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)等場景中,樣品材質(zhì)多樣(如金屬、陶瓷、薄膜、生物材料),對測量模式的適配性要求更高,單一測量原理的臺階儀難以滿足全場景需求。澤攸全自動臺階儀 JS3000B 憑借接觸式與光學(xué)式雙測量模式、適配多材質(zhì)的設(shè)計,成為這類復(fù)雜場景的實(shí)用工具,幫助用戶完成不同材質(zhì)樣品的臺階高度、厚度等檢測任務(wù),減少設(shè)備更換頻率。
一、產(chǎn)品細(xì)節(jié):雙模式設(shè)計適配多材質(zhì)
JS3000B 采用高剛性臺式結(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)過整體壓鑄與時效處理,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng),能減少外界震動對測量的影響,即使在多設(shè)備同時運(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,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)時觀察測量過程,不用頻繁開啟防護(hù)罩干擾環(huán)境。
操作界面升級為 12.1 英寸工業(yè)級觸控屏,分辨率 1920×1080,支持手套觸控與多點(diǎn)手勢操作(如雙指縮放圖像、滑動切換功能),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)周圍光線自動調(diào)整亮度,減少視覺疲勞。
樣品臺采用 “三軸全自動" 設(shè)計,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光柵尺(分辨率 0.01μm),移動精度高,定位準(zhǔn)確,能精準(zhǔn)找到不同材質(zhì)樣品的測量區(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 USB3.0 接口、1 個千兆以太網(wǎng)接口、1 個 HDMI 接口、1 個 RS232 接口,支持?jǐn)?shù)據(jù)高速導(dǎo)出、工廠系統(tǒng)對接、多人協(xié)作查看,還能連接外部自動化設(shè)備,融入復(fù)雜檢測流程。
二、產(chǎn)品性能:雙模式滿足多場景需求
JS3000B 采用 “接觸式電感 + 光學(xué)干涉" 雙測量原理,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),兩種模式切換時間短,不用手動更換部件,操作便捷。
測針系統(tǒng)選用紅寶石測針(直徑 1μm,半徑 50nm),測針桿采用單晶藍(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,波長波動小,能精準(zhǔn)捕捉樣品表面的干涉信號,適合薄樣品或易損傷樣品的測量。
設(shè)備測量范圍為 0-5000μm,測量分辨率 0.0001μm,能應(yīng)對多種檢測需求:測金屬部件的臺階高度(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)測量 30 次,重復(fù)性以內(nèi),能保證不同材質(zhì)樣品檢測結(jié)果的一致性,避免因設(shè)備波動導(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)測樣品溫度,修正誤差),長期連續(xù)運(yùn)行(24 小時),適合長時間實(shí)驗(yàn)或批量檢測。
測量效率方面,接觸式模式單次測量約 0.5 秒,光學(xué)式模式約 1 秒,支持 “多路徑并行測量",可同時預(yù)設(shè) 10 條測量路徑,設(shè)備按優(yōu)先級自動完成,減少等待時間。針對多材質(zhì)批量樣品,設(shè)備還支持 “模式自動切換",預(yù)設(shè)樣品材質(zhì)后,軟件會自動選擇合適的測量模式,不用手動調(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,確保長期穩(wěn)定使用。測針桿用單晶藍(lán)寶石,彈性模量高,測量時不易彎曲,保證位移準(zhǔn)確;測針座用陶瓷材質(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。
樣品臺導(dǎo)軌用陶瓷材質(zhì),熱膨脹系數(shù)低,在溫度變化時不易變形,表面經(jīng)過拋光處理,摩擦系數(shù)小,長期使用后無明顯磨損,使用壽命可達(dá) 30 萬小時以上。驅(qū)動電機(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,能快速記錄測量信號,避免數(shù)據(jù)丟失;存儲模塊標(biāo)配 1TB 工業(yè)級固態(tài)硬盤,可存儲大量測量數(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
JS3000B 用途廣泛,能適配多材質(zhì)檢測場景:在半導(dǎo)體廠,可測芯片金屬布線高度(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;在航空航天廠,能測鈦合金部件臺階(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,適合測納米薄膜厚度(光學(xué)式)、金屬基復(fù)合材料臺階(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)備自動自檢(傳感器、電機(jī)、真空系統(tǒng))與環(huán)境監(jiān)測(溫度、濕度、振動),自檢通過后進(jìn)入主界面;若環(huán)境參數(shù)異常(如振動過大),會提示預(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),將樣品放在樣品臺中心,啟動固定系統(tǒng),軟件確認(rèn)樣品固定牢固后,進(jìn)入下一步。
測量模式與參數(shù)設(shè)置:在主界面選擇測量模式(接觸式 / 光學(xué)式 / 自動切換),輸入樣品信息(材質(zhì)、尺寸),通過觸控屏繪制測量路徑(支持導(dǎo)入 CAD 圖紙生成路徑),設(shè)置參數(shù)(如測針接觸力、光學(xué)波長、采樣頻率)。
自動測量與數(shù)據(jù)采集:點(diǎn)擊 “開始測量",設(shè)備按預(yù)設(shè)路徑自動完成測量,實(shí)時顯示測量曲線(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:測量完成后,軟件自動處理數(shù)據(jù)(計算高度、厚度、統(tǒng)計偏差),生成包含數(shù)據(jù)、圖表的報告,支持導(dǎo)出至分析軟件;數(shù)據(jù)可存儲或上傳至指定系統(tǒng),測量結(jié)束后關(guān)閉固定系統(tǒng),取出樣品,清潔樣品臺與測針,關(guān)閉電源。
使用時需注意:每周用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)塊(精度 ±0.0005μm)校準(zhǔn)雙測量模式;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(添加潤滑油)與傳感器(精度檢測);測量易損傷樣品時,調(diào)低保針接觸力(1-3mg)或用光學(xué)模式,避免樣品變形。
五、型號特點(diǎn):多材質(zhì)檢測的適配選擇
作為澤攸針對多材質(zhì)場景推出的全自動臺階儀,JS3000B 的優(yōu)勢在 “雙模式適配"“多材質(zhì)兼容" 與 “穩(wěn)定耐用"。雙測量模式解決了不同硬度、形態(tài)樣品的檢測難題,不用購置多臺設(shè)備;多方式樣品固定與豐富接口,能融入復(fù)雜檢測流程;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,還是航空航天的多材質(zhì)配件測量,亦或是實(shí)驗(yàn)室的新材料分析,JS3000B 都能靠靈活的測量模式、穩(wěn)定的表現(xiàn),成為多材質(zhì)檢測場景的合適選擇,幫助用戶提升檢測效率,獲取可靠數(shù)據(jù)。