BSM系列短波红外模块化显微系统

产品介绍

BSM系列短波红外模块化显微系统是新一代SWIR显微成像技术平台,将成像范围从传统可见光谱(400-700nm)扩展至900-1700nm波段。系统采用高灵敏度InGaAs传感器技术,配合专业M Plan Apo NIR物镜系列,突破了硅基材料的光学屏障,实现穿透式无损检测。通过模块化架构设计,集成了先进的照明模块、成像模块和精密机械模块,为半导体制造、材料科学和工业检测领域提供微米级分辨率的亚表面缺陷检测能力。系统利用标准玻璃透镜,避免了昂贵的反射光学元件,显著降低了SWIR成像的技术门槛和应用成本。

产品特点

  • 900-1700nm短波红外成像波段全覆盖
  • 硅基材料穿透成像技术,实现无损内部检测
  • 三款管镜系统可选(BSM-T180VA/T090VA/T100VA)
  • 最大33mm像面尺寸设计,兼容大靶面传感器
  • M Plan Apo NIR专业物镜系列(5X-50X HR)
  • 0.4μm超高光学分辨率(50X HR物镜)
  • 同轴落射式科勒照明系统
  • 1200/1300/1400/1550nm多波长LED光源集成
  • 兼容高性能InGaAs传感器相机(0.33M-5.0M)
  • 实时成像能力,帧率高达400fps@640×512
  • TEC制冷技术,确保低噪声高信噪比成像
  • 标准C接口设计,兼容多种相机系统
  • 模块化架构,支持灵活定制和升级
  • 精密CNC加工与防振设计
  • 标准玻璃光学系统,成本效益优化

系统配置与参数

突破传统光学限制的SWIR显微成像技术,为半导体和材料检测提供革新性解决方案

系统技术原理

BSM系列利用短波红外光的独特物理特性,实现对硅基材料和其他半导体材料的穿透成像。系统通过精密的光学设计和高灵敏度传感器,将传统显微镜无法观察的内部结构可视化。

硅穿透成像技术

SWIR光子能量低于硅带隙(1.1eV),可穿透硅基材料实现内部缺陷无损检测,包括微裂纹、焊接故障等亚表面缺陷

光学系统兼容性

采用标准玻璃透镜系统,避免中波和长波红外成像所需的昂贵反射光学元件,降低制造成本并简化系统集成

模块化架构设计

照明模块、成像模块和机械模块独立设计,支持根据特定波长、传感器或自动化需求进行定制升级

增强材料对比度

SWIR波长提高了在可见光中被遮挡特征的可见性,实现对复合材料内部结构的清晰成像

管镜系统配置

标准配置 - 通用检测平台
型号:BSM-T180VA / BSM-T090VA
管镜焦距
180mm / 90mm
像面尺寸
24mm (180mm管镜)
光谱范围
900-1700nm
照明方式
同轴落射科勒照明
LED光源
1200/1300/1400/1550nm
高端配置 - 极限性能平台
型号:BSM-T100VA
管镜焦距
100mm
像面尺寸
33mm (200mm管镜)
光谱范围
900-1700nm
照明方式
同轴落射科勒照明
LED光源
1200/1300/1400/1550nm

M Plan Apo NIR物镜系列

专为SWIR波段优化设计的高性能显微物镜,提供卓越的成像质量和穿透能力

型号 放大倍率 数值孔径(NA) 工作距离(WD) 焦距 分辨率 景深 视场数(FN) 重量
M Plan Apo NIR 5X 5X 0.14 37.5mm 40mm 2.0μm 14μm 24mm 220g
M Plan Apo NIR 10X 10X 0.26 30.5mm 20mm 1.1μm 4.1μm 24mm 250g
M Plan Apo NIR 20X 20X 0.4 20mm 10mm 0.7μm 1.7μm 24mm 300g
M Plan Apo NIR 50X 50X 0.42 17mm 4mm 0.7μm 1.6μm 24mm 315g
M Plan Apo NIR 50X HR
高分辨率版本
50X 0.65 10mm 4mm 0.4μm 0.7μm 24mm 450g

SWIR系列相机配置

配备TEC制冷的高性能InGaAs传感器相机,提供卓越的信噪比和成像质量

SWIR5000KMA
传感器
5.0M IMX992 (M,GS)
传感器尺寸
1/1.4'' (8.94x7.09mm)
像素尺寸
3.45x3.45μm
信噪比
高增益: 51.5dB
低增益: 48.5dB
帧率
61.9@2560x2048
135.7@1280x1024
曝光时间
15μs~60s
制冷
Built-in TEC
SWIR3000KMA
传感器
3.0M IMX993 (M,GS)
传感器尺寸
1/1.8'' (7.07x5.3mm)
像素尺寸
3.45x3.45μm
信噪比
高增益: 51.5dB
低增益: 48.5dB
帧率
93@2048x1536
176@1024x768
曝光时间
15μs~60s
制冷
Built-in TEC
SWIR1300KMA
传感器
1.3M IMX990 (M,GS)
传感器尺寸
1/2'' (6.40x5.12mm)
像素尺寸
5x5μm
信噪比
高增益: 58.7dB
低增益: 52.6dB
帧率
200@1280x1024
392@640x512
曝光时间
15μs~60s
制冷
Built-in TEC
SWIR330KMA
传感器
0.33M IMX991 (M,GS)
传感器尺寸
1/4'' (3.20x2.56mm)
像素尺寸
5x5μm
信噪比
高增益: 58.7dB
低增益: 52.6dB
帧率
400@640x512
753@320x256
曝光时间
15μs~60s
制冷
Built-in TEC

典型应用案例

BSM系统在半导体制造、材料科学等领域的专业应用

半导体制造与检测

BSM系列在半导体制造过程中实现对硅晶片和芯片内部缺陷的无损检测。系统能够穿透硅基材料,清晰显示亚表面缺陷、微裂纹和互连结构,为芯片质量控制和失效分析提供关键技术支持。

应用案例

设备: BSM-T090VA系统 物镜: 10X无限远SWIR显微物镜 相机: SWIR5000KMA 样品: 硅基芯片 结果: 成功检测并定位芯片内部隐裂
  • 硅晶片内部缺陷无损检测
  • 芯片互连结构完整性评估
  • 亚表面微裂纹精确定位
  • 焊接质量实时监控
  • 封装完整性验证

陶瓷材料缺陷检测

系统在陶瓷和复合材料检测中发挥重要作用,能够识别表面下的裂纹、孔隙和夹杂物。SWIR成像技术揭示了传统光学方法无法观察的内部结构缺陷,为材料质量评估提供可靠依据。

应用案例

设备: BSM-T090VA系统 物镜: 10X无限远SWIR显微物镜 相机: SWIR5000KMA 样品: 陶瓷材料 结果: 清晰显示陶瓷内部隐裂分布
  • 陶瓷内部裂纹可视化
  • 复合材料分层检测
  • 孔隙率分布分析
  • 夹杂物识别定位
  • 结构完整性评估

更多应用领域

工业无损检测

BSM系列为工业部件提供高精度无损检测能力。系统能够分析组件内部结构,检测装配缺陷,评估材料均匀性,无需破坏性拆解即可完成全面质量评估。

  • 组件内部结构分析
  • 装配质量验证
  • 材料均匀性评估

材料科学研究

系统在材料科学研究中用于分析新材料的微观结构、相分布和缺陷特征。SWIR成像提供了独特的材料对比度,有助于理解材料性能与微观结构的关系。

  • 新材料结构表征
  • 相分布可视化
  • 晶界观察分析

技术优势对比

对比技术 BSM系统优势
传统光学显微镜 BSM系统可穿透硅基和其他不透明材料,观察内部结构,而传统显微镜仅能观察表面
X射线检测 BSM系统无辐射危害,分辨率更高,可实现实时成像,设备成本和维护费用更低
超声检测 BSM系统提供更高的空间分辨率和图像清晰度,可识别微米级缺陷
中波/长波红外系统 BSM系统使用标准玻璃光学元件,成本更低,与现有显微镜平台兼容性更好

系统配置与配件

标准配置
  • BSM主机系统(T180VA/T090VA/T100VA可选)
  • 多波长LED光源模块
  • 同轴落射照明系统
  • C接口相机适配器
  • 精密调焦机构
可选配件
  • M Plan Apo NIR物镜系列(5X-50X HR)
  • SWIR相机系列(330K-5000K分辨率)
  • 自动化样品台
  • 图像采集分析软件
  • 防振平台
  • 定制波长LED光源

BSM系列采用模块化架构设计,可根据特定波长、传感器或自动化需求进行定制升级

BSM系统优势

革新性的SWIR显微成像技术,开启材料内部检测新纪元

硅穿透成像能力

SWIR光子能量低于硅带隙,可穿透硅基材料实现内部缺陷无损检测,包括微裂纹、焊接故障等亚表面缺陷。

宽波段成像覆盖

900-1700nm宽波段成像能力,配备多波长LED光源,满足不同材料和应用的成像需求。

模块化架构设计

照明、成像和机械模块独立设计,支持根据特定需求进行定制升级,确保系统的灵活性和可扩展性。

高性价比方案

使用标准玻璃光学元件,避免昂贵的反射光学系统,降低设备成本和维护费用。

实时成像能力

高速InGaAs传感器支持实时成像,帧率高达400fps,满足在线检测和动态观察需求。

微米级分辨率

专业M Plan Apo NIR物镜系列,分辨率可达0.4μm,精确识别微小缺陷和结构细节。

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