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Parylene 保形涂覆层厚度测量解决方案基于白光干涉

更新时间:2026-04-20点击次数:21


基于泓川科技 LTS 系列白光干涉测厚传感器

一、测量背景与挑战

1. Parylene 涂层核心特性

  • 厚度范围:1μm ~ 50μm(典型值 5-25μm)

  • 材料属性:全透明、无针孔、共形覆盖复杂 3D 微结构

  • 应用价值:半导体 / MEMS 器件防潮、绝缘、防腐蚀核心防护涂层

2. 行业测量痛点

  1. 透明涂层:传统激光传感器无法穿透测量,信号失效

  2. 超薄要求:需纳米级测量精度,普通方法分辨率不足

  3. 结构复杂:需适配 3D 微结构全域厚度检测

  4. 无损要求:禁止损伤涂层与精密器件

  5. 产线适配:需高速、稳定、可集成的工业级测量方案


  6. 光谱 (2).jpg


二、解决方案:LTS 系列白光干涉测厚系统

2.1 核心测量原理

白光经探头照射至 Parylene 涂层,涂层上表面与基底上表面的反射光产生干涉,系统解析干涉条纹的相位差,直接映射计算涂层厚度;
搭配超高亮度彩色激光光源,宽波段稳定发光,解决普通白光 LED 亮度波段窄的问题;

探头采用零发热纯镜头结构,无内置电子元件,杜绝夹具热变形、光轴偏移导致的测量误差。


2.2 精准方案配置

配置项选型参数适配说明
传感器型号LTC-50/LTC-50W覆盖 Parylene 1~50μm 量程
控制器LTCS-50/LTCS-50W工业级测控,支持多接口集成
测量探头LTP-T50(平面)/LTP-T10-UV-VIS(3D 结构)聚焦光斑 Φ100μm / 弥散光斑 Φ4mm,适配不同结构
厚度量程1μm~50μm(折射率 1.5)精准匹配 Parylene 涂覆厚度
核心精度重复精度1nm,线性误差 **<±20nm**,静态噪声 1nm满足纳米级超薄涂层测量
采样速度最高10kHz支持高速扫描与产线在线检测
测量角度±3°(聚焦)/±10°(非聚焦)10° 广角适配复杂 3D 共形涂覆
防护等级探头IP67适应半导体产线恶劣环境
软件系统TSConfocalStudio 测控软件自动计算、数据统计、报告导出
工业接口Ethernet/USB/RS485

支持触发、扫描、二次开发集成

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2.3 标准化测量流程

  1. 样品准备

    清洁样品表面,去除灰尘污染物,确认 Parylene 涂层固化。

  2. 设备校准

    使用 10μm/25μm/50μm 标准膜厚片标定,软件自动建立厚度 - 信号映射关系。

  3. 点位测量

    探头垂直对准测量点,调整至最佳工作距(LTP-T50:50mm;LTP-T10:5-10mm),一键采集光谱并计算厚度。

  4. 全域扫描

    搭配 XY 位移台,10kHz 高速采样,完成器件全表面厚度扫描,生成均匀性分布图。

  5. 数据分析

    统计厚度均值、标准差、极值,自动判定规格合规性,导出测量报告。

2.4 关键技术适配要点

  1. 基底反射率自适应

    内置多基底校准数据库,自适应调节信号增益,兼容硅片、金属、PCB 等不同基底。

  2. 多层涂覆信号分离

    算法精准识别多层反射界面,自动提取 Parylene 涂层厚度信号,无干扰。

  3. 3D 结构测量适配

    LTP-T10-UV-VIS 探头 ±10° 测量角 + 弥散光斑,覆盖凹槽、凸起、边缘等复杂微结构。

  4. 高精度误差控制

    探头零发热、抗干扰强,避免温度、振动、光轴偏移带来的测量误差。

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三、方案核心优势

对比维度LTS 白光干涉方案传统 SEM 切片法
测量方式非接触、无损检测破坏性制样,损伤器件
测量精度1nm 重复精度,<±20nm 线性误差依赖切片质量,精度不稳定
测量速度秒级 / 点,10kHz 高速扫描小时级(制样 + 观测)
3D 适配支持复杂结构全域测量仅局部切片检测
产线适配支持在线集成检测仅实验室离线使用
误差控制探头零发热,无热变形误差制样、切片引入多重误差



四、典型应用场景

  1. 半导体晶圆 Parylene 涂覆厚度均匀性批量检测

  2. MEMS 微结构共形涂层厚度高精度测量

  3. 半导体器件防潮绝缘涂层质量质控

  4. 精密电子元器件透明防护涂层在线测厚


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