廣泛應(yīng)用的微透鏡陣列

微透鏡是一種常見(jiàn)的微光學(xué)元件，通過(guò)設(shè)計(jì)微透鏡，可對(duì)入射光進(jìn)行擴(kuò)散、光束整形、光線均分、光學(xué)聚焦、集成成像等調(diào)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)許多傳統(tǒng)光學(xué)元器件難以實(shí)現(xiàn)的特殊功能。

微透鏡陣列（Microlens Array，MLA ）是由數(shù)十個(gè)或數(shù)千萬(wàn)個(gè)通光孔徑及浮雕深度為微米級(jí)的微透鏡，按照特定排列而成的陣列。通過(guò)調(diào)整陣列中微透鏡的形狀、焦距、排布結(jié)構(gòu)方式、占空比（填充因子）等，我們就可以實(shí)現(xiàn)特定光學(xué)功能。根據(jù)對(duì)光束調(diào)制原理的不同，可分為衍射微透鏡、折射型微透鏡、混合（菲涅爾）微透鏡和超透鏡。

微透鏡陣列的應(yīng)用范圍從光纖耦合的光束轉(zhuǎn)換到激光均質(zhì)化，到相同波長(zhǎng)的激光堆的有效組合，再到光場(chǎng)3D顯示、光場(chǎng)成像、投影照明、高靈敏度探測(cè)、光學(xué)安全和廣視閾成像等領(lǐng)域，應(yīng)用非常廣泛。

客戶需求

晶圓MLA全檢如何又快又準(zhǔn)

全球材料、網(wǎng)絡(luò)和激光領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者之一某國(guó)際品牌，其福州工廠需要為了一批晶圓MLA產(chǎn)品進(jìn)行全檢，需要引入多臺(tái)“滿足檢測(cè)精度同時(shí)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)效率快速提升”的自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備。

MLA的產(chǎn)品屬性決定了檢測(cè)量，一張8寸晶圓片上面大約包含了10000+的微透鏡，評(píng)價(jià)微透鏡陣列的指標(biāo)包含有曲率半徑（ROC）、表面粗糙度（Ra/Sa等）、非球面K值、表面輪廓偏差（SPD）、透鏡間距（Pitch）等。微透鏡的尺寸是微米級(jí)，而表面粗糙度（Ra/Sa等）則是納米級(jí)。

對(duì)檢測(cè)設(shè)備而言，效率和精度大多數(shù)都是相對(duì)矛盾對(duì)比的指標(biāo)。如何在滿足檢測(cè)精度要求下，對(duì)晶圓MLA進(jìn)行全量的快速檢測(cè)，這不僅考驗(yàn)設(shè)備的精度，更考驗(yàn)其數(shù)據(jù)處理軟件的效率與自動(dòng)化的能力。

優(yōu)可測(cè)方案

晶圓3D自動(dòng)量測(cè)NX230系列

單顆透鏡10s速檢，總效率提升75%

在經(jīng)過(guò)多輪測(cè)試、對(duì)比與驗(yàn)證后，客戶最終選擇了優(yōu)可測(cè)的晶圓3D自動(dòng)量測(cè)設(shè)備—NX230系列。

NX230系列，標(biāo)配晶圓吸附載臺(tái)，測(cè)量模塊包含白光干涉儀與光譜共焦位移傳感器單元。白光干涉儀標(biāo)配高精度壓電陶瓷（PZT），最高掃描速度為400μm/秒，搭載高感光度、高像素、最高3200Hz掃描幀率的CMOS相機(jī)，配合業(yè)內(nèi)首創(chuàng)SST+GAT算法，可瞬間完成最高500萬(wàn)點(diǎn)云采集，是業(yè)內(nèi)首家精度可達(dá)0.03nm的晶圓3D自動(dòng)量測(cè)設(shè)備。

設(shè)備還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)，包括自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)定位以及自動(dòng)跑位；自動(dòng)完成每顆透鏡的數(shù)據(jù)輸出，并可進(jìn)行OK/NG的判斷，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行分級(jí)、分揀以及熱力3D圖輸出，便于下一道工序的自動(dòng)挑選。

設(shè)備檢測(cè)項(xiàng)目包含曲率半徑（ROC）、數(shù)值孔徑（NA）、表面粗糙度（Ra/Sa等）、K值、表面輪廓偏差（SPD）等。

該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)從“離線檢測(cè)”到“在線全檢”，在滿足精度要求的前提下，設(shè)備對(duì)單顆透鏡檢測(cè)效率，相比之前方案提升了75%，且穩(wěn)定性達(dá)到0.2%以內(nèi)。單臺(tái)設(shè)備的檢測(cè)量可提升6倍以上（設(shè)備工作時(shí)間按1天24小時(shí)計(jì)）。

此外，該設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)，一名工程師可管理多臺(tái)設(shè)備，設(shè)備正常運(yùn)營(yíng)后，大幅提高了客戶的出貨數(shù)量與質(zhì)量。