6. Ejemplos de aplicaciones

Nuestros microscopios de escaneo láser son usados en diferentes tipos de mercado. Los ejemplos de aplicación más comunes se exponen en la lista a continuación.

Semiconductores

Sustrato de electrodos para matrices de espejos electrostáticos

El funcionamiento de un dispositivo, como los microsistemas o MEMS (Microelectromechanical Systems), siempre varía según su forma. Por consiguiente, medir la forma es un aspecto de control importante. Los microscopios de escaneo láser pueden adquirir de modo preciso la forma tridimensional de un dispositivo y medir también las fases u otras formas.

Microlentes

Los microscopios de escaneo láser pueden adquirir la forma de un cuerpo transparente si la superficie de la muestra presenta un grado de reflexión en distintos porcentajes. La muestra ilustrada es una microlente con un diámetro de 20 μm y una altura de 10 μm.

Soldaduras por deposición (bolillas) en obleas

El tamaño de las soldaduras de las obleas dentro de paquetes de alta densidad continúa reduciéndose. Por lo general, los elementos que suelen ser controlados son: la altura, el diámetro, la medición de la inclinación de la soldadura, como también el volumen, la resistencia superficial del vértice de la soldadura, entre otros elementos que recientemente han comenzado a ser monitorizados. La figura muestra un patrón de ensayo de una  soldadura por deposición (bolillas) con un diámetro de 12 μm y altura de 3 μm.

Componentes electrónicos

Sensores de carga acoplada (CCD o charge-coupled device)

El microscopio OLS5000 proporciona una función óptica que adquiere la información del color y puede agregar dicha información para adquirir datos tridimensionales de la muestra antes de proyectarla.

Protección de resina en circuitos PCB

El microscopio OLS5000 es usado para verificar el ancho de hilos de cobre diminutos en circuitos impresos y, algunas veces, es usado para evaluar el área transversal de dichos hilos con el fin de verificar el valor de resistencia de las conexiones por hilos de cobre. También se evalúa la rugosidad superficial de la sección de relleno en donde los bulbos del paquete de escala de chip (CSP) están soldados. Adicionalmente, la reciente tecnología dedicada al tratamiento de la rugosidad de circuitos ha mejorado la adhesión y conductividad de las láminas cobrizas. Los microscopios de escaneo láser se encuentran completamente preparados para evaluar esta tecnología.

Sección de conectores en un circuito flexible

La sección de conectores es importante para mantener la fiabilidad de los dispositivos electrónicos que usan circuitos flexibles. Por lo tanto, se mide de manera precisa la forma y profundidad de los dientes, que se convierten en los enganches para los conectores, y la profundidad de la ranura generada.

Materiales

Prisma de guía óptica de ondas

Las unidades convencionales de medición óptica presentan una carencia de baja reflectancia en las pendientes y tienen dificultad alrededor de la pared superficial de una muestra haciendo su visualización difícil. Con el OLS5000, la capacidad para detectar pendientes pronunciadas mejora vertiginosamente y la forma de una pendiente pronunciada puede ser adquirida bajo un prisma de guía óptica de ondas.

Vidrio esmerilado

El microscopio OLS5000 puede adquirir la forma de una muestra transparente si su superficie se dota de un grado de reflexión en distintos porcentajes. Además, gracias a que el OLS5000 puede adquirir información tridimensional y medir la rugosidad de superficies, es posible evaluar y controlar diversos tipos de rugosidad de vidrios esmerilados bajo diferentes condiciones de arenado (o granallado).

Cintas adhesivas

En el pasado, las unidades de medición óptica para rugosidad de tipo lápiz dañaban la superficie cuando se escaneaban muestras lisas. El microscopio de escaneo láser, que no requiere el contacto con la muestra medida, puede medir el perfil sin importar la condición de la superficie de la muestra como la viscosidad, elasticidad o fineza/suavidad.

Carbón

El microscopio OLS5000 puede adquirir datos si la superficie de la muestra posee un grado de reflexión en distintos porcentajes. Por consiguiente, el estado de la superficie de una muestra negra de baja reflectancia, como el carbón, puede ser observada claramente.

Piezas automotrices

Partículas extrañas en un filtro

Con el microscopio de escaneo láser es posible observar y evaluar una muestra con grandes irregularidades de forma integral gracias a su capacidad de adquisición de imagen que mantiene toda la muestra en el enfoque. En la imagen presentada puede visualizarse una partícula extraña en un filtro. El ancho de la partícula es de 30 μm aproximadamente.

Proceso mecánico

Punta de cuchilla de afeitar

Las unidades convencionales de medición óptica presentan una carencia de baja reflectancia en las pendientes y tienen dificultad alrededor de la pared superficial de una muestra haciendo su visualización difícil. Con el microscopio OLS5000, la capacidad para detectar pendientes pronunciadas es mejorada vertiginosamente y la forma puede ser medida en 85°.

Corte de metal/pulido de la cara

El radio del punto de escaneo más pequeño en el microscopio OLS5000 es de aproximadamente 0,2 μm. Por lo tanto, el OLS5000 puede adquirir datos de forma precisa a partir de ranuras profundas diminutas en donde el medidor óptico para rugosidad de tipo lápiz no puede ingresar.

Muescas en brocas de herramientas no desgastadas

El microscopio de escaneo láser cuenta con una potente capacidad de resolución de plano a diferencia de los microscopios ópticos y puede adquirir imágenes con un enfoque en la muestra completa. Por lo tanto, es posible observar grietas, desgaste y otros daños diminutos en muescas de broca de herramientas.

Hilos metálicos extrafinos

A diferencia de los medidores ópticos para rugosidad de tipo lápiz, que tienen dificultad para medir hilos metálicos con diámetros de pocas docenas de micras, el microscopio de escaneo láser facilita el posicionamiento en dichas áreas diminutas, lo que permite a los usuarios medir la rugosidad superficial.

Otras aplicaciones

Superficie de diente

Los microscopios de escaneo láser pueden adquirir datos tridimensionales, siempre y cuando el material presente algo de reflexión. Por lo tanto, los microscopios de escaneo láser también son usados para observar cabello/pelo, dientes y piel aparte de los productos industriales.

Conclusión

El rango de aplicación de los microscopios de escaneo láser para medir objetos diminutos en tercera dimensión prevé un mejoramiento mediante el aprovechamiento de las funciones de los microscopios confocales y nuevas funciones de software. También, desea que los usuarios aprovechen de un nivel de precisión y potencia de resolución mucho más elevados mediante el uso de este tipo de dispositivo.

Referencias

• Hirohisa Fujimoto: Outline of Nano-material Engineering Vol. 1 (Editorial Kazuyuki Hirao, et al.), pp. 604–612, FUJITECHNOSYSTEM, 2005.
• Kentaro Yamazaki: O plus E, 26(8): pp. 901–906, 2004.
• Shigeru Nishida: Science and Engineering of Materials, 40(5): pp. 220–224, 2003.
• H. Miyajima, et al: Journal of Microlectromechanical Systems, 12(3): pp. 243–251, 2003.
• Hirohumi Miyamoto, Takefumi Ito: The Tribology, 19(7): pp. 30–33, 2005.
• Chikara Nagano: Latest Optical Technology Handbook (Editorial Junpei Tsujiuchi, et al.), pp. 685–705, Asakura Publishing, 2002.

• 1. Principios básicos de los microscopios de escaneo láser
• 2. Potencia de resolución de los microscopios de escaneo láser
• 3. Precisión de medición de los microscopios de escaneo láser
• 4. Softwares para los microscopios de escaneo láser
• 5. Funciones básicas de los microscopios de escaneo láser industriales de Olympus
• 6. Ejemplos de aplicaciones

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