短波红外相机应用领域介绍

短波红外相机(SWIR,波长范围1~3微米)通过捕捉物质在短波红外波段的辐射或反射特性,突破人眼与可见光相机的感知极限,在工业检测、生产质控等领域展现出不可替代的技术价值。因此在很多领域有广泛的应用。

1. 半导体晶圆内部缺陷检测

半导体晶圆是制造集成电路的核心基材,主要材料为硅(Si)。在晶圆切割、抛光等工艺流程中,残余应力会导致内部微裂纹或晶体结构缺陷。若未及时检测,这些缺陷将直接影响芯片良率,造成巨额经济损失。

技术原理 :硅材料在短波红外波段(如1.2~1.7μm)具有高透射率,短波红外光可穿透晶圆表面,直接成像内部结构。

应用优势 :通过高分辨率短波红外相机(如InGaAs传感器)捕捉缺陷区域的散射光强度差异,可识别微米级裂纹与杂质(检测精度达5μm),阻止不良品流入封装环节,良率提升15%~30%。

2. 工业物料智能分选系统

短波红外光谱与物质分子振动(如C-H、O-H键的合频与倍频)高度相关,不同材料的光谱特征差异为自动化分选提供可靠依据。

技术实现 :多光谱短波红外成像系统(如线阵相机)结合高速分拣机械臂,可实时分析物料反射光谱并分类。

典型场景

塑料回收 :区分PET、PVC等近透明塑料(吸收峰位于1.4μm与1.7μm),分拣纯度>99%。

农产品筛选 :检测谷物霉变(霉斑在1.45μm水分吸收峰异常)或茶叶等级(茶多酚含量光谱量化),处理速度达10吨/小时。

3. 高温生产线精准测温

传统长波红外测温(8~14μm)在高温场景易受环境辐射干扰,而短波红外测温(1~3μm)基于目标自身热辐射,更适合高温(300℃以上)快速移动物体的非接触式监测。

技术突破:

抗拖尾成像: 短波线阵相机以微秒级曝光时间冻结运动物体,消除传送带场景下的图像模糊(拖尾误差降低90%)。

多目标同步测温 :结合热辐射模型与多光谱算法,实现钢坯连铸生产线中多个目标的温度场分布成像(测温精度±2℃)。

4. 光伏电池隐裂缺陷诊断

晶体硅太阳能电池的隐裂、断栅等缺陷会显著降低发电效率,但传统目检或可见光成像难以发现内部损伤。

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