PicoStation 高速多模式3D光学轮廓仪
PicoStation高速多模式3D光学轮廓仪拥有白光干涉、无极自动变焦和膜厚测量三种测量模式，支持自由切换。白光干涉测量模式适用于光滑表面和超高精度精度测量场景，无极自动变焦模式适用于粗糙表面、大斜率、曲面和沟槽轮廓测量，膜厚测量适用于纳米级膜厚厚度测量。
基于高速压电扫描技术和GPU并行图像计算，PicoStation最快可在几百毫秒内获取样品表面数据，垂直分辨率可达0.1nm,测量精度1nm。PicoStation拥有非接触式无损测量、高分辨率、测量区域宽和效率高等特点。PicoStation提供多种配置的3D光学轮廓仪和开发版测量头，广泛应用于半导体前后道检测，PCB工艺，微纳制造，阳极氧化工艺，盖板喷砂工艺，光学加工等场景，为科研和制造提供符合ISO25178/ISO 4287国际标准的表面粗糙度、平面度、台阶高度、曲率半径和表面体积面积等参数。
技术规格
| 型号 | PicoStation WLI100 | PicoStation Dual | PicoStaion 3XPERT | PicoStation SDK |
|---|---|---|---|---|
| 测量模式 | 白光干涉 | 白光干涉&变焦 | 白光干涉&变焦&膜厚 | 白光干涉 |
| Z向测量范围 | 100μm（200μm选配） | |||
| Z向测量速度 | ≥50μm/s | |||
| 膜厚测量范围 | - | - | 50nm-100μm（由物镜和样品特性决定） | - |
| 垂直分辨率 | 0.1nm | |||
| 水平分辨率 | 0.2μm-1.87μm | |||
| 台阶高度重复性 | 0.1% 1σ | |||
| 台阶高度准确性 | 0.5% | |||
| 粗糙度RMS重复性 | 0.01nm | |||
| 支持样品反射率 | 5%-100% | |||
| 干涉物镜 | 10x(2.5x,20x,50x,100x可选) | |||
| 光学Zoom | 1.0x(0.75x、2x可选) | |||
| 光源 | 白光LED光源（提供单色LED光源选择） | |||
| 相机分辨率 | 1360*1024 | |||
| XY运动范围 | - | 50x50mm自动 | 100x100mm自动（最大400x400mm可选） | - |
| Z轴调整 | 50mm | |||
| 倾斜调整角度 | ±5°手动 | |||
| XY台面大小 | - | 300x300mm | 300x300mm | - |
| 最大承重 | - | 2kg | 2-10kg | - |
| 尺寸外观 | 600x600x730mm | 270x200x430mm | ||
| 总重量 | 80kg | 90kg | 10kg | |
| 隔振 | 被动型1.5Hz(主动型隔震台可选) | |||
PicoStation系列测量产品
· 高速压电垂直扫描
· GPU并行图像计算
· 自动过滤
· 模块化设计按需选配
PicoStation WLI100/Dual
· 三种测量模式切换
· 适应超光滑、粗糙、
大斜率、膜厚场景
· 支持图像拼接
· 国际表面计算标准
PicoStation 3XPERT
· 丰富开发接口
· 多种测量配置
· 可靠性高
· 支持垂直、倾斜和水平等多角度安装
PicoStation SDK
PicoStation配备的软件简单易用，提供优秀的客户操作体验。即使是面向初次使用的用户，仅需简单配置几步即可快速上手测量。PicoStation还提供批量测量和宏处理功能，方便测量批次样品，保证结果的一致性。
简单易用
PicoStation配备高精度Z向电动调整台和Autofocus算法，仅需将物镜调整至与样品相距的一定高度范围内即可自动完成条纹聚焦，无需人工反复调整聚焦位置，极大地节约了测试时间，提升了测试效率。
自动条纹聚焦
PicoStation配备了高精度倾斜调整台，支持粗调和细调。在使用VSI模式时，需调整倾斜台至图像有15条以下条纹；使用PSI模式时，需调整倾斜至图像上仅有1条条纹。
倾斜调整
PicoStation内置2颗LED光源，630nm红光光源和白光光源。使用长波长的红光可以提供更好的光学相干性，有利于扫描超光滑样品表面。短波长的光可以提供更高的水平分辨率。此外，由于样品对于特定波段的光吸收率不同或者存在反射率低和样品表面复杂的问题，使用特定波长的光源可以增强干涉信号。
光源切换
当曝光时间过长或者光源过亮时，PicoStation会在图像采集界面以红色显示的方式呈现图像过曝区域，通过调整曝光时间或者光源亮度，红色区域将减小直至消失，此时样品表面将正常曝光。
图像过曝提示
拼接功能基于多视野测量和基于特征或坐标的拼接算法，在保持测量高精度的同时得到更大视野的图像。得益于PicoStation配备的GPU并行图像计算技术，即使多区域的图像采集和拼接都能井然有序完成，并不会造成系统崩溃。
拼接功能
干涉物镜的NA值决定最大可测量的样品角度，选用大NA值干涉物镜可测量最大53.1°倾角的光滑表面，测量粗糙样品局部倾角可接近90°。
大角度特性
由于光学测量本身存在的系统噪音和环境噪音，原始测量数据需要进行降噪和滤波后才能用于后续分析。PicoStation内置了符合ISO11562:1996及ISO16610-21:2011规定进行了表面扩展的高斯滤波器和根据 ISO/TS 16610-22:2006 规定的进行了表面扩展的样条滤波器。
智能降噪和滤波
PicoStation利用光波的干涉效应进行测量，干涉条纹的形成是由光程差在亚波长级别的变化引起的，通过分析干涉条纹的包络来定位光程差的零点，配合亚像素级别的插值，垂直分辨率可以最高可达0.01nm。
0.01nm垂直分辨率
PicoStation的横向分辨率是由干涉物镜的数值孔径（NA）和测量光的波长（λ）决定的，使用高NA值干涉物镜（最高0.8）和短波长光源，配合亚像素算法，PicoStation的横向分辨率最高可达0.08μm。
高水平分辨率
环境噪声对测量结果的精度和重复性影响很大，PicoStation配备气浮隔振平台，自有频率低于1.5Hz，能有效隔绝1.5Hz以上的环境噪音，保证测量结果准确。也可选配主动隔振台，利于输出更高精度的检测结果。
气浮隔振
每一台PicoStation设备在出厂前都使用符合ISO25178标准的可追溯校准块进行校准，校准参数包括高度和水平精度，系统分辨率等，并附上测量精度和重复性的检测报告。
用户在使用设备时可自主使用认证的标准块进行校准，校准参数可同步更新进系统，保证测量的高精度。
可追溯校准
PicoStation采用的压电纳米平台基于微纳柔性机构和压电执行器实现超高分辨力纳米Z向垂直扫描，通过高性能纳米伺服系统实现闭环控制，具有亚纳米级运动分辨率、纳米级运动精度和高速、高动态轨迹扫描功能，最高Z向扫描速率80μm/s。
相比于传统的基于电容位移传感器和机械杠杆扫描的方式，PicoStation的压电扫描方式快10-20倍。
高速压电扫描
采用CUDA架构的英伟达RTX4060 GPU可以提供15.1万亿次浮点运算每秒计算能力，在对同一组干涉图进行三维重建时，相比传统计算方式速度快10倍。
PicoStation对10微米高度的样品做垂直扫描仅在1秒内即可完成，传统计算方法需10秒以上，极大降低等待时间，显著提升测试效率。
GPU并行图像计算
白光干涉是利用光干涉原理测量光程差而确定表面轮廓的高精度测量模式。宽光谱白光光源经分光棱镜后分别照射样品表面和参考镜，两束反射光由于存在光程差而产生干涉现象。通过解析干涉条纹即可获取表面的高度信息。
白光干涉主要有VSI（垂直扫描干涉）和PSI（相移干涉）两种测量模式。VSI模式通过压电平台记录不同高度处的干涉条纹变化，通过解析干涉信号的最大包络位置（干涉信号对比最大处）确定样品表面各点的高度。PSI模式利用傅里叶变换或相位提取算法直接计算每个点的干涉条纹相位，从而重建样品表面高度。
VSI垂直分辨率可达0.1nm，适合粗糙表面和大行程形貌分析；PSI垂直分辨率可达到0.01nm，适合超光滑表面和高精度的纳米级形貌分析。
白光干涉
变焦
变焦测量是通过垂直扫描将连续的位于焦点处的信号叠加形成的完整表面形貌数据，适用于测量粗糙表面和大倾斜角度的样品。
膜厚
基于光的干涉现象，利用薄膜表面和底面多次反射形成的干涉条纹，结合光谱分析推算出薄膜的厚度。这是一种非接触式、快速且精确的光学测厚方法，广泛用于半导体、光学和材料科学等领域。
白光干涉
台阶高度和轮廓分析
表面粗糙度
曲率半径、面积和体积
翘曲度和平面度
模板和批处理
公差、统计和报告
传统的光学三维轮廓仪只能垂直放置，无法有效测量样品的测量或者倾斜角度较大的样品表面。PicoStation的系统具有刚性，使其能够水平放置或者倾斜角度放置，满足多自由度的测量场景。
多自由度在线测量
新产品研发和工艺研发面临新材料和新测试流程的挑战，PicoStation提供多模式的测量和分析解决方案，以应对任何可能出现的样品特性，包括粗糙和光滑表面，低反射率表面等。
研发
PicoStation提供批处理和模板分析功能，可利用测量和分析模板对批量的样品进行测量，并可设置公差，统计结果支持输出PDF和excel表格，提供可追溯的品质管理流程。
品质控制
PicoStation的设计具有优秀的拓展性能，兼容更复杂的测试场景，比如在镜头下面安装加热台和真空吸附台。
定制场景
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