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如何為目視檢查選擇正確的解決方案
簡介
通常借助顯微鏡對質(zhì)量控制、故障分析或研發(fā)的組件或部件進行目視檢查。所用顯微鏡的性能會對檢查精度和效率產(chǎn)生很大影響。參與決定使用哪種顯微鏡的人員應(yīng)確認其提供了精確、快速檢查樣品所需的光學(xué)性能和自定義功能。為了幫助您在選擇顯微鏡進行檢查時做出決策,下文討論了要考慮的主要因素。
要考慮的因素
1. 顯微鏡的光學(xué)性能
目視檢查要考慮的有關(guān)顯微鏡性能的重要因素如下[1]:
· 放大倍率和分辨率足夠高,以分辨精細特征
· 縮放范圍使用戶能夠快速從樣品概覽(低放大率和大視野)到微觀觀察(高放大率)
顯微鏡的性能還取決于光學(xué)器件的校正色差能力和圖像平整度,例如復(fù)消色差和平整度校正(參見圖1)[1,2]。目視檢查的另一個實用優(yōu)勢是齊焦性,用戶可快速更改放大率,而不必花時間重新聚焦。
2. 僅目視檢查或檢查并返工的要求
根據(jù)用戶要求,如果僅檢查不返工,可使用帶有攝像頭的數(shù)碼顯微鏡或立體顯微鏡進行檢查。這些顯微鏡也是檢查期間進行記錄的理想解決方案。對于需要檢查并返工的情況,則應(yīng)使用帶目鏡的立體顯微鏡,因為其可提供3D視角并能立即感知深度[1,3]。
3.檢查各種樣品
目視檢查各種樣品可能比較困難,因為樣品尺寸(面積和高度)、材料特性和表面形態(tài)可能差異很大。因此,選擇變焦光學(xué)器件、放大倍率、調(diào)焦立柱、基座和照明組合正確的顯微鏡很重要[1,4]。這樣,對于各種尺寸和形態(tài),用戶可快速可靠地觀察樣品的精細細節(jié)。下圖1A和1B顯示了在對樣品成像時照明如何增強不同細節(jié)的示例。
另外,工作距離較大的顯微鏡(參見圖1C)可用于檢查需要接近的樣品,例如使用工具時[1]。此外,對于組件或特征具有明顯高度差異的樣品,較大工作距離可更容易在物鏡下對其進行操作,因為移動樣品時接觸物鏡的風險較小,即使顯微鏡聚焦在樣品的較低部分。
圖1:A)用環(huán)形光照射的PCBA顯微鏡圖像,顯示了多種特征(紅色箭頭)。B)使用近垂直照明拍攝的相同PCBA圖像,其中孔洞和凹陷(紅色箭頭)更明顯。C)顯微鏡的工作距離是指物鏡底部到樣品頂部的距離。
4. 顯微鏡對用戶需求的適應(yīng)性/培訓(xùn)用戶
為了使樣品檢查更高效、更省時,可根據(jù)用戶特定需求調(diào)整設(shè)置的顯微鏡非常有用。例如,使用配備有攝像頭的數(shù)碼或立體顯微鏡的用戶可選擇隱藏不需要的用戶界面功能,從而簡化顯微鏡的使用,并將人為錯誤的風險降至最小。
此外,為了減少學(xué)習(xí)如何使用顯微鏡所花費的時間,用戶界面必須易于學(xué)習(xí)和操作。在培訓(xùn)用戶時,時間非常寶貴,只需很少培訓(xùn)就能讓用戶快速熟練操作的顯微鏡非常具有優(yōu)勢。
5. 人體工程學(xué)
用戶在以不舒服的姿勢使用顯微鏡檢查數(shù)小時后,經(jīng)常會感到疲勞并有受傷的風險,這經(jīng)常受到用戶關(guān)注。采用能提高用戶舒適度的人體工程學(xué)解決方案可最大限度減少這種情況的發(fā)生:圖像直接顯示在顯示器上,允許用戶以直立、舒適的姿勢(配備有攝像頭的數(shù)碼或立體顯微鏡,參見圖2)或通過添加符合人體工程學(xué)的配件來查看圖像。
圖2:數(shù)碼顯微鏡為電子部件檢查提供了符合人體工程學(xué)的解決方案。此處示例為Emspira 3數(shù)碼顯微鏡。
6. 檢查結(jié)果記錄和共享
使用配備有攝像頭的顯微鏡(例如:配備攝像頭的數(shù)碼或立體顯微鏡)可以更有效地記錄檢查結(jié)果。該方法有助于減少檢查過程中的手動步驟,例如將結(jié)果記錄在紙上。
允許通過電子郵件或網(wǎng)絡(luò)等有效且安全的方式直接共享結(jié)果的目視檢查顯微鏡也很實用。當結(jié)果必須經(jīng)常與他人分享時,這種性能尤其有益。
7. 使用單系統(tǒng)進行檢查
當用戶可使用在獨立模式下操作的解決方案分析、注釋和共享圖像時,檢查效率更高,獨立模式具有集成功能,不需要計算機。這樣就無需更換不同步驟的工作站,從而降低檢查速度。
8. 適合工業(yè)環(huán)境
檢查通常發(fā)生在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中,例如缺乏清潔度的生產(chǎn)場所可能受到關(guān)注,因此針對這些環(huán)境具有穩(wěn)健可靠設(shè)計的解決方案有助于最大限度減少維護和停機時間。
用于有效檢查的Leica顯微鏡
僅檢查
使用Emspira 3數(shù)碼顯微鏡,用戶可簡化檢查流程,靈活滿足檢查需求,并滿懷信心地工作。當在獨立模式下使用時,其提供了集成功能,無需計算機即可實現(xiàn)測量、比較和數(shù)據(jù)共享。
檢查并返工
S系列立體顯微鏡:其允許用戶優(yōu)化工作流程,并在檢查過程中節(jié)省時間,因為只需對顯微鏡進行少量調(diào)整,便可顯示出精細的樣品細節(jié)。該顯微鏡還配備了FusionOptics [3]技術(shù),可顯著提高立體顯微鏡的檢查效率,提供大景深和高分辨率。
M系列立體顯微鏡:用戶可輕松處理常規(guī)檢查或文檔記錄任務(wù),并保持靈活性以滿足不斷變化的需求。符合人體工程學(xué)的配件可幫助用戶舒適地工作,即使他們整天都在顯微鏡前工作。
當S或M系列顯微鏡配有Flexacam C3攝像頭時,其也可用于獨立模式下的檢查,該模式具有集成的測量、比較和數(shù)據(jù)共享功能。
使用這些Leica顯微鏡可解決本報告中上文提到的主要因素。請參閱下表以了解概述。
要考慮的因素
產(chǎn)品型號 | Emspira 3 | S9 D/i/E | S APO | M80/60/50 | |
數(shù)碼 | 立體 | ||||
1(光學(xué)性能) | 變焦范圍 | 8:1 | 9:1 | 8:1 | 8:1 / 6:1 / 5:1 |
分辨率(1×物鏡) | 337 | 250 | 300 | 309 / 225 | |
2(檢查/返工) | 僅檢查 | 是 | 是(D&i)/否(E) | 是 | 是 |
檢查并返工 | 否 | 是 (FusionOptics) | 是 | 是 | |
3(各種樣品) | 工作距離(mm) | 19至303 | 35至200 | 25至200 | 42至303 |
照明選項 | 多個 [4] | 多個 [4] | 多個[4] | 多個 [4] | |
4(適應(yīng)性/培訓(xùn)) | 可調(diào)式用戶界面 | 是 | 是* (D) / 否 (i & E) | 是* | 是* |
5 (人體工程學(xué)) | 人體工程學(xué) | 是 | 否 | 否 | 是 |
6 (記錄/共享) | 用攝像頭記錄 | 是 | 是 (D&i) / 否 (E) | 是 | 是 |
7 (單系統(tǒng)) | 需要用PC進行測量、比較和數(shù)據(jù)共享 | 否 | 否* (D) / 是 (i) / 不適用 (E) | 否* | 否* |
8 (穩(wěn)定性) | 外殼穩(wěn)健性評級 | IP 21 | - | - | - |
*在獨立模式下與Flexacam C3顯微鏡攝像頭配合使用時 |