在當今競爭激烈的電子行業中，印刷電路板（PCB）的質量是企業立足的關鍵。其中，PCB 表面膜厚的精確測量是保證 PCB 質量的重要環節。傳統的膜厚測量方法已經難以滿足現代電子制造對高精度、高效率測量的需求。而高光譜相機作為一種新型的光學檢測技術，具有多波段、高分辨率、快速成像等優點，為 PCB 表面膜厚測量提供了一種全新的解決方案。

一、為什么要進行膜厚測量？

半導體制造：在半導體產業中，精確測量單晶硅膜的厚度對于確保器件的性能和質量至關重要。膜厚測量可以幫助監測和控制薄膜沉積過程，以達到所需的厚度和均勻性。

太陽能電池：單晶硅是太陽能電池常用的材料之一。測量硅膜的厚度可以幫助優化電池的性能，提高能量轉換效率。

光學鍍膜：在光學鍍膜過程中，單晶硅膜常用于制造透鏡、反射鏡和濾波器等光學元件。膜厚測量有助于確保鍍膜的厚度和折射率符合設計要求，從而改善光學性能。

材料研究：對于材料科學研究，了解單晶硅膜的厚度分布和變化對于研究薄膜的結構、物性和生長機制非常有幫助。

質量控制：在工業生產中，單晶硅膜厚的測量是質量控制的重要環節，確保產品符合規格和標準。

二、常見的單晶硅膜厚測量方法有哪些？

光學干涉法：利用光的干涉現象來測量膜厚，例如反射干涉儀或透射干涉儀。

光譜法：通過分析光譜的特征來確定膜厚，例如橢圓偏振光譜法或反射光譜法。

機械測量法：使用機械式探頭或探針來直接測量膜的厚度，例如掃描電子顯微鏡（SEM）或原子力顯微鏡（AFM）。

射線技術：如 X 射線反射或透射測量，可以提供膜厚的信息。

三、采用高光譜相機怎么測量？

儀器：彩譜內置推掃FS-17成像高光譜儀

輔助設備：臺架

光源：線性鹵素光纖光源

本次利用高光譜技術來測量薄膜厚度的方法，獲取和分析光譜信息的技術，它可以在很寬的波長范圍內獲取樣品的光譜數據。在高光譜測膜厚中，通過測量樣品對不同波長光的反射、或吸收特性來確定膜厚。 測量光在薄膜表面的反射光譜。膜厚的變化會導致反射光譜的特征變化，通過分析這些變化可以推算出膜厚。

四、采用高光譜相機測量膜厚有什么好處？

1、非接觸式測量：

不損傷 PCB：高光譜相機在測量過程中無需與 PCB 表面直接接觸，避免了因接觸而可能對 PCB 造成的物理損傷，如刮痕、磨損等。這對于制造精密的 PCB 來說尤為重要，有助于保持 PCB 的完整性和電氣性能。

適用于復雜表面：對于表面形狀復雜、具有凹凸結構或存在微小元件的 PCB，非接觸式測量可以輕松應對，不受 PCB 表面形貌的限制，能夠準確測量不同位置的膜厚。

2、高精度測量：

多波段信息獲取：高光譜相機能夠獲取多個連續波長范圍內的光譜信息，通過對不同波長下 PCB 表面膜層的光譜響應進行分析，可以更全面、準確地了解膜層的特性。與傳統的單一波長測量方法相比，多波段信息能夠提供更豐富的測量數據，有助于提高膜厚測量的精度。

檢測微小差異：可以檢測到 PCB 表面膜厚的微小變化，對于膜層厚度不均勻的情況能夠進行精確的測量和分析。這有助于及時發現膜厚異常區域，為生產過程中的質量控制提供有力支持。

3、高效率測量：

快速成像與數據采集：高光譜相機的成像速度快，能夠在短時間內獲取大量的圖像和光譜數據。與傳統的逐點測量方法相比，大大提高了測量效率，節省了測量時間，尤其適用于大規模生產中的快速檢測。

在線實時檢測：可以集成到 PCB 生產線上，實現在線實時檢測。在生產過程中及時獲取膜厚信息，便于及時調整生產工藝參數，提高生產效率和產品質量，減少次品的產生。

4、全面性與可靠性：

全面的膜層信息：不僅能夠測量膜厚，還可以同時獲取膜層的其他相關信息，如膜層的成分、結構等。這些信息對于深入了解膜層的質量和性能具有重要意義，有助于綜合評估 PCB 的質量。

減少人為誤差：自動化的測量過程減少了人為因素對測量結果的影響，提高了測量的可靠性和重復性。不同的操作人員使用高光譜相機進行測量時，能夠得到較為一致的結果，降低了因人為操作差異導致的測量誤差。