非接触式表面粗糙度及微观形貌检测技术方案

一、方案概述

本方案采用 Micra200 纳米微观形貌测量系统，基于激光光谱共聚焦原理，实现工件表面非接触无损检测，解决传统探针式粗糙度仪易划伤样品、无法测量软质、高反光、透明工件的痛点。可完成粗糙度、轮廓、台阶段差、蚀刻深度、薄膜厚度等参数检测，适配半导体芯片、光模块、新能源电池、医疗器械、玻璃镀膜等行业的质量检测需求。

二、设备主要技术指标

系统横向分辨率 0.1μm，Z 轴分辨率 3nm，Z1 测量范围 ±200μm，X 轴行程 200mm，最大可测样品 200mm×100mm。最小可测粗糙度 Ra0.012μm，重复精度 15nm；10mm 线段扫描时间小于 10 秒，采样速率最高 32kHz。搭载全闭环伺服三轴运动平台，支持自动扫描采点，设备整机重量 40kg，占地空间小，便于实验室及产线工位部署。

三、工作原理

白色光源经探头投射至被测样品表面，依据光谱共聚焦效应，反射光由光谱仪解析，通过波长偏移换算得到表面高度位移数据。运动平台带动传感器完成面、线扫描采集海量点位，内置滤波算法分离粗糙度与波纹度，输出符合国际标准的 Ra、Rz、Rp 等粗糙度参数，同时完成台阶高度、槽深、膜厚计算。

四、核心优势

采用非接触式测量方式，无探针压伤、划伤工件风险，软材质、镀膜件、透明及高反光工件均可稳定检测。全闭环运动平台保障扫描稳定性，无需人工反复对位，可选配视觉引导模块提升定位效率。配套专业形貌分析软件，完成参数设置、标准块校准、数据采集，实时输出形貌曲线，一键生成包含原始曲线、检测数据的 HTML 格式检测报告，支持数据本地保存。设备出厂完成基础标定，日常仅使用标准块做 Ra 示值校正，维护简单。

五、应用场景

用于硅片陶瓷基板蚀刻深度、光模块表面粗糙度、电池极片隔膜厚度、液冷板槽深、玻璃镀膜轮廓检测，兼顾实验室研发检测与生产来料抽检。