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知識分享—工業測量顯微鏡的專業術語與基礎知識

來源:深圳市樂買宜電子有限公司   2022年10月08日 17:10  

工業測量中顯微鏡的應用十分重要,其使用范圍非常廣泛。特別是對于電子行業,它是觀察電路板的構造與精確測量距離的有益助手。那么對于它的專業術語大家都了解多少?




顯微鏡.jpg


今天分享的內容就從顯微鏡的主要構成與光路圖開始吧。






主要構成與光路圖






主要構成圖-1.png
#主要構成圖

主要構成圖-2.png
#主要構成圖






照明方式






上述中有說到顯微鏡的三種照明方式。按照不同的照明方式,觀察成像也不一樣,所以應要按照不同的工件以及測量部位來挑選適合的照明方式。


01
透射照明

是利用透過輪廓光觀察的方式,尤其是觀察測量輪廓的時候使用,邊緣清晰更加容易觀察。


透射照明.png

02
垂直反射照明

其方式是垂直照射測量工件的表面,優勢是適合用于表面性狀的觀察與測量。


垂直反射照明.png

03
外部照明(環狀光纖·環狀LED·雙光纖)

是利用斜射的光來照射測量工件的表面,可以完成立體的、顏色重復性良好的觀察。


外部照明.png


上面我們了解過了顯微鏡的基礎知識,那么在使用的過程中會碰到一些專業的名詞。這些用語都代表什么意思呢?


專業用語.png

【專業用語】


綜合放大倍率

綜合放大倍率=目鏡倍率 x 物鏡倍率。
例如:采用10x目鏡和100x物鏡組合時,觀察像的綜合放大倍率=10 x 100=1000x。


視場數(F.N)

視場數指目鏡是否能在廣視野下進行觀察的指標。樣品表面的觀察范圍注重點在于目鏡的視場光闌直徑,該直徑的值(以mm為單位)被稱作視場數。F.N=Field Number。


視場數.png

【裝配1x物鏡時,通過目鏡觀察到的像的直徑為24mm】


實視場(FOV)

通過采用目鏡觀察時實際觀察與觀察工件的實際范圍。
即FOV:Field Of View


實視場-1.jpg


【透過物鏡與成像鏡頭的光在分劃板上(成像鏡頭焦點位置)成像,觀察被目鏡放大后的像】


PC顯示倍率(TV綜合倍率)

PC顯示器倍率(TV綜合倍率)是指相機攝像元件對角線長度與PC顯示器屏幕對角線長度之比。當顯微鏡通過CCD 設備連接到電腦上進行成像觀察時,此時就應要評價顯示器倍率了。


PC顯示倍率-1.png
PC顯示倍率-2.jpg


PC顯示器倍率(TV綜合倍率)的計算公式如下所示:


PC顯示器倍率(TV綜合倍率)的計算公式.png


知道了計算的方式,一起檢測下學習成果吧!測試如下:



問答題

使用10×物鏡?2/3英寸CCD相機?17英寸顯示器的TV綜合倍率是多少?

答案:TV綜合倍率=10 × 39.3=393×(大約400倍)

你答對了嗎?沒有答對的朋友記得收藏起來,多多復習哦!具體解析如下圖所示:


解析圖.png


工作距離(WD)

工作距離代表的是聚焦時物鏡鏡頭頭部頂點至檢查物體表面間的距離,在此距離下可完成清晰的對焦。工作距離越長,那么聚焦時操作性將會更好,不需要擔心鏡頭會接觸到檢查物體。
WD:Working Distance,距離示意圖如下所示:


工作距離.png


齊焦距離(PFD)

齊焦距離表示的為聚焦時從物鏡安裝位置至合焦時檢查物體表面間的距離。即PFD:Par Field Distance


在此需要注意的是:倍率不同,對于從物鏡安裝面至檢查物體表面的距離是沒有變化的,因此變倍率時不需要重新對焦。


焦點距離(FD)

焦點距離指鏡頭(主點)到焦點的距離。即FD:Focus Distance


焦點距離.png


焦點深度(DOF)

焦點深度代表的是聚焦以后,聚焦位置前后移動,還可以清晰的觀察的前后移動范圍。即DOF:Depth Of Focus


在此需要注意的是:高倍率鏡頭倍率越高較深越淺(短)
低倍率鏡頭倍率越低較深越深(長)


在人的視力范圍以下(約0.1至0.3mm)需要利用顯微鏡來觀察,顯微鏡的觀察方式存在哪些?







觀察方法





01
明視場觀察

垂直照射測量物表面,此方式適合應用在金屬、印刷電路板、淺孔的表面觀察。


明視場觀察.jpg

02
暗視場觀察

利用對從工件發出的散射光進行觀察,即完成在明視場下觀察不到的劃痕、塵埃、凹凸,同時可勝任低反射工件的觀察。


暗視場觀察.jpg

03
偏光觀察

觀察具有偏光特性的物質,更適合應用在半導體材料、液晶、結晶、金屬組織、礦物等表面觀察。


偏光觀察.jpg

04
微分干涉(DIC)觀察

利用Nomarski棱鏡將光線分為兩束,形成明暗和對比度變化,可進行立體觀察。適用于觀察硅片的結晶缺陷、磁頭研磨面的損傷檢查、涂裝面、金屬組織、礦石表面等。


微分干涉(DIC)觀察.jpg



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