《微系統光學檢測技術》是2014年機械工業出版社出版的圖書
基本介紹
- ISBN：9787111458371
- 出版時間：2014-08-01
內容簡介,目錄,
內容簡介
微系統的尺度小，材料組合性強，功能多，對它的測量與檢測構成了該領域新的挑戰。本書內容豐富，覆蓋面廣，匯聚了各國知名大學共28位作者的卓越成果。書中將檢測技術原理與眾多套用實例相結合，介紹了微系統檢測的套用光學技術，主要提供該領域中典型光學檢測技術的全面回顧，包括光散射法、掃描探針顯微技術、共焦顯微技術、條紋投影技術、柵格和莫爾技術、干涉顯微技術、雷射都卜勒測振技術、全息術、散斑測量術及光譜技術，同時還詳述了上述技術相關數據的獲取和處理方法。
《微系統光學檢測技術》是微納米檢測領域一本不可多得的參考書，適合從事微納製造、微系統檢測的科技人員、高等院校相關研究方向的師生參考使用。
《微系統光學檢測技術》是微納米檢測領域一本不可多得的參考書，適合從事微納製造、微系統檢測的科技人員、高等院校相關研究方向的師生參考使用。
目錄
第1章用於MEMS測試的圖像處理和計算機視覺
1.1概述
1.2任務分類
1.3圖像處理和計算機視覺元件
1.3.1光、顏色和濾波器的行為
1.3.2照明
1.3.3透鏡系統
1.3.4感測器
1.4圖像數據的處理與分析
1.4.1計算機視覺過程
1.4.2圖像數據預處理和處理方法
1.4.3圖像數據分析方法
1.4.4解決測試任務
1.5商業與非商業的圖像處理和計算機視覺軟體
1.6用於光學計量中條紋圖案的圖像處理技術
1.7結論
參考文獻
第2章微系統檢測用圖像的相關技術
2.1概述
2.2用數字圖像相關（DIC）技術的變形測量法
2.2.1數字微圖像的互相關算法
2.2.2位移和應變場的提取
2.2.3確定衍生性質
2.2.4功能與限制
2.2.5有限元（FE）仿真與DIC方法的結合
2.3DIC套用中的基本設備
2.3.1測量系統元件
2.3.2對高解析度掃描顯微鏡的要求
2.3.3軟體工具
2.4DIC技術在微系統中的套用
2.4.1微元件的應變分析
2.4.2缺陷檢測
2.4.3有限元模型驗證
2.4.4材料性質測量
2.4.5微裂紋評估
2.4.6基於AFM微圖的三維變形分析
2.4.7確定微元件中的殘餘應力
2.5總結與展望
參考文獻
第3章微組件和微結構光散射檢查技術
3.1概述
3.2光散射的理論背景
3.3測量裝置
3.4光散射法的標準化
3.5微元件和微結構檢查套用
3.6光散射技術和輪廓測量技術組合
3.7結論和展望
參考文獻
第4章原子力顯微鏡表征及測量微元件
4.1概述
4.2AFM部件及工作原理
4.2.1探針
4.2.2掃描器
4.2.3控制器
4.2.4探測、輸入信號、設定點與錯誤信號
4.2.5Z反饋迴路
4.3AFM成像模式
4.3.1一次AFM成像模式
4.3.2二次AFM成像模式
4.4AFM非成像模式
4.5AFM用於微組件檢查——案例研究
4.6原子力輪廓儀（AFP）——AFM和觸針輪廓儀的組合
4.7AFM的補充光學測量技術
4.8結論與展望
參考文獻
第5章MEMS測量用光學輪廓測量技術
5.1概述
5.2共焦顯微鏡術原理
5.2.1共焦點感測器
5.2.2共焦顯微鏡
5.2.3用共焦顯微鏡測量
5.2.4MEMS測量套用
5.3顯微鏡深度掃描條紋投影（DSFP）原理
5.3.1概述
5.3.2強度模型
5.3.3實驗實現
5.4結論
參考文獻
第6章微測量用柵格法和莫爾法
6.1概述
6.2柵格或光柵製造方法
6.2.1光刻膠
6.2.2移動點源全息干涉儀
6.2.3電子束平版印刷術
6.2.4聚焦電子束（FIB）銑削
6.3微莫爾干涉儀
6.3.1原理
6.3.2光纖微莫爾干涉儀
6.3.3在微電子封裝中的套用
6.3.4結論
6.4採用高解析度顯微術的莫爾法
6.4.1電子束莫爾法
6.4.2AFM莫爾法
6.4.3SEM掃描莫爾法
6.4.4FIB莫爾法
6.4.5TEM莫爾法
6.4.6套用
6.4.7結論
6.5顯微柵格法
6.5.1概述
6.5.2採用傅立葉變換法的柵格線圖形分析方法
6.5.3結合相移法的柵格線圖形分析法
6.5.4柵格衍射法
6.5.5套用
6.6結論
參考文獻
第7章微零件面內位移和應變測量的光柵干涉法
7.1概述
7.2光柵干涉法原理
7.3波導光柵干涉法
7.3.1波導光柵干涉儀頭的概念
7.3.2用於位移矢量測量的改進波導光柵干涉儀
7.4測量系統
7.5樣品光柵技術
7.6波導光柵干涉技術的典型套用
7.6.1材料常數的確定
7.6.2多晶材料分析
7.6.3半導體微型雷射器矩陣試驗
7.6.4電子封裝
7.7結論
參考文獻
第8章微系統特性的干涉顯微檢測技術
8.1概述
8.2干涉顯微鏡
8.2.1工作原理
8.2.2光源
8.2.3干涉儀
8.2.4光程差調製的干涉顯微鏡
8.2.5波長調製的干涉顯微鏡
8.2.6直接相位調製的干涉顯微鏡
8.2.7光譜分解干涉顯微鏡
8.3雙光束零差干涉顯微鏡建模
8.3.1單色照明雙光束干涉技術
8.3.2寬頻照明雙光束干涉技術
8.3.3雙光束干涉顯微鏡
8.4干涉顯微鏡靜態測量
8.4.1單色干涉顯微技術檢測表面輪廓
8.4.2低相干干涉測量表面輪廓
8.5干涉顯微測量技術的性能和問題
8.5.1邊緣效應
8.5.2非均質表面的測量
8.5.3膜厚成像
8.5.4譜反射率成像
8.6干涉輪廓儀在MEMS領域的套用
8.7干涉顯微鏡動態測量
8.7.1概述
8.7.2動態條件下的干涉信號
8.7.3頻閃干涉顯微鏡振動測量
8.7.4時間平均干涉顯微技術振動測量
8.7.5動態干涉顯微技術在MEMS領域的套用
8.8結論
致謝
參考文獻
第9章用雷射都卜勒測振技術測量運動中的MEMS
9.1概述
9.2雷射都卜勒效應及其干涉檢測
9.2.1雷射都卜勒效應
9.2.2光探測中的散粒噪聲
9.2.3干涉檢測
9.2.4波前像差和雷射散斑
9.3雷射都卜勒測振技術
9.3.1光學裝置
9.3.2零差和外差檢測技術
9.3.3信號處理
9.3.4數據採集
9.4全場測振技術
9.4.1掃描測振儀
9.4.2工作偏差形狀
9.5微觀結構的測量
9.5.1光學裝置
9.5.23D技術
9.5.3範圍和限制
9.6分辨力和精度
9.6.1噪聲限制的分辨力
9.6.2雷射都卜勒測振儀的測量精度和標定
9.7與其他技術的結合
9.8實例
9.8.1雙模式MEMS反射鏡
9.8.2懸臂樑加速度感測器
9.9結論與展望
參考文獻
第10章一種用於對MEMS和MOEMS離面變形進行靜態、準靜態和動態
評價的干涉測量平台
10.1概述
10.2干涉測量平台的結構和操作原理
10.3通過“逐點”偏移法對膜進行光機特性描述
10.3.1SiOxNy薄膜的組成和原子密度
10.3.2SiOxNy薄膜的機械特性
10.3.3實驗結果
10.4通過離面微位移干涉測量確定刮抓式驅動執行器（SDA）的機械技術
10.4.1SDA的操作
10.4.2實驗結果
10.5使用帶頻閃技術的干涉測量法動態評估工作中的微光機電系統器件
10.5.1概述
10.5.2工作薄膜的動態特性
10.5.3扭轉微鏡的動態特性
10.6結論與展望
致謝
參考文獻
第11章試驗電子封裝和MEMS的光電子全息術
11.1概述
11.2MEMS製造過程概述
11.3光電子全息術
11.3.1光電子全息顯微鏡（OEHM）
11.3.2靜態模式
11.3.3時間平均模式
11.4典型套用
11.4.1NIST可溯源量具的試驗
11.4.2MEMS加速度計的研究和表征
11.4.3晶片級試驗
11.4.4表面安裝技術的測量和模擬
11.5總結
致謝
參考文獻
第12章數字全息術及其在MEMS/MOEMS檢測方面的套用
12.1簡介
12.2數字全息術理論及基本原理
12.2.1波陣面的數字記錄和重構
12.2.2數字全息術重構的原理
12.2.3離散化影響
12.3數字全息干涉
12.3.1基本原理
12.3.2全息位移測量
12.3.3全息形狀測量
12.3.4直接的和絕對的相位測量
12.3.5數字全息的優點
12.4數字全息顯微鏡（DHM）
12.4.1數字全息顯微術的光學裝置
12.4.2數字全息術中的像差補償
12.4.3通過在圖像重構平面測定相位碼來去除畸變
12.4.4數字全息顯微術（DHM）中的焦點跟蹤
12.4.5與距離和波長無關的控制尺寸
12.5數字全息術用於微器件研究
12.5.1微器件研究的實驗前提條件
12.5.2採用技術表面研究物體
12.5.3帶光學表面的微器件研究
12.6結論
參考文獻
第13章微系統的散斑測量法
13.1概述
13.2基本原理
13.2.1成像系統中的散斑性質
13.2.2從散斑圖案中提取信息
13.3套用
13.3.1晶片水平的質量保證
13.3.2工作行為的表征
13.4結論
參考文獻
第14章MEMS檢測的光譜技術
14.1概述
14.2拉曼光譜法（RS）
14.2.1原理
14.2.2測量儀器
14.2.3在微系統中的套用
14.3光譜橢偏法（SE）
14.3.1原理
14.3.2在MEMS中的套用
14.4雙光束光譜法（DBS）
14.4.1原理
14.4.2在MEMS中的套用
14.5X射線光電子光譜法（XPS）
14.5.1原理
14.5.2在MEMS中的套用
14.6高解析度電子能量損失光譜法（HREELS）
14.6.1原理
14.6.2在MEMS中的套用
14.7俄歇電子能譜法（AES）
14.7.1原理
14.7.2在MEMS中的套用
14.8布里淵散射（BS）
14.8.1原理
14.8.2在MEMS中的套用
14.9結論
參考文獻
1.1概述
1.2任務分類
1.3圖像處理和計算機視覺元件
1.3.1光、顏色和濾波器的行為
1.3.2照明
1.3.3透鏡系統
1.3.4感測器
1.4圖像數據的處理與分析
1.4.1計算機視覺過程
1.4.2圖像數據預處理和處理方法
1.4.3圖像數據分析方法
1.4.4解決測試任務
1.5商業與非商業的圖像處理和計算機視覺軟體
1.6用於光學計量中條紋圖案的圖像處理技術
1.7結論
參考文獻
第2章微系統檢測用圖像的相關技術
2.1概述
2.2用數字圖像相關（DIC）技術的變形測量法
2.2.1數字微圖像的互相關算法
2.2.2位移和應變場的提取
2.2.3確定衍生性質
2.2.4功能與限制
2.2.5有限元（FE）仿真與DIC方法的結合
2.3DIC套用中的基本設備
2.3.1測量系統元件
2.3.2對高解析度掃描顯微鏡的要求
2.3.3軟體工具
2.4DIC技術在微系統中的套用
2.4.1微元件的應變分析
2.4.2缺陷檢測
2.4.3有限元模型驗證
2.4.4材料性質測量
2.4.5微裂紋評估
2.4.6基於AFM微圖的三維變形分析
2.4.7確定微元件中的殘餘應力
2.5總結與展望
參考文獻
第3章微組件和微結構光散射檢查技術
3.1概述
3.2光散射的理論背景
3.3測量裝置
3.4光散射法的標準化
3.5微元件和微結構檢查套用
3.6光散射技術和輪廓測量技術組合
3.7結論和展望
參考文獻
第4章原子力顯微鏡表征及測量微元件
4.1概述
4.2AFM部件及工作原理
4.2.1探針
4.2.2掃描器
4.2.3控制器
4.2.4探測、輸入信號、設定點與錯誤信號
4.2.5Z反饋迴路
4.3AFM成像模式
4.3.1一次AFM成像模式
4.3.2二次AFM成像模式
4.4AFM非成像模式
4.5AFM用於微組件檢查——案例研究
4.6原子力輪廓儀（AFP）——AFM和觸針輪廓儀的組合
4.7AFM的補充光學測量技術
4.8結論與展望
參考文獻
第5章MEMS測量用光學輪廓測量技術
5.1概述
5.2共焦顯微鏡術原理
5.2.1共焦點感測器
5.2.2共焦顯微鏡
5.2.3用共焦顯微鏡測量
5.2.4MEMS測量套用
5.3顯微鏡深度掃描條紋投影（DSFP）原理
5.3.1概述
5.3.2強度模型
5.3.3實驗實現
5.4結論
參考文獻
第6章微測量用柵格法和莫爾法
6.1概述
6.2柵格或光柵製造方法
6.2.1光刻膠
6.2.2移動點源全息干涉儀
6.2.3電子束平版印刷術
6.2.4聚焦電子束（FIB）銑削
6.3微莫爾干涉儀
6.3.1原理
6.3.2光纖微莫爾干涉儀
6.3.3在微電子封裝中的套用
6.3.4結論
6.4採用高解析度顯微術的莫爾法
6.4.1電子束莫爾法
6.4.2AFM莫爾法
6.4.3SEM掃描莫爾法
6.4.4FIB莫爾法
6.4.5TEM莫爾法
6.4.6套用
6.4.7結論
6.5顯微柵格法
6.5.1概述
6.5.2採用傅立葉變換法的柵格線圖形分析方法
6.5.3結合相移法的柵格線圖形分析法
6.5.4柵格衍射法
6.5.5套用
6.6結論
參考文獻
第7章微零件面內位移和應變測量的光柵干涉法
7.1概述
7.2光柵干涉法原理
7.3波導光柵干涉法
7.3.1波導光柵干涉儀頭的概念
7.3.2用於位移矢量測量的改進波導光柵干涉儀
7.4測量系統
7.5樣品光柵技術
7.6波導光柵干涉技術的典型套用
7.6.1材料常數的確定
7.6.2多晶材料分析
7.6.3半導體微型雷射器矩陣試驗
7.6.4電子封裝
7.7結論
參考文獻
第8章微系統特性的干涉顯微檢測技術
8.1概述
8.2干涉顯微鏡
8.2.1工作原理
8.2.2光源
8.2.3干涉儀
8.2.4光程差調製的干涉顯微鏡
8.2.5波長調製的干涉顯微鏡
8.2.6直接相位調製的干涉顯微鏡
8.2.7光譜分解干涉顯微鏡
8.3雙光束零差干涉顯微鏡建模
8.3.1單色照明雙光束干涉技術
8.3.2寬頻照明雙光束干涉技術
8.3.3雙光束干涉顯微鏡
8.4干涉顯微鏡靜態測量
8.4.1單色干涉顯微技術檢測表面輪廓
8.4.2低相干干涉測量表面輪廓
8.5干涉顯微測量技術的性能和問題
8.5.1邊緣效應
8.5.2非均質表面的測量
8.5.3膜厚成像
8.5.4譜反射率成像
8.6干涉輪廓儀在MEMS領域的套用
8.7干涉顯微鏡動態測量
8.7.1概述
8.7.2動態條件下的干涉信號
8.7.3頻閃干涉顯微鏡振動測量
8.7.4時間平均干涉顯微技術振動測量
8.7.5動態干涉顯微技術在MEMS領域的套用
8.8結論
致謝
參考文獻
第9章用雷射都卜勒測振技術測量運動中的MEMS
9.1概述
9.2雷射都卜勒效應及其干涉檢測
9.2.1雷射都卜勒效應
9.2.2光探測中的散粒噪聲
9.2.3干涉檢測
9.2.4波前像差和雷射散斑
9.3雷射都卜勒測振技術
9.3.1光學裝置
9.3.2零差和外差檢測技術
9.3.3信號處理
9.3.4數據採集
9.4全場測振技術
9.4.1掃描測振儀
9.4.2工作偏差形狀
9.5微觀結構的測量
9.5.1光學裝置
9.5.23D技術
9.5.3範圍和限制
9.6分辨力和精度
9.6.1噪聲限制的分辨力
9.6.2雷射都卜勒測振儀的測量精度和標定
9.7與其他技術的結合
9.8實例
9.8.1雙模式MEMS反射鏡
9.8.2懸臂樑加速度感測器
9.9結論與展望
參考文獻
第10章一種用於對MEMS和MOEMS離面變形進行靜態、準靜態和動態
評價的干涉測量平台
10.1概述
10.2干涉測量平台的結構和操作原理
10.3通過“逐點”偏移法對膜進行光機特性描述
10.3.1SiOxNy薄膜的組成和原子密度
10.3.2SiOxNy薄膜的機械特性
10.3.3實驗結果
10.4通過離面微位移干涉測量確定刮抓式驅動執行器（SDA）的機械技術
10.4.1SDA的操作
10.4.2實驗結果
10.5使用帶頻閃技術的干涉測量法動態評估工作中的微光機電系統器件
10.5.1概述
10.5.2工作薄膜的動態特性
10.5.3扭轉微鏡的動態特性
10.6結論與展望
致謝
參考文獻
第11章試驗電子封裝和MEMS的光電子全息術
11.1概述
11.2MEMS製造過程概述
11.3光電子全息術
11.3.1光電子全息顯微鏡（OEHM）
11.3.2靜態模式
11.3.3時間平均模式
11.4典型套用
11.4.1NIST可溯源量具的試驗
11.4.2MEMS加速度計的研究和表征
11.4.3晶片級試驗
11.4.4表面安裝技術的測量和模擬
11.5總結
致謝
參考文獻
第12章數字全息術及其在MEMS/MOEMS檢測方面的套用
12.1簡介
12.2數字全息術理論及基本原理
12.2.1波陣面的數字記錄和重構
12.2.2數字全息術重構的原理
12.2.3離散化影響
12.3數字全息干涉
12.3.1基本原理
12.3.2全息位移測量
12.3.3全息形狀測量
12.3.4直接的和絕對的相位測量
12.3.5數字全息的優點
12.4數字全息顯微鏡（DHM）
12.4.1數字全息顯微術的光學裝置
12.4.2數字全息術中的像差補償
12.4.3通過在圖像重構平面測定相位碼來去除畸變
12.4.4數字全息顯微術（DHM）中的焦點跟蹤
12.4.5與距離和波長無關的控制尺寸
12.5數字全息術用於微器件研究
12.5.1微器件研究的實驗前提條件
12.5.2採用技術表面研究物體
12.5.3帶光學表面的微器件研究
12.6結論
參考文獻
第13章微系統的散斑測量法
13.1概述
13.2基本原理
13.2.1成像系統中的散斑性質
13.2.2從散斑圖案中提取信息
13.3套用
13.3.1晶片水平的質量保證
13.3.2工作行為的表征
13.4結論
參考文獻
第14章MEMS檢測的光譜技術
14.1概述
14.2拉曼光譜法（RS）
14.2.1原理
14.2.2測量儀器
14.2.3在微系統中的套用
14.3光譜橢偏法（SE）
14.3.1原理
14.3.2在MEMS中的套用
14.4雙光束光譜法（DBS）
14.4.1原理
14.4.2在MEMS中的套用
14.5X射線光電子光譜法（XPS）
14.5.1原理
14.5.2在MEMS中的套用
14.6高解析度電子能量損失光譜法（HREELS）
14.6.1原理
14.6.2在MEMS中的套用
14.7俄歇電子能譜法（AES）
14.7.1原理
14.7.2在MEMS中的套用
14.8布里淵散射（BS）
14.8.1原理
14.8.2在MEMS中的套用
14.9結論
參考文獻
