在半導(dǎo)體元件研發(fā)、航空航天配件制造、新型材料實(shí)驗(yàn)等場(chǎng)景中,樣品材質(zhì)多樣(如金屬、陶瓷、薄膜、生物材料),對(duì)測(cè)量模式的適配性要求更高,單一測(cè)量原理的臺(tái)階儀難以滿足全場(chǎng)景需求。澤攸全自動(dòng)臺(tái)階儀 JS3000B 憑借接觸式與光學(xué)式雙測(cè)量模式、適配多材質(zhì)的設(shè)計(jì),成為這類復(fù)雜場(chǎng)景的實(shí)用工具,幫助用戶完成不同材質(zhì)樣品的臺(tái)階高度、厚度等檢測(cè)任務(wù),減少設(shè)備更換頻率。
一、產(chǎn)品細(xì)節(jié):雙模式設(shè)計(jì)適配多材質(zhì)
JS3000B 采用高剛性臺(tái)式結(jié)構(gòu),整體尺寸為 550mm×450mm×500mm,重量 60kg,機(jī)身框架選用鋁合金材質(zhì),經(jīng)過整體壓鑄與時(shí)效處理,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng),能減少外界震動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響,即使在多設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的車間或?qū)嶒?yàn)室,也能保持穩(wěn)定狀態(tài)。
機(jī)身外殼采用雙層防護(hù)設(shè)計(jì),內(nèi)層為 ABS 工程塑料(表面具備防靜電特性,表面電阻 10?-10?Ω),外層為可拆卸不銹鋼防護(hù)罩,既能抵御油污、粉塵侵蝕,又方便日常維護(hù)。防護(hù)罩側(cè)面設(shè)有高透光學(xué)觀察窗,可實(shí)時(shí)觀察測(cè)量過程,不用頻繁開啟防護(hù)罩干擾環(huán)境。
操作界面升級(jí)為 12.1 英寸工業(yè)級(jí)觸控屏,分辨率 1920×1080,支持手套觸控與多點(diǎn)手勢(shì)操作(如雙指縮放圖像、滑動(dòng)切換功能),界面響應(yīng)迅速,在低溫(10℃)或高溫(40℃)環(huán)境下,觸控靈敏度無明顯變化。屏幕內(nèi)置環(huán)境光傳感器,能根據(jù)周圍光線自動(dòng)調(diào)整亮度,減少視覺疲勞。
樣品臺(tái)采用 “三軸全自動(dòng)" 設(shè)計(jì),X 軸最大行程 200mm、Y 軸最大行程 150mm、Z 軸最大行程 5000μm,搭配滾珠絲杠與納米級(jí)光柵尺(分辨率 0.01μm),移動(dòng)精度高,定位準(zhǔn)確,能精準(zhǔn)找到不同材質(zhì)樣品的測(cè)量區(qū)域。樣品固定系統(tǒng)支持三種方式:真空吸附(適配直徑 5mm-200mm 的硬質(zhì)樣品,如金屬、陶瓷)、靜電吸附(適配超薄或易變形樣品,如薄膜、生物材料)、機(jī)械夾具(適配不規(guī)則形狀樣品,如航空配件、異形元件),不用額外定制工裝,即可固定多種材質(zhì)與形態(tài)的樣品。
設(shè)備接口豐富,包含 2 個(gè) USB3.0 接口、1 個(gè)千兆以太網(wǎng)接口、1 個(gè) HDMI 接口、1 個(gè) RS232 接口,支持?jǐn)?shù)據(jù)高速導(dǎo)出、工廠系統(tǒng)對(duì)接、多人協(xié)作查看,還能連接外部自動(dòng)化設(shè)備,融入復(fù)雜檢測(cè)流程。
二、產(chǎn)品性能:雙模式滿足多場(chǎng)景需求
JS3000B 采用 “接觸式電感 + 光學(xué)干涉" 雙測(cè)量原理,可根據(jù)樣品材質(zhì)靈活切換:接觸式模式適合高硬度、高粗糙度樣品(如金屬部件、陶瓷涂層),光學(xué)干涉模式適合低硬度、易損傷樣品(如生物薄膜、光刻膠),兩種模式切換時(shí)間短,不用手動(dòng)更換部件,操作便捷。
測(cè)針系統(tǒng)選用紅寶石測(cè)針(直徑 1μm,半徑 50nm),測(cè)針桿采用單晶藍(lán)寶石材質(zhì),硬度高、耐磨性強(qiáng),正常使用下壽命可達(dá) 10000 次以上,減少更換頻率。光學(xué)干涉模塊搭配高穩(wěn)定性光源,波長(zhǎng)波動(dòng)小,能精準(zhǔn)捕捉樣品表面的干涉信號(hào),適合薄樣品或易損傷樣品的測(cè)量。
設(shè)備測(cè)量范圍為 0-5000μm,測(cè)量分辨率 0.0001μm,能應(yīng)對(duì)多種檢測(cè)需求:測(cè)金屬部件的臺(tái)階高度(要求誤差在 0.005μm 以內(nèi))、陶瓷涂層的厚度、生物薄膜的尺寸(要求誤差在 0.001μm 以內(nèi))等。同一位置連續(xù)測(cè)量 30 次,重復(fù)性以內(nèi),能保證不同材質(zhì)樣品檢測(cè)結(jié)果的一致性,避免因設(shè)備波動(dòng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。
設(shè)備內(nèi)置 “三重溫度補(bǔ)償" 系統(tǒng):環(huán)境溫度補(bǔ)償(10℃-40℃范圍內(nèi)修正溫度影響)、設(shè)備自身溫度補(bǔ)償(修正電機(jī)、傳感器發(fā)熱帶來的誤差)、樣品溫度補(bǔ)償(通過外接傳感器監(jiān)測(cè)樣品溫度,修正誤差),長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行(24 小時(shí)),適合長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)或批量檢測(cè)。
測(cè)量效率方面,接觸式模式單次測(cè)量約 0.5 秒,光學(xué)式模式約 1 秒,支持 “多路徑并行測(cè)量",可同時(shí)預(yù)設(shè) 10 條測(cè)量路徑,設(shè)備按優(yōu)先級(jí)自動(dòng)完成,減少等待時(shí)間。針對(duì)多材質(zhì)批量樣品,設(shè)備還支持 “模式自動(dòng)切換",預(yù)設(shè)樣品材質(zhì)后,軟件會(huì)自動(dòng)選擇合適的測(cè)量模式,不用手動(dòng)調(diào)整,提升效率。
三、用材與參數(shù):耐用部件保障穩(wěn)定運(yùn)行
JS3000B 核心部件選用可靠材質(zhì)與元器件,確保長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。測(cè)針桿用單晶藍(lán)寶石,彈性模量高,測(cè)量時(shí)不易彎曲,保證位移準(zhǔn)確;測(cè)針座用陶瓷材質(zhì),表面經(jīng)過精密研磨,同軸度誤差小,避免安裝偏差影響精度。
樣品臺(tái)導(dǎo)軌用陶瓷材質(zhì),熱膨脹系數(shù)低,在溫度變化時(shí)不易變形,表面經(jīng)過拋光處理,摩擦系數(shù)小,長(zhǎng)期使用后無明顯磨損,使用壽命可達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)以上。驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用伺服電機(jī),運(yùn)行噪音低(在 45dB 以內(nèi)),具備過載保護(hù)功能,遇到障礙物時(shí)快速停止,保護(hù)設(shè)備與樣品。
電感傳感器與光學(xué)干涉模塊均采用進(jìn)口元件,線性度誤差低,信號(hào)捕捉精準(zhǔn);數(shù)據(jù)采集卡采樣頻率達(dá) 10MHz,能快速記錄測(cè)量信號(hào),避免數(shù)據(jù)丟失;存儲(chǔ)模塊標(biāo)配 1TB 工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤,可存儲(chǔ)大量測(cè)量數(shù)據(jù),支持?jǐn)?shù)據(jù)加密與權(quán)限管理,滿足數(shù)據(jù)安全需求。
以下為 JS3000B 的核心參數(shù)表:
四、用途與使用說明:覆蓋多材質(zhì)檢測(cè)
JS3000B 用途廣泛,能適配多材質(zhì)檢測(cè)場(chǎng)景:在半導(dǎo)體廠,可測(cè)芯片金屬布線高度(接觸式)、光刻膠厚度(光學(xué)式),不用換設(shè)備就能完成不同工序檢測(cè);在航空航天廠,能測(cè)鈦合金部件臺(tái)階(接觸式)、復(fù)合材料涂層(光學(xué)式),確保配件尺寸符合要求;在新材料實(shí)驗(yàn)室,適合測(cè)納米薄膜厚度(光學(xué)式)、金屬基復(fù)合材料臺(tái)階(接觸式),為實(shí)驗(yàn)分析提供數(shù)據(jù)支持;在生物實(shí)驗(yàn)室,可測(cè)生物醫(yī)用薄膜尺寸(光學(xué)式),避免損傷樣品。
使用 JS3000B 的步驟如下:
設(shè)備啟動(dòng)與環(huán)境檢查:接通電源與穩(wěn)壓電源,打開設(shè)備開關(guān),設(shè)備自動(dòng)自檢(傳感器、電機(jī)、真空系統(tǒng))與環(huán)境監(jiān)測(cè)(溫度、濕度、振動(dòng)),自檢通過后進(jìn)入主界面;若環(huán)境參數(shù)異常(如振動(dòng)過大),會(huì)提示預(yù)警,需排除干擾后繼續(xù)。
樣品準(zhǔn)備與固定:根據(jù)樣品材質(zhì)選擇固定方式(如金屬樣品用真空吸附、生物樣品用靜電吸附),將樣品放在樣品臺(tái)中心,啟動(dòng)固定系統(tǒng),軟件確認(rèn)樣品固定牢固后,進(jìn)入下一步。
測(cè)量模式與參數(shù)設(shè)置:在主界面選擇測(cè)量模式(接觸式 / 光學(xué)式 / 自動(dòng)切換),輸入樣品信息(材質(zhì)、尺寸),通過觸控屏繪制測(cè)量路徑(支持導(dǎo)入 CAD 圖紙生成路徑),設(shè)置參數(shù)(如測(cè)針接觸力、光學(xué)波長(zhǎng)、采樣頻率)。
自動(dòng)測(cè)量與數(shù)據(jù)采集:點(diǎn)擊 “開始測(cè)量",設(shè)備按預(yù)設(shè)路徑自動(dòng)完成測(cè)量,實(shí)時(shí)顯示測(cè)量曲線(高度 - 位置曲線、干涉條紋圖),過程中可暫停調(diào)整或標(biāo)記重點(diǎn)區(qū)域。
數(shù)據(jù)分析與設(shè)備關(guān)閉:測(cè)量完成后,軟件自動(dòng)處理數(shù)據(jù)(計(jì)算高度、厚度、統(tǒng)計(jì)偏差),生成包含數(shù)據(jù)、圖表的報(bào)告,支持導(dǎo)出至分析軟件;數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)或上傳至指定系統(tǒng),測(cè)量結(jié)束后關(guān)閉固定系統(tǒng),取出樣品,清潔樣品臺(tái)與測(cè)針,關(guān)閉電源。
使用時(shí)需注意:每周用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)塊(精度 ±0.0005μm)校準(zhǔn)雙測(cè)量模式;每月清潔光學(xué)模塊鏡頭,用專用無塵紙與清潔劑;每季度維護(hù)導(dǎo)軌(添加潤(rùn)滑油)與傳感器(精度檢測(cè));測(cè)量易損傷樣品時(shí),調(diào)低保針接觸力(1-3mg)或用光學(xué)模式,避免樣品變形。
五、型號(hào)特點(diǎn):多材質(zhì)檢測(cè)的適配選擇
作為澤攸針對(duì)多材質(zhì)場(chǎng)景推出的全自動(dòng)臺(tái)階儀,JS3000B 的優(yōu)勢(shì)在 “雙模式適配"“多材質(zhì)兼容" 與 “穩(wěn)定耐用"。雙測(cè)量模式解決了不同硬度、形態(tài)樣品的檢測(cè)難題,不用購(gòu)置多臺(tái)設(shè)備;多方式樣品固定與豐富接口,能融入復(fù)雜檢測(cè)流程;高剛性結(jié)構(gòu)與耐用部件,減少故障,降低維護(hù)成本。
無論是半導(dǎo)體研發(fā)的多工序檢測(cè),還是航空航天的多材質(zhì)配件測(cè)量,亦或是實(shí)驗(yàn)室的新材料分析,JS3000B 都能靠靈活的測(cè)量模式、穩(wěn)定的表現(xiàn),成為多材質(zhì)檢測(cè)場(chǎng)景的合適選擇,幫助用戶提升檢測(cè)效率,獲取可靠數(shù)據(jù)。