在現代精密制造與科研領域,表面粗糙度的測量精度直接決定了產品質量與研發深度。傳統接觸式測量方法因其易劃傷樣品、測量效率低等局限,已難以滿足超精密表面的檢測需求。Sensofar
白光干涉儀作為一種非接觸式3D光學輪廓儀,憑借其亞納米級縱向分辨率和大視場快速測量能力,正成為表面粗糙度分析領域的技術標準。

一、核心技術:白光干涉原理實現無損測量
Sensofar白光干涉儀的測量核心在于光的干涉效應。設備光源發出的白光經過分光棱鏡后分為兩束光:一束照射到被測樣品表面(測量臂),另一束照射到參考鏡。當兩束光反射后重新匯合時,由于光程差的存在,會產生明暗相間的干涉條紋。
通過精密壓電陶瓷(PZT)驅動參考鏡進行Z軸掃描,系統能夠精確捕捉每個像素點對應的干涉波包峰值位置。這一過程將微觀表面的高度信息轉化為數字化信號,最終通過算法重建出完整的三維形貌圖。這種非接觸式測量方式全部避免了探針劃傷樣品表面,尤其適用于測量超光滑表面(如光學鏡片、晶圓)或柔軟易損材料。
二、核心優勢:高精度與高效率的結合
相比傳統輪廓儀,Sensofar白光干涉儀在粗糙度測量中展現出三大核心優勢:
1.亞納米級縱向分辨率:得益于白光干涉技術的特性,設備在垂直方向(Z軸)的分辨率可達0.1納米(nm)甚至更高。這意味著它能夠精準捕捉超光滑表面的微小起伏,精確計算Ra(算術平均粗糙度)、Rz(微觀不平度十點高度)等參數,為半導體制造和光學加工提供可靠的數據支持。
2.抗振動干擾與實時補償:工業現場往往存在環境振動,傳統光學測量對此極為敏感。Sensofar設備內置實時環境補償算法(REC),能夠在振動幅度超過100nm的環境下維持納米級的測量重復性,無需依賴昂貴且笨重的光學隔振平臺,實現了在車間環境下的穩定作業。
3.大視場快速掃描:設備支持從2.5倍到150倍的多級物鏡切換,低倍率下可實現毫米級視場的快速掃描,結合自動圖像拼接技術,能夠在幾分鐘內完成大面積樣品的全貌測量,極大提升了檢測效率。
三、核心應用:從實驗室到工業產線的全覆蓋
Sensofar白光干涉儀的測量能力覆蓋了從超光滑到中等粗糙度的廣泛表面,其應用場景較具深度與廣度:
1.半導體與微電子制造:在晶圓制造環節,用于檢測薄膜厚度均勻性、晶圓表面粗糙度以及蝕刻工藝后的臺階高度。其高精度特性是保障芯片良品率的關鍵。
2.光學元件檢測:針對透鏡、反射鏡等光學元件,設備能夠量化表面瑕疵(如劃痕、凹坑)和面形誤差,確保光學元件的成像質量與性能。
3.精密零部件與模具:在汽車零部件、精密模具及3C電子玻璃蓋板的檢測中,設備能夠快速評估表面紋理、磨損情況及加工質量,滿足產線100%全檢的嚴苛要求。
4.科研與新材料開發:在材料科學領域,用于表征納米材料、涂層及生物組織的表面形貌,為新材料性能研究提供微觀結構數據支持。
總結:Sensofar白光干涉儀通過將光學干涉技術與智能算法深度融合,實現了對表面粗糙度的非接觸、高精度、高效率測量。它不僅解決了傳統測量手段的痛點,更以其接觸的性能指標,為制造與前沿科研提供了至關重要的微觀測量解決方案。無論是追求光滑的光學鏡片,還是結構復雜的工業模具,Sensofar都能提供精準的“表面指紋”數據,助力產品質量的持續提升。