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膜厚仪:精准测量的奥秘与应用

2025-10-09

在当今科技飞速发展的时代,各行业对产品精度的要求不断攀升,薄膜厚度测量的重要性也日益凸显。景颐光电凭借深厚的技术积淀和持续的创新研发,为市场带来了一系列高性能的膜厚仪,如光学反射膜厚仪FILMTHICK - Mapping、膜厚测量仪FILMTHICK - C10、膜厚检测仪CHT - C200以及全自动膜厚测量仪等,满足了不同领域的多样化需求。

 

 一、测量技术原理剖析

膜厚仪的核心测量原理基于光波与薄膜的相互作用。以光学反射膜厚仪为例,仪器会发出不同波长的光波,当这些光波照射到样品膜层时,膜的上下表面会反射光波,而反射光之间会产生相位差。

 当相位差为波长整数倍时,会产生建设性叠加,此时反射率达到最大值;当相位差为半波长时,会出现破坏性叠加,反射率降至最低;而在整数倍与半波长之间的叠加情况,反射率则介于最大与最小反射之间。这一相位差的变化,取决于薄膜的厚度d和折射率n。通过已知材料的光学参数(n,k)值,可以推导出这一光学系统的反射率R(λ,d,n,k)。在实际测量中,给设备中的光学参数(n,k)赋值,计算得到反射率R,并与设备实测的反射率R'进行比对,通过强大的算法计算,当反射率曲线R与实测反射率R'曲线完美拟合时,解析干涉图形,就能精确求得薄膜的厚度d。

从理论上讲,只有透明或半透明材料制成的薄膜才可被光波穿透从而进行测量。但值得注意的是,一些原本不透光的材料,如金属,在特定情况下也能被测量。当金属膜薄至几百纳米甚至几纳米时,部分光波能够穿透,此时便可利用膜厚仪精确测量其厚度。

二、薄膜厚度测量在各行业的广泛应用

(一)精密光学行业

在精密光学领域,二氧化硅膜和氟化钙膜等的厚度精确测量至关重要。这些薄膜的厚度直接影响着光学器件的性能,如透光率、折射率等。景颐光电的膜厚仪能够为精密光学行业提供高精度的测量数据,助力其生产出性能卓越的光学产品。

(二)半导体行业

半导体行业对薄膜厚度的精度要求极高。量子点芯片、光刻胶、GaN涂层等的厚度控制直接关系到芯片的性能和可靠性。膜厚测量仪FILMTHICK - C10等产品能够满足半导体行业对薄膜厚度测量的严格要求,为半导体制造提供精准的测量支持。

 (三)新能源/光伏行业

新能源/光伏行业中的钙钛矿、ITO等薄膜的厚度测量对于提高光伏电池的转换效率具有重要意义。景颐光电的膜厚仪能够准确测量这些薄膜的厚度,帮助企业优化生产工艺,提高产品质量。

(四)显示面板行业

显示面板行业中的涂布膜、微流道等的厚度测量对于保证显示效果的均匀性和稳定性至关重要。全自动膜厚测量仪等产品能够实现快速、准确的测量,为显示面板行业的生产提供有力保障。

(五)刀具行业

刀具行业的表面镀膜层能够提高刀具的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。膜厚仪能够精确测量镀膜层的厚度,帮助刀具制造商控制镀膜质量,提高刀具的性能和使用寿命。

(六)高分子材料行业

高分子材料行业中的PI膜等的厚度测量对于材料的性能和应用具有重要影响。膜厚检测仪CHT - C200等产品能够满足高分子材料行业对薄膜厚度测量的需求,为高分子材料的研发和生产提供支持。

三、景颐光电膜厚仪的产品优势

(一)超高精度与高分辨率

景颐光电的膜厚仪采用了先进的技术,如独特的“分波段拟合算法”,摒弃了传统的整体波段拟合方式,实现了偏差的精准校正,尤其是在紫外线波段偏差显著减小,从而达到了超高分辨率,如光学反射膜厚仪FILMTHICK - Mapping的分辨率可达1Å。1Å是一个极其微小的长度单位,仅相当于正常人一根头发直径的六十万分之一,这意味着景颐光电的膜厚仪能够精确测量出极其薄的薄膜厚度。

(二)多层测量与稳定光谱

景颐光电的膜厚仪舍弃了传统的LED光源,采用了光强均匀、频道稳定的“氘灯”和“钨卤素灯”,能够支持单层膜、多层膜、液态膜、气隙层、粗糙/光滑层以及折射率的测量,最高可测10层膜。一台仪器即可覆盖多台仪器的测量范围,不仅提高了测量效率,还保证了测量结果的精准性。

(三)多场景配置与定制化服务

景颐光电的膜厚仪支持离线式、在线式、Mapping模式、全自动等多种测量场景,能够满足不同用户的需求。同时,景颐光电还可根据客户的实际应用提供客制化服务,满足客户的额外需求。此外,景颐光电还提供完善的售后调试和协助软件开发的服务,为客户提供全方位的技术支持。

四、应用案例展示

案例一:

某大学的科研团队在进行一项关于硅片表面镀金属镍膜的研究时,遇到了薄膜厚度测量的难题。由于镍膜厚度仅为几纳米,传统的测量方法无法满足精度要求。景颐光电的工程师了解到客户需求后,推荐使用光学反射膜厚仪FILMTHICK - Mapping为客户进行检测。测量结果显示,镍膜膜厚约为3.5nm,匹配度达0.009081,测量过程中光波非常稳定。客户对测量结果非常满意,并称赞景颐光电在薄膜厚度测量领域的高超技术水平。

案例二:

某研究院希望检测PI膜的膜厚,精度要求为0.1nm。景颐光电的工程师使用膜厚测量仪FILMTHICK - C10为客户进行检测,分别测量了陶瓷基板上PI膜和铜上PI膜的厚度。检测结果显示,陶瓷基板上PI膜膜厚为4602.4nm,匹配度达0.009079;铜上PI膜的膜厚为29657.2nm,其匹配度为0.291977。测量结果表明,景颐光电的膜厚仪能够满足研究院对PI膜厚度测量的高精度要求,为研究院的科研工作提供了有力支持。

案例三:

某显示面板制造商在生产过程中,需要对涂布膜的厚度进行精确测量,以保证显示效果的均匀性和稳定性。景颐光电的工程师为客户推荐了全自动膜厚测量仪,并根据客户的生产需求进行了定制化配置。经过实际测试,全自动膜厚测量仪能够快速、准确地测量涂布膜的厚度,测量结果的重复性和准确性均满足客户的要求。客户对景颐光电的产品和服务非常满意,并表示将继续与景颐光电合作。

 景颐光电的膜厚仪凭借其先进的技术、卓越的性能和广泛的应用领域,为各行业的薄膜厚度测量提供了精准、可靠的解决方案。在未来,景颐光电将继续秉承创新、专业、服务的理念,不断研发和推出更加先进的膜厚仪,为推动各行业的发展做出更大的贡献。

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