廣泛應用的微透鏡陣列

微透鏡是一種常見的微光學元件，通過設計微透鏡，可對入射光進行擴散、光束整形、光線均分、光學聚焦、集成成像等調制，進而實現許多傳統光學元器件難以實現的特殊功能。

微透鏡陣列（Microlens Array，MLA ）是由數十個或數千萬個通光孔徑及浮雕深度為微米級的微透鏡，按照特定排列而成的陣列。通過調整陣列中微透鏡的形狀、焦距、排布結構方式、占空比（填充因子）等，我們就可以實現特定光學功能。根據對光束調制原理的不同，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。

來源：采用優可測超景深顯微鏡拍攝的MLA

微透鏡陣列的應用范圍從光纖耦合的光束轉換到激光均質化，到相同波長的激光堆的有效組合，再到光場3D顯示、光場成像、投影照明、高靈敏度探測、光學安全和廣視閾成像等領域，應用非常廣泛。

來源：真三維顯示技術概述與現狀:原理和展望

客戶需求

晶圓MLA全檢如何又快又準

專研材料、網絡和激光領域的某國際品牌，其福州工廠需要為了一批晶圓MLA產品進行全檢，需要引入多臺“滿足檢測精度同時，實現檢測效率快速提升”的自動化檢測設備。

MLA的產品屬性決定了檢測量，一張8寸晶圓片上面大約包含了10000+的微透鏡，評價微透鏡陣列的指標包含有曲率半徑（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，而表面粗糙度（Ra/Sa等）則是納米級。

對檢測設備而言，效率和精度大多數都是相對矛盾對比的指標。如何在滿足檢測精度要求下，對晶圓MLA進行全量的快速檢測，這不僅考驗設備的精度，更考驗其數據處理軟件的效率與自動化的能力。

優可測方案

晶圓3D自動量測NX230系列

單顆透鏡10s速檢，總效率提升75%

在經過多輪測試、對比與驗證后， 客戶最終選擇了優可測的晶圓3D自動量測設備—NX230系列。

晶圓3D自動量測NX230系列

NX230系列，標配晶圓吸附載臺，測量模塊包含白光干涉儀與光譜共焦位移傳感器單元。白光干涉儀標配高精度壓電陶瓷（PZT），掃描速度為400μm/秒，搭載高感光度、高像素、3200Hz掃描幀率的CMOS相機，配合SST+GAT算法，可瞬間完成500萬點云采集，是業內精度可達0.03nm的晶圓3D自動量測設備。

設備還可實現自動化檢測，包括自動對焦、自動定位以及自動跑位；自動完成每顆透鏡的數據輸出，并可進行OK/NG的判斷，根據測量數據，進行分級、分揀以及熱力3D圖輸出，便于下一道工序的自動挑選。

設備檢測項目包含曲率半徑（ROC）、數值孔徑（NA）、表面粗糙度（Ra/Sa等）、K值、表面輪廓偏差（SPD）等。

微透鏡陣列（MLA）三維形貌

來源：優可測白光干涉儀掃描成像

微透鏡陣列（MLA）三維形貌

來源：優可測白光干涉儀掃描成像

來源：優可測設備生成的測量圖片

該設備可實現從“離線檢測”到“在線全檢”，在滿足精度要求的前提下，設備對單顆透鏡檢測效率，相比之前方案提升了75%，且穩定性達到0.2%以內。單臺設備的檢測量可提升6倍以上（設備工作時間按1天24小時計）。

此外，該設備自動化運營，一名工程師可管理多臺設備，設備正常運營后，大幅提高了客戶的出貨數量與質量。