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工業(yè)測量顯微鏡的基本原理

提供來源:上海百賀 日期:2020年10月29日

工業(yè)測量顯微鏡廣泛應用于多個行業(yè),特別是電子行業(yè),是觀察電路板的構造和準確測量距離的“得力”儀器。關于測量顯微鏡的測量基礎知識,詳細講解一下。

首先,我們從測量顯微鏡的主要構成和光路說起,請看下圖:

在上圖中也提到了顯微鏡的三種照明方式。照明方式不同,觀察成像也不同,因此需要根據(jù)不同的工件以及測量部位,選擇適合的照明方式。

照明方式

1.投射照明

采用透過輪廓光觀察的方法,特別是觀察測量輪廓時使用,邊緣清晰易于觀察。

2.反射照明

垂直照射測量工件的表面,用來表面性狀的觀察和測量。

3.外部照明

用斜射的光來照射測量工件的表面,能夠實現(xiàn)立體的、顏色重復性良好的觀察。

使用顯微鏡時,您可能會遇到顯微鏡的專業(yè)用語,這些用語都代表什么意思呢?

綜合放大倍率

綜合放大倍率=目鏡倍率 x 物鏡倍率。

例:使用10x目鏡和100x物鏡組合時,觀察像的綜合放大倍率=10 x 100=1000x。

視場數(shù)F.N

指目鏡能否在廣視野下進行觀察的指標。F.N=Field Number

實視場 FOV

指通過目鏡觀察時實際觀察和觀察工件的實際范圍。FOV:Field Of View

PC顯示倍率(TV綜合倍率)

PC顯示器倍率(TV綜合倍率)是指相機攝像元件對角線長度與PC顯示器屏幕對角線長度之比。當顯微鏡通過CCD 設備連接至電腦上進行成像觀察時,就需要評價顯示器倍率了。

PC顯示器倍率(TV綜合倍率)的計算公式如下:

工作距離

聚焦時物鏡鏡頭頭部頂點到檢查物體表面的距離。工作距離越長,聚焦時操作性越好,不用擔心鏡頭會碰上檢查物體。WD:Working Distance

齊焦距離PFD

聚焦時從物鏡安裝位置合焦時檢查物體表面的距離。PFD:Par Field Distance

焦點距離FD

焦點距離指鏡頭(主點)到焦點的距離。FD:Focus Distance

焦點深度 DOF

聚焦之后,聚焦位置前后移動,也能清晰的觀察的前后移動范圍。DOF:Depth Of Focus

在人眼分辨力以下(約0.1至0.3mm)需要使用顯微鏡來,顯微鏡的觀察方法又有哪些呢?

觀察方法

  • 明視場觀察  垂直照射測量物表面,適用于金屬、印刷電路板、淺孔的表面觀察。
  • 暗視場觀察 通過對從工件發(fā)出的散射光進行觀察,可完成在明視場下觀察不到的劃痕、塵埃、凹凸,以及勝任低反射工件的觀察。
  • 偏光觀察 觀察具有偏光特性的物質,適用于半導體材料、液晶、結晶、金屬組織、礦物等表面觀察。
  • 微分干涉(DIC)觀察 利用Nomarski棱鏡將光線分為兩束,形成明暗和對比度變化,可進行立體觀察。適用于觀察硅片的結晶缺陷、磁頭研磨面的損傷檢查、涂裝面、金屬組織、礦石表面等。

 

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