微机械结构几何尺寸测量-光学无损检测光切显微镜
光学无损检测通常利用经典干涉仪或全息干涉仪,属于一种
图像处理方法。
1.变形的计量
物体在机械、声或热的激励下,将会产生变形。其变形前后的
状态可以通过干涉方法来分析比较。全息干涉仪和谱干涉仪是其
主要仪器。全息干涉仪能够适应三维目标的测量,而谱干涉仪能对
表面的平面性进行测定。可测量的位移值的范围可以从几米到几
微米,并能绘制出位移的三维图。其精度可以靠其它相关技术来予
以改进。
2.形状计量
测量光学透镜、毛玻璃或一些光学抛光表面时,干涉仪可以使
被检查件的波表面与参考表面之间产生光路差。采用与外差振荡
相关的技术可获得MlOO的精度。在某些情况下,代表参考波的表
面由全息计算机(CGH)代替,这些图像形式的全息轨迹记录于光
敏材料上。
3.表面计量
表面状态的光学计量要求在测定高度面有很高的精度和高的
分辨率。这就要求不同的系统能将外差振荡干涉测量与显微镜结
合起来。
集成光纤微干涉计
微测量装置正在向以下几个方向发展:尺寸的微小型化;干涉
仪、光学部件及光电子趋于高度集成,实现集成化干涉传感器,利
用波长的多路转换技术形成传感器网络等。
微机械结构的几何尺寸测量
三维微结构的几何尺寸包括平面和高度两个方向,高度方向
上的测量更难实现(对于微结构,其高度、厚度和深度的尺寸方向
是一致的,只是各自相对的基准不同,可将它们统称为高度方向尺
寸)。
测量方法的分析与选择
测量分为接触测量和非接触测量,微机械器件只能采用非接
触测量。基于光学原理的非接触测量由于对被检测件无污染,无损
伤,且测量精度高,操作简便直观,并容易与其它技术耦合而自然
成为首选对象。
从测量精度、测量范围、视野范围和可行性考虑,光切法、投影
光栅法和显微干涉法等都能以各自不同的特点在一定程度上解决
微器件高度方向尺寸的测量问题。