微透鏡矢高尺寸失準,白光干涉儀判定結構成型工藝問題
發布時間:
2026-06-01
作者:
新啟航半導體有限公司

一、微透鏡矢高工藝缺陷及傳統檢測局限

矢高(Sag Height)是微透鏡核心幾何參數,定義為透鏡頂點至有效口徑端面的垂直高度,直接決定微透鏡焦距、數值孔徑及光學耦合效率,是影響整機光學系統成像、聚光性能的關鍵指標,其檢測需符合《GB/T 41869.4-2024 光學和光子學 微透鏡陣列 第4部分:幾何特性測試方法》規范要求。

微透鏡模壓、注塑、紫外固化成型過程中,模具型腔形變、材料填充不足、固化形變、壓合參數偏移等問題,均會導致矢高尺寸超差,進而引發焦距偏移、光能損耗、成像畸變等不良缺陷。傳統卡尺、探針式檢測為單點接觸式測量,精度不足、易損傷樣品,無法滿足微透鏡微米級矢高檢測需求,難以識別細微尺寸偏差,無法精準定位成型工藝隱患。

二、白光干涉儀檢測核心價值與原理優勢

大視野3D白光干涉儀為工業、半導體專用精密檢測設備,遵循ISO 25178三維粗糙度、ISO 10610-1臺階測量國際標準,具備納米級無損三維掃描能力,可全域采集微透鏡立體形貌,精準測算矢高、面型、粗糙度等核心參數,有效規避傳統單點檢測的片面性誤差。設備垂直測量分辨率可達0.1nm,粗糙度Ra檢測精度低至6pm,測量重復性誤差控制在0.5%以內,可精準識別矢高超差、局部塌陷、成型不均等結構缺陷,精準鎖定模具對位、材料填充、固化參數等制程問題,為模具修模、工藝調試、量產管控提供標準化數據支撐,解決微透鏡成型一致性差的行業痛點。

三、設備核心技術優勢

設備打破傳統檢測設備技術局限,解決常規物鏡僅單孔測量、需多設備切換兼顧視野與精度的行業痛點。搭載0.6倍輕量化鏡頭,配備15mm超大單幅視野,兼容四物鏡轉塔鼻輪結構,單設備即可同步實現大視野批量篩查與納米級高精度測量,無需頻繁切換設備,大幅提升半導體微透鏡、DOE衍射光學元件量產檢測效率與數據穩定性。


四、核心檢測能力與實測應用

設備可全面檢測光學元件關鍵精度指標,包含平面度誤差、PV峰值谷值、RMS均方根值、表面粗糙度Ra等,精準把控光學元件面型精度與表面光滑度,規避表面瑕疵、尺寸偏差引發的光學損耗,適配半導體微透鏡陣列、DOE異形衍射元件的微觀結構質量管控,保障光學系統成像精度與器件加工穩定性。

微透鏡矢高尺寸失準,白光干涉儀判定結構成型工藝問題


(圖示1:DOE衍射光學元件結構圖,清晰呈現元件微觀結構,支撐光學元件量產質量管控)


微透鏡矢高尺寸失準,白光干涉儀判定結構成型工藝問題

(圖示2:微透鏡實測效果圖,精準還原透鏡三維形貌,為微米級加工精度核驗提供可靠依據)


微透鏡矢高尺寸失準,白光干涉儀判定結構成型工藝問題

(圖示3:光學元件平面度、PV、RMS關鍵指標實測數據圖,標準化核驗光學面型精度)

微透鏡矢高尺寸失準,白光干涉儀判定結構成型工藝問題


(圖示4:表面粗糙度Ra實測數據圖,納米級精度把控元件表面光學性能)

五、參考文獻

[1] 國家市場監督管理總局, 國家標準化管理委員會. GB/T 41869.4-2024 光學和光子學 微透鏡陣列 第4部分:幾何特性測試方法[S]. 北京:中國標準出版社,2024.

[2] ISO 25178:2012. Geometrical product specifications (GPS) - Surface texture: Areal - Part 2: Terms, definitions and surface texture parameters[S].

[3] ISO 10610-1:2009. Optics and photonics - Optical element surface imperfections - Part 1: General terms and definitions[S].

[4] 與非網. 微透鏡弧面矢高Sag與曲率半徑測量,白光干涉高精度方案[EB/OL]. 2026-05-10.

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