纳米级3D白光干涉轮廓仪 表面粗糙度与台阶高度测量

3D白光干涉轮廓仪

POMEAS Meter View WLI 1000是一款面向微观表面三维形貌与粗糙度分析的非接触式光学测量设备，属于POMEAS 精密视觉测量系统 产品。系统采用白光干涉成像、精密Z向扫描和三维重建技术，可获取样品表面的高度、轮廓、纹理及二维尺寸信息。

设备支持PSI、VSI、超景深和明场等测量模式，可用于三维高度、表面粗糙度、台阶高度、沟槽深度及二维特征尺寸分析，适合 半导体芯片、 精密五金、光学元件、精密加工件和材料表面的检测。对于主要检测长度、宽度、孔径、间距和二维轮廓的工件，也可了解 IMAGE 3系列一键式影像测量仪。

主要特点

1. 非接触式三维测量

采用光学干涉测量方式，无需探针接触样品，可减少对精密、柔软、易划伤或微小结构表面的影响，适合精密零件及易损样品检测。

2. 纳米级纵向分辨率

纵向分辨率可达＜0.2 nm，能够识别微观表面的细小高度变化，适合超光滑表面、抛光表面及精密加工表面的测量分析。

3. 多种测量模式

支持PSI、VSI、超景深和明场模式，可根据样品表面的粗糙程度、反射率及高度变化选择合适的测量方式。

4. 兼顾粗糙度与台阶测量

既可测量光滑连续表面的微观粗糙度，也可分析粗糙表面、沟槽、台阶、微孔及具有明显高度差的结构。

5. 快速完成测量

PSI模式下测量时间＜5秒，可快速获取三维表面数据，满足实验室分析、来料检验、工艺验证及生产质量检测需求。

6. 0–10 mm扫描范围

Z向扫描范围为0–10 mm，可兼顾微观粗糙度、台阶高度及较大起伏表面的测量。

7. 支持自动拼接

系统可通过电动平台完成多个区域的自动测量与图像拼接，扩大整体测量范围，适合较大区域的三维表面分析。

8. 丰富的数据输出

支持输出三维点云、灰度图像、三维形貌图、截面轮廓曲线及定制检测报告，方便测量数据保存、对比、共享和质量追溯。

技术亮点

PSI相移干涉测量

PSI模式适合光滑、连续及高反射表面的微观粗糙度测量，可获得较高的纵向测量分辨率，适用于抛光金属、光学元件及半导体表面。

VSI垂直扫描干涉测量

VSI模式适合粗糙表面、台阶结构以及高度变化较大的样品，可进行三维形貌、台阶高度和沟槽深度分析。

明场二维测量

明场模式可用于样品表面二维特征观察，以及长度、宽度、孔径、间距和轮廓等尺寸测量。

超景深成像

对于表面高度变化明显、普通显微镜难以同时清晰成像的样品，可通过超景深功能获得更完整、更清晰的表面图像。

精密电动平台

设备可配置50 × 50 mm电动XY平台，便于样品定位、测量区域切换、自动测量及大范围图像拼接。

智能分析软件

测量软件可显示二维图像、三维形貌、截面曲线及粗糙度结果，并支持三维高度、表面粗糙度和二维尺寸分析。

核心技术参数

具体物镜倍率、运动平台和软件功能可根据检测需求进行配置，最终参数以实际技术方案为准。

可测项目

• 三维表面形貌
• 表面粗糙度
• 台阶高度
• 沟槽深度
• 微孔与凸起结构
• 表面平整度
• 加工纹理
• 截面轮廓
• 二维长度与宽度
• 孔径与间距
• 微观表面缺陷
• 局部高度差

典型应用

半导体芯片检测

用于芯片表面线路、台阶、微孔、凸点、封装结构及局部三维形貌测量。更多相关方案可查看 半导体与集成电路行业检测案例。

精密五金检测

用于精密孔、沟槽、台阶、加工纹理及金属表面粗糙度分析，为加工工艺优化及产品质量控制提供测量依据。

精密加工件检测

用于研磨、抛光、车削、铣削及磨削表面的粗糙度、平整度、台阶高度和加工质量评估。

光学元件检测

用于玻璃、镜片、晶体及抛光光学元件的表面形貌、划痕、台阶和粗糙度分析。

电子元器件检测

用于连接器、陶瓷基板、微型电子元件及精密结构的高度和轮廓测量。更多应用可查看 电子产品行业检测案例。

材料表面分析

适用于金属、陶瓷、玻璃、涂层、薄膜及复合材料的微观表面结构、纹理和粗糙度研究。

科研与实验室分析

适用于高校、科研院所及企业实验室的材料表征、工艺研究、产品研发和质量验证。

为什么选择白光干涉测量

传统接触式测量需要使用探针接触样品，可能对柔软、精密或易划伤表面产生影响。白光干涉测量无需接触样品，可快速获得完整的三维表面数据，并对微小高度变化进行定量分析。关于表面粗糙度和台阶高度测量，可参考 NIST表面粗糙度与台阶高度测量资料。

与普通二维显微观察相比，白光干涉轮廓仪不仅能够观察样品表面，还能对高度、粗糙度、台阶、沟槽及轮廓进行定量分析，为产品研发、加工工艺优化和质量控制提供可靠的数据依据。关于相移干涉和白光干涉在粗糙度测量中的应用差异，可查看 NIST干涉测量研究资料。

常见问题 FAQ

1. 这款设备主要测量什么？

可用于三维表面形貌、表面粗糙度、台阶高度、沟槽深度、截面轮廓及二维特征尺寸测量。

2. 测量时会接触或损伤样品吗？

不会。设备采用非接触式白光干涉测量方式，不需要使用探针接触样品，适合精密、柔软及易损表面。

3. PSI模式和VSI模式有什么区别？

PSI模式适合光滑、连续及高反射表面的微观粗糙度测量；VSI模式适合粗糙表面、台阶结构及高度变化较大的样品。

4. 可以测量半导体芯片吗？

可以。设备可用于芯片表面线路、台阶、微孔、凸点、封装结构及局部三维形貌和高度分析。

5. 是否支持自动拼接？

支持。系统可通过电动XY平台移动测量区域，并将多个测量结果自动拼接，以获得更大的检测范围。

6. 一次测量需要多长时间？

在PSI模式下，测量时间可小于5秒。实际测量时间会受到测量模式、区域大小、拼接范围和分析项目影响。

7. 可以检测低反射或高反射材料吗？

设备标称可测样品反射率范围为0.1%–100%。实际测量效果需要结合材料类型、表面状态和测量模式进行确认。

8. 可以输出哪些数据？

支持输出三维点云、灰度图像、三维形貌图、截面轮廓曲线及定制检测报告。

9. 是否可以测量二维尺寸？

可以。通过明场模式可进行长度、宽度、孔径、间距和表面二维特征尺寸测量。

10. 可以配置不同倍率的物镜吗？

可以根据测量视场、横向分辨率和样品结构选配不同倍率物镜，具体配置需要结合检测要求确定。

11. 是否适合生产现场使用？

设备可用于实验室检测、来料检验、工艺分析及生产质量控制。安装环境应尽量保持稳定，并减少振动、灰尘和温度变化的影响。

12. 如何选择合适的配置？

建议提供样品材质、样品尺寸、测量区域、粗糙度范围、最大高度差、精度要求及检测效率，以便根据实际需求推荐物镜、平台和软件配置。

相关测量产品

不同样品及检测项目适合不同的测量方式。除3D白光干涉轮廓仪外，还可根据实际需求了解以下POMEAS产品：

• 视觉测量系统：适用于精密零件二维尺寸、轮廓及位置特征测量。
• IMAGE 3系列一键式影像测量仪：适用于长度、宽度、孔径、间距、角度及二维轮廓快速检测。
• MetX系列全自动影像测量仪：适用于复杂精密零件多尺寸、多特征及二维和三维综合测量。
• 点光谱共焦测量系统：适用于高度、段差、厚度、平面度及轮廓度测量。

选型前请提供以下信息

为了更准确地推荐设备配置，建议提供以下检测信息：

• 样品名称及材质
• 样品整体尺寸
• 需要测量的区域
• 预计粗糙度范围
• 最大台阶或高度差
• 目标测量精度
• 单次检测数量
• 是否需要自动拼接
• 是否需要定制检测报告
• 是否有自动化集成需求

购买说明

Meter View WLI 1000可根据物镜倍率、运动平台、软件功能和检测项目进行配置。产品价格、交货周期及具体技术方案需根据样品和测量要求确认，建议采购前提供样品图片、图纸或检测需求，以便进行选型和测量方案评估。