sensofar白光干涉光學輪廓儀微小結構適配
一、微小結構適配:捕捉微觀形貌細節
Sensofar S neox Five Axis 共聚焦白光干涉光學輪廓儀在微小結構檢測領域表現出突出的適配性,無論是電子元件的微米級引腳、生物樣本的納米級紋理,還是微納器件的精細結構,都能通過技術協同與五軸精細調節,清晰捕捉微觀形貌細節,為科研與工業領域的微小結構研究、質檢提供支持。
針對微米級結構(如芯片的金線引腳、MEMS 器件的微懸臂梁),設備的共聚焦模式可發揮高橫向分辨率優勢,配合高倍率物鏡(如 100×、150×),能清晰呈現結構的尺寸、間距與表面狀態。例如檢測芯片金線引腳時,可觀察到引腳根部的圓角弧度、引腳表面的劃痕或氧化痕跡,這些細節直接關系到芯片的導電性能與可靠性,通過設備檢測能及時發現微小缺陷,避免不良品流入后續工序。
對于納米級結構(如薄膜材料的納米級凸起、生物細胞的表面紋理),白光干涉模式的高縱向分辨率可精準捕捉微小起伏。檢測納米薄膜時,能測量薄膜表面的粗糙度(可低至納米級)、局部凸起的高度偏差,為薄膜制備工藝的優化提供數據依據;研究生物細胞時,可觀察細胞表面的褶皺、突起等微觀特征,分析細胞狀態與外部環境的關聯,為生物醫學研究提供直觀的形貌數據。
二、五軸精細調節:突破微觀檢測局限
微小結構檢測常面臨 “視角受限"“定位困難" 等問題,S neox Five Axis 的五軸系統通過精細調節,有效突破這些局限,確保微觀結構的全方檢測。
在定位微小結構時,X、Y 軸的微米級移動精度可實現樣品的精細對位,配合設備的 “微觀導航" 功能,通過低倍率視野快速找到目標區域,再切換高倍率物鏡進行細節觀測,避免因定位偏差錯過關鍵結構。例如檢測微納器件上的微小通孔時,先通過 10× 物鏡找到通孔大致位置,再切換 100× 物鏡,通過 X、Y 軸微調將通孔置于視野中心,確保檢測的準確性。
針對帶有傾斜角度的微小結構(如斜切的光纖端面、微齒輪的齒面),A 軸的 ±90° 翻轉與 C 軸的 360° 旋轉可調整樣品姿態,讓傳感器以垂直或最佳角度對準檢測面。檢測微齒輪齒面時,齒面存在微小傾斜角度,傳統設備可能因視角問題無法完整捕捉齒面輪廓,而五軸系統可通過 A 軸微調齒輪傾斜角度,使齒面與檢測光路垂直,配合白光干涉模式,能準確測量齒面的粗糙度與齒形偏差,確保微齒輪的傳動精度。
Z 軸的納米級調節精度則為微觀結構的深度檢測提供支持。檢測微小溝槽結構時,Z 軸可逐步調節焦距,捕捉溝槽底部到頂部的完整輪廓,測量溝槽的深度、寬度與側壁陡峭度;對于多層微小結構(如多層薄膜、堆疊的微電路),Z 軸可分層掃描,清晰呈現各層結構的界面狀態,判斷層間是否存在剝離、氣泡等缺陷。
三、技術協同:提升微觀檢測可靠性
共聚焦與白光干涉技術的協同應用,進一步提升了微小結構檢測的可靠性,可根據結構特性與檢測需求靈活切換,確保數據的準確性與全面性。
當檢測表面粗糙的微小結構(如噴砂處理后的微型金屬零件)時,共聚焦模式能通過逐點掃描,清晰記錄表面紋理的分布規律,計算表面粗糙度、輪廓算術平均偏差等參數;若結構表面光滑(如光學微透鏡),則切換白光干涉模式,利用光的干涉現象捕捉納米級的面型誤差,確保微透鏡的光學性能符合設計要求。兩種技術的切換通過軟件一鍵完成,無需更換光學組件,減少操作步驟與檢測時間。
針對透明或半透明的微小結構(如玻璃微流控芯片、透明塑料微型零件),設備可開啟 “穿透式共聚焦" 功能,結合白光干涉的相位分析,區分結構的表面與內部特征。檢測玻璃微流控芯片的微通道時,能清晰觀察通道內壁的平整度,判斷是否存在影響液體流動的凸起或凹陷,同時避免因光線穿透導致的表面與內部信號混淆,確保檢測數據僅反映表面微觀狀態。
四、實際應用:微小結構檢測場景落地
在不同領域的微小結構檢測場景中,S neox Five Axis 的優勢得到充分體現。某半導體企業檢測芯片的微電路布線時,通過共聚焦模式觀察布線的線寬、間距與表面平整度,及時發現布線過細、表面氧化等問題,避免芯片出現短路或導電不良;同時利用五軸系統調整芯片角度,檢測布線交叉處的絕緣層狀態,確保電路絕緣性能可靠。
某生物醫學實驗室研究細胞與納米材料的相互作用時,通過白光干涉模式觀察細胞在納米材料表面的附著狀態,捕捉細胞表面的微小形變,分析納米材料對細胞形態的影響;五軸系統的精細調節則能讓傳感器從不同角度觀察細胞與材料的接觸界面,為研究細胞黏附機制提供微觀形貌依據。
在微納器件研發領域,某科研團隊利用該設備檢測微懸臂梁的振動形態,通過 Z 軸的納米級調節與共聚焦模式的快速掃描,記錄微懸臂梁在不同激勵下的形變過程,分析其力學性能,為微懸臂梁傳感器的設計優化提供數據支持。
此外,設備的軟件系統還為微小結構檢測提供數據處理支持,內置多種微觀參數計算模板,可自動生成表面粗糙度、尺寸偏差、面型誤差等報告;支持數據的 3D 可視化呈現,將微小結構的形貌以彩色云圖、截面曲線等形式展示,便于直觀觀察與分析。同時,軟件支持數據導出為多種格式,方便與其他微觀分析軟件兼容,滿足科研論文撰寫或工業質檢報告制作的需求。
無論是微米級還是納米級結構,無論是金屬、玻璃還是生物材料,S neox Five Axis 共聚焦白光干涉光學輪廓儀都能通過五軸精細調節與技術協同,精準捕捉微觀形貌細節,成為微小結構檢測領域的實用工具。sensofar白光干涉光學輪廓儀微小結構適配