工作原理

PHOTON 40采用白光干涉测量技术：测量时，高功率LED光源（波长520nm，功率稳定性±0.1%）发出的光经分光镜分为参考光与测量光；测量光通过电动变倍物镜（NA 0.55，放大倍数10×-100×）聚焦至被测金属表面（材料反射率≥20%），反射光携带表面高度信息；参考光经精密压电陶瓷驱动的参考镜（位移分辨率0.1nm，行程10mm）产生可调光程差；反射光与参考光在分光镜处重新汇合，形成干涉条纹；CMOS相机（分辨率4096×4096，帧率100fps）采集干涉条纹图像，传输至嵌入式处理器（算力20TOPS）；处理器基于相移干涉算法（PSI）或垂直扫描干涉算法（VSI），通过分析干涉条纹的相位变化（相位分辨率0.01rad），提取表面高度信息；对于复杂表面（如粗糙金属、镀层），算法结合多波长干涉技术（波长间隔50nm）与小波变换滤波，消除相位模糊，生成高精度三维形貌数据（垂直分辨率0.01μm，水平分辨率0.1μm）；测量完成后，软件支持表面粗糙度（Ra、Rz）、波纹度（Wa、Wz）、缺陷尺寸（深度、面积）等20+项ISO 4287/25178标准参数的自动计算，并生成3D彩色渲染图与截面轮廓曲线。

应用范围

覆盖多行业金属表面检测场景：半导体（晶圆表面粗糙度、芯片键合层厚度、封装体翘曲度测量）、精密制造（模具表面纹理、刀具刃口钝化半径、光学元件面形误差评估）、汽车零部件（发动机缸体表面缺陷、齿轮齿面粗糙度、刹车盘平面度检测）及生物医学（骨科植入物表面涂层均匀性、牙科种植体螺纹精度、微流控芯片通道尺寸分析）等，尤其适合检测微纳米级表面特征（如0.1μm级划痕、1μm级表面波纹度）或大范围表面均匀性（如40mm级金属板表面粗糙度分布）；设备支持与扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）联用，通过同步触发接口实现形貌-成分联合分析；防护等级达IP54，可在15℃-35℃、湿度30%-70%的环境中稳定工作，满足车间级使用要求。

技术参数

垂直分辨率：0.01μm（RMS）；水平分辨率：0.1μm；测量范围：40mm×40mm×10mm（X/Y/Z轴）；物镜倍数：10×-100×（电动变倍，NA 0.55）；光源类型：高功率LED（520nm，稳定性±0.1%）；扫描速度：0.5s/帧（40mm视场）；图像分辨率：4096×4096；表面粗糙度参数：Ra、Rz、Rq、Rt等（符合ISO 4287/25178）；数据接口：USB 3.1、GigE Vision、RS-422；软件功能：3D重建、形貌分析、粗糙度计算、缺陷检测、SPC统计报表；工作温度：15℃-35℃；工作湿度：30%-70%RH；防护等级：IP54；电源：AC220V±10%，50/60Hz；重量：80kg；尺寸：600mm×500mm×1200mm。

产品特点

全系列通过SEMI S2国际安全标准认证，测量精度符合半导体行业SEMI M43规范，可直接用于晶圆量产线表面质量控制；40mm×40mm超大视场覆盖单片金属板90%以上检测区域，减少拼接测量次数与边缘误差；亚秒级扫描速度（0.5s/帧）支持动态过程检测（如金属表面氧化层生长、摩擦磨损过程）；多模态数据融合功能实现“形貌-缺陷-粗糙度”同步检测，避免传统设备需多次测量的繁琐流程；嵌入式测量软件集成“智能对焦”模式（自动识别样品表面并调整物镜位置）与“一键导出报告”功能（支持PDF/Excel格式），操作人员无需专业培训即可上手；可选配低温样品台（-196℃-300℃）与真空环境模块（真空度≤10^-3 Pa），适配极端条件下的金属表面检测需求。PHOTON 40以“高效、精准、易用”的特性，成为微米级金属表面检测的核心工具。