在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的電子行業(yè)中，印刷電路板（PCB）的質(zhì)量是企業(yè)立足的關(guān)鍵。其中，PCB 表面膜厚的精確測(cè)量是保證 PCB 質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的膜厚測(cè)量方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電子制造對(duì)高精度、高效率測(cè)量的需求。而高光譜相機(jī)作為一種新型的光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，具有多波段、高分辨率、快速成像等優(yōu)點(diǎn)，為 PCB 表面膜厚測(cè)量提供了一種全新的解決方案。

一、為什么要進(jìn)行膜厚測(cè)量？

半導(dǎo)體制造：在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，精確測(cè)量單晶硅膜的厚度對(duì)于確保器件的性能和質(zhì)量至關(guān)重要。膜厚測(cè)量可以幫助監(jiān)測(cè)和控制薄膜沉積過程，以達(dá)到所需的厚度和均勻性。

太陽能電池：?jiǎn)尉Ч枋翘柲茈姵爻Ｓ玫牟牧现?。測(cè)量硅膜的厚度可以幫助優(yōu)化電池的性能，提高能量轉(zhuǎn)換效率。

光學(xué)鍍膜：在光學(xué)鍍膜過程中，單晶硅膜常用于制造透鏡、反射鏡和濾波器等光學(xué)元件。膜厚測(cè)量有助于確保鍍膜的厚度和折射率符合設(shè)計(jì)要求，從而改善光學(xué)性能。

材料研究：對(duì)于材料科學(xué)研究，了解單晶硅膜的厚度分布和變化對(duì)于研究薄膜的結(jié)構(gòu)、物性和生長(zhǎng)機(jī)制非常有幫助。

質(zhì)量控制：在工業(yè)生產(chǎn)中，單晶硅膜厚的測(cè)量是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品符合規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)。

二、常見的單晶硅膜厚測(cè)量方法有哪些？

光學(xué)干涉法：利用光的干涉現(xiàn)象來測(cè)量膜厚，例如反射干涉儀或透射干涉儀。

光譜法：通過分析光譜的特征來確定膜厚，例如橢圓偏振光譜法或反射光譜法。

機(jī)械測(cè)量法：使用機(jī)械式探頭或探針來直接測(cè)量膜的厚度，例如掃描電子顯微鏡（SEM）或原子力顯微鏡（AFM）。

射線技術(shù)：如 X 射線反射或透射測(cè)量，可以提供膜厚的信息。

三、采用高光譜相機(jī)怎么測(cè)量？

儀器：彩譜內(nèi)置推掃FS-17成像高光譜儀

輔助設(shè)備：臺(tái)架

光源：線性鹵素光纖光源

本次利用高光譜技術(shù)來測(cè)量薄膜厚度的方法，獲取和分析光譜信息的技術(shù)，它可以在很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)獲取樣品的光譜數(shù)據(jù)。在高光譜測(cè)膜厚中，通過測(cè)量樣品對(duì)不同波長(zhǎng)光的反射、或吸收特性來確定膜厚。 測(cè)量光在薄膜表面的反射光譜。膜厚的變化會(huì)導(dǎo)致反射光譜的特征變化，通過分析這些變化可以推算出膜厚。

四、采用高光譜相機(jī)測(cè)量膜厚有什么好處？

1、非接觸式測(cè)量：

不損傷 PCB：高光譜相機(jī)在測(cè)量過程中無需與 PCB 表面直接接觸，避免了因接觸而可能對(duì) PCB 造成的物理損傷，如刮痕、磨損等。這對(duì)于制造精密的 PCB 來說尤為重要，有助于保持 PCB 的完整性和電氣性能。

適用于復(fù)雜表面：對(duì)于表面形狀復(fù)雜、具有凹凸結(jié)構(gòu)或存在微小元件的 PCB，非接觸式測(cè)量可以輕松應(yīng)對(duì)，不受 PCB 表面形貌的限制，能夠準(zhǔn)確測(cè)量不同位置的膜厚。

2、高精度測(cè)量：

多波段信息獲?。焊吖庾V相機(jī)能夠獲取多個(gè)連續(xù)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光譜信息，通過對(duì)不同波長(zhǎng)下 PCB 表面膜層的光譜響應(yīng)進(jìn)行分析，可以更全面、準(zhǔn)確地了解膜層的特性。與傳統(tǒng)的單一波長(zhǎng)測(cè)量方法相比，多波段信息能夠提供更豐富的測(cè)量數(shù)據(jù)，有助于提高膜厚測(cè)量的精度。

檢測(cè)微小差異：可以檢測(cè)到 PCB 表面膜厚的微小變化，對(duì)于膜層厚度不均勻的情況能夠進(jìn)行精確的測(cè)量和分析。這有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)膜厚異常區(qū)域，為生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提供有力支持。

3、高效率測(cè)量：

快速成像與數(shù)據(jù)采集：高光譜相機(jī)的成像速度快，能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取大量的圖像和光譜數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的逐點(diǎn)測(cè)量方法相比，大大提高了測(cè)量效率，節(jié)省了測(cè)量時(shí)間，尤其適用于大規(guī)模生產(chǎn)中的快速檢測(cè)。

在線實(shí)時(shí)檢測(cè)：可以集成到 PCB 生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。在生產(chǎn)過程中及時(shí)獲取膜厚信息，便于及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少次品的產(chǎn)生。

4、全面性與可靠性：

全面的膜層信息：不僅能夠測(cè)量膜厚，還可以同時(shí)獲取膜層的其他相關(guān)信息，如膜層的成分、結(jié)構(gòu)等。這些信息對(duì)于深入了解膜層的質(zhì)量和性能具有重要意義，有助于綜合評(píng)估 PCB 的質(zhì)量。

減少人為誤差：自動(dòng)化的測(cè)量過程減少了人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高了測(cè)量的可靠性和重復(fù)性。不同的操作人員使用高光譜相機(jī)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，能夠得到較為一致的結(jié)果，降低了因人為操作差異導(dǎo)致的測(cè)量誤差。