮挡物或小颗粒,这会影响测量精度,甚至使测量变得不可完成。由于采用的是光学测量方法,探头到被测物体的距离也有一定限制。
色散共焦测量硅通孔(TSV)
硅通孔主要给硅片提供竖直的金属连接方式。使用这种技术能够把单个芯片通过微小的铜线结构竖直地连接起来。在蚀刻工艺完成后,这些突出的地方被称作Bump。在被填充前的TSV结构是长宽比很高的小洞,填充后Bump就会在硅片表面长出。无论是TSV孔深还是Bump高度都能被ERT的色散共焦测量传感器测量。