一、工艺痛点与传统检测局限
微透镜阵列排布间距(Array Pitch)是决定匀光、光束匹配、光学耦合性能的核心几何参数,其排布一致性直接影响半导体光学器件的成品性能与良率[1][4]。在模压、纳米压印、注塑量产过程中,模具对位偏差、基材拉伸形变、压印压力不均、固化收缩差异等因素,极易引发阵列间距偏移、排布不均、局部错位等异常问题[3]。间距超差会造成光束阵列紊乱、匀光失效、模组耦合异常,最终导致产品功能性报废。
依据ISO 14880-4:2024光学光子学微透镜阵列测试标准,传统二维显微镜仅支持定点局部测量,无法覆盖阵列全域数据,测量误差大、批量检测效率低,难以量化量产工艺波动,无法满足高精度制程调控需求[4]。

二、白光干涉仪量产检测与工艺调控原理
白光干涉仪基于三维光学轮廓测量技术,可实现微透镜阵列无损、全域、批量式精密检测,契合半导体光学元件量产质控标准[1][2]。设备可全自动扫描整片阵列,精准采集各透镜单元中心坐标、排布间距、面型形貌等核心参数,自动识别全局间距偏差与局部异常点位[7]。

通过量化工艺误差数据,可精准溯源模具对位、压合工艺、材料形变等异常根源,为生产参数修正、模具校准、制程稳定性优化提供可靠数据支撑,有效提升微透镜阵列排布一致性,稳定量产良率[3]。
三、大视野3D白光干涉仪核心技术优势
针对微透镜、DOE衍射光学元件等精密半导体光学部件检测需求,专用大视野3D白光干涉仪突破传统设备技术局限,解决了传统设备需两台仪器分别实现大视野观测与高精度测量的行业痛点[5]。

设备搭载0.6倍轻量化镜头,配备15mm超大单幅视野,兼容四物镜转塔鼻轮配置,单设备即可覆盖全域大视野筛查与纳米级高精度精测双重需求,无需频繁切换设备,大幅提升批量检测效率与数据一致性[5]。测量精度可达6pm(0.006nm),可精准检测表面粗糙度、平面度误差、PV峰值谷值、RMS均方根值等关键指标,有效规避光学表面缺陷引发的光损耗问题[8][9]。
四、实测应用场景说明
1、 DOE衍射光学元件检测:可精准捕捉元件微观结构形貌,把控结构精度,保障半导体光学系统成像稳定性,适配批量质量管控需求[6]。
2、 微透镜阵列形貌实测:高精度还原透镜三维形貌,精准核验加工精度,满足半导体微透镜阵列量产检测标准[2]。
3、 光学参数精密检测:量化平面度、PV、RMS、表面粗糙度等核心指标,严格把控光学元件面型精度与表面光滑度,适配高端半导体光学窗口片、微透镜组件检测场景[8]。

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参考文献
[1] Bruker. Full Characterization of Microlenses Using White Light Interferometry[R/OL]. 2026, https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/test-and-measurement/3d-optical-profilers/resource-library/an-581-full-characterization-of-microlenses-using-white-light-int.html
[2] 光学学报. 白光显微干涉多倍率形貌数据融合方法研究[J]. 2026.
[3] 国家知识产权局. 一种微透镜阵列超精密加工误差评定方法与系统(CN114136591B)[P]. 2023-09-08.
[4] ISO 14880-4:2024. Optics and photonics — Microlens arrays — Part 4: Test methods for geometrical properties[S]. 2024.
[5] CSDN. 从超光滑到微透镜阵列:白光干涉仪在典型光学元件关键参数检测中的实战解析[EB/OL]. 2026.
[6] 北京中科光析科学技术研究所. 微透镜阵列精密检测技术方案[EB/OL]. 2025.
[7] 一种微阵列透镜白光干涉检测系统及方法(CN202512048643.X)[P]. 2025.
[8] 光谱学与光谱分析. 基于相关度的白光干涉信号解调算法[J]. 2023.
[9] 光学学报. 白光干涉测量系统中的相位噪声抑制方法研究[J]. 2026.
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