Trong các lĩnh vực chính xác như đóng gói chip bán dẫn, xử lý màn hình kính điện tử 3C, sản xuất linh kiện quang học, chiều cao tối đa của hồ sơ Rz là thông số chính để đo lường sự thay đổi vi mô bề mặt, là một bài kiểm tra phải có trong nhiều doanh nghiệp sản xuất thử nghiệm.

Khi Rz tại liên kết dẫn của chip vượt quá 0,5 μm, có thể dẫn đến mất liên kết;

Khi Rz của màn hình kính điện thoại thấp hơn 0,02 μm, nó sẽ ảnh hưởng đến độ nhạy cảm ứng và độ bám dính của lớp phủ chống vân tay.

Thứ nhất, độ thô ráp vô hình, đang trở thành sát thủ tàng hình của hiệu suất và tỷ lệ tốt

Phương pháp đo tiếp xúc truyền thống dễ làm trầy xước bề mặt chính xác, đo một điểm khó phản ánh đầy đủ trạng thái thực của bề mặt phức tạp, trong khi các thông số độ nhám hai chiều (như Ra) mặc dù phổ biến nhưng không thể mô tả diện tích tiếp xúc thực tế và các đặc tính chức năng. Những điểm đau này khiến các doanh nghiệp vấp phải trắc trở nhiều lần trước khi kiểm soát chính xác nhu cầu của R2.

Chẳng hạn như trong sản xuất vòng bi, chỉ kiểm soát trung bình Ra có thể dẫn đến đỉnh vi mô cục bộ (Peaks) không được phát hiện, làm cho vòng bi bị mòn sớm trong hoạt động tốc độ cao; Trước khi ống kính quang học được mạ, độ sâu Valleys của vật liệu cơ bản không được đánh giá hiệu quả sẽ trực tiếp dẫn đến độ bám dính của lớp phủ không đủ. Tại thời điểm này, Rz (chiều cao đỉnh và thung lũng trung bình) đóng vai trò là chỉ số đánh giá cốt lõi trong đường viền bề mặt ba chiều, nắm bắt chính xác các đặc điểm địa phương quan trọng này.

Hai, làm thế nào để điều khiển chính xác Rz bằng máy quang học 3D, giải quyết vấn đề chất lượng bề mặt chế tạo chính xác?

Máy đo bề mặt 3D quang học SuperView W1 Series sử dụng công nghệ giao thoa ánh sáng trắng làm cốt lõi để cung cấp giải pháp tất cả trong một "Đo lường chính xác Rz+Thích hợp xem toàn cảnh". Tham số đánh giá cốt lõi Rz (tương ứng với Sz trong ISO 25178) được định nghĩa là trung bình khoảng cách thẳng đứng của năm đỉnh cao nhất đến năm đáy thấp trong khu vực đánh giá. Không giống như Ra, chỉ phản ánh độ lệch trung bình của số học, Rz nắm bắt các dao động đỉnh và thung lũng một cách sắc bén hơn, liên quan trực tiếp đến các tính chất quan trọng như nguy cơ rò rỉ của con dấu, tính đồng nhất của lớp phủ, độ bám dính sau khi phun, v.v.

Không giống như giới hạn chức năng duy nhất của thiết bị truyền thống, thiết bị đã phá vỡ các mâu thuẫn về "độ chính xác và hiệu quả", "bảo vệ và phát hiện" từ nguyên tắc đo lường:

1, bằng cách quét giao thoa ánh sáng trắng không tiếp xúc, hồ sơ vi mô nano có thể được chụp mà không cần chạm vào bề mặt mẫu, tránh thiệt hại cho các phôi mỏng manh như wafer bán dẫn, ống kính quang học và các phép đo tiếp xúc;

2, đồng thời, thiết bị được trang bị mô-đun quét Z-direction chính xác và thuật toán mô hình 3D, có thể chuyển đổi dữ liệu quét thành hình ảnh bề mặt 3D trực quan, sau đó tự động tính toán giá trị Rz thông qua phần mềm hệ thống - độ nhám RMS của nó có thể lặp lại 0,005nm, độ chính xác của bước đo chỉ 0,3%, ngay cả bề mặt silicon siêu mịn 0,2nm, độ lệch dữ liệu Rz đo liên tục 10 lần có thể được kiểm soát ổn định trong một phạm vi nhỏ, để giải quyết các điểm đau cốt lõi không xác định và dễ bị tổn thương của thiết bị truyền thống.

Ưu thế kỹ thuật tập trung:

1, toàn bộ đo lường, dữ liệu không bỏ sót: hàng triệu điểm dữ liệu có thể được lấy trong một lần quét, đánh giá toàn bộ khu vực một cách toàn diện, tránh lỗi ngẫu nhiên của việc lấy mẫu một điểm;

2. Khôi phục hình ảnh 3 chiều thực tế: hiện trực quan hoa văn bề mặt, phân bố thiếu hụt và đặc điểm chức năng thông qua các hình ảnh cao như 3 chiều, v. v.

III. Kiểm tra khung cảnh

1, Trong các cảnh ứng dụng thực tế, "khả năng thích ứng cảnh" của máy đo bề mặt 3D quang học tiếp tục khuếch đại giá trị của phép đo Rz.

(1) Đối với vấn đề "hiệu quả phát hiện Rz hàng loạt wafer thấp" trong sản xuất chất bán dẫn, thiết bị SuperViewW hỗ trợ chức năng đo tự động đa vùng - nhân viên chỉ cần đặt trước vị trí đo của mảng vuông hoặc tròn, có thể hoàn thành quét tự động Rz của hàng chục wafer và ghi dữ liệu với một cú nhấp chuột, hiệu quả đo lường đơn nhân tạo tăng hơn 8 lần;

(2) Trong phát hiện Rz của màn hình kính điện tử 3C, do bề mặt kính trong suốt và dễ bị rung động môi trường, thiết bị được trang bị cơ sở cách ly rung động nổi có thể cách ly hiệu quả tiếng ồn rung dẫn từ mặt đất, phối hợp với chức năng đánh giá tiếng ồn môi trường ở độ phân giải 0,1nm, có thể theo dõi ảnh hưởng của nhiễu bên ngoài đối với phép đo Rz trong thời gian thực và đảm bảo sự ổn định của dữ liệu Rz bề mặt màn hình thủy tinh;

(3) Đối với ống kính quang học và các phôi khác cần phân tích Rz chính xác cao, mô-đun phân tích độ nhám do thiết bị cung cấp có thể kết hợp với bốn tiêu chuẩn ISO/ASME/EUR/GBT để tạo báo cáo phân tích bao gồm Rz, Ra, Rq và hơn 300 thông số khác, giúp các kỹ sư đánh giá chính xác liệu chất lượng xử lý bề mặt ống kính có phù hợp với yêu cầu thiết kế hay không.

Để xác minh độ tin cậy của các phép đo Rz, SuperView W1 Series đã vượt qua các thử nghiệm nghiêm ngặt về xếp hạng phòng thí nghiệm và ứng dụng công nghiệp. (1) Trong các phép đo wafer silicon theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 25178, độ lặp lại Rz của 10 phép đo liên tiếp của thiết bị được kiểm soát trong vòng 0,005nm;

(2) Khi đo khối tiêu chuẩn cao bước 5μm (theo tiêu chuẩn ISO 10610-1: 2009), các bước liên quan đến Rz có độ chính xác cao 0,3% và độ lặp lại chỉ 0,08% (1σ), dữ liệu này không chỉ vượt xa mức trung bình của ngành, mà còn cung cấp cơ sở định lượng có thể truy xuất nguồn gốc trực tiếp cho việc kiểm soát chất lượng của doanh nghiệp.

(3) Thiết kế bảo vệ chống va chạm ống kính kép của thiết bị - phần mềm bảo vệ giới hạn thấp ZSTOP và cấu trúc lò xo ống kính co lại đàn hồi - cũng cung cấp sự an toàn cho phép đo Rz, ngay cả khi lỗi vận hành thủ công dẫn đến ống kính tiếp cận phôi, thiết bị có thể ngay lập tức đi vào trạng thái dừng khẩn cấp, tránh hư hỏng ống kính và phôi, giảm chi phí bảo trì thiết bị của doanh nghiệp và tổn thất sản xuất.

IV. Kết luận: Mở chẩn đoán độ sâu chất lượng bề mặt của bạn

Với chiều sâu của ngành công nghiệp 4.0, đánh giá chất lượng bề mặt đang trải qua ba thay đổi trong chức năng tham số, thông minh hóa dữ liệu và kiểm soát chất lượng toàn bộ quá trình. Máy đo bề mặt 3D quang học không chỉ giải quyết các điểm đau về độ chính xác, hiệu quả và an toàn của doanh nghiệp hiện tại trong đo lường Rz, mà còn thông qua các chức năng như đo lường lập trình, phân tích dữ liệu hàng loạt, xuất báo cáo đa định dạng để đạt được kết nối liền mạch giữa dữ liệu đo Rz và hệ thống MES sản xuất. Sự mở rộng giá trị này từ một điểm duy nhất để kiểm soát toàn bộ quá trình là lợi thế cốt lõi của thiết bị khác với các dụng cụ đo lường truyền thống.

Nếu hiệu quả đo Rz của phôi chính xác của bạn thấp, dữ liệu không ổn định và các vấn đề như phôi dễ bị tổn thương, có lẽ nguyên nhân gốc rễ ẩn trong thế giới vi mô bề mặt chưa được nhận thức đầy đủ.