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?。?0萬/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