从光程差到3D建模：白光干涉仪测粗糙度的核心原理（附行业应用）

在半导体制造、3C电子加工、光学元件研发等精密领域，表面粗糙度的精准测量直接决定产品性能与良率。作为核心检测设备，白光干涉仪（即光学3D表面轮廓仪）凭借非接触式测量优势，成为粗糙度检测的首选工具。

一、白光干涉仪测量粗糙度的原理是什么？

白光干涉仪测量粗糙度的核心逻辑基于白光干涉原理，搭配精密Z向扫描模块与3D建模算法，实现对样品表面的无损精准检测。其工作原理可通俗理解为“光的干涉定位法”：

1. 白光LED光源发出的光线经光学系统拆分后，一束照射到样品表面，另一束照射到参考镜面；

2. 两束反射光重新汇合时形成干涉条纹，条纹的明暗变化与样品表面的微观起伏直接相关——凸起处反射光程短，凹陷处光程长，干涉条纹的位移量对应表面高度差；

3. 设备通过Z向电动扫描模块，从样品表面底部到顶部逐层采集数百幅干涉条纹图像，利用拟合算法锁定每一个像素点的零级干涉条纹位置（光强最大处），转化为相对高度数据；

4. 最终通过3D建模算法，将海量高度数据重建为直观的3D表面图像，再依据ISO/ASME/EUR/GBT四大国际标准，自动计算出粗糙度相关参数（如Rz、Ra、RMS等）。

这种非接触式测量方式避免了传统接触式探针的划伤风险，即使是0.2nm的超光滑硅晶片表面，也能实现“无损伤精准扫描”。

白光干涉仪（光学3D表面轮廓仪）凭借“非接触、高精度、自动化”的核心优势，已成为精密制造与科研领域粗糙度测量的核心工具。其基于白光干涉的测量原理，搭配灵活的测量模式与稳定的精度表现，既能满足超光滑表面的纳米级检测，也能适配复杂结构的批量检测需求。

SuperViewW系列白光干涉仪应用行业案例图

无论是半导体晶圆的减薄粗糙度检测、3C玻璃屏的触控灵敏度关联测量，还是科研领域的材料表面分析，掌握白光干涉仪的原理、操作方法与精度特性，都能为产品质量管控与技术创新提供有力支撑。如果您在粗糙度测量中面临效率低、数据不稳定、样品易损伤等问题，不妨选择一款适配场景的白光干涉仪，让微观表面的粗糙度检测更精准、更高效。