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日本紅外光非接觸式厚度測量原理介紹

  • 發布日期:2022-06-24      瀏覽次數:3301
    • 日本紅外光非接觸式厚度測量原理介紹

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

      由于電子設備中使用的硅、藍寶石、石英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。

      激光和電容是以非接觸方式測量厚度的常用方法,但它們是位移計,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,紅外光通過工件內部并在背面反射。
      表面反射光和背面反射光被光學探頭接收,利用前后表面反射光的時間差作為光干涉差來測量厚度。

       

      可以在多層中進行單獨的厚度測量

       

      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。

       

       

      以上是PC上顯示反射光干涉狀態的界面。
      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。

       

       

      絕對值測量的優點

       

      《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置零點。

      << 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。

        
      測量距離的優勢
      為了用位移計達到0.1μm的精度,傳感器頭到工件的距離一般必須在10mm以下。
      采用這種紅外光方式,測量距離可以任意設置,最大可達1000mm左右,可以保持0.1μm的測量精度。



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