摘要

微透鏡陣列（Microlens Array, MLA）廣泛應用于光通信、激光雷達、半導體傳感領域，其幾何形貌參數直接決定器件光學耦合效率。傳統探針式檢測、單焦點顯微檢測存在檢測效率低、易劃傷樣品、參數提取不全面等問題。白光干涉儀（White Light Interferometer, WLI），又稱相干掃描干涉儀（Coherence Scanning Interferometry, CSI），依托寬光譜干涉三維重建技術，可實現微透鏡全參數一體化無損檢測，檢測流程與數據精度符合GB/T 41869、4-2024、ISO 14880微透鏡幾何特性測試規范，可作為微透鏡量產質控的標準化測量方案。

1 檢測原理與核心優勢

檢測光源經分束器拆分為參考光路與樣品光路，基于白光短相干長度特性，僅在光程差匹配區域生成清晰干涉條紋；通過壓電陶瓷（Piezoelectric Ceramic）垂直掃描采集條紋包絡，結合相位解包裹算法還原樣品全域三維點云。設備核心檢測精度參數可溯源行業公開標準：垂直分辨率達0、1 nm，橫向分辨率1 μm，測量重復性誤差低于0、5%。

該檢測方式為非接觸式測量，適配聚合物、硅基、光學玻璃等各類材質微透鏡，無樣品表面壓傷風險。相較于傳統接觸式輪廓儀，設備可快速完成10×10微透鏡陣列全域檢測，單次檢測時長僅30 s，支持陣列單元自動化識別、批量參數輸出，整體檢測效率提升十倍以上。

2 全維度同步檢測參數

系統依托三維曲面擬合算法，可一次性輸出微透鏡全維度核心檢測指標，覆蓋幾何、形貌、光學衍生三大類參數，同時支持微觀缺陷檢測，全面匹配行業質控需求：

幾何參數（Geometric Parameters）：曲率半徑（Radius of Curvature, ROC）、矢高（Sag Height）、透鏡間距（Pitch）、中心偏（Center Deviation）、厚度均勻性

形貌參數（Morphology Parameters）：峰值谷值誤差（Peak-Valley, PV）、均方根面型偏差（Root Mean Square, RMS）、表面粗糙度（Sa）

光學衍生參數（Optical Derived Parameters）：非球面系數K值、單元焦距一致性

缺陷檢測：自動識別微透鏡表面劃痕、凹坑等微觀缺陷

設備搭載Mark點自動糾偏功能，測量數據可無縫對接晶圓自動化產線，支持上萬顆微透鏡并行質檢與良率統計，適配規模化量產檢測場景。同時可完成DOE衍射光學元件（Diffractive Optical Element）異形結構精準檢測。

（圖示：DOE衍射光學元件結構圖，清晰呈現元件微觀結構（Microscopic Structure），支撐衍射光學元件質量管控（Quality Control），保障半導體光學系統成像精度）

（圖示：微透鏡實測效果圖，精準還原微透鏡微觀形貌（Morphology），為微透鏡加工精度（Processing Accuracy）檢測提供可靠數據支撐，適配半導體微透鏡陣列批量檢測場景）

3 工業落地應用價值

本檢測方案覆蓋微透鏡晶圓、車載激光雷達陣列、光模塊耦合透鏡全制程檢測，適配首件驗證、制程監控、成品分選全流程質控場景。納米級檢測精度可穩定保障微透鏡聚焦、分光光學性能，完整的參數輸出可實現工藝偏差精準溯源，有效突破高密度微透鏡陣列量產全檢瓶頸，是目前精密光學微納元件標準化、高精度測量的主流工業方案。

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大視野3D白光干涉儀依托創新光學架構，突破傳統測量設備技術局限，實現微透鏡、衍射光學元件等精密光學部件的納米級全場景測量，以高效、高精度、一體化的檢測優勢，重構工業精密測量（Industrial Precision Measurement）標準，為半導體光學、精密光學領域提供權威、可溯源的數據支撐。

核心優勢：大視野+高精度，破除行業技術壁壘

針對傳統設備1倍以下物鏡僅能單孔測量、需兩臺設備分別實現大視野觀測與高精度測量的行業痛點，設備搭載0、6倍輕量化專用鏡頭，配備15mm超大單幅視野（Single Frame Field of View），兼容4物鏡轉塔鼻輪（Turret Nose Wheel）。單臺設備即可兼顧大視野全域觀測與納米級高精度測量，無需頻繁切換檢測設備，大幅提升量產檢測效率（Inspection Efficiency）與數據精準度（Data Accuracy），適配復雜光學樣品及半導體器件規模化量產檢測。

核心測量能力及實測應用說明

（圖示：光學元件關鍵指標實測圖，包含平面度誤差（Flatness Error）、峰值谷值（PV）、均方根值（RMS），精準管控光學元件平面精度，保障微透鏡光學性能（Optical Performance），適配半導體微透鏡質控需求）

（圖示：表面粗糙度實測圖，檢測精度可達6 pm（0、006 nm），精準表征微透鏡表面光滑度，滿足高端光學部件、半導體光學窗口片超高精度檢測要求，規避表面粗糙

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數據溯源說明

1、檢測標準：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》、ISO 14880 光學微透鏡測試系列標準；

2、 精度參數：垂直0、1nm分辨率、0、5%以內測量重復性、6pm粗糙度檢測精度均源自行業公開設備參數及國標測試要求；

3、 檢測效率：10×10微透鏡陣列30s全域檢測數據，源自工業量產實測公開應用數據。

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