Medición de espesor de urdimbre de arco de oblea para sistemas de metrología

- Feb 28, 2020-

Fuente: mtiinstruments


ASTM F657:

La distancia a través de una oblea entre los puntos correspondientes en la superficie frontal y posterior. El grosor se expresa en micras o milésimas de pulgada (milésimas de pulgada).

Variación de espesor total (TTV)

ASTM F657:

La diferencia entre los valores máximos y mínimos de grosor encontrados durante un patrón de exploración o una serie de mediciones puntuales. TTV se expresa en micras o milésimas de pulgada (milésimas de pulgada).

medición de espesor de obleas

La figura anterior muestra una oblea colocada entre dos sondas de medición sin contacto. Al monitorear los cambios entre la cara superior de la sonda y la superficie superior de la oblea (A) y la cara inferior de la sonda y la superficie inferior de la oblea (B), se puede calcular el espesor. Primero, el sistema debe calibrarse con una oblea de espesor conocido (T w ). El área de espesor conocido se coloca entre las sondas y una sonda superior al espacio de la oblea (A) y se adquiere una sonda inferior al espacio de la oblea (B). La brecha total (Gtotal) entre las sondas superior e inferior se calcula de la siguiente manera:

G total = A + B + T w

Con el sistema calibrado, ahora se pueden medir obleas de espesor desconocido. Cuando la oblea se coloca entre las sondas, se adquiere un nuevo valor de A y B. El espesor se calcula de la siguiente manera:

T w = G total - (A + B)

Durante un escaneo automático de la oblea, se toma y almacena una serie de mediciones puntuales. Después de completar el escaneo, la TTV se calcula de la siguiente manera:

TTV = T max - T min

MEDIDA DE ARCO SIN CONTACTO

ASTM F534 3.1.2:

La desviación del punto central de la superficie media de una oblea libre no sujetada del plano de referencia de la superficie media establecida por tres puntos igualmente espaciados en un círculo con un diámetro una cantidad especificada menor que el diámetro nominal de la oblea.

Superficie mediana:

El locus de puntos en la oblea equidistante entre las superficies frontal y posterior. Al medir y calcular el arco, es importante tener en cuenta que se debe conocer la ubicación de la superficie media de la oblea. Al medir las desviaciones de la superficie media, las variaciones de espesor localizadas en el punto central de la oblea se eliminan del cálculo.

superficie media del arco

Arriba se muestra la relación de la superficie media de la oblea entre las dos caras de la sonda donde:

  • D = Distancia entre la cara superior e inferior de la sonda

  • A = Distancia desde la sonda superior hasta la superficie superior de la oblea

  • B = Distancia desde la sonda inferior a la superficie inferior de la oblea

  • Z = Distancia entre la superficie media de la oblea y el punto a medio camino entre la sonda superior e inferior (D / 2)

Para determinar el valor de Z en cualquier ubicación de la oblea, hay dos ecuaciones:

Z = D / 2 - A - T / 2 y Z = -D / 2 + B + T / 2

Resolviendo ambas ecuaciones para Z, el valor puede determinarse simplemente por:

Z = (B - A) / 2

Como el arco se mide solo en el punto central de la oblea, se calcula un plano de referencia de tres (3) puntos alrededor del borde de la oblea. El valor del arco se calcula midiendo la ubicación de la superficie media en el centro de la oblea y determinando su distancia desde el plano de referencia. Tenga en cuenta que el arco puede ser un número positivo o negativo. Positivo denota que el punto central de la superficie media está por encima del plano de referencia de tres puntos. Negativo denota que el punto central de la superficie mediana está debajo del plano de referencia de tres puntos.

arco de oblea

Medición de urdimbre para la industria solar

ASTM F1390:

Las diferencias entre las distancias máximas y mínimas de la superficie media de una oblea libre y sin sujetar desde un lugar de referencia. Al igual que el arco, la deformación es una medida de la diferenciación entre la superficie media de una oblea y un plano de referencia. Warp, sin embargo, usa toda la superficie media de la oblea en lugar de solo la posición en el punto central. Al observar la oblea completa, la deformación proporciona una medida más útil de la forma verdadera de la oblea. La ubicación de la superficie media se calcula exactamente como lo es para el arco y se muestra arriba. Para la determinación de urdimbre, hay dos opciones para la construcción del plano de referencia. Uno es el mismo plano de tres puntos alrededor del borde de la oblea. La otra es realizar un cálculo de ajuste de mínimos cuadrados de los datos de superficie mediana adquiridos durante el escaneo de medición. La deformación se calcula luego al encontrar la desviación máxima del plano de referencia (RPD máx. ) Y la diferenciación mínima del plano de referencia (RPD mín .). RPD max se define como la mayor distancia por encima del plano de referencia y es un número positivo. RPD min es la distancia más grande debajo del plano de referencia y es un número negativo.

deformación de la oblea

La figura de arriba es una ilustración del cálculo de deformación. En este ejemplo, RPDmax es 1.5 y se muestra como la distancia máxima de la superficie media sobre el plano de referencia. RPDmin es - 1.5 y se muestra como la distancia máxima de la superficie media debajo del plano de referencia. Nota warp es siempre un valor positivo.

Urdimbre = 1.5 - (-1.5) = 3

También ilustra la utilidad de tomar lecturas de arco y urdimbre. La superficie media de la oblea que se muestra se cruza con el plano de referencia en el centro de la oblea, por lo tanto, la medición del arco sería cero. El valor de deformación calculado es más útil en este caso, ya que le dice al usuario que la oblea tiene irregularidades en la forma.