18Apr.2022
膜厚儀

【光學膜厚量測】手機鏡頭等微小元件膜厚要怎麼量?

手機鏡頭的膜厚

現代人智慧型手機不離身,手機的攝影技術已經逐漸成熟。
因為手機的拍照技術越來越成熟,除了特定pro級玩家以外越來越少人會使用專業的相機進行拍照。
在我們日常生活中,最常在吃飯前幫食物拍照、朋友聚會、風景區合照等等,手機拿起來就可以直接拍。
現在無論哪個廠牌的手機都有不錯的拍照表現,但拍照功能卻也是消費者選擇手機的一大重點。
除了後續的軟體處理以外,其中手機鏡頭的品質也是拍照品質的硬指標。
手機鏡頭品質的好壞很大部分決定了拍照功能,檢測該鏡頭的技術就是十分重要的。
大塚身為專業光學廠商,當然也不會缺席。
 

微小面積膜厚樣品的難處

手機的鏡頭裡通常一塊元件都有很多層膜,以控制鏡頭的光學性質。
因為手機鏡頭一般面積都不大(大部分都不會超過0.5cm),其中又有一些曲度的關係,這時候顯微對焦的反射式膜厚儀OPTM就派上用場了。

OPTM配備有微小量測面積(最小約5μm),且有鏡頭掃描功能。搭配CCD鏡頭可以確認量測點位的狀態。
另外OPTM也是量測絕對反射率的機台,在鏡頭上也能得到反射率的寶貴資訊。
 

手機鏡頭膜厚實測

量測條件

  • 檢出器 :OPTM-A1
  • 光源:I2D2
  • 測量波長範圍:230~800nm
  • 測定Spot Size:5 um φ(物鏡40倍)
  • Reference :  Al
  • 自動曝光時間  :  588msec
  • 積算回數  : 9 次
OPTM stage SQ 430x430


實際樣品與量測結果

手機3
手機5
 
 

反射光譜圖型與fitting

可由反射圖譜經由數據處理後得到樣品各層厚度以及光學常數(n.k值),另外因為是使用原始數據反射率的關係,可一併得到絕對反射率等寶貴參數。
 

連續10次量測再現性

上述預測值與量測值可能是因為量測點位無法100%一致的關係,而有些許差異,但可由重複量測的數據得到機台的穩定度等相關資訊。
 

連續10次量測再現性

手機4

元件的膜厚量測技巧

與橢圓偏光儀相比,反射式的顯微分光膜厚因為可以聚焦的關係,有可以量測非常小面積的膜厚值優勢,
其應用並不限於手機鏡頭,例如電路板、半導體封裝等等需要檢測小面積的產品上都能得到很好的發揮。
另外OPTM除了紫外光波段的230~800nm的光譜波段外,也有360~1100nm的近紅外光譜波段可供選擇,可以得到該波段下的反射率。

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