Na embalagem de chips semicondutores, processamento de tela de vidro eletrônica 3C, fabricação de componentes ópticos e outras áreas de precisão, a altura máxima do contorno Rz é um parâmetro-chave para medir a elevação microscópica da superfície e é um teste essencial em muitas empresas.

Quando o Rz na ligação do chumbo do chip é superior a 0,5 μm, pode causar falhas de ligação;

Quando o Rz da tela de vidro do telefone celular é inferior a 0,02 μm, isso afeta a sensibilidade ao toque e a adesão do revestimento anti-impressão digital.

A rugosidade invisível está se tornando um assassino invisível de desempenho e eficiência

Os métodos de medição de contato tradicionais são fáceis de arranhar superfícies de precisão, a medição de ponto único é difícil de refletir totalmente o estado real de superfícies complexas, e os parâmetros de rugosidade bidimensional (como Ra), embora populares, não podem caracterizar a área de contato real e as características funcionais. Esses pontos de dor fazem com que as empresas se deparem com as necessidades do Rz com precisão.

Se, na fabricação de rolamentos, o controle da média Ra somente pode levar a picos locais não detectados, fazendo com que os rolamentos se desgastem prematuramente em operações de alta velocidade; Antes do revestimento da lente óptica, a falta de avaliação eficaz da profundidade dos vales do material de base pode levar diretamente a uma adesão insuficiente do revestimento. Neste momento, o Rz (altura média do pico do vale) é o principal indicador de avaliação no contorno da superfície tridimensional, capturando exatamente essas características locais chave.

Como usar o contorno óptico 3D para controlar o Rz com precisão e resolver os problemas de qualidade da superfície de fabricação de precisão?

Os contornos ópticos 3D da série SuperView W1, baseados na tecnologia de interferência de luz branca, oferecem uma solução integrada de "medição precisa Rz + adaptação a toda a cena". Seu parâmetro principal de avaliação Rz (o parâmetro correspondente é Sz na ISO 25178) é definido como a média das distâncias verticais entre os cinco picos de ondas mais altos e os cinco vales de ondas mais baixas na área de avaliação. Ao contrário do Ra, que reflete apenas o desvio médio aritmético, o Rz captura flutuações no valle do pico de forma mais nitida, associando diretamente o risco de vazamento da vedação, a uniformidade do revestimento e o desempenho crítico após a pulverização.

Ao contrário das limitações funcionais únicas dos dispositivos tradicionais, o dispositivo rompe a contradição de "precisão e eficiência", "proteção e detecção" a partir do princípio de medição:

1, através de varredura de interferência de luz branca sem contato, sem contato com a superfície da amostra pode capturar o contorno microscópico de nanoescala, evitando danos na peça de trabalho frágil como o wafer de semicondutores, lentes ópticas e outras medições de contato;

2, ao mesmo tempo, o dispositivo equipado com o módulo de varredura Z de precisão e o algoritmo de modelagem 3D, pode transformar os dados de varredura em imagens de superfície 3D intuitivas, e depois calcular automaticamente o valor de Rz através do software do sistema - sua rugosidade RMS repetitividade pode chegar a 0,005 nm, precisão de medição em etapas é de apenas 0,3%, mesmo que a superfície do chip de silício ultraliso de 0,2 nm, o desvio de dados Rz de 10 medições consecutivas também pode ser controlado de forma estável em uma pequena faixa, resolvendo os pontos de dor do núcleo não medidos e vulneráveis ​​do dispositivo tradicional.

Vantagens técnicas focadas:

1, medição de campo completo, sem perdas de dados: milhões de pontos de dados podem ser obtidos em uma única digitalização, avaliando completamente toda a área, evitando erros acidentais de amostragem de ponto único;

Restauração 3D real: apresentação intuitiva da textura da superfície, distribuição de defeitos e características funcionais através de gráficos tridimensionais, gráficos de cor falsa;

III. Verificação de cenário

Em cenários de aplicação prática, a "capacidade de adaptação cenário" do contorímetro óptico de superfície 3D aumenta ainda mais o valor da medição Rz.

(1) Em resposta ao problema de "baixa eficiência de detecção de Rz de wafers em lote" na fabricação de semicondutores, o dispositivo SuperViewW suporta a função de medição automática multi-regional - o pessoal só precisa predefinir o ponto de medição de uma matriz quadrada ou redonda para completar a varredura automática Rz de dezenas de wafers com um clique e registro de dados, mais de oito vezes a eficiência da medição única artificial;

(2) Na detecção Rz da tela de vidro eletrônica 3C, devido à transparência da superfície do vidro e à sua vulnerância à vibração ambiental, a base de isolamento flutuante do equipamento pode isolar eficazmente o ruído vibratório conduzido pelo solo, combinado com a função de avaliação do ruído ambiental de resolução de 0,1 nm, pode monitorar em tempo real o efeito da interferência externa na medição Rz para garantir a estabilidade dos dados Rz da superfície da tela de vidro;

(3) Para as lentes ópticas e outras peças de trabalho que exigem análise Rz de alta precisão, o módulo de análise de rugosidade fornecido pelo equipamento pode combinar os quatro principais padrões ISO / ASME / EUR / GBT para gerar relatórios de análise que contêm mais de 300 parâmetros Rz, Ra, Rq e outros, para ajudar os engenheiros a determinar com precisão se a qualidade de processamento da superfície da lente atende aos requisitos de projeto.

Para verificar a confiabilidade das medições Rz, a série SuperView W1 passou por rigorosos testes de calibração de laboratório e aplicações industriais. (1) Na medição de chip de silício realizada de acordo com a norma internacional ISO 25178, o Rz repetitivo StdDev de 10 medições consecutivas do dispositivo é controlado dentro de 0,005 nm;

(2) Na medição de blocos padrão de alta escala de 5 μm (de acordo com a norma ISO 10610-1: 2009), a alta precisão das etapas relacionadas com Rz é de 0,3% e a repetibilidade é de apenas 0,08% (1σ), esses dados não são apenas muito superiores à média da indústria, mas também fornecem uma base quantitativa rastreável diretamente para o controle de qualidade da empresa.

(3) O design de proteção contra colisão de lente dupla do equipamento - proteção do limite inferior ZSTOP do software e retração elástica da estrutura da mola da lente - também garante a segurança da medição Rz, mesmo que o erro de operação manual leve a lente a aproximar-se da peça de trabalho, o equipamento pode entrar instantaneamente no estado de parada de emergência, evitar danos à lente e à peça de trabalho, reduzindo os custos de manutenção do equipamento da empresa e as perdas de produção.

Conclusão: inicie o diagnóstico profundo da qualidade da sua superfície

Com a aprofundação da Indústria 4.0, a avaliação da qualidade da superfície está passando por uma mudança tripla: funcionalização de parâmetros, inteligência de dados e controle de qualidade de todo o processo. O perfilador óptico de superfície 3D não só resolve os pontos de dor de precisão, eficiência e segurança das empresas atuais na medição Rz, mas também alcança a conexão perfeita dos dados de medição Rz com o sistema MES de produção através de medições programáveis, análise de dados em lote e exportação de relatórios em vários formatos. Esta extensão de valor da detecção de um único ponto ao controle de todo o processo é a principal vantagem que distingue o equipamento dos instrumentos de medição tradicionais.

Se a sua peça de precisão Rz tem problemas de medição ineficiente, dados instáveis e peças vulneráveis, talvez as raízes estejam escondidas no micromundo da superfície que não é bem conhecido.