白光干涉儀sensofar共聚焦模式深度解析

一、技術原理：無運動部件掃描與納米級重復性算法

S neox的共聚焦模式采用Microdisplay技術，基于FLCOS（鐵電液晶硅基）原理，摒棄機械振動掃描部件。通過微鏡陣列的電子化控制實現光路切換，在保持0.10μm橫向分辨率的同時，掃描速度提升至傳統激光共聚焦的3倍以上110。其核心突破在于：

動態焦點追蹤算法：通過實時校準物鏡焦平面曲率，使系統在70°光滑斜面或86°粗糙陡坡上仍保持Z軸重復性誤差＜2nm（150倍物鏡下）27；

三波長交替照明：紅/綠/藍三色LED分時投射，結合像素級真彩色合成技術，避免傳統插值算法的色彩失真，為生物材料、鍍層分析提供真實色彩信息18。

二、性能極限：從亞微米結構到毫米級粗糙度

物鏡參數與測量能力對應表2：

物鏡倍數數值孔徑(NA)最大傾斜角(°)系統噪聲(nm)適用場景

5X0.159 (光滑)/17(粗糙)100大型工件宏觀缺陷篩查

50X0.8053/644MEMS器件微結構測量

150X0.9564/862芯片光刻膠邊緣陡度分析

關鍵性能突破點：

極限傾角測量：在150倍鏡頭的0.95 NA支持下，對噴砂鈦合金等強散射表面實現86°傾角的穩定成像（較傳統設備提升21%）79；

深度掃描范圍：配合Ai多焦面疊加技術，單次掃描深度擴展至8mm，解決模具咬合面、鑄造氣孔等毫米級深槽測量難題9；

振動環境適應性：內置實時環境補償算法（REC），在車間振動＞100nm條件下仍維持納米級重復性，無需光學隔振平臺49。

三、應用場景：從半導體到生物醫療的全域覆蓋

半導體晶圓缺陷檢測

對5nm線寬的光刻膠結構，150X物鏡可清晰捕捉側壁粗糙度（Sa＜0.8nm），識別0.15μm的殘留圖形缺陷，較SEM檢測效率提升5倍且無需真空環境10。

植入醫療器械表面分析

鈦合金骨釘在生理鹽水環境中掃描時，水浸物鏡配合共聚焦模式量化骨整合微孔結構的真實三維形貌（Sa=3.2±0.7μm），揭示干燥測量導致的3.2μm形變誤差36。

新能源電池極片質檢

對涂布厚度10μm的電極片，50X物鏡實現30片/分鐘的高速檢測，檢出0.2μm涂層不均缺陷，年節省探針刮傷導致的報廢成本超￥280萬49。

四、創新突破：傳統激光共聚焦的五大優勢

指標傳統激光共聚焦S neox共聚焦模式提升價值

掃描速度2-5 fps180 fps高通量在線檢測可行性提升9倍 4

光源壽命8,000小時50,000小時設備全周期維護成本降低83% 1

垂直掃描深度≤0.5mm8mm（Ai模式協同）毫米級深孔/粗糙面測量成為可能 9

色彩還原技術單色/偽彩色真彩色三波長合成生物組織活性狀態真實呈現 8

環境抗干擾性需光學平臺車間環境直接部署產線嵌入式檢測成本節省￥50萬/臺 4

五、智能操作體驗：從新手到專家的無縫進階

SensoSCAN軟件系統通過三層架構簡化操作：

導航預覽層：自動生成樣品全景圖，點擊目標區域即觸發智能參數推薦（物鏡/模式/掃描深度）10；

編程執行層：拖拽式創建檢測流程，支持條形碼綁定、多位置序列測量、Pass-Fail閾值設定3；

AI分析層：集成200+材料數據庫，對微裂紋、孔隙率等特征自動匹配ISO 25178參數并生成合規報告9。

某汽車齒輪廠實測顯示：操作員經2小時培訓即可獨立完成模具側壁86°傾角區域的粗糙度檢測，從放置樣品到生成Sa/Sk報告僅需42秒4。

六、典型案例：解決航空發動機葉片的測量困局

某航發制造商面臨噴砂鈦合金葉片質檢效率瓶頸：

傳統方案：接觸式輪廓儀單葉片檢測耗時22分鐘，且探針無法觸及60°以上葉背區域；

S neox方案：

采用20X物鏡+Ai多焦面疊加模式，單次掃描覆蓋15×15mm區域

高速拼接算法實現42秒完成全葉片掃描4

共聚焦數據揭示葉根處Ra=8.3μm的異常磨損帶

成效：年節省檢測工時1,700小時，葉片壽命預測準確率提升90%9。

共聚焦模式的本質是“光學探針"：它用無接觸的光斑替代物理探針，以納米級精度“觸摸"從超光滑晶圓到骨科植入物的萬千表面。當S neox的150倍物鏡凝視芯片邊緣時，每一束反射光都在重構微觀世界的真實地貌——這里沒有推測，只有被量化的真相。

白光干涉儀sensofar共聚焦模式深度解析