6. 应用示例

激光扫描显微镜用于很多行业中。典型的应用示例如下所述。

半导体

用于静电反射镜阵列的电极基体

诸如微电子机械系统的设备的性能通常会根据其自身的形状而发生变化。因此，对这些设备形状的测量是一个重要的控制项目。激光扫描显微镜可以准确地采集到这些设备的三维形状，还可以对台阶或其他形状进行测量。

微透镜

当透明样品表面的反射率为几个百分点时，激光扫描显微镜仍可以采集到这个透明样品的形状。左侧图中显示的是一个显微透镜，其直径为20 μm，高度为10 μm。

晶圆凸块

高密度封装中晶圆凸块的尺寸一直在变得越来越小。对晶圆凸块所进行的典型控制是对凸块的高度、直径和间距进行测量，不过近来凸块的体积、凸块顶点的表面粗糙度，以及其他方面也正在逐渐成为监控的项目。图中显示为一个焊接晶圆凸块的检测图案，其直径为12 μm，高度为3 μm。

电子部件

CCD（电荷耦合装置）

OLS5000提供一个可采集颜色信息的光学显微镜功能，而且可以在显示图像之前将颜色信息添加到所采集的三维图像中。

印刷电路板（PCB）上的树脂部件

OLS5000用于管理印刷电路板（PCB）上的微细铜线的宽度，有时还用于测量铜线的横截面的面积，以评估铜线的电阻值。还要对CSP凸块被焊接的焊盘区域的表面粗糙度进行评估。此外，当前电路板的粗化技术已经提高了铜箔的附着力和导电性。激光扫描显微镜在粗化技术评估方面的应用也日益增加。

柔性电路板的连接器区域

为了使应用柔性电路板的电子设备保持可靠的性能，确保柔性电路板连接器区域的质量非常重要。在检测过程中，需要准确测量作为连接器闩锁的凹陷部位的形状和深度，以及在实际连接时所产生的凹槽的深度。

材料

光波导棱镜

常规光学测量设备有一个缺点：由于斜面的反射率较低，因此很难看到样品斜面周围的区域。OLS5000显微镜显著提高了探测陡峭斜面的能力，可以采集到光波导棱镜上陡峭斜面的形状。

磨砂玻璃

当透明样品表面的反射率为几个百分点时，OLS5000仍可以采集到透明样品的形状。由于OLS5000可以获得样品的三维信息，并测量样品表面的粗糙度，因此可以对不同喷砂条件下的不同类型磨砂玻璃的粗糙度进行评估和控制。

胶带

过去，在扫描柔性样品时，探针式粗糙度测量仪会刮擦样品的表面。激光扫描显微镜可以进行非接触式测量，无论样品的表面条件（如：粘度、弹性和柔软性）如何，都可以对样品的轮廓进行测量。

碳

当样品表面的反射率为几个百分点时，OLS5000仍可以采集到样品的数据。因此，用户借助这款显微镜可以清晰地观察到反射率较低的黑色样品的表面状态，如：碳。

汽车零件

滤清器上的异物

由于激光扫描显微镜可以采集到可保持整个样品对焦的图像，因此即使是极不规则的样品，也可以将其作为一个整体进行观察和评估。图中显示了滤清器上遗留的一个异物。异物的宽度约为30 μm。

机械加工

剃须刀片的端部

常规光学测量设备有一个缺点：由于斜面的反射率较低，因此很难看到样品斜面周围的区域。OLS5000显微镜显著提高了探测陡峭斜面的能力，可以测量角度为85°的斜面。

金属切割/研磨面

OLS5000中激光光斑的最小半径约为0.2 μm。因此，OLS5000可以准确地采集到微小的深凹槽的数据，而探针式粗糙度测量仪却无法进入到这种尺寸的凹槽中。

钻具遗留的碎屑

激光扫描显微镜比光学显微镜具有更好的平面分辨能力，而且可以采集到保持整个样品对焦的图像。因此，这种显微镜可以观察到钻具产生的细微碎屑的裂纹、磨损或其他损坏情况。

超细引线

使用探针式粗糙度测量仪很难扫描直径只有几十微米的引线，而激光扫描显微镜则可以方便地在如此微小的区域中定位，从而使用户轻松地测量引线表面的粗糙度。

杂类应用

牙齿表面

只要被测材料具有一定的反射率，激光扫描显微镜就可以获取材料的三维数据。因此，激光扫描显微镜可用于观察各种不同的样品，除了工业产品之外，还可以观察毛发、牙齿和皮肤等。

结语

随着这款对微小目标进行三维测量的激光扫描显微镜对共聚焦显微镜功能的利用，以及不断地在软件中添加新的功能，这款显微镜也将会用于越来越多的应用中。同时，我们也时刻准备着用户会在设备的准确度和分辨能力方面提出更高要求，并努力满足用户的要求。

参考信息

• Hirohisa Fujimoto：Outline of Nano-material Engineering Vol. 1（《纳米材料工程概述》第一卷）（由Kazuyuki Hirao等编辑），页码范围：604–612，FUJITECHNOSYSTEM，2005年。
• Kentaro Yamazaki：O plus E（《光学与电子学》），26(8)：页码范围：901–906，2004年。
• Shigeru Nishida：Science and Engineering of Materials（《工程材料》）, 40(5): 页码范围：220–224，2003年。
• H.Miyajima等：Journal of Microlectromechanical Systems（《微电子机械系统杂志》），12(3)：页码范围：243–251，2003年。
• Hirohumi Miyamoto，Takefumi Ito：The Tribology（《摩擦学》），19(7)：页码范围：30–33，2005年。
• Chikara Nagano：Latest Optical Technology Handbook（《最新光学技术手册》）（由Junpei Tsujiuchi等编辑），页码范围：685–705，Asakura Publishing，2002年。

• 1. 激光扫描显微镜的基本原理
• 2. 激光扫描显微镜的分辨能力
• 3. 激光扫描显微镜的测量准确度
• 4. 激光扫描显微镜的软件
• 5. 奥林巴斯工业激光扫描显微镜的基本特性
• 6. 应用示例

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