引言：材質決定光路，光路決定選型

在精密檢查領域，有一個容易被忽視但至關重要的常識：同樣一道光，打到不同材質上，返回的信息截然不同。

晶圓是不透明鏡面體，光主要在其表面發生反射與散射；掩膜版是半透明多層結構，光需要穿透鉻層與玻璃基板；光學玻璃則是全透明體，光要同時揭示兩個表面和一個內部的三重信息。這三種材質對照明的要求，從照射角度、輝度需求、光束品質到散熱策略，幾乎沒有一項是相同的。

UIH系列的三款主力機型——UIH-1、UIH-2、UIH-3，并非簡單的“大中小"尺寸劃分，其光學設計、燈管功率、透鏡參數乃至散熱邏輯都圍繞特定材質檢查場景進行了深度適配。本文將以材質為線索，為您拆解每一種工件的檢查原理與對應的最1優機型選擇。

第一章：晶圓（不透明鏡面體）——UIH-1，用極1致輝度“照出"納米級瑕疵

1.1 檢查原理與光學挑戰

半導體晶圓表面經過拋光后呈現近似鏡面的光滑狀態。在這種表面上，微塵、劃痕、水漬等缺陷與背景之間幾乎沒有顏色或形態差異——它們僅僅是改變了局部表面的反射方向。

檢查的核心手段是利用斜向入射光，使缺陷的邊緣產生微小的漫反射或散射，在鏡面反射的背景中形成“亮點"或“暗影"。這種散射的強度與入射光的光子密度直接相關：輝度越高，單位面積上照射到缺陷的光子數量越多，散射信號就越強，人眼或相機的感知能力就越敏銳。

規格書中明確指出，UIH-1型在φ40mm照射徑下達到60萬lux的中心輝度，這是整個系列中的最高值。為什么晶圓檢查需要如此極1致的亮度？因為當缺陷尺寸降至微米級甚至亞微米級時，其散射截面積極其微小，只有高的入射光子通量才能產生足以被人眼辨識的對比度。

1.2 UIH-1的關鍵適配點

1.3 晶圓檢查的兩種典型手法

規格書中提到的①和②兩種方法，在晶圓檢查中尤為常用：

• 方法①（直接觀察） ：將光斜向照射晶圓表面，操作者正上方觀察。浮塵與劃痕因廷德爾散射而呈現明亮軌跡，背景鏡面則保持暗態，形成高的對比度。UIH-1的60萬lux確保即使是深度極淺的微刮痕（micro-scratch） 也能被清晰辨識。

• 方法②（反射投影） ：將斜射光從晶圓表面反射至天花板或墻壁，觀察投影圖像中的明暗扭曲。這種方法特別適合檢測晶圓表面的宏觀“波浪"或“翹曲" ，因為表面曲率的變化會改變反射角度，在投影中形成肉眼可辨的變形圖案。

1.4 選型結論

晶圓檢查，首1選UIH-1。 如果檢查對象是拋光晶圓的霧度（Haze）量化評估，則應選擇專用的UIH-1H型，其F2.0的成像透鏡將三條檢查標記清晰投影于表面，通過標記對比度實現霧度的客觀判斷——這是UIH-1無法替代的功能。

第二章：掩膜版（半透明多層結構）——UIH-2，平衡穿透力與分辨率

2.1 檢查原理與光學挑戰

掩膜版（Photomask）是在高透光玻璃基板上沉積數層鉻系金屬薄膜，并經光刻形成精密電路圖案的復合構件。其檢查難度在于：

• 表面缺陷（鉻層缺失或殘留）需要高分辨率照明來確認圖案邊緣的完整性

• 內部缺陷（玻璃基板的微小氣泡或夾雜物）需要光穿透玻璃后，利用廷德爾散射進行檢測

• 雙層界面干擾：光在空氣-鉻膜-玻璃-鉻膜-空氣的多層界面中傳播，反射與折射路徑復雜

與晶圓不同，掩膜版的檢查常常需要在落射照明（同軸）與透射照明之間切換，且對光束的空間均勻性要求較高——圖案邊緣的誤判往往源于照度不均造成的視覺誤導。

2.2 UIH-2的關鍵適配點

為什么UIH-1的60萬lux反而不一定適合掩膜版？因為過高的輝度照射在半透明多層結構上，可能產生強烈的界面反射眩光，反而掩蔽了玻璃內部的微弱散射信號。UIH-2的40萬lux在掩膜版檢查中恰好處于“能穿透、不眩目"的甜點區間。此外，φ70mm的照射徑覆蓋了大部分掩膜版的有效圖形區域（通常為50~60mm見方），無需頻繁移動燈頭即可完成全域觀察。

2.3 掩膜版檢查的特殊注意事項

規格書中特別強調，本器可用于“表面傷痕及內部微小氣泡（1μ以下）的檢測"。對于掩膜版而言，玻璃基板內部直徑1微米級的氣泡是對照明裝置的嚴峻考驗——氣泡的廷德爾散射強度與入射光波長、角度以及氣泡尺寸密切相關。UIH-2的40萬lux配合平行光設計，能夠產生足夠的散射光子通量，使這類極限微小缺陷在暗視野觀察中呈現可辨識的亮點。

2.4 選型結論

掩膜版檢查，UIH-2是最佳平衡點。 其輝度既能有效穿透鉻層與玻璃基板揭示內部缺陷，又不至于因界面反射過強而干擾判讀。φ70mm的照射徑與掩膜版有效圖形區完1美匹配，是產線在線檢查的可靠工具。

第三章：光學玻璃（全透明體）——UIH-3，大面積透射照明的效率之選

3.1 檢查原理與光學挑戰

光學玻璃是純粹的透明介質，其檢查核心在于利用透射光同時揭示兩個拋光表面和一個內部的全部缺陷信息。規格書中提到的③方法——“垂直或斜向照射，使兩表面與內部同時觀測"，正是針對透明材料的經典檢查手法。

透明材料檢查的挑戰在于：

• 表面劃痕與污染依賴斜向散射光

• 內部氣泡與夾雜物依賴透射光引發廷德爾散射

• 大尺寸工件要求照射面積足夠大，否則檢查效率極低

此外，透明材料檢查常常需要較長的照射距離，以便操作者在燈頭與工件之間留有足夠的觀察空間。

3.2 UIH-3的關鍵適配點

3.3 大口徑照射的技術意義

有用戶可能會問：UIH-3的30萬lux比UIH-1的60萬lux低了一半，是不是意味著“不夠亮"？這是一個常見的誤解。

輝度（單位面積光強）與總光通量是兩個不同的概念。 UIH-3在φ100mm面積上實現30萬lux，其光源輸出的總光通量約為UIH-1在φ40mm上實現60萬lux時的6倍以上。對于透明材料檢查而言，真正影響透射光強度的不是單位面積輝度，而是穿透整個工件截面的總光子數——UIH-3憑借更大的總光通量，在透過厚玻璃基板后的殘余光強往往優于小徑高輝度光源。

此外，φ100mm的照射徑意味著操作者可以在不移動燈頭的情況下檢查大塊玻璃面板的大部分區域，大幅提升了批量檢查的效率。規格書中推薦的2倍直徑擴展（φ200mm，7.5萬 lux）進一步證實了UIH-3在大面積檢查場景中的靈活性。

3.4 透明材料的三種檢查光路

• 垂直透射照明：光源垂直于玻璃表面照射，操作者對面觀察。適用于檢測內部氣泡、條紋、夾雜物等體積性缺陷。

• 斜向透射照明：光源傾斜穿過玻璃，操作者調整角度觀察。適用于同時凸顯表面缺陷與內部缺陷。

• 暗視野散射照明：結合遮光罩使直射光不入鏡，僅收集缺陷的散射光。適用于1μm級微小氣泡的極限檢測——這也是規格書特別強調UIH系列“1μ以下"檢測能力的技術基礎。

3.5 選型結論

光學玻璃等大面積透明材料，UIH-3是效率與性能的最1優解。 其大口徑照射與充裕的工作距離專為這類場景設計，而強1大的散熱系統保證了長時間連續檢查的可靠性。對于尺寸較小的透鏡或棱鏡，UIH-2也可勝任，但UIH-3在批量檢查場景下的效率優勢不可替代。

第四章：橫向對比與選型決策流程

4.1 三款機型的核心差異總結

4.2 選型決策樹

面對一種具體工件時，可以按照以下邏輯快速定位推薦機型：

4.3 一點補充：并非“一一對應"的剛性綁定

需要特別說明的是，“晶圓→UIH-1，掩膜版→UIH-2，光學玻璃→UIH-3"是基于各材質典型檢查場景的最佳推薦，并非排他性綁定。 UIH-2同樣可以檢查小型晶圓，UIH-3也能用于大尺寸掩膜版的全域預覽，UIH-1的大角度斜照對于某些透明材料的表面劃痕檢測同樣有效。

選型的本質是在輝度、照射面積、工作距離、散熱能力、成本等維度之間，根據自身工件的具體特征和檢查標準，做出符合實際需求的取舍。UIH系列的價值在于提供了足夠寬的參數跨度，讓用戶有“選擇"的權利，而非“將就"的無奈。

結語：選對光源，檢查就成功了一半

晶圓、掩膜版、光學玻璃，三種材質走向三種不同的光學響應路徑。UIH-1以極1致輝度捕捉鏡面體上的納米級散射信號，UIH-2以平衡參數穿透半透明多層結構的復雜界面，UIH-3以大口徑總光通量覆蓋透明體的大面積檢查需求——每一款型號的背后，都是對特定材質光學特性的深度理解與工程回應。

選型不是看參數表上誰的數字更大，而是看誰的光學特性與您的工件“對話"得最順暢。 UIH-1/2/3構成的選型矩陣，正是為了讓這種“對話"有據可依、有路可循。當您下一次面對一種新的工件材質時，不妨先從本文的決策樹出發——答案往往比想象中更清晰。