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将成像范围从传统可见光谱扩展至900-1700nm短波红外波段，在严格的尺寸与功率限制下为工业检测和科学研究提供紧凑型高性能成像方案。系统采用标准玻璃透镜系统与高灵敏度InGaAs成像模块，兼顾传统显微镜平台兼容性与硅基材料穿透检测能力；通过照明模块、成像模块与机械模块的模块化架构，实现对半导体晶片、陶瓷、复合材料以及工业组件亚表面结构的高精度无损观察。
产品特点
- 成像光谱范围覆盖900-1700nm短波红外波段
- 标准玻璃光学系统兼容传统显微镜平台，降低系统集成成本
- SWIR光子可穿透硅基材料，适用于亚表面缺陷无损检测
- 模块化架构设计，支持照明、成像与机械模块灵活配置
- 提供BSM-T100VA、BSM-T180VB、BSM-T090VA(Customized)、BSM-T110VA(Customized)四种管镜方案
- 支持高数值孔径无限远SWIR显微物镜与常规无限远SWIR显微物镜
- 同轴落射式科勒照明，支持1550/1400/1300/1200nm LED光源
- 标准C接口相机接口，兼容SWIR系列相机
- M Plan Apo NIR专业物镜系列覆盖5X-50X HR
- 支持SWIR5000KMA、SWIR3000KMA、SWIR1300KMA、SWIR330KMA相机配置
- 成像模块可兼顾高速采集与低噪声成像需求
- 精密CNC加工与防振设计，适合自动化和高通量工作流程
- 增强材料对比度，提升可见光难以识别特征的可见性
- 适用于半导体制造、材料科学与工业检测场景
系统配置与参数
兼顾标准光学兼容性、硅穿透能力与模块化扩展能力的SWIR显微成像系统
系统技术原理
BSM系列通过将显微成像范围从可见光扩展至900-1700nm短波红外波段，为硅基材料、陶瓷、复合材料和工业组件提供亚表面结构观察能力。系统在尺寸与功率受限条件下，结合标准玻璃光学、SWIR成像模块和精密机械设计，实现兼顾兼容性、对比度与稳定性的模块化显微解决方案。
光学兼容性
系统使用标准玻璃透镜光学结构，无需MWIR/LWIR系统常见的反射光学元件，可更容易集成至传统显微镜平台并降低制造成本。
硅穿透能力
SWIR光子能量低于硅带隙，可对硅基材料内部缺陷进行无损检测，适用于晶圆微裂纹、芯片互连和焊接缺陷等亚表面观察。
模块化架构
照明模块、成像模块与机械模块独立配置，支持按波长、传感器和自动化需求灵活组合，适合实验室与高通量检测流程。
半导体制造
适用于硅晶圆、芯片互连和封装结构的亚表面缺陷检测，帮助提升半导体制造过程的质量控制效率。
材料科学
可识别陶瓷和复合材料中的隐裂、分层和内部结构差异，为新材料分析与失效研究提供更高对比度图像。
工业检测
在不破坏组件的前提下分析内部结构和装配质量，适用于工业样件的无损检测与过程验证。
管镜系统参数
BSM系列根据不同SWIR显微物镜和像面需求，提供四种管镜系统方案，统一采用同轴落射式科勒照明与C接口相机接口。
BSM-T100VA
标准型号
- 物镜支持
- 支持高数值孔径无限远SWIR显微物镜
- 管镜焦距
- 100mm
- 像面尺寸
- 33mm（使用200mm焦距管镜）
- 光谱范围
- 900-1700nm
- 相机接口
- C接口
- 照明方式
- 同轴落射式科勒照明
- 照明光源
- 1550/1400/1300/1200nm LED光源
BSM-T180VB
标准型号
- 物镜支持
- 支持常规无限远SWIR显微物镜
- 管镜焦距
- 180mm
- 像面尺寸
- 24mm（使用180mm焦距管镜）
- 光谱范围
- 900-1700nm
- 相机接口
- C接口
- 照明方式
- 同轴落射式科勒照明
- 照明光源
- 1550/1400/1300/1200nm LED光源
BSM-T090VA
Customized
- 物镜支持
- 支持高数值孔径无限远SWIR显微物镜
- 管镜焦距
- 90mm
- 像面尺寸
- 33mm（使用200mm焦距管镜）
- 光谱范围
- 900-1700nm
- 相机接口
- C接口
- 照明方式
- 同轴落射式科勒照明
- 照明光源
- 1550/1400/1300/1200nm LED光源
BSM-T110VA
Customized
- 物镜支持
- 支持高数值孔径无限远SWIR显微物镜
- 管镜焦距
- 110mm
- 像面尺寸
- 33mm（使用200mm焦距管镜）
- 光谱范围
- 900-1700nm
- 相机接口
- C接口
- 照明方式
- 同轴落射式科勒照明
- 照明光源
- 1550/1400/1300/1200nm LED光源
M Plan Apo NIR物镜系列
M Plan Apo NIR系列物镜针对SWIR波段进行优化，在工作距离、分辨率与焦深之间提供平衡配置，适合半导体、材料与工业检测应用。
| 品名 | 数值孔径(NA) | 工作距离(WD/mm) | 焦距(f/mm) | 分辨率(R/μm) | 物镜焦深(±D.F./μm) | FN(mm) | 重量(g) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M Plan Apo NIR 5X | 0.14 | 37.5 | 40 | 2.0 | 14 | 24 | 220 |
| M Plan Apo NIR 10X | 0.26 | 30.5 | 20 | 1.1 | 4.1 | 24 | 250 |
| M Plan Apo NIR 20X | 0.4 | 20 | 10 | 0.7 | 1.7 | 24 | 300 |
| M Plan Apo NIR 50X | 0.42 | 17 | 4 | 0.7 | 1.6 | 24 | 315 |
|
M Plan Apo NIR 50X HR 高分辨率版本 |
0.65 | 10 | 4 | 0.4 | 0.7 | 24 | 450 |
SWIR系列相机配置
BSM系列可搭配多款内置TEC的SWIR相机，覆盖0.33M至5.0M分辨率，兼顾不同视场、速度与检测灵敏度需求。
SWIR5000KMA
- 传感器
- 5.0M / IMX992(M,GS)
- 传感器尺寸
- 1/1.4'' (8.94x7.09)
- 像素尺寸
- 3.45x3.45μm
- G光灵敏度
- 51.5dB
- 暗电流
- 48.5dB
- 数据接口
- USB3
- FPS / 分辨率
-
61.9@2560x2048135.7@1280x1024
- 采样平均
-
1x11x1
- 曝光时间
- 15μs~60s
- 外形尺寸
- 80mm
- 制冷
- Built-in TEC
SWIR3000KMA
- 传感器
- 3.0M / IMX993(M,GS)
- 传感器尺寸
- 1/1.8'' (7.07x5.3)
- 像素尺寸
- 3.45x3.45μm
- G光灵敏度
- 51.5dB
- 暗电流
- 48.5dB
- 数据接口
- USB3
- FPS / 分辨率
-
93@2048x1536176@1024x768
- 采样平均
-
1x11x1
- 曝光时间
- 15μs~60s
- 外形尺寸
- 80mm
- 制冷
- Built-in TEC
SWIR1300KMA
- 传感器
- 1.3M / IMX990(M,GS)
- 传感器尺寸
- 1/2'' (6.40x5.12)
- 像素尺寸
- 5x5μm
- G光灵敏度
- 58.7dB
- 暗电流
- 52.6dB
- 数据接口
- USB3
- FPS / 分辨率
-
200@1280x1024392@640x512
- 采样平均
-
1x11x1
- 曝光时间
- 15μs~60s
- 外形尺寸
- 80mm
- 制冷
- Built-in TEC
SWIR330KMA
- 传感器
- 0.33M / IMX991(M,GS)
- 传感器尺寸
- 1/4'' (3.20x2.56)
- 像素尺寸
- 5x5μm
- G光灵敏度
- 58.7dB
- 暗电流
- 52.6dB
- 数据接口
- USB3
- FPS / 分辨率
-
400@640x512753@320x256
- 采样平均
-
1x11x1
- 曝光时间
- 15μs~60s
- 外形尺寸
- 80mm
- 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
- 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
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系统将成像波段扩展至900-1700nm，可观察传统可见光显微镜难以呈现的亚表面结构与内部特征。 |
| X射线检测 | BSM系统依托标准光学平台与实时图像观察流程，适合需要高对比度显微观察和日常实验室集成的检测场景。 |
| 超声检测 | BSM系统可直接输出显微图像，便于观察细微结构分布、缺陷边界和材料对比度变化。 |
| 中波/长波红外系统 | BSM系统采用标准玻璃光学元件，更利于与现有显微镜平台兼容，并降低系统实现复杂度。 |
系统配置与配件
标准配置
- BSM主机系统（T100VA/T180VB标准型号，T090VA/T110VA可定制）
- 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
外形尺寸
精密工程设计，紧凑型模块化结构
图 1 BSM-T100VA 短波红外显微系统实物图
图 2 BSM-T100VA 短波红外显微系统尺寸图（不含物镜）
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。