2024년도 0개의 측정 현미경 제조업체

측정 현미경이란?

측정 현미경은 현미경으로 확대 관찰한 영상에서 치수를 측정하는 치수 측정기입니다.

정확한 배율로 확대된 광학 현미경과 비교 측정을 위한 템플릿 등 측정 대상물을 평면상에서 정밀하게 움직일 수 있는 XY 스테이지 등이 결합되어 있습니다. 측정 현미경을 사용하면 비접촉식 측정이 가능하기 때문에 공작물을 손상시키지 않고 윤곽 형상이나 표면을 관찰할 수 있습니다.

측정 현미경은 광학계에 텔레센트릭 광학계를 사용하는 것이 일반적입니다. 최근에는 광학 헤드에 무한원 보정 광학계를 채용하여 미분 간섭 관찰이나 간이 편광 관찰이 가능한 사양도 있습니다.

측정 현미경의 사용 용도

측정 현미경은 비교적 작은 크기의 기계 부품, 전자기기 부품, 반도체 제품의 생산 및 품질 관리에 사용됩니다. 현미경으로 확대하지 않으면 측정이 어려운 작은 부품, 미세한 부위의 측정에 적합한 측정기입니다.

또한, 치수 측정뿐만 아니라 반도체 기판의 스크래치 검출 등 편광이나 미분 간섭을 이용한 관찰에도 사용할 수 있습니다. 확대 배율의 정확성으로 인해 템플릿을 이용한 비교 측정을 통해 제품이 공차 범위 내에 있는지 판단하는 간이 검사에도 유용합니다.

측정 현미경은 측정기로도, 현미경으로도 사용할 수 있어 한 대만 있으면 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

측정 현미경의 원리

측정 현미경은 조명 방식에 따라 분류할 수 있습니다.

1. 투과 조명

투과조명은 빛을 투과시켜 물체의 그림자를 윤곽 형상으로 파악하여 치수 측정을 하기 위한 투과조명입니다. 윤곽부를 측정하기 위해 사용됩니다.

2. 수직 반사 조명

수직반사조명은 물체 표면에 수직으로 빛을 비추어 반사광으로 표면을 관찰합니다. 수직반사조명은 치수 측정뿐만 아니라 표면 형상을 관찰할 수 있습니다.

3. 대각선 반사 조명

비스듬히 반사 조명은 측정물 표면에 비스듬히 빛을 비추는 조명 방식입니다. 특징으로는 상의 콘트라스트가 강조되어 입체적이고 선명한 영상을 얻을 수 있습니다. 그러나 치수 측정에 있어서는 오차가 발생하기 쉽습니다.

측정 현미경의 기타 정보

1. 텔레센트릭 광학계

대부분의 측정 현미경은 투과 조명에 텔레센트릭 광학계를 채택하고 있습니다. 텔레센트릭 광학계를 사용하지 않는 현미경은 가까운 것은 크게, 먼 것은 작게 보이게 됩니다.

이 현상은 우리가 일상적으로 사용하는 카메라에서도 마찬가지입니다. 하지만 이 특성은 치수 측정에서 높이 방향이 다른 부위에 대해 멀리 있는 부위는 작게 측정하게 됩니다.

텔레센트릭 광학계에 의한 렌즈는 렌즈에 대한 거리, 광축 방향으로 초점을 맞추더라도 상은 흐려져도 크기는 변하지 않습니다. 현미경으로 관찰하면서 치수 측정을 하는 치수 측정 현미경에서 텔레센트릭 광학계는 필수적입니다.

2. 측정 현미경의 병렬화

측정 현미경은 측정물을 XY 스테이지 위에 올려놓고 측정합니다. 따라서 측정 위치는 XY 스테이지의 가동 범위 내라면 어디든 상관없습니다. 즉, 측정물이 XY 스테이지의 어느 곳에 있더라도 XY 스테이지를 측정 지점까지 이동하여 측정하면 됩니다.

측정하는 각도나 원경 중에는 XY 스테이지를 크게 움직여야 하는 경우도 있지만, 특별히 조정하지 않고는 측정물의 윤곽이 XY 스테이지의 움직임과 평행하게 배치되는 경우는 없습니다. 따라서 측정 전에 XY 스테이지의 움직임과 측정물의 기준 에지를 평행하게 하는 작업이 필요합니다.

또한, 측정물과 XY 스테이지를 평행하게 하지 않으면 각도나 평행도를 측정할 때 큰 오차가 발생하게 됩니다. 따라서 측정 결과를 보정하기 위한 계산이 필요합니다. 최근에는 XY 스테이지 위에 좌표계를 만들어 원점과 측정점의 좌표로 계산해 주는 측정 장치가 출시되고 있습니다. 이를 이용하면, 평행도 산출에 소요되는 공수를 줄일 수 있습니다.

3. 측정 현미경의 시야

현미경은 대상물을 크게 확대 관찰할 수 있는 것도 중요하지만, 한 번에 넓은 시야를 확보할 수 있는 것도 중요합니다. 현미경을 사용하여 한 번에 확인할 수 있는 범위를 시야라고 하며, 시야는 접안렌즈의 직경에 따라 결정됩니다.

시야의 크기를 시야수라고 하며, 시야 내에 측정물 표면의 어느 정도 범위가 보이는지를 나타내는 것이 실시야입니다. 실시야와 렌즈의 배율의 관계는 다음과 같습니다.

실시야 = 접안렌즈의 시야수 / 대물렌즈의 배율

위의 공식에서 알 수 있듯이 접안렌즈의 시야수가 같다면 대물렌즈의 배율이 커질수록 실시야의 범위는 좁아집니다. 이를 통해 대물렌즈의 배율을 높여 측정물을 확대해서 보는 것과 한 번에 볼 수 있는 범위는 서로 상충되는 관계임을 알 수 있습니다.

실제 시야를 크게 하려면 접안렌즈의 직경을 크게 하거나 대물렌즈의 배율을 낮춰야 합니다. 그러나 측정에 필요한 확대 배율이 있기 때문에 대물렌즈의 배율을 낮추는 데는 한계가 있습니다. 따라서 측정 현미경은 XY 스테이지와 이동량을 표시하는 카운터 등을 갖추고 시야에 들어오지 않는 부분을 측정하는 장치를 탑재하고 있습니다.