工业测量显微镜广泛应用于许多行业,尤其是在电子行业。它是一种“得力”的仪器,可以观察电路板的结构和精确的测量距离。今天我就和大家聊聊显微镜的测量基础知识。
一起走进显微镜的世界
第一,我们从显微镜的主要成分和光路开始,请看下图:
左:显微镜的主要构成图
右边:显微镜的光路图
上图中还提到了显微镜的三种照明方法。不同的照明方式和不同的观察图像,因此有必要根据不同的工件和测量位置选择最合适的照明方法。
照‖明‖方‖式
散射照明
选择通过轮廓光观察的方法,特别是在观察和测量轮廓时,边缘清晰易观察。
反射照明
用于分析和测量表面特性的垂直直射测量工件的表面。
外部照明(环形光纤,环形LED,双光纤)
利用斜射光直接测量工件表面,可实现立体、色彩重复性好的分析。
使用显微镜时,你可能会遇到显微镜的专业术语,这些术语代表什么意思?
专‖业‖用‖语
综合放大倍率
综合放大倍数=目镜倍数x物镜倍数。
使用10x目镜和100x物镜组合时,观察像的综合放大倍数=10x100=1000x。
视场数F.N
指目镜是否可以在广视线下观察。F.N=FieldNumber
安装1x物镜时,通过目镜看到的图像直径为24毫米。
FOV的真实视场
在观察过程中,通过目镜实际观察和观察工件的实际范围。FOV:FieldOfView
在分划板上(显像镜头焦点位置)通过物镜和显像镜头之间的光进行显像,
观察被目镜放大后的图像。
PC显示倍数(TV综合倍数)
PC显示器倍数(电视综合倍数)是指相机拍摄元件的对角线长度与PC显示器屏幕的对角线长度之比。当显微镜通过CCD设备连接到计算机上进行显像观察时,有必要对显示器倍数进行评估。
计算PC显示器倍数(TV综合倍数)的公式如下:
小试题:
提问:使用10×物镜・CCD相机2/3英尺・TV17英寸显示器的综合倍数是多少?
答案:电视综合倍数=10×39.3=393×(大概400倍)
WD工作距离
聚焦时物体镜头顶点至检查材料表面的距离。工作距离越长,聚焦时操作性越好,不用担心镜头会遇到检查对象。WD:WorkingDistance
工作距离示意图
PFD齐焦距离
在聚焦过程中,检查材料表面的距离,从物镜安装位置到聚焦。PFD:ParFieldDistance
倍数不同,但从物镜安装面到检验材料表面的距离不变,
所以改变倍数时不需要再次对焦。
聚焦距离FD
焦距是指镜头(主点)到焦距的距离。FD:FocusDistance
焦点深度DOF
聚焦后,聚焦位置前后移动,也可以清楚地观察前后移动的范围。DOF:DepthOfFocus
照片高倍率镜头倍数越大越深(短)
低倍数镜头倍数越低越深(长)
低于人眼分辨率(约0.1至0.3mm)显微镜的观察方法有哪些,需要使用显微镜?
观‖察‖方‖法
明视场观察
对金属、印刷电路板、浅孔等表面进行垂直直射测量。
暗视场观察
通过观察工件发出的散射光,可以观察到明视场下无法观察到的划痕、灰尘、凹凸,观察到低反射工件。
偏光观察
对半导体材料、液晶、晶体、金属组织、矿物等表面观察有偏光特征的物质进行观察。
微分干预(DIC)观察
利用Nomarski棱镜将光源分成两束,产生明暗和对比变化,可以进行三维观察。适用于观察硅片的晶体缺陷、磁头磨面的损坏检查、涂层表面、金属组织、矿石表面等。