表面輪廓與粗糙度量測儀
從表面形貌到粗糙度,一次取得可分析的 2D/3D 量測資料
三鷹光器 PF-60 結合非接觸式點雷射自動聚焦與 2D/3D 表面掃描,協助工程人員快速掌握小型精密工件的輪廓、階差、平面度與表面粗糙度。適用於 V-Groove、Micro Lens Array、晶片、基板、鏡片與精密加工件,實際量測範圍可透過樣品測試確認。
- 量測方式:點雷射自動聚焦,非接觸式表面掃描
- 量測資料:2D 斷面、3D 表面形貌與粗糙度分析
- 適用對象:小型精密工件、微結構、陣列表面與加工件
- 主要應用:V-Groove、Micro Lens Array、晶片、基板、鏡片、模仁與刀具
- XY 掃描範圍:60 × 60 mm 全域掃描量測
想確認您的樣品能不能量?先讓工程團隊看過需求
無論您要評估 V-Groove、Micro Lens Array、晶片、基板、鏡片、模具或精密加工件,都可以先提供樣品材質、尺寸、量測區域、目標參數、精度/容差與 CAD 資料。志隆團隊將協助確認 PF-60 的物鏡、掃描範圍、量測方向與分析方式。
PF-60:同一組掃描資料,分析幾何輪廓與表面品質
產品定位
當工件同時需要確認幾何尺寸與表面品質時,單一外觀影像或局部斷面往往不足以支援工程判定。PF-60 透過載物台掃描與點雷射自動聚焦,取得樣品表面的 XYZ 空間座標,再依量測目的建立 2D 斷面、3D 表面形貌、幾何輪廓、平面度與粗糙度分析結果。
同一組掃描資料可延伸分析階差、間距、角度、高度、平面度,以及粗糙度Ra、Rz、Rq、Sa、Sz、Sq 等輪廓與面粗糙度參數【實際參數依量測模式與分析軟體確認】。因此,PF-60 不只是觀察表面,而是將表面形貌轉換為可供尺寸確認、製程比較與品質判定使用的量測資料。
適合哪些量測需求?
| 量測需求 | PF-60 可協助分析的內容 |
| 表面粗糙度 | Ra、Rz、Rq 等輪廓粗糙度,以及 Sa、Sz、Sq 等面粗糙度【對應國際標準規範】 |
| 微結構輪廓 | 2D 斷面、3D 形貌、階差、線寬、高度與間距 |
| V-Groove | 溝槽間距、深度、高度、角度、斜邊粗度、2D長距離掃描 |
| Micro Lens Array | 透鏡高度、pitch、弧度/曲率、陣列形貌與面粗糙度 |
| 平面度 | 大範圍 3D 掃描、平面度與真直度分析 |
| 批次量測 | 可選配 MACRO、Alignment 或其他自動化功能 |
三項核心價值
1. 一次取得輪廓與粗糙度資料
同一組掃描資料可同時進行幾何輪廓與表面品質分析,減少不同設備之間重新定位、資料比對與樣品搬移所造成的工作負擔。
2. 非接觸式掃描,降低接觸造成的影響
PF-60 不需要以觸針接觸樣品表面,可降低因接觸造成樣品表面刮傷、變形或探針磨耗的風險。
3. 從局部微結構延伸至較大範圍形貌
XY 軸平台掃描範圍為 60 × 60 mm,可依量測目的調整掃描區域與取樣設定,從局部量測、微結構斷面到小型樣品的表面形貌進行分析。若樣品需要較大掃描範圍,可評估NH-3N、NH-5N、PF-600機型。
適用工件與材料
PF-60 可作為下列工件的表面輪廓與粗糙度量測工具:
- 半導體與電子元件:晶片、均熱片、陶瓷基板、錫膏、PCB、Wafer、Pattern Step Height
- 光學與微光學元件:鏡片、Micro Lens Array、非球面元件、石英 V-Groove
- 精密加工件:模仁、刀具、刀片、沖棒
- 機械元件:螺桿、軸承、絲攻螺牙與精密成形件
- 特殊表面:鑽石、透明鏡片、黑色石墨、白色陶瓷與液態膠狀材料【實際可測性須先以樣品確認】
這款設備是否適合您的樣品?
若您的工件需要同時確認「形狀是否正確」與「表面是否符合要求」,三鷹光器 PF-60 可作為初步評估方向。透明、高反射、高曲率、陡峭側壁、深窄溝槽或資料可能被遮蔽的樣品,建議先提供樣品或完整規格,由工程團隊確認物鏡、掃描方向與分析方法。
從幾何輪廓、平面度到粗糙度,建立可追溯的表面資料
量測能力
| 量測類型 | 可分析項目 |
| 幾何輪廓 | 距離、間距、階差、角度、圓弧、曲率、線寬與高度 |
| 輪廓參數 | Pa、Pt、Pq、Ra、Rz、Rq、波紋度與真直度【對應國際標準規範】 |
| 面參數 | Sa、Sz、Sq 與 3D 表面形貌【對應國際標準規範】 |
| 平面度 | 平面度、真直度與大範圍 3D 掃描 |
| 比較分析 | 2D/3D CAD 形貌擬合比對、非球面評價【選配功能】 |
| 自動化量測 | 批次分析、MACRO、Alignment 與客製自動化【選配功能】 |
技術原理
PF-60 採用點雷射自動聚焦方式,依據雷射焦點在樣品表面的追蹤結果,配合載物台移動取得樣品表面高度資料。使用 100X 物鏡時,雷射光點尺寸標示為約 Ø1µm。
樣品可進行 2D 或 3D 掃描,並依分析目的選擇斷面、表面形貌、幾何輪廓、平面度或粗糙度評價方式。
| X軸 | Y軸 | AF(Z1)軸 (量測用) |
Z2軸 (定位用) |
||
| 量測距離 | 60mm | 60mm | 10mm | 60mm | |
| 定位分辨率 | 0.1µm | 0.1µm | 0.01µm | 0.1µm | |
| 尺 | 光學尺 | 光學尺 | 光學尺 | 脈衝 | |
| 精度 | (2+4L/1000) µm | (2+4L/1000) µm | (0.3+0.5L/10) µm | ||
| 光學自動對焦系統 | 重現性 | σ=0.03µm(鏡面(樣品)表面) | |||
| 聚焦範圍 | Ø 1µm(搭配100X 物鏡) | ||||
| 雷射 | 半導體雷射(O/P: 1mW Max λ : 635nm class 2) | ||||
| 量測用物鏡 | 100X (WD=3.4mm NA=0.8) 觀察倍率:約1100倍(9吋螢幕) |
||||
| 觀察用物鏡 | 5X滑動機構[視野範圍] | ||||
| 落射照明 | 科勒照明(光源: 白LED) | ||||
| 其他 | XY平台尺寸 | 210x210mm | |||
| 最大樣品尺寸 | 60mm(加購延伸板後的高度 100 mm) | ||||
| 最大樣品重量 | 4kg | ||||
| 儀器尺寸 | 400x400x450mm | ||||
| 避震器 | 3點支撐墊(振盪 橫向:3.5 垂直:4Hz) | ||||
| 儀器重量 | 31kg | ||||
規格閱讀提醒:光學尺解析度、定位分辨率、取樣密度、量測精度與重現性代表不同技術概念,不應直接視為相同的「設備精度」。正式版本請依原廠規格書補上各名詞定義與測試條件。
光學尺與取樣資料的說明
三鷹光器 PF-60 的產品資料提到 XY 軸與 AF 軸皆使用光學尺,並列出 XY 0.1µm/AF 0.01µm 的取樣密度;另有「1nm 光學尺解析」的配置描述。
軟體配置
標準分析功能
- 2D 輪廓分析
- 3D 表面形貌分析
- 輪廓粗糙度分析
- 面粗糙度分析
- 平面度與真直度分析
選配功能
- MACRO 批次與自動化量測
- Alignment 自動對齊
- 2D/3D CAD 比對
- 非球面評價
- 客製化自動上下料與機械手臂整合【依專案需求評估】
V-Groove 與 Micro Lens Array 的表面形貌與粗糙度評估
PF-60 可作為 CPO 與矽光子元件開發中,V-Groove、微結構基板與 Micro Lens Array 的表面形貌評估工具,協助確認微結構幾何尺寸、表面品質與陣列一致性。
PF-60 的定位是表面輪廓與粗糙度量測設備,不等同於完整的 CPO 光電功能測試系統。若您的需求包含光耦合效率、光學損耗、訊號品質或完整模組功能驗證,仍需搭配其他測試設備。
V-Groove 量測
V-Groove 可以分析哪些項目?
PF-60 可用於 V-Groove 的 2D/3D 表面輪廓評估,可能的分析項目包括:
- 溝槽間距(pitch)
- 溝槽深度或高度
- 側壁角度與幾何夾角
- 2D 斷面輪廓
- 3D 溝槽表面形貌
- 多溝槽陣列的一致性
- 表面粗糙度與局部缺陷
V-Groove 的量測限制
V-Groove 的有效量測範圍,可能受到側壁陡峭程度、溝槽深度與寬度、量測方向、表面反射、多重反射、溝底遮蔽與焦點追蹤能力影響。
Micro Lens Array 量測
Micro Lens Array 可以分析哪些項目?
PF-60 可作為 Micro Lens Array 表面形貌的評估方向,可能的分析項目包括:
- 單顆透鏡高度或 sag height
- 透鏡間距(lens pitch)
- 弧度曲率或選購非球面評價軟體
- 單顆透鏡 3D 表面形貌
- 陣列高度與輪廓一致性
- 顆間偏差與批次差異
- 粗糙度參數 Ra、Rz、Rq... 或3D掃描量測Sa、Sq、Sz 等
- CAD 或理論輪廓比對【選配功能】
Micro Lens Array 的量測限制
透明材質、高曲率、表面反射、透鏡排列密度與焦點可追蹤性,都可能影響量測結果。對於高曲率或透明表面,建議先以實際樣品確認單顆透鏡是否能完整取得高度資料、輪廓資料與面粗糙度結果。
送樣前建議提供的資訊
為了確認適合的物鏡、掃描方向與分析方法,建議提供:
- 樣品材質與表面處理
- 樣品尺寸、厚度與治具限制
- V-Groove 或 MLA 的設計尺寸、pitch、深度/高度或曲率
- 量測區域與是否需要全域掃描
- 期望取得的參數與允收公差
- CAD、工程圖或理論輪廓
- 表面是否透明、高反射、黑色或具有多重反射特性
以實際量測資料,確認設備是否適合您的工件
量測設備的適用性不能只由設備外觀或規格表判斷。PF-60 的案例頁面將以「量測目的、樣品條件、設定、證據、結果與限制」呈現,讓您了解每一項結果是在什麼條件下取得,以及是否與您的工件需求相近。
案例一:加工表面微細刮痕
從「看得到」進一步取得可分析的表面數據
量測目的
顯微鏡可以協助觀察 V-Groove 表面的微細刮痕,但通常無法直接提供刮痕深度、寬度、周圍 3D 形貌與表面粗糙度資料。本案例以 PF-60 進行非接觸式表面掃描,評估刮痕與溝槽幾何之間的關係。


精密銑削刀具粗度轉寫到模具表面,從顯微鏡觀察到樣品的表面刮痕,經由3D掃描方式可獲得樣品實際輪廓數據。


沖棒等需大範圍掃描量測3D輪廓的工件,外觀尺寸量測使用三次元座標量測,關鍵尺寸使用輪廓儀,表面粗度使用粗度計量測,三鷹光器量測機一次量測解析數據。


案例二:高效能濾波功能
1000元紙幣是柔軟且易翹曲,經過PF-60掃描"1000"區域表面呈現圓弧的3D形貌,使用MitakaMap軟體進行表面輪廓移除後,1000的字體清晰呈現。
PF-60可量測到10mm高度,又有次微米(sub micron)精度保證,有助於車燈微結構輪廓解析,微透鏡陣列輪廓解析


微結構應用:當模具輪廓表面設計有微結構,從輪廓掃描觀察到微結構設計是有困難性的,MitakaMap軟體可將初始掃描數據經過高效能濾波後獲得精確微結構的數據。
案例三:輪廓擬合
同時確認加工輪廓與表面粗糙度
量測目的
針對精密模具、精密光學元件或半導體元件,確認加工後的幾何輪廓、平面度、波紋度與粗糙度,協助判斷加工條件是否符合設計或製程要求。
V Groove輪廓給予虛擬圓徑並計算虛擬圓心的座標與間距。

Micro Lens Array 量測:先自動尋心找到鏡片中心點座標,依照中心點座標修正量測斜率進行量測,確保每個鏡片都是通過軸心位置量測;另外鏡片非球面分析可選購非球面評價軟體。

案例四:晶片或基板平面度
以大範圍 3D 掃描檢視表面平整度
量測目的
對晶片、基板或其他平面工件進行較大範圍 3D 掃描,分析平面度、真直度、高低差與局部表面變化。
重要說明
XY 掃描範圍為 60 × 60mm,可評估小型晶片或基板的全域掃描;多量樣品批次量測可選購巨集量測軟體進行自動量測。



其他案例分類
以下案例可依實際素材與商業優先順序逐步補齊:
- 紙鈔油墨表面形貌與粗糙度
- 沖棒輪廓與表面品質
- 刀刃幾何輪廓與刃口狀態
- 自動化批次量測與 Alignment 對齊
- 非球面輪廓或 CAD 比對【需確認實際案例與軟體配置】
不確定樣品能不能量?先從樣品條件開始評估
FAQ
PF-60 是什麼類型的輪廓儀?
PF-60 是一款採用點雷射自動聚焦技術的非接觸式 2D/3D 表面輪廓與粗糙度量測儀。設備透過載物台掃描取得樣品 XYZ 空間座標,可進行幾何輪廓、階差、角度、平面度與表面粗糙度分析。
PF-60 可以量測 V-Groove 嗎?
PF-60 可作為 V-Groove 的 2D/3D 表面輪廓評估工具,可分析間距、深度、高度、角度、斷面與表面粗糙度。實際可取得的側壁與溝底資料,會受到溝槽尺寸、量測方向、物鏡 NA、材質、反射特性與掃描設定影響,建議先進行樣品測試。
PF-60 可以量測 Micro Lens Array 嗎?
PF-60 可作為 Micro Lens Array 3D 表面形貌的評估方向,可能分析透鏡高度、pitch、弧度、曲率、陣列一致性與面粗糙度。透明度、高曲率、反射狀態與焦點追蹤能力可能影響結果,建議提供實際樣品確認。
PF-60 可以量測透明或高反射材料嗎?
PF-60 可評估不同材質的表面輪廓,但實際量測結果與焦點訊號、表面反射、透明度、量測角度、物鏡與掃描設定有關。透明、高反射或多重反射表面不宜僅以材料名稱判斷是否適用,建議先寄樣測試。
PF-60 和影像量測儀有什麼不同?
影像量測儀主要透過影像辨識與幾何定位取得平面尺寸或外觀資訊;PF-60 則透過表面掃描取得高度資料,可進一步分析 2D/3D 表面形貌、階差、平面度與粗糙度。若您的需求包含表面高度或粗糙度,建議進一步比較兩種設備的量測原理、解析方式與適用條件。
延伸閱讀:輪廓量測儀與影像量測儀的差異
PF-60 可以量測哪些粗糙度參數?
有關粗度參數可參考國際規範,例如:ISO、JIS、DIN、BS...。 PF-60 分析軟體可依照國際規範定義分析 Ra、Rz、Rq 等輪廓粗糙度參數,以及 Sa、Sz、Sq 等面粗糙度參數。正式量測前,應確認參數定義、取樣長度、濾波條件與評價區域是否符合您的工程規範。
PF-60 可以直接量測整片晶圓嗎?
PF-60 的 XY 掃描範圍為 60 × 60mm,可評估 2 吋以下晶圓或小型基板的全域掃描。若貴公司的樣品尺寸大於PF-60量測機規格,可評估三鷹其他機型。目前最大對應機型600 x 600mm,請來電諮詢。
100X 物鏡是標準配置嗎?
目前產品資料列出 100X 量測用物鏡,正式配置仍應以報價與原廠規格為準。不同物鏡會影響工作距離、NA、視野、焦點條件與可評估的表面形貌,本公司備有各式物鏡協助客戶初期樣品測試評估。
「1nm 光學尺解析」是否等於 1nm 量測精度?
不一定。光學尺解析度、定位分辨率、取樣密度、量測精度與重現性是不同技術概念。
軟質材料可以量測嗎?
點雷射自動聚焦法,只要雷射光點照射到樣品表面有反射訊號都可量測。此方法與樣品表面材質軟硬、顏色、透明等無直接關聯。我們量測經驗有:陶瓷、錫膏、矽膠、碳纖、樹脂、鐵氟龍、不鏽鋼、石英、鍍金、鑽石...。 材料表面反射率會隨角度變化改變,須以實際樣品確認。
可以先寄樣品測試嗎?
可以。志隆工程團隊可依樣品材質、尺寸、表面狀態、量測區域、所需參數與容差,初步確認適合的設備、物鏡、掃描方式與分析軟體。歡迎來電討論。
PF-60 樣品量測評估
PF-60 為三鷹光器的非接觸式 2D/3D 表面輪廓與粗糙度量測儀,採用點雷射自動聚焦技術,可針對小型精密工件進行幾何輪廓、階差、角度、平面度與表面粗糙度分析。
如果您不確定 V-Groove、Micro Lens Array、晶片、基板、鏡片或精密加工件是否適合 PF-60,歡迎透過電話、Email 或聯絡頁面與志隆團隊討論。建議一併提供樣品照片、材質、尺寸、量測位置、目標參數與工程圖,讓我們依樣品條件初步確認適用的物鏡、量測範圍與分析方式。
對於透明、高反射、高曲率、深窄溝槽或其他特殊表面,實際量測能力仍需透過樣品測試或現場測試進一步確認。
PF-60:同一組掃描資料,分析幾何輪廓與表面品質
產品定位
當工件同時需要確認幾何尺寸與表面品質時,單一外觀影像或局部斷面往往不足以支援工程判定。PF-60 透過載物台掃描與點雷射自動聚焦,取得樣品表面的 XYZ 空間座標,再依量測目的建立 2D 斷面、3D 表面形貌、幾何輪廓、平面度與粗糙度分析結果。
同一組掃描資料可延伸分析階差、間距、角度、高度、平面度,以及粗糙度Ra、Rz、Rq、Sa、Sz、Sq 等輪廓與面粗糙度參數【實際參數依量測模式與分析軟體確認】。因此,PF-60 不只是觀察表面,而是將表面形貌轉換為可供尺寸確認、製程比較與品質判定使用的量測資料。
適合哪些量測需求?
| 量測需求 | PF-60 可協助分析的內容 |
| 表面粗糙度 | Ra、Rz、Rq 等輪廓粗糙度,以及 Sa、Sz、Sq 等面粗糙度【對應國際標準規範】 |
| 微結構輪廓 | 2D 斷面、3D 形貌、階差、線寬、高度與間距 |
| V-Groove | 溝槽間距、深度、高度、角度、斜邊粗度、2D長距離掃描 |
| Micro Lens Array | 透鏡高度、pitch、弧度/曲率、陣列形貌與面粗糙度 |
| 平面度 | 大範圍 3D 掃描、平面度與真直度分析 |
| 批次量測 | 可選配 MACRO、Alignment 或其他自動化功能 |
三項核心價值
1. 一次取得輪廓與粗糙度資料
同一組掃描資料可同時進行幾何輪廓與表面品質分析,減少不同設備之間重新定位、資料比對與樣品搬移所造成的工作負擔。
2. 非接觸式掃描,降低接觸造成的影響
PF-60 不需要以觸針接觸樣品表面,可降低因接觸造成樣品表面刮傷、變形或探針磨耗的風險。
3. 從局部微結構延伸至較大範圍形貌
XY 軸平台掃描範圍為 60 × 60 mm,可依量測目的調整掃描區域與取樣設定,從局部量測、微結構斷面到小型樣品的表面形貌進行分析。若樣品需要較大掃描範圍,可評估NH-3N、NH-5N、PF-600機型。
適用工件與材料
PF-60 可作為下列工件的表面輪廓與粗糙度量測工具:
- 半導體與電子元件:晶片、均熱片、陶瓷基板、錫膏、PCB、Wafer、Pattern Step Height
- 光學與微光學元件:鏡片、Micro Lens Array、非球面元件、石英 V-Groove
- 精密加工件:模仁、刀具、刀片、沖棒
- 機械元件:螺桿、軸承、絲攻螺牙與精密成形件
- 特殊表面:鑽石、透明鏡片、黑色石墨、白色陶瓷與液態膠狀材料【實際可測性須先以樣品確認】
這款設備是否適合您的樣品?
若您的工件需要同時確認「形狀是否正確」與「表面是否符合要求」,三鷹光器 PF-60 可作為初步評估方向。透明、高反射、高曲率、陡峭側壁、深窄溝槽或資料可能被遮蔽的樣品,建議先提供樣品或完整規格,由工程團隊確認物鏡、掃描方向與分析方法。

