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項(xiàng)目案例 Case
Case 光譜共聚焦

激光光譜共焦傳感器在引腳共面性檢測(cè)中的高精度應(yīng)用案例

日期： 2024-11-24
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引言

在電子制造領(lǐng)域，元器件引腳的共面性對(duì)PCB焊盤(pán)的接觸良好性及組裝焊接性能至關(guān)重要。然而，由于制造和運(yùn)輸過(guò)程中的各種因素，引腳往往存在一定的共面誤差。為了滿足高精度貼片系統(tǒng)的需求，必須在貼片前對(duì)元器件引腳進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。本文將詳細(xì)介紹如何利用激光光譜共焦傳感器，在隔著一層薄玻璃片的情況下，對(duì)引腳共面度進(jìn)行高精度測(cè)量，并驗(yàn)證其公差值是否合格。


激光光譜共焦傳感器在引腳共面性檢測(cè)中的高精度應(yīng)用案例

測(cè)量背景與挑戰(zhàn)

測(cè)量對(duì)象

本次測(cè)量的對(duì)象為芯片上的元器件針腳引腳，這些引腳非常細(xì)小，直徑大約在10微米到20微米之間。

測(cè)量挑戰(zhàn)

  1. 精度要求高：由于引腳直徑極小，要求測(cè)量精度極高。

  2. 隔層測(cè)量：測(cè)量需在隔著一層薄玻璃片的情況下進(jìn)行，增加了測(cè)量難度。

  3. 光斑覆蓋面積：傳統(tǒng)激光位移傳感器的光斑覆蓋面積過(guò)大，無(wú)法滿足測(cè)量需求。

測(cè)量原理與方法

光譜共焦傳感器原理

光譜共焦傳感器基于光學(xué)色散原理，利用寬光譜光源（如白光LED）發(fā)射復(fù)色光，經(jīng)過(guò)色散物鏡后，不同波長(zhǎng)的光聚焦在不同的位置上。只有聚焦在待測(cè)物體表面的波長(zhǎng)光線能夠通過(guò)檢測(cè)孔并被光譜儀檢測(cè)到，從而提取峰值波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面位置的精確測(cè)量。


激光光譜共焦傳感器在引腳共面性檢測(cè)中的高精度應(yīng)用案例

測(cè)量步驟

  1. 準(zhǔn)備階段：

    • 將元器件放置在測(cè)量平臺(tái)上，確保隔層玻璃片位置固定。

    • 調(diào)整光譜共焦傳感器至適當(dāng)位置，確保光斑能夠覆蓋到引腳區(qū)域。

  2. 校準(zhǔn)階段：

    • 使用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

    • 記錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，為后續(xù)測(cè)量提供參考。

  3. 測(cè)量階段：

    • 啟動(dòng)測(cè)量程序，光譜共焦傳感器開(kāi)始掃描引腳區(qū)域。

    • 通過(guò)調(diào)整頻率與步距，獲取引腳表面的高度數(shù)據(jù)。

    • 利用算法處理數(shù)據(jù)，計(jì)算引腳共面性的公差值。

算法與公式

在測(cè)量過(guò)程中，關(guān)鍵算法包括光譜分析算法和共焦定位算法。光譜分析算法用于提取峰值波長(zhǎng)，共焦定位算法則根據(jù)峰值波長(zhǎng)計(jì)算物體表面位置。具體公式如下：

  • 光程差公式：ΔL = (n - 1) * d，其中ΔL表示光程差，n是介質(zhì)的折射率，d是測(cè)量的距離。

  • 共焦定位公式：通過(guò)測(cè)量反射光的波長(zhǎng)λ，結(jié)合光程差公式，可以計(jì)算出物體表面到傳感器的距離。

測(cè)量數(shù)據(jù)與結(jié)果

測(cè)量數(shù)據(jù)

  • 光斑大小：最小可達(dá)3微米左右。

  • 橫向分辨率：小于2微米。

  • 測(cè)量頻率與步距：根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，以確保測(cè)量精度和效率。

測(cè)量結(jié)果

通過(guò)測(cè)量，我們獲得了引腳表面的高度數(shù)據(jù)，并計(jì)算出了引腳共面性的公差值。結(jié)果表明，所有引腳的共面性均在允許范圍內(nèi)，符合客戶要求。

結(jié)論與展望

本次測(cè)量成功驗(yàn)證了激光光譜共焦傳感器在引腳共面性檢測(cè)中的高精度應(yīng)用。通過(guò)優(yōu)化測(cè)量方法和算法，我們克服了傳統(tǒng)測(cè)量方法的局限性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)小引腳的高精度測(cè)量。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，光譜共焦傳感器將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為精密制造和科研提供有力支持。

參考文獻(xiàn)

  • [資料1] 解決共面性檢測(cè)課題的測(cè)量方法

  • [資料2] 光譜共焦原理公式

  • [資料3] 光譜共焦傳感器原理詳解:從點(diǎn)到線的精度革命

  • [資料4] 激光對(duì)焦和光譜共焦傳感器哪款測(cè)高差異化

  • [資料5] 光譜共焦傳感器光強(qiáng)值intensity數(shù)據(jù)的含義說(shuō)明

  • [資料6] 光譜共焦傳感器的測(cè)量方法
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    2025 - 01 - 14
    四、傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4.1 微型化與集成化發(fā)展在科技迅猛發(fā)展的當(dāng)下，傳感器技術(shù)正朝著微型化與集成化的方向大步邁進(jìn)，這一趨勢(shì)蘊(yùn)含著諸多關(guān)鍵意義。隨著微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的不斷突破，傳感器的體積正以前所未有的速度不斷縮小。依據(jù)《從微觀到宏觀，揭秘未來(lái)傳感器的5大趨勢(shì)》的觀點(diǎn)，微型傳感器借助微機(jī)械加工技術(shù)，能夠?qū)⑽⒚准?jí)的敏感元件、信號(hào)處理器以及數(shù)據(jù)處理裝置巧妙地封裝在一塊芯片之上。這種微型化的設(shè)計(jì)使得傳感器的體積大幅減小，重量顯著降低，同時(shí)功耗也得到了有效控制。微型化傳感器的優(yōu)勢(shì)不言而喻。在航空航天領(lǐng)域，其對(duì)設(shè)備的體積和重量有著極為嚴(yán)苛的要求。微型傳感器的出現(xiàn)，能夠輕松嵌入到各種狹小的空間內(nèi)，為飛行器的導(dǎo)航、姿態(tài)控制等系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，助力航空航天設(shè)備實(shí)現(xiàn)輕量化和高性能化。在醫(yī)療領(lǐng)域，微型傳感器可用于可穿戴式醫(yī)療設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的生理參數(shù)，如心率、血壓、血糖等，為患者提供持續(xù)、便捷的健康監(jiān)測(cè)服務(wù)。集成化則是將多個(gè)傳感元件和處理單元有機(jī)整合在一起，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理量的同時(shí)測(cè)量。通過(guò)集成溫度、濕度、壓力等多種傳感器，能夠?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)提供更為全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在智能家居系統(tǒng)中，集成化傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)的溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)家電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為用戶營(yíng)造出舒適、便捷的居住環(huán)境。從成本角度來(lái)看，微型化與集成化有助于降低生產(chǎn)成本。隨著芯片制造技術(shù)的不斷...
  • 6
    2025 - 02 - 05
    一、引言1.1 研究背景與目的在工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程不斷加速的當(dāng)下，激光位移傳感器作為關(guān)鍵測(cè)量設(shè)備，憑借其高精度、非接觸、高響應(yīng)速度等突出優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)制造、汽車(chē)生產(chǎn)、航空航天等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。從精密零件的尺寸檢測(cè)，到大型機(jī)械的裝配定位，再到生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，激光位移傳感器都發(fā)揮著不可或缺的作用，為提升產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、保障生產(chǎn)安全提供了堅(jiān)實(shí)支撐。基恩士作為傳感器領(lǐng)域的知名品牌，其 LK-H/LK-G5000 系列激光位移傳感器備受關(guān)注。該系列產(chǎn)品融合先進(jìn)技術(shù)，具備卓越性能，在市場(chǎng)上占據(jù)重要地位。深入研究這一系列產(chǎn)品，能夠使我們?nèi)嬲莆掌浼夹g(shù)特性、應(yīng)用場(chǎng)景以及市場(chǎng)表現(xiàn)，為相關(guān)行業(yè)的技術(shù)選型、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)優(yōu)化等提供有力參考，同時(shí)也有助于推動(dòng)激光位移傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與創(chuàng)新。 1.2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源本次研究主要采用了文獻(xiàn)研究法，廣泛查閱了基恩士官方網(wǎng)站發(fā)布的產(chǎn)品資料、技術(shù)文檔、應(yīng)用案例，以及行業(yè)權(quán)威報(bào)告、學(xué)術(shù)期刊論文等，獲取了關(guān)于 LK-H/LK-G5000 系列激光位移傳感器的一手信息和專(zhuān)業(yè)分析。同時(shí)，運(yùn)用案例分析法，對(duì)該系列產(chǎn)品在不同行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行深入剖析，總結(jié)其應(yīng)用效果與優(yōu)勢(shì)，為研究提供了實(shí)踐依據(jù)。此外，還參考了相關(guān)的市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告，了解了激光位移傳感器市場(chǎng)的整體發(fā)展趨勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)格局，以便更全面地評(píng)估該系列產(chǎn)品的市場(chǎng)地位與前景。 二、基恩士...
  • 7
    2023 - 03 - 20
    介紹工業(yè)光電傳感器是現(xiàn)代制造業(yè)中最常用的檢測(cè)設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)械加工、裝配、物流搬運(yùn)等行業(yè)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國(guó)的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)也不斷發(fā)展壯大，成為制造業(yè)的一支重要力量。本文旨在對(duì)中國(guó)產(chǎn)的工業(yè)光電傳感器現(xiàn)狀進(jìn)行描述。發(fā)展歷史20世紀(jì)80年代初期，我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化程度比較低，大部分生產(chǎn)線仍采用人力操作，制造業(yè)存在高人力成本、低效率、品質(zhì)難以保證等問(wèn)題。為了提高制造業(yè)的效率和品質(zhì)，中國(guó)開(kāi)始引入外國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，其中就包括工業(yè)光電傳感器。80年代中后期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始試水制造工業(yè)光電傳感器，并逐步發(fā)展壯大。90年代初期，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和工業(yè)自動(dòng)化的加速推進(jìn)，中國(guó)的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。如今，中國(guó)的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)已經(jīng)處于全球領(lǐng)先地位，成為世界聞名的光電傳感器生產(chǎn)基地之一。產(chǎn)業(yè)鏈分析商業(yè)模式中國(guó)的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)商業(yè)模式主要是以生產(chǎn)銷(xiāo)售為主，較少采用研發(fā)生產(chǎn)銷(xiāo)售一體化模式。生產(chǎn)企業(yè)主要供應(yīng)給自動(dòng)化設(shè)備制造商，然后這些自動(dòng)化設(shè)備制造商銷(xiāo)售給最終用戶，最終用戶則使用這些設(shè)備來(lái)自動(dòng)化生產(chǎn)線。除此之外，還有一些企業(yè)將工業(yè)光電傳感器產(chǎn)品應(yīng)用到自己的設(shè)備制造中，以提高自己產(chǎn)品的品質(zhì)和效率，然后再將自己的產(chǎn)品銷(xiāo)售給最終用戶。在商業(yè)模式上，中國(guó)的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距。技術(shù)研發(fā)中國(guó)的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)在技術(shù)研發(fā)方面逐漸...
  • 8
    2025 - 01 - 22
    一、引言1.1 研究背景與目的在當(dāng)今科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵設(shè)備，在工業(yè)自動(dòng)化、智能制造、航空航天、汽車(chē)制造等眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。激光位移傳感器憑借其高精度、非接觸式測(cè)量、快速響應(yīng)等顯著優(yōu)勢(shì)，成為了現(xiàn)代精密測(cè)量領(lǐng)域的核心設(shè)備之一。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)以及對(duì)高精度測(cè)量需求的不斷攀升，我國(guó)傳感器市場(chǎng)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，高端激光位移傳感器市場(chǎng)大多被國(guó)外品牌所占據(jù)，這不僅限制了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展，還在一定程度上影響了國(guó)家的產(chǎn)業(yè)安全。在此背景下，國(guó)產(chǎn)激光位移傳感器的研發(fā)與推廣顯得尤為重要。本研究聚焦于國(guó)產(chǎn)激光位移傳感器 HCM 系列，旨在深入剖析該系列產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)、性能優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用場(chǎng)景以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)對(duì) HCM 系列產(chǎn)品的全面研究，期望能夠?yàn)橄嚓P(guān)行業(yè)的企業(yè)提供有價(jià)值的參考依據(jù)，助力其在設(shè)備選型、技術(shù)升級(jí)等方面做出更為明智的決策。同時(shí)，本研究也希望能夠?yàn)橥苿?dòng)國(guó)產(chǎn)激光位移傳感器行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量，促進(jìn)國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新，提升我國(guó)在高端傳感器領(lǐng)域的自主研發(fā)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。1.2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源本研究綜合運(yùn)用了多種研究方法，以確保研究的全面性、準(zhǔn)確性和可靠性。在研究過(guò)程中，首先進(jìn)行了廣泛的文獻(xiàn)研究，收集并深入分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于激光位移傳感器的學(xué)術(shù)論文、行業(yè)報(bào)告、專(zhuān)利文獻(xiàn)等資料，從而對(duì)激光位移傳感器的發(fā)展歷程...
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泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W 國(guó)產(chǎn)激光位移傳感器替代進(jìn)口基恩士 IL-S025 的... 2025 - 03 - 27 1. 引言在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，激光位移傳感器是實(shí)現(xiàn)高精度非接觸測(cè)量的核心器件。基恩士 IL-S025 作為市場(chǎng)主流產(chǎn)品，以其 1μm 重復(fù)精度和穩(wěn)定性能著稱(chēng)。然而，隨著國(guó)產(chǎn)傳感器技術(shù)的突破，泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W 型號(hào)憑借更高的性能參數(shù)和經(jīng)濟(jì)性，為用戶提供了新的選擇。本文將從技術(shù)參數(shù)、性能表現(xiàn)、應(yīng)用場(chǎng)景等方面，深入對(duì)比分析兩者的替代可行性。 2. 核心技術(shù)參數(shù)對(duì)比參數(shù)基恩士 IL-S025泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W對(duì)比結(jié)論重復(fù)精度1μm0.25μm（LTM3-030）/ 0.25μm（LTM3-030W）LTM3 系列更優(yōu)（4 倍精度提升）線性誤差±0.075% F.S.（±5mm 范圍）LTM3-030W 更優(yōu)（接近 IL-S025）測(cè)量范圍±5mm（參考距離 25mm）±5mm（參考距離 30mm）等效采樣頻率3kHz（采樣周期 0.33ms）10kHzLTM3 系列更優(yōu)（3倍速度提升）光斑尺寸25×1200μm（線性光斑）Φ35μm（M3-030）/ Φ35×400μm（M3-030W）LTM3 系列光斑更小（點(diǎn)光斑更聚焦）光源類(lèi)型660nm 激光（Class 2）655nm 激光（Class 2）等效接口配置需外接放大器單元（支持 EtherNet/IP 等）...
泓川科技LTC2600與基恩士CL-P015光譜共焦傳感器全方位對(duì)比及國(guó)產(chǎn)替代 2025 - 03 - 22 一、核心性能參數(shù)對(duì)比：精度與場(chǎng)景適配性參數(shù)泓川科技LTC2600（標(biāo)準(zhǔn)版）泓川LTC2600H（定制版）基恩士CL-P015（標(biāo)準(zhǔn)版）參考距離15 mm15 mm15 mm測(cè)量范圍±1.3 mm±1.3 mm±1.3 mm光斑直徑9/18/144 μm（多模式）支持定制（最小φ5 μm）ø25 μm（單點(diǎn)式）重復(fù)精度50 nm50 nm100 nm線性誤差±0.49 μm（標(biāo)準(zhǔn)模式）分辨率0.03 μm0.03 μm0.25 μm（理論值）防護(hù)等級(jí)IP40IP67（定制）IP67耐溫范圍0°C ~ +50°C-20°C ~ +200°C（定制）0°C ~ +50°C真空支持不支持支持（10^-3 Pa，定制）支持（10^-6 Pa，標(biāo)準(zhǔn)版）重量228 g250 g（高溫版）180 g性能深度解析精度碾壓：LTC2600的重復(fù)精度（50 nm）顯著優(yōu)于CL-P015（100 nm），線性誤差（光斑靈活性：LTC2600支持多光斑模式（最小φ5 μm定制），可兼顧微小目標(biāo)檢測(cè)與粗糙面穩(wěn)定性；CL-P015僅提供單點(diǎn)式光斑（ø25 μm），適用場(chǎng)景受限。環(huán)境適應(yīng)性：CL-P015標(biāo)準(zhǔn)版支持超高真空（10^-6 Pa），但C2600通過(guò)...
求購(gòu)激光位移傳感器：量程200mm/500mm、采樣48kHz、±0.05%線性度？-泓川... 2025 - 03 - 14 泓川科技LTP系列激光位移傳感器全面匹配您的技術(shù)需求尊敬的客戶： 感謝您對(duì)泓川科技產(chǎn)品的關(guān)注！針對(duì)您提出的高精度激光位移傳感器需求，我司LTP系列產(chǎn)品憑借卓越性能與靈活定制能力，可完全滿足您的技術(shù)要求，具體對(duì)應(yīng)如下：一、核心參數(shù)精準(zhǔn)匹配需求項(xiàng)LTP400（200mm）LTP450（500mm）量程200mm（±100mm）500mm（±250mm）線性度±0.03%F.S.（優(yōu)于要求）±0.05%F.S.（達(dá)標(biāo)）重復(fù)精度（靜態(tài)）±0.03%F.S.±0.05%F.S.采樣頻率50kHz全量程（達(dá)標(biāo)）50kHz全量程（達(dá)標(biāo)）輸出信號(hào)-10V～10V（選配模塊）-10V～10V（選配模塊）技術(shù)優(yōu)勢(shì)說(shuō)明：超高采樣頻率：LTP400/LTP450全量程下支持50kHz采樣（48kHz），且可縮短量程至20%時(shí)提升至160kHz，滿足高速動(dòng)態(tài)測(cè)量需求（如振動(dòng)檢測(cè)、高速產(chǎn)線）。響應(yīng)時(shí)間最低6.25μs（通過(guò)參數(shù)表*6可選配置），確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)捕獲能力。納米級(jí)標(biāo)定精度：基于納米級(jí)激光干涉儀標(biāo)定技術(shù)（參數(shù)表*3），線性度與重復(fù)性指標(biāo)通過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。多輸出模式兼容：支持**-10V～10V模擬輸出**（需選配模塊）、4～20mA電流輸出、RS485及TCP/IP通訊，適配各類(lèi)工業(yè)控制系統(tǒng)。48kHz、±0.05%線性度...
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