fujikoshi紅外光的非接觸式厚度測量技術分析

發布日期：2024-05-21      瀏覽次數：631

fujikoshi紅外光的非接觸式厚度測量技術分析

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。

電子設備中使用的硅、藍寶石、水晶和其他化合物的表面經過高精度拋光，因此不能使用接觸式厚度測量，因為它們會劃傷它們。
此外，由于材料會變形，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，不能測量絕對值。我們的紅外光方法可以測量絕對值。

紅外光測厚原理

當紅外光投射到工件上時，它首先被表面反射。
此外，紅外光穿過工件的內部并在背面反射。
光學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間差作為光學干涉差來測量厚度。

 



可進行多層單獨厚度測量



基于這一原理，對于如上所示的多層工件，可以根據每個反射光的干涉差來測量每個單獨工件的厚度。

 

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

 

絕對值測量的優點



《相對值測量》

位移計通過測量距離差作為厚度來測量相對值。因此，必須準備一個參考平面（零點）。
此外，如果到參考表面的距離（Gs）不總是恒定的，就會出現誤差。如果無法維護或隨時間變化，則每次測量時都需要重置零位。



《絕對值測量》

使用紅外光進行測量是根據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），就不會影響測量值或精度。




測量距離優勢

為了使位移計達到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定，最大可達約1000mm，并且可以保持0.1μm的測量精度。

*理論上，測量精度對測量距離沒有限制，但實際上，由于對準調整的難度和光強度水平，穩定的測量距離約為1000mm。

采用該技術的紅外光非接觸式測厚儀系列

[OCT-nano系列]
●測量速度50Hz規格