반도체 웨이퍼 광학 계측, 자기-광학 이미징, 양자 광학 측정 및 작은 자기 구성 요소의 AOI 검사와 같은 비자성 광학 검사 응용 분야에서 자기 간섭은 종종 간과되는 보이지 않는 오류 원인으로 작용합니다. 기본 재료의 약한 잔류 자기 또는 투자율도 광학 경로 근처의 국지적 자기장 분포를 변경하고, 자기-민감 광학 요소를 방해하고, 지점 프로필을 왜곡하고, 드리프트 검사 판독값을 왜곡하고, 심지어 정밀 측정을 무효화할 수도 있습니다. 많은 프로젝트에서는 초기 단계의 평탄도와 열 안정성에만 중점을 두고 베이스의 자기 특성은 무시합니다. 자기 간섭은 장비 시운전 중에만 발견되므로 재작업 비용이 매우 높습니다. 비자성 광학 장비 프로젝트를 지원하는 광범위한 경험을 바탕으로 UNPARALLELED Group은 다양한 기판의 장점과 단점을 비교하고 비자성 광학 환경에 대한 재료 선택 논리를 분류합니다.-
1. 비-자성 시나리오에 대한 핵심 선택 기준: "비-자석에 매력이 없음" 그 이상
많은 엔지니어들은 재료가 자석을 끌어당기지 않으면 비자성 재료라고 간단히 가정합니다.- 그러나 비자성 광학 검사는 베이스 기판에 훨씬 더 엄격한 요구 사항을 적용합니다. 비자성 광학 스테이지 베이스에 적합한 재료는 다음 네 가지 기준을 동시에 충족해야 합니다.
낮은 투자율 및 잔류 자성 없음: 본질적으로 비자성-; 가공 및 래핑 중에 자성이 발생하지 않습니다. 장기간 사용 시 자화가 축적되지 않습니다.-
초정밀-가공성: 광학 모듈 및 센서에 맞게 제작된 슬롯과 장착 구멍을 통해 미크론 및 나노{1}} 수준의 기준 평면 표면을 가공할 수 있습니다.
환경 안정성: 낮은 열 변형 및 크리프 저항; 다양한 온도와 습도에서 치수 변동을 최소화하여 광학 경로 왜곡을 방지합니다.
낮은 침출 및 클린룸 호환성: 조밀한 재료 구조, 입자 이탈 없음, 청정 작업장의 화학 매체에 대한 내성, 먼지가 없는-광학 검사 스테이션에 적합합니다.
일반 오스테나이트계 스테인리스강은 일반적으로 비자성 금속으로 간주되지만, CNC 절단 및 심한 연삭 후에 표면에 금속 조직학적 변화가 발생하여 제거하기 어려운 희미한 국부 잔류 자성이 생성됩니다. 따라서 고{2}}감도 자기토-광학 검사에는 적합하지 않습니다. 알루미늄 합금은 비자성이지만-열팽창 계수가 높습니다. 온도 변화로 인한 열 변형은 광학 벤치마크를 손상시키므로 정밀도가 낮은 응용 분야에만 채택됩니다.-
2. 비자성 광학 검사의 다양한 등급에 대한 주류 기판 비교-
2.1 UNPARALLELED® 검정색 화강암(고-민감도 비자성 광학 시나리오에 선호됨)
천연 흑색 화강암은 고유한 자기 특성이 없는 광물 집합체입니다. 특별히 선별된 비자성 배치에는 강자성 광물이 거의 포함되어 있지 않습니다. 가공 및 수동 래핑 중에 자화가 발생하지 않아 금속 가공과 관련된 잔류 자화 위험이 제거됩니다.
뛰어난 비자성 성능 외에도 고밀도-화강암은 낮은 열팽창 계수와 우수한 감쇠 용량을 제공하여 광학 검사 표면으로 전달되는 지면의 미세 진동을 억제합니다.{2}} 화학적 불활성은 클린룸에서 산화 및 불순물 방출을 방지하여 반도체 및 자기{4}}광학 이미징에 대한 엄격한 요구 사항을 충족합니다. 통합 에어 베어링 가이드웨이와 광학 모듈 기준 장착 표면을 사용하여 대형 통합 베이스를 제조할 수 있습니다. 강자성 불순물이 극히 낮은 원석을 선택하는 것이 중요합니다. 일부 저가-석재에는 철-함유 광물이 포함되어 있으며 희미한 자기 위험이 있습니다. UNPARALLELED는 원석 원료에 대해 자기 스크리닝을 실시하여 부적합한 블랭크를 거부합니다.
2.2 정밀 세라믹(중소형 비자성 광학 모듈용 베이스)-
정밀 세라믹은 또한 비자성체이고 밀도가 높으며 기공이 없으며-강성이 높고 열 안정성이 뛰어납니다. 표면을 초-고정밀도로 랩핑할 수 있어 소형 광학 검사 프로브 및 소형 자기광학 측정 모듈에 이상적입니다. 한계는 대형 공작물을 형성하기 어렵고 비용이 상대적으로 높기 때문에 2m보다 긴 광학 스테이지에는 적용할 수 없다는 것입니다.
2.3 광물 주조(보통 정밀도 및 비자성 요건을 갖춘 대용량-하중 장비 프레임)
광물 주조는 수지와 광물 집합체를 경화하여 형성되며 전체적인 비자성 특성과 뛰어난 진동 감쇠 기능을 갖추고 있습니다. 주조 중에 복잡한 내부 공동을 직접 형성하여 후속 가공을 줄일 수 있습니다. 나노-규모 평탄도의 상한은 화강암보다 낮습니다. 자기-광 간섭계와 같은 고정밀 광학 벤치마크보다는 자기 제어가 필요하지만 나노-레벨 참조 표면이 아닌 대형 장비 프레임에 더 적합합니다.
2.4 UHPC 초-고성능 콘크리트(저-비용 대형 프레임, 비-기준 표면)
UHPC는 비자성체이므로 -외부 하중을 지탱하는 장비 프레임에 사용할 수 있지만 직접 광학 참조 테이블 상판으로는 권장되지 않습니다. 표면이 나노 평탄도로 래핑되기 어렵고 미세 먼지가 잘 떨어지지 않으므로 광학 경로에서 멀리 떨어진 하중-지지 구조에만 적용됩니다.
3. 재료 선택 이외의 지원 세부정보를-놓치기 쉽습니다-
올바른 베이스 기판을 사용하더라도 부적절하게 선택된 일치 구성요소로 인해 여전히 자기 간섭이 발생할 수 있습니다. 완전한 비자성 광학 스테이지 시스템에는 통합된 자기 관리가 필요합니다. 모든 고정 나사, 위치 지정 핀 및 레벨링 지지대는 비자성 패스너여야 합니다.- 가공 도구 및 연마재는 철 조각이 돌 기공에 박혀 국부적인 자기 반점을 형성하는 것을 방지하기 위해 베이스의 작업 표면과 접촉하는 강자성 물질을 피해야 합니다.
가공 후 UNPARALLELED는 기존의 평탄도 및 치수 검사 외에도 투자율 샘플링 테스트를 추가합니다. 다-지점 자기장 스캐닝은 완성된 작업 표면에서 수행되어 국소적인 자기화 영역이 없는지 확인합니다. 완제품은 강자성 먼지가 베이스 표면에 부착되는 것을 방지하기 위해 일정한{3}}온도, 일정한{4}}습도 및 먼지가 없는 작업장에서{5}}세척 및 조립됩니다.
4. 용도별 빠른 소재 선택 가이드
자기{0}}광학 검사, 양자 광학, 반도체 웨이퍼 광학 계측, 고{1}}감도 자기{2}}감도 AOI: UNPARALLELED® 차폐된 검은색 화강암 베이스가 첫 번째 선택입니다.
소형 정밀 광학 프로브, 소형 자기 측정 모듈: 정밀 세라믹 기판.
대형{0}}하중 장비 프레임, 중간 정도의 평탄도 요건을 갖춘 비자성 검사 장비: 광물 주조.
광학 기준에서 떨어진 외부 하중-지탱 장비 프레임: UHPC.