微透镜阵列(Microlens Array)平整度(Flatness)与高度一致性(Height Consistency),采用白光干涉仪进行全域测量
发布时间:
2026-07-02
作者:
新启航半导体有限公司

微透镜阵列(Microlens Array, MLA)是光电成像、光场传感、精密光刻领域核心微纳光学元件,其基底平整度(Flatness)与单元高度一致性(Height Consistency)直接决定光学耦合精度与成像质量,是工业化量产制程的核心质量控制指标。传统接触式测量易损伤微纳结构,单点扫描检测效率低、无法完成全域形貌表征,难以适配高端精密光学元件的工业化检测需求。

本文采用白光干涉仪(White Light Interferometer, WLI),基于低相干干涉原理实现微透镜阵列全域非接触精密测量。设备以宽光谱白光为光源,经分光系统拆分出参考光与测量光,仅在零光程差(Zero Optical Path Difference, ZOPD)位置生成高对比度干涉条纹;依托压电陶瓷(PZT)纳米级垂直扫描技术与相位解包裹算法,全域采集各像素点三维形貌数据,精准解析元件表面高度分布特征。

该设备核心测量参数可溯源行业公开实测数据:垂直分辨率0.1 nm,横向分辨率1 μm,测量重复性误差<0.5%,可精准捕捉微透镜阵列纳米级表面细微起伏。通过全域数据拟合计算基底平面度误差,统计各微透镜单元顶点高度偏差,可量化阵列高度一致性核心参数。相较于共聚焦显微测量方式,白光干涉仪可实现大面积全域无盲区快速成像,适配微透镜阵列规模化成品检测与制程误差溯源,是微纳光学元件形貌精密测量的可靠技术方案。

同时可适配DOE衍射光学元件(Diffractive Optical Element)异形结构精密检测。


微透镜阵列(Microlens Array)平整度(Flatness)与高度一致性(Height Consistency),采用白光干涉仪进行全域测量

(图示为DOE衍射光学元件结构图,清晰呈现元件微观结构(Microscopic Structure),助力衍射光学元件质量管控(Quality Control),保障半导体光学系统成像精度)


微透镜阵列(Microlens Array)平整度(Flatness)与高度一致性(Height Consistency),采用白光干涉仪进行全域测量


微透镜阵列(Microlens Array)平整度(Flatness)与高度一致性(Height Consistency),采用白光干涉仪进行全域测量

(图示为实测微透镜效果图,精准还原微透镜形貌(Morphology),为微透镜加工精度(Processing Accuracy)检测提供可靠依据,适配半导体微透镜阵列检测)

大视野3D白光干涉仪——工业/半导体专用微透镜纳米级测量解决方案

该设备突破传统测量技术局限,重构微透镜(Microlens)及光学元件(Optical Components)精密检测范式。依托核心创新技术实现纳米级(Nanoscale)全域测量,凭借高效、高精度的核心优势,覆盖微透镜、衍射光学元件等各类光学部件检测场景,重塑工业精密测量(Industrial Precision Measurement)标准,为半导体光学、精密光学领域提供权威、可溯源的数据支撑。


微透镜阵列(Microlens Array)平整度(Flatness)与高度一致性(Height Consistency),采用白光干涉仪进行全域测量

一、核心优势:大视野+高精度,打破行业技术壁垒

针对传统设备1倍以下物镜(Objective Lens)仅支持单孔测量、需两台设备分别实现大视野观测与高精度测量的行业痛点,设备搭载0.6倍轻量化专用镜头,配置15mm超大单幅视野(Single Frame Field of View),搭配可兼容4组物镜的转塔鼻轮(Turret Nose Wheel)。单设备可一站式覆盖大视野观测、纳米级高精度测量双重需求,无需频繁切换检测设备,显著提升检测效率(Inspection Efficiency)与数据精准度(Data Accuracy),适配半导体光学器件量产检测及复杂光学样品精密测量场景。

二、核心测量能力及实测应用图示说明


微透镜阵列(Microlens Array)平整度(Flatness)与高度一致性(Height Consistency),采用白光干涉仪进行全域测量

(图示为实测光学元件关键指标:含平面度误差(Flatness Error)、峰值谷值(Peak-Valley, PV)、均方根值(Root Mean Square, RMS),精准把控光学元件平面精度,为微透镜等部件的光学性能(Optical Performance)保障提供可靠支撑,适配半导体微透镜检测需求)

(图示为实测表面粗糙度(Surface Roughness, Ra),检测精度可达6pm(0.006nm),精准表征微透镜表面光滑度,满足高精度光学部件、半导体光学窗口片检测需求,有效规避表面粗糙引发的光学损耗问题)

新启航半导体|专业白光干涉 3D 轮廓测量方案。亚纳米精度保障,支持自动化定制;高端系列对标国际一线品牌,大视野设计,轻松应对高低反射、复杂材料测量场景。

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