白光干涉仪(原理)

NanoSystem白光干涉仪深圳市欧博浩瀚科技有限公司()刘友喜（LeoKeenLiu）[e-mail]三维测量技术比较COMPAREOpticalTriangulationCSM1nm1um1mm1nm1um1mm垂直分辨率垂直测量范围AFMWSIPSIOPT:光学三角测量CSM:共焦扫面显微镜PSI:移向干涉测量法WSI:白光干涉法AFM:原子力显微镜三维图像的比较根据测量技术特征测量技术高分辨率优点（特点）缺点OpticalTriangulation光学三角测量数μm使用简单测量速度/精度非常低容易配备到设备镜面或透明物体不能测量有相对较宽的测量范围水平方向分辨率低运行距离（W.D）Long很难测量粗糙程度CSM激光共焦显微镜数十~数百nm可获得深度深的影像根据倍率变更测量分辨率容易观察表面状态的2D10X以下很难测量细微形状可选择测量速度及精度高度测量精度相对较低高倍率使用便利激光寿命短PSI移相干涉测量﹤0.1nm根据倍率分辨率没有变更临近像素高度差必须是使用波长的1/2使用单波长的干涉主要用于镜面测量高分辨率/可高速测量WSI白光扫描干涉﹤0.5nm根据倍率分辨率没有变更150X以上的透镜很难制作使用多重波长光的干涉无测量无的高度限制（数mm）测量长度对比可精密测量AFM原子力显微镜﹤0.1nm可垂直、水平相同的精密测量测量速度非常低可测量数十纳米的形状广域/急剧的段差、无法测量可测量表面错误状态被测物布置困难受环境影响严重产品主要功能•三次元形状测量•表面粗糙度(Ra,Rq,Rp,Rv,Rt,Rz)•高度，段差，幅度测量(数纳米到最大5mm)•关心领域信息(体积,断面积)•2D测量产品主要特征•高度方向测量分辨率0.1nm的高分辨率•与倍率无关的分辨率固定(Z轴)•使用方法简单，测量快速•非破坏性，无样品破损•反复性及再现性优秀•测量容易HighAccuracyNon-Contact3DSurfaceProfiler“使用白光干涉仪的纳米分辨率三维形状测量”NanoView系列（NV系列）•更精确！•更快速!•更简便!NV-1800NV-2400NV-2700NV-3200Specification型号NV-1800NV-2400NV-2700NV-3200测量原理非接触三维白光扫描干涉法（WSI）/移相干涉法（PSI）视场放大镜1.0X（标配）1.0X（标配）1.0X（标配）1.0X（标配）物镜单镜头可选5个镜头（手动鼻轮）可选5个镜头（自动鼻轮）可选5个镜头（自动鼻轮）光源白光LED光源扫描方式闭环控制压电促动扫描方式纵向扫描范围Max270um（PZT扫描）纵向扫描速度Max:7.2um/sec（1X-3X倍率可选）Max:12um/sec（1X-5X倍率可选）倾斜角度±3°（样品台倾斜）头部倾斜±6°（手动模式）头部倾斜±6°（自动模式）头部倾斜±9°（自动模式）纵向分辨率WSI：0.5nm/PSI：0.1nm横向分辨率0.2-4um（取决于物镜/视场放大镜倍率）台阶重复性0.2%@1σ0.1%@1σ（标准样品8um）XY样品台行程50×50mm（手动）100×100mm（自动）100×100mm（自动）300×300mm（自动）Z轴行程30mm（手动）100mm（手动）100mm（自动）100mm（自动）工作台尺寸150×150mm230×230mm230×230mm455×455mmPOV视场放大镜0.5×0.75×1×1.5×2×（可选1项）0.5×0.75×1×1.5×2×（最多可选4项）物镜2.5×5×10×20×50×100×（可选1项）2.5×5×10×20×50×100×（最多可选5项）白光干涉测量原理PRINCIPLE干涉现象同时在池塘中的两处抛石块可观察到两个波的干涉现象，波以震源为中心扩散传播后两个波叠加后加强或减弱的现象为波动干涉。(光的波动性质）波动震源地-1波动震源地-2震源地-1开始发生的波动两个波预见后发生干涉现象震源地-2开始发生的波动相长干涉和相消干涉波1波2波1+波2A.两个波动位相一致时B.两个波动有180度位相差时相消相加波动大小相加波动大小相消stepn+1stepn+2focuspositionstepn干涉信号扫描干涉条纹物理意义干涉条纹干涉条纹和地图上的等高线相同干涉条纹意味着相同的高度半球上的干涉条纹平面上的干涉条纹影响干涉信号的要素干涉透镜(物镜)的N.A干涉透镜（物镜）从被测物可接收光的角度，如果被反射光的角度比该干涉透镜可接收角度大，大部分光线会脱离入射镜头使入射光数量减少，干涉信号微小或不会出现干涉现象。被测物的反射度对象物体的反射度小，照射到物体的大部分都会被吸收，反射光强度会减少，干涉信号微小或不会出现干涉现象。（太阳光下那些物体程黑色是表示该物体吸收光，视为红色是主要反射红外线领域的光。）三维细微形状测量实例APPLICATION创造性的非接触式二维/三维测量解决方案BusinessDivisionPostSpacerCharaterRGBBackPanelSprayPRFPDInspectionCuPadRoughnessLineProfileViaHoleCuThicknessBuild-upPCBInspectionFiberArraySemiconductorStudBumpingBGAMEMSabrasionSurfaceProfileMeasurementMeasuringResultofMVAHeightMeasuringResultColumnSpaceontheLCDColorFilterDefectontheLCDGlassStamperontheDiffusionPlateforLCDLCDPanelHeight,DiameterWidth,Pitch,Position,etcRGB&BMPhotoSpacer&RGB(Stitching)ReflectiveLCDAnalysisSphericalPatternSpray式PR涂层均匀性测量Glass141nmLCD用GlassR-edgeCharacterontheGlassGlass关联测量例子FlexibleFPDPattern(GelType)碳纳米管LGPPatternOLED有机物蒸镀PKGSubstrateInspectionRoughness,Diameter,Height,Width,Space(userdefinedbaseplane),etcPCBViaHoleCuThicknessBallPadTraceCSPSubstrateInspectionSectionAnalysisMulti-SectionAnalysis3DAnalysisCooperFoilSurfaceIMetalJetontheFilmSmallBallCoinedBallStitchingResultsBGAonFlipChipSubstrateBallGridArrayCeramicPCBSubstrate具有Wrapage的SubstrateStudBump/导光板/磨具StudBumpCore-EdgeStemperGearedPatternonGlass“V”GroovesforsiliconOpticalBrenchsEtchedPatternMachinedAlSurfacebyBallEndMillMachinedCuSurfacebyDiamondTuningMachineMachinedSurfaceMicroStructureViaHoleDepthonBuild-upPCBMEMS核电管道磨损量2D核电管道磨损量3DPipe磨损形象测量关心区域域放大测量分析工具三次元形状测量工具形状测量Grid形状测量