微透镜阵列精准全检，白光干涉3D自动量测方案提效70%

news2025/1/22 23:24:25

广泛应用的微透镜阵列

微透镜是一种常见的微光学元件，通过设计微透镜，可对入射光进行扩散、光束整形、光线均分、光学聚焦、集成成像等调制，进而实现许多传统光学元器件难以实现的特殊功能。

微透镜阵列（Microlens Array，MLA ）是由数十个或数千万个通光孔径及浮雕深度为微米级的微透镜，按照特定排列而成的阵列。通过调整阵列中微透镜的形状、焦距、排布结构方式、占空比（填充因子）等，我们就可以实现特定光学功能。根据对光束调制原理的不同，可分为衍射微透镜、折射型微透镜、混合（菲涅尔）微透镜和超透镜。

来源：采用优可测超景深显微镜拍摄的MLA

微透镜阵列的应用范围从光纤耦合的光束转换到激光均质化，到相同波长的激光堆的有效组合，再到光场3D显示、光场成像、投影照明、高灵敏度探测、光学安全和广视阈成像等领域，应用非常广泛。

来源：真三维显示技术概述与现状:原理和展望

客户需求

晶圆MLA全检如何又快又准

全球材料、网络和激光领域的全球领导者之一某国际品牌，其福州工厂需要为了一批晶圆MLA产品进行全检，需要引入多台“满足检测精度同时，实现检测效率快速提升”的自动化检测设备。

MLA的产品属性决定了检测量，一张8寸晶圆片上面大约包含了10000+的微透镜，评价微透镜阵列的指标包含有曲率半径（ROC）、表面粗糙度（Ra/Sa等）、非球面K值、表面轮廓偏差（SPD）、透镜间距（Pitch）等。微透镜的尺寸是微米级，而表面粗糙度（Ra/Sa等）则是纳米级。

对检测设备而言，效率和精度大多数都是相对矛盾对比的指标。如何在满足检测精度要求下，对晶圆MLA进行全量的快速检测，这不仅考验设备的精度，更考验其数据处理软件的效率与自动化的能力。

优可测方案

晶圆3D自动量测NX230系列

单颗透镜10s速检，总效率提升75%

在经过多轮测试、对比与验证后，客户最终选择了晶圆3D自动量测设备—NX230系列。

优可测晶圆3D自动量测NX230系列

NX230系列，标配晶圆吸附载台，测量模块包含白光干涉仪与光谱共焦位移传感器单元。白光干涉仪标配高精度压电陶瓷（PZT），最高扫描速度为400μm/秒，搭载高感光度、高像素、最高3200Hz扫描帧率的CMOS相机，配合业内首创SST+GAT算法，可瞬间完成最高500万点云采集，是业内首家精度可达0.03nm的晶圆3D自动量测设备。

设备还可实现自动化检测，包括自动对焦、自动定位以及自动跑位；自动完成每颗透镜的数据输出，并可进行OK/NG的判断，根据测量数据，进行分级、分拣以及热力3D图输出，便于下一道工序的自动挑选。

设备检测项目包含曲率半径（ROC）、数值孔径（NA）、表面粗糙度（Ra/Sa等）、K值、表面轮廓偏差（SPD）等。