光學3D表面輪廓測量的案例
光學3D表面輪廓儀可以測金屬嗎？
光學3D表面輪廓儀是基于白光干涉技術，結合精密Z向掃描模塊、3D 建模算法等快速、準確測量物體表面的形狀和輪廓的檢測儀器。它利用光學投射原理，通過光學傳感器對物體表面進行掃描，并根據反射光的信息來重建物體的三維模型。這種測量方式具有非接觸性、高精度、高速度等優點，非常適合用于金屬等材料的表面測量。
光學3D表面輪廓儀可以測量金屬的形狀、表面缺陷、幾何尺寸等多個方面：
1、形狀測量。光學3D表面輪廓儀可以快速、準確地獲取金屬表面的曲率、凹凸等特征。
2、表面缺陷檢測。光學3D表面輪廓儀可以實時捕捉金屬表面的瑕疵、劃痕、凹陷等問題，以便及時修復和改進。
3、幾何尺寸測量。光學3D表面輪廓儀可以測量金屬制品的長度、寬度、高度等維度參數。
除了測量金屬表面的形狀和輪廓外，光學3D表面輪廓儀還可以生成三維點云數據和色彩圖像，用于進一步分析和展示：
1、三維點云數據可以用于進行CAD模型比對、工藝分析等，幫助優化生產流程和提高產品質量；
2、色彩圖像可以直觀地展示金屬表面的紋理、顏色等特征，為審美評價和設計提供參考。
SuperViewW1能夠以優于納米級的分辨率，測試各類表面并自動聚焦測量工件獲取2D，3D表面粗糙度、輪廓等一百余項參數，廣泛應用于光學，半導體，材料，精密機械等等領域。
總之，光學3D表面輪廓儀在金屬測量方面應用廣泛，可以實現非接觸式、高精度的測量。但是在測量前需要充分了解被測金屬的特性，通過合理的儀器操作和數據處理，才能得到精準的測量結果。想了解更多可咨詢中圖儀器。
展開 光學3D表面輪廓儀：滿足多元超精密微觀尺寸測量需求
光學 3D 表面輪廓儀采用先進的光學原理和精密的測量技術，能夠對物體表面進行非接觸式的三維測量。與傳統的測量方法相比，它具有諸多優勢。首先，非接觸式測量避免了對被測物體的損傷，尤其對于一些精密的、易損的材料和工件，能夠在不影響其性能的前提下進行準確測量。其次，高分辨率的測量能力可以捕捉到物體表面微小的細節，無論是納米級的微觀結構還是宏觀物體的復雜形貌，都能清晰呈現。再者，快速的測量速度使得它能夠在短時間內完成大量數據的采集，提高了工作效率。
SuperViewW 系列光學 3D 表面輪廓儀，涵蓋了多種不同類型的產品，滿足了不同客戶的多樣化需求。無論是追求高精度測量的科研機構，還是需要測量大尺寸工件的工業企業，都能在這個系列中找到最適合自己的解決方案。
高精度：精準捕捉每一個細節
在高精度測量要求的應用場景中，高精度光學 3D 表面輪廓儀采用先進的白光干涉技術，能夠精確地捕捉物體表面的微小細節，為科研人員和工程師們提供了可靠的數據支持。如在材料科學領域，通過高精度光學 3D 表面輪廓儀對新型納米材料進行表面形貌研究，可以精準測量出納米材料表面的高度信息、粗糙度等關鍵數據，為進一步優化材料性能提供了重要依據。其精度之高，可達到納米級別。
大尺寸測量：輕松應對大型工件
在需要測量大尺寸工件時，SuperViewW 系列同樣有相應的產品可供選擇。這些大尺寸測量儀器具備廣闊的測量范圍和穩定的性能，能夠輕松應對各種大型工件的測量任務。
WX-S1000，升級版超大行程光學3D表面輪廓儀（龍門結構，超大行程，氣浮隔振，穩如泰山），2D表面測量/3D立體重建一鍵全自動測量，高精度微納尺寸形貌檢測利器。
展開 三維輪廓儀測粗糙度：光學3D表面輪廓儀功能詳解
在精密制造領域，表面粗糙度的測量是確保產品質量的關鍵步驟。光學3D表面輪廓儀為這一需求提供了解決方案。
在半導體制造、3C電子、光學加工等高精度行業，表面粗糙度的測量精度直接影響到產品的性能和可靠性。SuperView W系列光學3D表面輪廓儀正是為了滿足這一需求而設計的。
產品特點
SuperView W系列光學3D表面輪廓儀采用了白光干涉技術，結合精密Z向掃描模塊和3D建模算法，能夠對各種精密器件及材料表面進行亞納米級的測量。這種非接觸式的掃描方式不僅避免了對被測物體的損傷，還提供了高測量精度和重復性。
測量原理
該系列輪廓儀的工作原理基于光學干涉技術，通過白光LED作為光源，對被測物體表面進行照射。由于白光具有寬廣的光譜，能夠提供更高的測量精度和分辨率。通過精密的Z向掃描，設備能夠捕捉到物體表面的微觀形貌，并利用3D建模算法重建出物體的3D圖像。
應用領域
SuperView W系列光學3D表面輪廓儀的應用領域非常廣泛，包括但不限于半導體制造、3C電子產品的玻璃屏、光學元件的曲率和輪廓尺寸測量、超精密加工、微納材料制造、汽車零部件以及航空航天和科研院所的研究工作。
性能特色
1. 高精度與高重復性：采用的光學干涉技術和精密Z向掃描模塊，確保了測量的高精度。
2. 環境噪聲檢測功能：能夠定量評估外界環境對測量的干擾，為設備調試和故障排查提供數據支持。
3. 精密操縱手柄：集成了X、Y、Z三個方向的位移調整功能，使得測量前的準備工作更加快捷。
4. 雙重防撞保護措施：軟件和硬件雙重保護，最大限度降低操作風險。
5.
展開 3d光學輪廓儀應用于測量超光滑透明微光學器件
4、三維測量：3d光學輪廓儀能夠實現器件表面的三維測量，即獲取表面的形貌、幾何形狀和曲率等信息。這對于微光學器件的設計和制造具有重要的意義，可以幫助分析器件的性能和效果，為后續加工工藝提供指導。
5、廣泛應用：3d光學輪廓儀在微電子、光學加工、半導體制造等領域有廣泛的應用。它可以用于精確測量光學鏡片、光導纖維端面、光纖激光頭、光學涂層等器件，為質量控制和過程優化提供了重要的工具和手段。
3d光學輪廓儀：超光滑透明微光學器件測量的利器
3d光學輪廓儀用于測量微光學器件應用案例
為獲得更好的光學處理效果，需對玻璃或樹脂等光學材料結構進行微納工藝加工，如時下流行的投影儀中勻光用的激光擴散片，還有各類組成特殊圖案的衍射元件，工業用光柵、特殊目的的光學器件。
展開 
微觀特征輪廓尺寸測量：光學3D輪廓儀、共焦顯微鏡與臺階儀的應用
隨著科技進步，顯微測量儀器以滿足日益增長的微觀尺寸測量需求而不斷發展進步。多種高精度測量儀器被用于微觀尺寸的測量，其中包括光學3D表面輪廓儀（白光干涉儀）、共聚焦顯微鏡和臺階儀。有效評估材料表面的微觀結構和形貌，從而指導生產過程、優化產品性能。
光學3D表面輪廓儀（白光干涉儀）
光學3D表面輪廓儀是一種利用白光干涉原理進行非接觸式測量的高精度儀器。它通過分析反射光的干涉模式來重建表面的三維形貌。
非接觸無損測量，超高縱向分辨率，測量從光滑到粗糙等各種精細器件表面。測量分析樣品表面形貌的關鍵參數和尺寸，典型結果包括：
表面形貌（粗糙度，平面度，平行度，臺階高度，錐角等等）；
幾何特征（關鍵孔徑尺寸，曲率半徑，特征區域的面積和體積，特征圖形的位置和數量等等）。
光學3D表面輪廓儀廣泛應用于對器件表面質量要求超高的光學加工、半導體制造與封裝、超精密加工、3C產業鏈等，同時在航空航天、國防工業以及科學研究等領域也存在普遍使用。它能以優于納米級的分辨率，測試各類表面并自動聚焦測量工件獲取2D，3D表面粗糙度、輪廓等一百余項參數。
共聚焦顯微鏡
共聚焦顯微鏡以共軛共焦技術為基礎研制而成的用于樣品表面3D微觀形貌檢測的精密光學儀器。
非接觸式無損檢測方式，復雜結構的大角度形貌測量能力，優異的橫向分辨率，低反射率表面的適應性強。
展開 白光干涉儀(光學3D表面輪廓儀)與臺階儀的區別
表面形貌即為表面微觀幾何形態，不僅對接觸零件的機械和物理特性起著決定作用，而且對一些非接觸零件的光學和外部特性影響也很大。所以對表面形貌的精準測量能正確地識別出加工過程的變化和缺陷，對研究表面幾何特性與使用性能的關系、控制和改進加工方法等都有著顯著的意義。
隨著微電子技術、光學技術、計算機技術、傳感技術、信號分析和處理技術等飛速發展，對表面形貌測量精度不斷提高，從微米尺度進入了納米甚至是亞納米尺度。臺階儀與白光干涉儀，兩者雖然都是表面微觀輪廓測量利器，但還是有所不同。
1、測量方式
（1）CP200臺階儀是一款超精密接觸式微觀輪廓測量儀器，測量時通過使用2μm半徑的金剛石針尖在超精密位移臺移動樣品時掃描其表面，測針的垂直位移距離被轉換為與特征尺寸相匹配的電信號并最終轉換為數字點云信號，數據點云信號在分析軟件中呈現并使用不同的分析工具來獲取相應的臺階高或粗糙度等有關表面質量的數據。
（2）SuperViewW1白光干涉儀是一款用于對各種精密器件及材料表面進行亞納米級非接觸式測量的光學檢測儀器。它是以白光干涉技術為原理，對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，通過系統軟件對器件表面3D圖像進行數據處理與分析，獲取反映器件表面質量的2D、3D參數，從而實現器件表面形貌3D測量的光學檢測儀器。
2、測量應用
（1）臺階儀主要用于臺階高、膜層厚度、表面粗糙度等微觀形貌參數的測量。
展開 白光干涉儀(光學3D表面輪廓儀)只能測同質材料嗎？
白光干涉儀以白光干涉為原理，廣泛應用于材料科學等領域，對各種產品、部件和材料表面的平面度、粗糙度、波紋度、面形輪廓、表面缺陷、孔隙間隙、臺階高度、彎曲變形情況、磨損情況、腐蝕情況、加工情況等表面形貌特征進行測量和分析，是一種常見的光學輪廓測量儀器。但是許多人對白光干涉儀的使用范圍和限制性存在疑問，本文將圍繞“白光干涉儀是否智能測量同質材料？”進行深入探討。
白光干涉儀由光源、分光器、干涉儀和探測器等部分組成。儀器基于干涉現象原理工作：當兩束或多束光線相互疊加時，會發生干涉現象。白光干涉儀利用這種干涉現象來測量光的相位差，從而獲得材料的相關參數。
光源發出的白光通過分光器被分成兩束光線，分別經過不同的光路。然后，這兩束光線再次相遇并疊加在一起，形成干涉圖樣。通過干涉圖樣的變化，我們可以得到材料的相關信息。
白光干涉儀只能測同質材料嗎？答案是否定的。在實際應用中，白光干涉儀的測量對象可以是各種類型的材料，例如金屬、陶瓷、塑料等。無論是同質材料還是非同質材料的測量，白光干涉儀的干涉圖樣分析和計算方法都可以提供準確而詳細的測量結果：
1、同質材料具有相似的光學特性，因此可以采用簡化的分析方法。利用干涉儀圖樣的分析，可以直接獲得相關參數（如膜層厚度、表面粗糙度、膜層折射率等），從而得到準確的測量結果。
2、對于非同質材料，由于其光學特性的差異性，分析方法相對更為復雜，通常需要借助計算機模擬和計算等手段來精確測量參數。
無論是研究材料性質、表面形貌，還是進行質量控制和判別等方面，白光干涉儀都具有廣泛的應用前景。
SuperViewW1白光干涉儀能夠以優于納米級的分辨率，測試各類表面并自動聚焦測量工件獲取2D，3D表面粗糙度、輪廓等一百余項參數。
展開 助力科研|光學3D表面輪廓儀服務超精密拋光技術發展
隨著技術的不斷進步，精密制造領域對材料表面的處理要求越來越高，超精密拋光技術作為當下表面處理的尖端技術，對各種高精密產品的生產起到了至關重要的作用，已廣泛應用于集成電路制造、醫療器械、航空航天、3C電子、汽車、精密模具等多個先進制造行業。
SuperView W1系列光學3D表面輪廓儀通過納米傳動與掃描技術、白光干涉與高精度3D重建技術實現0.1nm級表面粗糙度測量，成為超精密拋光技術研究領域的重要工具和幫手。
光學3D表面輪廓儀助力科研課題研究，服務超精密拋光技術發展
浙江工業大學趙軍、呂冰海團隊對磨料旋轉射流拋光(ARJP)技術，剪切增稠拋光技術等開展深入研究，并利用SuperView W1系列光學3D表面輪廓儀對拋光后表面粗糙度進行檢測驗證，多篇論文在國際TOP期刊發布。
展開 光學3D表面輪廓儀超0.1nm縱向分辨能力，讓顯微形貌分毫畢現
此外，不管是從超光滑到粗糙，還是低反射率到高反射率的物體表面，光學3D表面輪廓儀都能夠以優于納米級的分辨率，自動聚焦測量工件獲取2D，3D表面粗糙度、輪廓等一百余項參數。
全透明表面、漫反射表面、鏡面反射表面，可測反射率：覆蓋近0%~100%的表面反射率。
光學3D表面輪廓儀具有高精度、高速度和高可靠性等優點，在科學研究、質量控制、表面工程和納米制造等領域中，發揮著舉足輕重的作用。
光學3D表面輪廓儀&共聚焦顯微鏡：引領半導體行業走向新質生產力時代
隨著半導體技術的不斷發展和智能制造的推動，半導體制造過程中，對尺寸、形狀和表面質量的檢測至關重要。而顯微測量儀的高精度、高分辨率的測量能力，為半導體行業提供了強大的支持。
SuperViewW光學3D表面輪廓儀結合機械制造、計算機技術、圖像出處理技術，以非接觸的掃描方式，實現針對樣品表面的高重復精度的3D測量，獲取樣品表面質量的2D、3D數據。
儀器集合PSI高精度&VSI大范圍雙重優點的EPSI掃描算法，從0.1nm級別的超光滑表面到數十微米級別的粗糙表面，都能實現高精度測量。此外具有的同步分析與預編程分析功能，實現了分析過程的所見即所得，測量到分析的一鍵式操作，有效縮減操作步驟。
VT6000共聚焦顯微鏡以針孔共聚焦技術為原理，結合高穩定性結構設計和優異的3D重建算法，可對各種精密器件及材料表面進行微納米級粗糙度、微觀幾何輪廓等的測量。在半導體制造及封裝工藝檢測中，對大傾角產品有更好的成像效果。
在芯片制造的各個環節，顯微測量儀用于檢測半導體芯片和晶圓的尺寸和形狀，提供準確的尺寸測量，滿足半導體制造過程中對尺寸、形狀和表面質量更嚴格的要求，幫助制造商及時發現和糾正任何偏差；在表面質量的評估和缺陷檢測方面，顯微測量儀可以檢測微小的表面缺陷和污染，確保產品的表面質量達到標準要求，提高產品的可靠性和穩定性。
我們有理由相信，在新技術和新思維的推動下，顯微測量儀將使半導體行業邁向更加智能化、高效化和可持續化的未來。
展開 白光3D輪廓測量儀滿足時下半導體封裝測量需求
尤其在近幾年，先進節點走向10nm、7nm、5nm......白光3D輪廓測量儀適配芯片制造生產線，致力于滿足時下半導體封裝中晶圓減薄厚度、晶圓粗糙度、激光切割后槽深槽寬的測量需求，助力半導體行業發展。
W1白光3D輪廓測量儀X/Y方向標準行程為140*100mm，滿足晶圓表面大范圍多區域的粗糙度自動化檢測、鐳射槽深寬尺寸、鍍膜臺階高、彈坑等微納米級別精度的測量。
臺階高精確度：0.3%
臺階高重復性：0.08 % 1σ
縱向分辨率：0.1nm
RMS重復性：0.005nm
橫向分辨率（0.5λ/NA）：0.5um~3.7um
特點：粗糙度測量、彈坑測量、測量尺寸6英寸以下。
W3白光3D輪廓測量儀X/Y方向標準行程為300*300mm，超大規格平面、兼容型12英寸真空吸附盤能檢測12寸及以下尺寸的Wafer；氣浮隔振設計&吸音材質隔離設計，確保儀器在千級車間能有效濾除地面和聲波的振動干擾，穩定工作；自動化測量半導體晶圓。
半導體領域專項功能
1.同步支持6、8、12英寸三種規格的晶圓片測量，一鍵即可實現三種規格的真空吸盤的自動切換以配適不同尺寸晶圓；
2.具備研磨供以后減薄片的粗糙度自動測量功能，一鍵可測量數十個小區域的粗糙度求取均值；
3.具備劃片工藝中激光鐳射開槽后的槽道深寬輪廓數據測量功能，可以一鍵實現槽道深寬相關的面和多條剖面線的數據測量與分析；
4.具備晶圓制造工藝中鍍膜臺階高度的測量，覆蓋從1nm~1mm的測量范圍，實現高精度測量。
W3白光干涉儀測量12英寸硅晶圓的應用.mp4
展開 
利用ZPL計算衍射光學元件（DOE）的表面輪廓
利用ZPL計算衍射光學元件（DOE）的表面輪廓
利用 ZPL 計算衍射光學元件（DOE）的表面輪廓
介紹
本文ZPL宏可用于計算旋轉對稱 Kinoform 透鏡表面（OpticStudio 中為 Binary2 面型）的相位（phase）以及矢高（Sag）。使用者需在運行宏前輸入半徑（Radius）每隔多長時間重復計算一次，之后宏會計算出每個半徑值對應的矢高并給出相應的衍射區域編號（Zone number）、步長（Step Size）、每個區域所在的位置半徑（Zone Radius）、每個區域內/外半徑矢高（Sag with inner/outer radius）。除此以外，該宏還會計算出每個區域的輪廓頻率（Profile Frequency，單位為waves/mm）作為生產難易的評估參數。
表面矢高的一般形式如下：
其中 C=1/R，R為半徑；K為圓錐系數；ρ 為徑向坐標；A2,4,6,8…為非球面系數。λ 為波長；N為透鏡折射率；C2,4,6,8…為相位系數。
步長（Step Height）計算公式如下：
衍射光學元件（DOE）表面輪廓如下，單位為弧度:
其中 R 為歸一化半徑。
典型的衍射光學元件輪廓如下：
輸入
輸入表面編號以及迭代半徑間隔就可以計算出表面矢高。如下圖所示：
輸出
宏會輸出區域編號（Zone number）、步長（Step Size）、每個區域所在的位置半徑（Zone Radius）、每個區域內/外半徑矢高（Sag with inner/outer radius）以及輪廓頻率（Profile Frequency）。
展開 微納米表面輪廓形貌用什么測量儀器
在現代科技發展的今天，微納米表面輪廓形貌測量已成為許多領域的重要研究內容。微納米表面輪廓形貌的測量可以幫助我們了解材料的物理特性、表面形態以及質量狀況。那么，有哪些微納米表面輪廓形貌測量儀器？
1、白光干涉儀
白光干涉儀是一種常見的微納米表面輪廓儀測量儀器，常用于研究產品的微觀形貌和粗糙度。它利用光的波長差異產生干涉條紋，通過計算條紋的變化情況來確定物體表面的輪廓。
針對完成樣品超光滑凹面弧形掃描所需同時滿足的高精度、大掃描范圍的需求，W1白光干涉儀復合型EPSI重建算法，解決了傳統相移法PSI掃描范圍小、垂直法VSI精度低的雙重缺點。在自動拼接模塊下，只需要確定起點和終點，即可自動掃描，重建其超光滑的表面區域，不見一絲重疊縫隙。
白光干涉儀具有測量范圍寬、測量快速、精度高等優點，在許多領域廣泛應用。但主要還是用于產品微觀形貌測量，特別是從光滑到粗糙等各種精細器件表面的測量，精度一般是亞納米級別。
2、共聚焦顯微鏡
共聚焦顯微鏡以針孔共聚焦技術為原理，對大傾角的產品有更好的成像效果。廣泛應用于半導體制造及封裝工藝檢測。大傾角超清納米測量，在滿足精度的情況下使用場景更具有兼容性。
微納米表面輪廓形貌測量儀器的選擇取決于所需分辨率、材料類型、實驗條件等因素。選擇適合的測量儀器對于準確獲取樣品表面形貌和特征至關重要，有助于推進科學研究和技術應用的發展。
我們應該怎樣使用？
微納米表面輪廓儀的使用技巧：
1.
展開 白光干涉儀(光學輪廓儀)：揭秘測量坑的形貌的利器！
（激光共聚焦顯微鏡以共聚焦技術為原理，更容易測陡峭邊緣，擅長微納級粗糙輪廓的檢測，雖在檢測分辨率上略遜，但成像圖色彩斑斕，便于觀察。）
SJ5900光學型輪廓儀：衍射非球面精準測量新利器
非球面衍射型多焦人工晶狀體圖
在光學領域，衍射非球面鏡片的測量一直是一項具有挑戰性的任務，主要有以下難點：
1、測量精度要求高：非接觸式測量方法通常無法像接觸式測量那樣直接獲取精確的測量數據，測量過程中任何微小的誤差都可能影響到最終的光學效果；
2、測量環境要求嚴格：由于衍射非球面零件的尺寸和形狀復雜，在測量過程中需要保持一定的環境條件，如噪音、震動、溫度等；
3、測量范圍要求廣：衍射非球面的測量范圍需要覆蓋其整個表面，包括各種曲率和尺寸，這需要測量設備具有足夠的測量范圍和精度；
4、數據處理難度大：測量得到的數據需要進行復雜的處理和分析，以獲得準確的表面形狀和尺寸信息，這需要具備相應的數據處理技能和經驗。
以往國內能夠檢測高精度衍射非球面鏡片參數的專業測量設備基本依賴進口，為了滿足市場對衍射非球面測量的需求，中圖儀器SJ5900光學型輪廓儀新增衍射非球面測量功能，為衍射非球面鏡片高質量生產保駕護航。
SJ5900光學型輪廓儀
SJ5900光學型輪廓儀解決方案：
1、高精度接觸式測量：采用超高精度納米衍射光學測量系統，儀器精度達高水平（儀器直線度≤0.25μm/200mm，大范圍形貌微觀輪廓Pt≤0.3μm），通過測針接觸鏡片掃描實現高精度的衍射非球面測量；
2、一體封閉式：一體封閉式外觀減少外界噪聲，氣浮減震系統隔絕環境振動；
3、測量范圍：X行程可達200mm，測針掃描高度最大可達24mm，基本覆蓋大多數非球面有效口徑范圍；
4、定制個性化方案：可提供個性化定制服務，根據用戶的特定需求進行設計和調整，以滿足用戶的要求和應用。
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