【導(dǎo)讀】在先進(jìn)封裝TGV（玻璃通孔）技術(shù)快速發(fā)展的背景下，微納尺度TGV束腰孔徑的精準(zhǔn)測量的是保障封裝良率與互聯(lián)可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文首先闡述3D白光干涉儀的核心工作原理，依托寬光譜白光的短相干特性、軸向精密掃描技術(shù)及三維輪廓重建能力，明確其納米級(jí)徑向分辨率的技術(shù)優(yōu)勢；隨后重點(diǎn)介紹該設(shè)備在TGV束腰孔徑測量中的具體應(yīng)用，包括束腰孔徑的精準(zhǔn)量化方法與通孔形貌缺陷的同步檢測方案；最后補(bǔ)充大視野3D白光干涉儀的技術(shù)革新點(diǎn)與實(shí)測實(shí)力，全面展現(xiàn)其在TGV測量領(lǐng)域的適配性與優(yōu)越性，為先進(jìn)封裝領(lǐng)域的精密測量提供技術(shù)參考。

3D白光干涉儀測量原理

3D白光干涉儀以寬光譜白光為光源，經(jīng)分束器分為參考光與物光兩路。參考光射向固定參考鏡反射，物光經(jīng)專用物鏡聚焦后照射至TGV玻璃通孔內(nèi)壁表面，反射光沿原路徑返回并與參考光匯交產(chǎn)生干涉條紋。因白光相干長度極短（僅數(shù)微米），僅在光程差接近零時(shí)形成清晰干涉條紋。通過壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)參考鏡及物鏡進(jìn)行軸向精密掃描，高靈敏度探測器同步采集不同深度位置的干涉條紋強(qiáng)度變化，形成干涉信號(hào)包絡(luò)曲線，曲線峰值位置精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)通孔內(nèi)壁各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。結(jié)合像素級(jí)坐標(biāo)校準(zhǔn)與內(nèi)壁輪廓擬合技術(shù)，可完整重建TGV通孔全域三維形貌，精準(zhǔn)定位束腰位置（孔徑最小處），并量化束腰孔徑尺寸，其徑向分辨率可達(dá)納米級(jí)，適配微納尺度TGV的高精度測量需求。

3D白光干涉儀在TGV束腰孔徑測量中的應(yīng)用

1 束腰孔徑精準(zhǔn)量化

針對(duì)微納尺度TGV（孔徑范圍5-50 μm）的束腰孔徑測量需求，3D白光干涉儀可通過優(yōu)化測量方案實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)量化。測量時(shí)，選取適配的長焦物鏡與視場范圍，對(duì)TGV通孔進(jìn)行全深度軸向掃描，通過三維輪廓重建獲取通孔內(nèi)壁完整的高度-徑向分布數(shù)據(jù)。采用圓柱擬合與孔徑提取算法，沿通孔深度方向逐點(diǎn)計(jì)算截面孔徑尺寸，生成孔徑-深度分布曲線，曲線最小值對(duì)應(yīng)的位置即為束腰位置，其數(shù)值為束腰孔徑。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，其束腰孔徑測量誤差≤0.1 μm，束腰位置定位精度≤0.5 μm，可有效捕捉激光鉆孔工藝中功率、掃描速度變化導(dǎo)致的束腰孔徑波動(dòng)，為工藝參數(shù)優(yōu)化提供精準(zhǔn)量化依據(jù)。同時(shí)，支持多通孔連續(xù)掃描測量，實(shí)現(xiàn)TGV陣列的均勻性評(píng)估。

2 通孔形貌缺陷同步檢測

TGV制備過程中易出現(xiàn)的束腰偏移、內(nèi)壁臺(tái)階、毛刺、局部縮頸等缺陷，會(huì)直接影響束腰孔徑穩(wěn)定性及后續(xù)金屬填充質(zhì)量。3D白光干涉儀在測量束腰孔徑的同時(shí)，可通過三維輪廓重建同步識(shí)別此類缺陷。當(dāng)檢測到束腰孔徑偏差超過±0.5 μm、內(nèi)壁毛刺高度超過1 μm，或存在局部縮頸導(dǎo)致孔徑突變超過2 μm時(shí)，可判定為不合格產(chǎn)品。通過缺陷的尺寸、位置量化分析，可追溯激光聚焦精度、玻璃材料特性等制備環(huán)節(jié)的問題。例如，當(dāng)出現(xiàn)束腰偏移嚴(yán)重時(shí)，可反饋調(diào)整激光鉆孔的定位精度參數(shù)，提升TGV成型質(zhì)量。

測量優(yōu)勢與應(yīng)用價(jià)值

相較于傳統(tǒng)顯微鏡的二維投影測量局限，3D白光干涉儀可提供完整的TGV通孔三維形貌信息，實(shí)現(xiàn)束腰孔徑的精準(zhǔn)量化與位置定位；相較于掃描電子顯微鏡的破壞性測量及真空環(huán)境要求，其非接觸測量模式可避免損傷通孔內(nèi)壁、無需樣品預(yù)處理，保障樣品完整性且適配大氣環(huán)境下的快速檢測。同時(shí)，其具備高效掃描能力（單通孔測量時(shí)間≤3 s），可滿足TGV陣列產(chǎn)業(yè)化批量檢測需求。通過為束腰孔徑測量提供精準(zhǔn)、全面的量化數(shù)據(jù)及缺陷檢測結(jié)果，3D白光干涉儀可助力構(gòu)建先進(jìn)封裝TGV的嚴(yán)格質(zhì)量管控體系，提升封裝良率與互聯(lián)可靠性，為高密度三維封裝技術(shù)的發(fā)展提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

大視野 3D 白光干涉儀：納米級(jí)測量全域解決方案

突破傳統(tǒng)局限，定義測量新范式！大視野 3D 白光干涉儀憑借創(chuàng)新技術(shù)，一機(jī)解鎖納米級(jí)全場景測量，重新詮釋精密測量的高效精密。

三大核心技術(shù)革新

1智能操作革命：告別傳統(tǒng)白光干涉儀復(fù)雜操作流程，一鍵智能聚焦掃描功能，輕松實(shí)現(xiàn)亞納米精度測量，且重復(fù)性表現(xiàn)卓越，讓精密測量觸手可及。

2超大視野 + 超高精度：搭載 0.6 倍鏡頭，擁有 15mm 單幅超大視野，結(jié)合 0.1nm 級(jí)測量精度，既能滿足納米級(jí)微觀結(jié)構(gòu)的精細(xì)檢測，又能無縫完成 8 寸晶圓 FULL MAPPING 掃描，實(shí)現(xiàn)大視野與高精度的完美融合。

3動(dòng)態(tài)測量新維度：可集成多普勒激光測振系統(tǒng)，打破靜態(tài)測量邊界，實(shí)現(xiàn) “動(dòng)態(tài)” 3D 輪廓測量，為復(fù)雜工況下的測量需求提供全新解決方案。

實(shí)測驗(yàn)證硬核實(shí)力

1硅片表面粗糙度檢測：憑借優(yōu)于 1nm 的超高分辨率，精準(zhǔn)捕捉硅片表面微觀起伏，實(shí)測粗糙度 Ra 值低至 0.7nm，為半導(dǎo)體制造品質(zhì)把控提供可靠數(shù)據(jù)支撐。

（以上數(shù)據(jù)為新啟航實(shí)測結(jié)果）

有機(jī)油膜厚度掃描：毫米級(jí)超大視野，輕松覆蓋 5nm 級(jí)有機(jī)油膜，實(shí)現(xiàn)全區(qū)域高精度厚度檢測，助力潤滑材料研發(fā)與質(zhì)量檢測。

高深寬比結(jié)構(gòu)測量：面對(duì)深蝕刻工藝形成的深槽結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)強(qiáng)大測量能力，精準(zhǔn)獲取槽深、槽寬數(shù)據(jù)，解決行業(yè)測量難題。

分層膜厚無損檢測：采用非接觸、非破壞測量方式，對(duì)多層薄膜進(jìn)行 3D 形貌重構(gòu)，精準(zhǔn)分析各層膜厚分布，為薄膜材料研究提供無損檢測新方案。

總結(jié)

作為高密度三維封裝技術(shù)中的關(guān)鍵測量設(shè)備，3D白光干涉儀不僅完善了TGV質(zhì)量管控體系，提升了封裝良率與互聯(lián)可靠性，更將為先進(jìn)封裝技術(shù)向微納化、高密度化發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值與推廣前景。