В области упаковки полупроводниковых чипов, 3C электронной обработки стеклянного экрана, производства оптических компонентов и других точных областей, максимальная высота контура Rz в качестве ключевого параметра для измерения микроскопических взлетов и падений поверхности является обязательным тестом для многих предприятий в производстве и тестировании.

Когда Rz на стыке разъема чипа превышает 0,5 мкм, это может привести к отказу соединения;

Когда Rz стеклянного экрана телефона ниже 0,02 мкм, это также влияет на чувствительность к прикосновению и адгезию антидактилоскопического покрытия.

Невидимая шероховатость становится невидимым убийцей производительности и эффективности

Традиционные контактные методы измерения легко царапают прецизионные поверхности, одноточечные измерения не могут полностью отражать истинное состояние сложных поверхностей, в то время как двумерные параметры шероховатости (например, Ra), хотя и популярны, не могут отображать фактическую площадь контакта и функциональные характеристики. Эти болезненные моменты заставляют компании часто сталкиваться с трудностями, прежде чем точно контролировать потребности Rz.

Например, при изготовлении подшипников управление только средним значением Ra может привести к тому, что локальные микропики (Peaks) не будут обнаружены, что приведет к преждевременному износу подшипников в высокоскоростной работе; Перед покрытием оптической линзы отсутствие эффективной оценки глубины долины (Valleys) материала фундамента непосредственно приведет к недостаточному сцеплению покрытия. На данный момент Rz (средняя высота пиковой долины), как основной оценочный показатель в трехмерном профиле поверхности, точно захватывает эти ключевые локальные характеристики.

Во - вторых, как использовать оптический 3D - контур для точного управления Rz, чтобы решить проблему качества поверхности точного изготовления?

Оптические 3D - профилографы поверхности серии SuperView W1, основанные на интерферометрии белого света, предлагают интегрированное решение « Rz - точное измерение + панорамная адаптация». Его основной оценочный параметр Rz (соответствующий параметр Sz в ISO 25178) определяется как среднее вертикальное расстояние между пятью наивысшими волновыми пиками и пятью долинами низких волн в пределах оценочной области. В отличие от Ra, который отражает только среднее арифметическое отклонение, Rz более остро улавливает колебания пиковой долины, напрямую связанные с риском утечки уплотнения, однородностью покрытия, адгезией после распыления и другими ключевыми свойствами.

В отличие от единственного функционального ограничения традиционного оборудования, устройство прорвало противоречие между « точностью и эффективностью» и « защитой и обнаружением» с точки зрения принципа измерения:

1. Благодаря бесконтактному интерферометрическому сканированию белого света микроконтуры наноуровня могут быть захвачены без контакта с поверхностью образца, что позволяет избежать повреждения уязвимых деталей, таких как полупроводниковые кристаллы и оптические линзы, при помощи контактных измерений;

В то же время, устройство оснащено прецизионным модулем Z - направленного сканирования и алгоритмом 3D - моделирования, может преобразовывать данные сканирования в интуитивно понятные 3D - изображения поверхности, а затем автоматически вычислять значение Rz с помощью системного программного обеспечения - его шероховатость RMS повторяется до 0005 нм, точность измерения ступеней составляет всего 0,3%, даже на поверхности сверхгладкого кремниевого чипа 0,2 нм, 10 последовательных измерений отклонения данных Rz могут стабильно контролироваться в небольшом диапазоне, чтобы решить основную болевую точку, которую традиционное оборудование не может измерить и легко повредить.

Технические преимущества фокусируются на:

1, измерение на поле, данные не пропускаются: одно сканирование может получить миллионы точек данных, всесторонняя оценка всей области, чтобы избежать случайной ошибки выборки из одной точки;

2. Реальное трехмерное восстановление формы: визуальное представление поверхностной текстуры, распределения дефектов и функциональных характеристик с помощью трехмерных и других высоких карт, псевдоцветных карт;

III. Проверка сценариев

В сценарии практического применения « сценическая адаптационная способность» оптического 3D - контура поверхности еще больше увеличивает ценность измерений Rz.

(1) Устройство SuperViewW поддерживает многозональную функцию автоматического измерения для решения проблемы « низкой эффективности обнаружения Rz - диапазона массовых кристаллических окружностей в производстве полупроводников» - сотрудники могут выполнить автоматическое сканирование Rz десятков кристаллических окружностей одним нажатием клавиши, просто установив точки измерения квадратной или круглой решетки, что более чем в восемь раз превышает эффективность ручного однократного измерения;

(2) При измерении Rz на электронном стеклянном экране 3C, поскольку стеклянная поверхность прозрачна и подвержена воздействию вибрации окружающей среды, оборудование оснащено фундаментом с воздушной плавучей изоляцией, который может эффективно изолировать вибрационный шум от наземной проводимости, в сочетании с функцией оценки экологического шума с разрешением 0,1 нм, может контролировать влияние внешних помех на измерение Rz в режиме реального времени, чтобы обеспечить стабильность данных Rz на поверхности стеклянного экрана;

(3) Для оптических объективов и других деталей, требующих высокоточного Rz - анализа, модуль анализа шероховатости, предоставляемый оборудованием, может объединять четыре основных стандарта ISO / ASME / EUR / GBT, чтобы генерировать аналитические отчеты, содержащие более 300 параметров, таких как Rz, Ra и Rq, чтобы помочь инженерам точно определить, соответствует ли качество обработки поверхности объектива проектным требованиям.

Для проверки надежности измерений Rz серия SuperView W1 прошла строгую лабораторную калибровку и отраслевые испытания. (1) При измерении кремниевых чипов в соответствии с международным стандартом ISO 25178 Rz - повторяющийся StdDev, измеряемый устройством 10 раз подряд, контролируется в пределах 0005 нм;

(2) При измерении 5 - мкм ступенчатых высоких стандартных блоков (в соответствии со стандартом ISO 10610 - 1: 2009) уровень точности ступеней, связанных с Rz, составляет 0,3%, а повторяемость составляет всего 0,08% (1 сигма), и эти данные не только намного превышают средний уровень по отрасли, но и непосредственно обеспечивают отслеживаемую количественную основу для контроля качества предприятия.

(3) Дизайн оборудования для защиты от столкновений с двойным объективом - программное обеспечение ZSTOP нижнего предела защиты и эластичный возврат пружинной конструкции объектива - также обеспечивает безопасность измерений Rz, даже если ошибка ручной работы приводит к тому, что объектив приближается к объективу, устройство может мгновенно войти в состояние аварийной остановки, чтобы избежать повреждения объектива и детали, снизить затраты на обслуживание оборудования и производственные потери предприятия.

Заключение: Начните глубокую диагностику качества поверхности

С углублением Индустрии 4.0 оценка качества поверхности претерпевает тройные изменения в функциональности параметров, интеллекте данных и контроле качества всего процесса. Оптический 3D - контур поверхности не только решает текущие предприятия в измерении Rz точности, эффективности и безопасности болевых точек, но и через программируемые измерения, анализ пакетных данных, экспорт многоформатных отчетов и другие функции для достижения бесшовной стыковки данных измерений Rz с производственной системой MES. Это расширение ценности от одноточечного обнаружения до полного управления процессом является основным преимуществом оборудования, отличного от традиционных измерительных приборов.

Если ваша прецизионная деталь имеет низкую эффективность измерения Rz, нестабильные данные, уязвимые детали и другие проблемы, возможно, корень скрыт в поверхностном микромире, который не полностью понятен.