薄膜测厚仪的测量原理是什么?精度可以达到多少?

作者&投稿:藩昭 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
薄膜测厚仪的工作原理和特点是什么?~

在被测量的薄膜上垂直照射可视光,光的一部分在膜的表面反射,另一部分透进薄膜,然后在膜与底层之间的界面反射,薄膜表面反射的光和薄膜底部反射的光产生干涉现象。利用白光干涉测量法的原理,它用一个宽波段的光源来测得不同波长的反射数据,由于反射率n和k随薄膜的不同而变化,根据这一特性进行曲线拟合从而求得膜厚。不同类型材料的相应参数通过不同的模型来描述,从而保证了不同类型材料膜厚测量的准确性。
大成精密设备薄膜测厚仪采用非放射性先进测量技术,是测量隔膜厚度的理想解决方案。

薄膜在线测厚仪的测量原理有4种:射线技术,X射线技术,近红外技术和光学透过率技术
 2.1 射线技术
  射线技术是最先应用于在线测厚技术上的射线技术,在上世纪60年代就已经广泛用于超薄薄膜的在线厚度测量了。它对于测量物没有要求,但传感器对温度和大气压的变化、以及薄膜上下波动敏感,设备对于辐射保护装置要求很高,而且信号源更换费用昂贵,Pm147源可用5-6年,Kr85源可用10年,更换费用均在6000美元左右。

  2.2 X射线技术
  这种技术极少为塑料薄膜生产线所采用。X光管寿命短,更换费用昂贵,一般可用2-3年,更换费用在5000美元左右,而且不适用于测量由多种元素构成的聚合物,信号源放射性强。X射线技术常用于钢板等单一元素的测量。

  2.3 近红外技术
  近红外技术在在线测厚领域的应用曾受到条纹干涉现象的影响,但现在近红外技术已经突破了条纹干涉现象对于超薄薄膜厚度测量的限制,完全可以进行多层薄膜总厚度的测量,并且由于红外技术自身的特点,还可以在测量复合薄膜总厚度的同时给出每一层材料的厚度。近红外技术可用于双向拉伸薄膜、流延膜和多层共挤薄膜,信 号源无放射性,设备维护难度相对较低。

 2.4光学涂层技术
  对于透光的材料,材料一定的情况下,透过率和测量的厚度成一一对应关系,所有通过测量材料的光学透过率(光密度)来达到测量材料厚度的目的,在卷绕式镀膜行业,如镀铝膜,各种包装膜,通过在线监测薄膜的透过率来在线监测生产的品质,已经是一种非常成熟的方案。如深圳市林上科技的LS152真空镀膜在线测厚仪就是利用光学透过率的原理来实现非接触式的在线测厚,该仪器支持RS485通讯接口和MODBUS通讯协议,可以与镀膜机上的PLC进行通讯实现闭环控制。

测厚仪是一种用于测量样品表面涂层或薄膜厚度的设备,具体测量方法有以下几种:
磁性测厚法:适用于导磁材料上的非导磁涂层厚度测量,如钢铁、铜、铝等金属材料上的涂层或薄膜厚度。测量原理是利用磁性传感器测量样品表面磁场的变化,从而确定涂层或薄膜的厚度。
涡流测厚法:适用于导电金属上的非导电涂层厚度测量,如铝、铜等金属材料上的涂层或薄膜厚度。测量原理是利用涡流传感器产生涡流,通过测量涡流与样品表面涂层或薄膜的相互作用来计算涂层或薄膜的厚度。
超声波测厚法:适用于多层涂镀层厚度的测量。测量原理是利用超声波在样品表面涂层或薄膜中的反射和传播特性,通过测量超声波的反射时间和传播速度来确定涂层或薄膜的厚度。
X射线荧光测厚法:适用于金属材料上的镀层厚度测量。测量原理是利用X射线荧光原理,通过测量样品表面镀层对X射线的荧光反应来计算镀层的厚度。
电化学测厚法:适用于金属材料上的涂层厚度测量,如镀锌、镀铬等。测量原理是利用电解或电化学方法,通过测量涂层与金属基体的电极反应来确定涂层的厚度。
光学测厚法:适用于透明材料或反射率较高的非金属材料的厚度测量,如玻璃、塑料等。测量原理是利用光学干涉或反射原理,通过测量光线在样品表面涂层或薄膜中的干涉和反射特性来确定涂层或薄膜的厚度。
以上是涂层测厚仪常见的几种测量方法,根据不同的应用需求和材料特点,需要选择合适的测量方法和仪器进行涂层厚度的测量。

在被测量的薄膜上垂直照射可视光,光的一部分在膜的表面反射,另一部分透进薄膜,然后在膜与底层之间的界面反射,薄膜表面反射的光和薄膜底部反射的光产生干涉现象。利用白光干涉测量法的原理,它用一个宽波段的光源来测得不同波长的反射数据,由于反射率n和k随薄膜的不同而变化,根据这一特性进行曲线拟合从而求得膜厚。不同类型材料的相应参数通过不同的模型来描述,从而保证了不同类型材料膜厚测量的准确性。
大成精密设备薄膜测厚仪采用非放射性先进测量技术,是测量隔膜厚度的理想解决方案。

光学薄膜测厚仪 (SpectraThick Series) 的核心技术介绍和原理说明

SpectraThick series的特点是非接触, 非破坏方式测量,无需样品的前处理,软件支持Windows操作系统等。ST series是使用可视光测量wafer,glass等substrates上形成的氧化膜,氮化膜,Photo-resist等非金属薄膜厚度的仪器。

测量原理如下:在测量的wafer或glass上面的薄膜上垂直照射可视光,这时光的一部分在膜的表面反射,另一部分透进薄膜,然后在膜与底层 (wafer或glass)之间的界面反射。这时薄膜表面反射的光和薄膜底部反射的光产生干涉现象。SpectraThick series就是利用这种干涉现象来测量薄膜厚度的仪器。

仪器的光源使用Tungsten
Lamp,波长范围是400 nm ~ 800 nm。从ST2000到ST7000使用这种原理,测量面积的直径大小是4μm ~ 40μm (2μm ~ 20μm optional)。ST8000-Map作为K-MAC (株) 最主要的产品之一,有image processs功能,是超越一般薄膜厚度测量仪器极限的新概念上的厚度测量仪器。测量面积的最小直径为0.2μm,远超过一般厚度测量仪器的测量极限 (4μm)。顺次测量数十个点才能得到的厚度地图 (Thickness Map) 也可一次测量得到,使速度和精确度都大大提高。这一技术已经申请专利。

韩国K-MAC (株)
SpectraThick series的又一优点是一般仪器无法测量的粗糙表面 (例如铁板,铜板) 上形成的薄膜厚度也可以测量。这是称为VisualThick OS的新概念上的测量原理。除测量薄膜厚度外还有测量透射率,玻璃上形成的ITO薄膜的表面电阻,接触角度 (Contact Angle) 等的功能,目前国内外知名的半导体行业及光刻胶等相关行业的很多企业都选择K-MAC膜厚仪,广州市金都恩科精密仪器有限公司是中国区总代理,进入企业网站可以详细了解。

产品说明

本仪器是把UV-Vis光照在测量对象上,利用从测量对象中反射出来的光线测量膜的厚度的产品。

这种产品主要用于研究开发或生产导电体薄膜现场,特别在半导体及有关Display工作中作为

In-Line monitoring 仪器使用。

产品特性

1) 因为是利用光的方式,所以是非接触式,非破坏式,不会影响实验样品。

2) 可获得薄膜的厚度和 n,k 数据。

3) 测量迅速正确,且不必为测量而破坏或加工实验样品。

4) 可测量 3层以内的多层膜。

5) 根据用途可自由选择手动型或自动型。

6) 产品款式多样,而且也可以根据顾客的要求设计产品。

7)可测量 Wafer/LCD 上的膜厚度 (Stage
size 3“ )

8)Table Top型, 适用于大学,研究室等

mq值在膜厚仪里是什么意思
答:在膜厚仪中,MQ值通常指的是磁性测厚仪的测量值。磁性测厚仪是一种用于测量金属表面上的涂层或薄膜厚度的设备,其测量原理是利用磁性传感器测量样品表面涂层或薄膜对磁场的干扰来计算厚度。在磁性测厚仪中,MQ值是指测量值与标准值之间的比值。如果MQ值等于1,表示测量值与标准值相等,即涂层或薄膜的...

超声波测厚仪的工作利用了什么原理?
答:它的最大优点是检测安全、可靠及精度高,注册商标而且它可以巡回在运行状态进行检测。超声测厚仪按工作原理分:有共振法、干涉法及脉冲反射法等。几种,由于脉冲反射法并不涉及共振机理,与被测物表面的光洁度关系不密切,所以超声波脉冲法测厚仪是最受用户欢迎的一种仪表。‍‍...

X射线测厚仪运作原理是什么呢?
答:锂电池正极涂布、锂电池隔离膜涂布、纸张的面密度测量。应用在锂电涂布工序时,该设备可放置于涂布机放卷后、涂布头前,测量待涂布基材的面密度;也可以放在烘箱外、收卷前,测量已烘干的极片面密度。大成精密射线测厚仪利用X射线穿透物质时的吸收、反散射效应实现非接触式测量薄膜类材料的面密度。&#...

非接触式测厚仪工作原理是什么?
答:通过精确测量超声波在产品当中传播的时间来确定产品的厚度,这种仪器可以做出精确的测量,特别是对各种板材和各种加工零件;涂层仪器的原理主要是磁性和涡流原理。非接触式薄膜测厚仪无辐射,安全性能好,响应快速,不受被测物材质影响,整体维护非常简单,而且精准度很高。

膜厚仪的(XRD)
答:膜厚仪也叫X射线测厚仪,它的原理是物质经X射线或粒子射线照射后,由于吸收多 余的能量而变成不稳定的状态。从不稳定状态要回到稳定状态,此物质必需将多余的能量释放出来,而此时是以荧光或光的形态被释放出来。荧光X射线镀层厚度测量仪或成分分析仪的原理就是测量这被释放出来的荧光的能量及强度,来...

常规涂层测厚仪的原理?
答:因有放射源,使用者必须遵守射线防护规范。X射线法可测极薄镀层、双镀层、合金镀层。β射线法适合镀层和底材原子序号大于3的镀层测量。电容法仅在薄导电体的绝缘覆层测厚时采用。 随着技术的日益进步,特别是近年来引入微机技术后,采用磁性法和涡流法的测厚仪向微型、智能、多功能、高精度、实用化的...

超声波测厚仪工作原理什么?
答:超声波测厚仪按工作原理分:有共振法、干涉法及脉冲反射法等几种,由于脉冲反射法并不涉及共振机理,与被测物表面的光洁度关系不密切,所以超声波脉冲法测厚仪是最受用户欢迎的一种仪表。超声波测厚仪主要有主机和探头两部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分。沧州欧谱由发射...

超声波测厚仪是测量什么的?
答:超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。产品定义:超声波测厚仪是采用最新的高...

漆膜测厚仪原理是怎样的
答:一、概念:漆膜测厚仪用磁性传感器测量钢、铁等铁磁质金属基体上的非铁磁性涂层、镀层,广泛用于制造业、金属加工业、化工业、商检等检测领域。二、原理:1.磁性测厚:适用导磁材料上的非导磁层厚度测量,导磁材料一般为钢铁银镍。此种方法测量精度高。2.涡流测厚:适用导电金属上的非导电层厚度测量...

红外测厚仪的测量原理和产品性能分别是什么?
答:利用红外光穿透物质时的吸收、反射、散射等效应实现无损非接触式测量薄膜类材料的厚度。1 精度:±0.01%(根据测量对象而定)2 重复性:±0.01%(根据测量对象而定)3 测量距离:150~300mm 4 采样频率:75Hz 5 工作温度:0~50 ℃ 6 特点(优势):测量涂层厚度,无辐射,无需安全认证,精度高 ...