日本MITUTOYO微細形狀掃描探針圖像測量機

日本MITUTOYO微細形狀掃描探針圖像測量機

核心技術原理

設備采用壓電陶瓷驅動的納米定位平臺，配合金剛石探針（曲率半徑0.1μm）進行接觸式掃描，測量力通過電磁反饋系統動態控制在5-500μN區間。同時集成500萬像素CMOS傳感器與20倍-2000倍電動連續變倍鏡頭，實現探針接觸點周邊區域的實時影像監測。這種"觸覺+視覺"雙模態設計，既可避免純光學測量對透明/反光材料的局限性，又能克服傳統接觸式測量效率低下的缺陷。

創新功能模塊

1. 智能測力補償系統：
   基于MEMS傳感器實時監測樣品硬度，自動調節Z軸伺服壓力。在測量MEMS器件中的懸臂梁結構時，可將測量力穩定控制在10μN以下，確保微結構無變形。

2. 多傳感器數據融合：
   通過激光共聚焦位移傳感器（分辨率1nm）與白光干涉儀的選配組合，擴展設備對臺階高度（0.01-200μm）、表面粗糙度（Sa 0.5nm-5μm）等多參數同步測量能力。

3. 動態環境補償：
   內置三軸振動隔離平臺和溫度梯度補償算法，在Class 10000潔凈室環境下仍保持±3nm的測量穩定性。

典型應用案例

• 半導體封裝：測量TSV通孔（直徑5μm）的深寬比，通過3D點云重構實現孔壁垂直度分析

• 生物醫療：人工關節表面微坑（直徑20-50μm）的形貌檢測，符合YY/T 0640-2025標準

• 精密光學：AR衍射光柵（周期0.5μm）的輪廓測量，PV值重復性達0.8%

智能制造適配性

設備標配Python API接口，可集成至智能工廠MES系統。其生成的測量數據直接兼容ISO 5436-2標準格式，支持與三豐最新發布的SmartMetrology云計算平臺進行數據交互，實現測量結果的AI趨勢預測。