6. Exemplos de aplicações

O microscópio de varredura a laser é usado em muitas áreas. Alguns exemplos de aplicações comuns são apresentados na tabela abaixo.

Semicondutores

Substrato de eletrodos para matriz de espelho eletrostático

O desempenho de um dispositivo como o MEMS geralmente é diferente de acordo com a forma. Portanto, a medição da forma é um item de controle importante. Os microscópios de varredura a laser podem adquirir com precisão a forma tridimensional de um dispositivo e medir etapas ou outras formas.

Microlentes

Os microscópios de varredura a laser podem adquirir a forma de um corpo transparente se a superfície da amostra tiver uma refletância de vários pontos percentuais. Esta amostra é uma microlente com um diâmetro de 20 μm e uma altura de 10 μm.

Wafer bump

O tamanho do wafer bump de alta densidade está diminuindo continuamente. Os principais itens de controle são a altura da colisão, o diâmetro e a medição do tom de relevo, embora o volume da colisão, a aspereza da superfície do vértice da colisão e outros itens também começaram a ser monitorados recentemente. A figura mostra o padrão de teste de um wafer bump com um diâmetro de 12 μm e altura de 3 μm.

Componentes eletrônicos

CCD

O sistema OLS5000 possui uma função de microscópio óptico que adquire informações de cores e pode adicioná-las às informações tridimensionais adquiridas antes da exibição.

Peça de resina em placa PCB

O OLS5000 é usado para controlar a largura da fiação de cobre em placas PCB e, às vezes, para avaliar a área seccional da fiação de cobre para avaliar o valor da resistência da fiação de cobre. A rugosidade da superfície da seção do pad onde as saliências de CSP são soldadas também é avaliada. Além disso, a recente tecnologia de rugosidade da placa melhora a adesão e a condutividade da folha de cobre. Microscópios de varredura a laser estão cada vez mais desenvolvidos para a avaliação desta tecnologia.

Seção de conector em uma placa flexível

A seção do conector é importante para manter a confiabilidade da parte eletrônica usando placas flexíveis. A forma e a profundidade das cavidades, que se tornam em travas para conectores, e a profundidade da ranhura gerada quando realmente conectadas, são medidas com precisão.

Materiais

Prisma da guia de onda óptica

As unidades de medição óptica convencionais têm a desvantagem de que a refletância de declive é baixa e a área ao redor da superfície da parede de uma amostra é de difícil visualização. Com o OLS5000, a capacidade de detectar declives acentuados é drasticamente aprimorada e a forma do declive acentuado em um prisma de guia de ondas óptico pode ser adquirido.

Vidro fosco

O OLS5000 pode adquirir a forma de uma amostra transparente se a superfície dela tiver uma refletância de vários pontos percentuais. Como o OLS5000 pode adquirir informações tridimensionais e medir a rugosidade da superfície, a rugosidade de diferentes tipos de vidros foscos sob diferentes condições de jato de areia pode ser avaliada e controlada.

Fita adesiva

Antigamente, as unidades de medição de rugosidade tipo caneta raspavam a superfície ao digitalizar uma amostra uniforme. O microscópio de varredura a laser, que permite a medição sem contato, pode medir o perfil independentemente da condição de uma superfície de amostra, como sua viscosidade, elasticidade e uniformidade.

Carbono

O OLS5000 pode adquirir dados se a superfície da amostra tiver uma reflexão de vários pontos percentuais. Portanto, o status da superfície de uma amostra preta com baixa refletância, como o carbono, pode ser claramente observado.

Peças automotivas

Objeto estranho em um filtro

Como o microscópio de varredura a laser pode adquirir uma imagem que mantém toda a amostra em foco, até mesmo uma amostra com grandes irregularidades pode ser observada e avaliada como um todo. Esta amostra possui um objeto estranho deixado em um filtro. A largura do objeto estranho é de aproximadamente 30 μm.

Processamento mecânico

Ponta da lâmina de barbear

As unidades de medição óptica convencionais têm a desvantagem de que a refletância de inclinação é baixa e a área ao redor da superfície da parede de uma amostra é de difícil visualização. Com o OLS5000, o recurso de detecção de declives acentuados foi drasticamente melhorado e a forma pode ser medida a 85 °.

Corte de metal/esmerilhagem de superfície

O menor raio do ponto de laser no OLS5000 é de cerca de 0,2 μm. Portanto, o OLS5000 pode adquirir com precisão dados de sulcos profundos instantaneamente que a caneta em forma de medidor de rugosidade não consegue entrar.

Pedaços de bit ferramenta não utilizados

Os microscópios de varredura a laser têm melhor plano de poder de resolução que os microscópios ópticos e podem adquirir imagens que mantêm a amostra inteira em foco. Portanto, trincas, desgaste ou outros defeitos nas minúsculas cavidades da bit ferramenta podem ser observados.

Fio extrafino

Os fios com diâmetro de algumas dúzias de mícrons são difíceis de medir e rastrear com a unidade de medição de rugosidade, o microscópio de varredura a laser facilita o posicionamento em duas camadas pequenas, permitindo a utilização de uma superfície de rugosidade.

Diversos

Superfície do dente

Os microscópios de varredura a laser podem adquirir dados tridimensionais, desde que o material tenha alguma reflexão. Portanto, os microscópios de varredura a laser são usados para observar várias amostras, como cabelos, dentes e pele, além de produtos industriais.

Conclusão

Espera-se que a faixa de aplicação do microscópio de varredura a laser para medição tridimensional visando objetos minúsculos melhore as características do microscópio confocal e adicione novas funções ao software. Também é esperado que os usuários exijam um nível de precisão ainda maior e de poder de resolução do dispositivo.

Referências

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

• 1. Princípios básicos dos microscópios de varredura a laser
• 2. Potência de resolução dos microscópios de varredura a laser
• 3. Medição de precisão de microscópios de varredura a laser
• 4. Software para microscópios de varredura a laser
• 5. Recursos básicos dos microscópios industriais de varredura a laser da Olympus
• 6. Exemplos de aplicações

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