粗糙度測試儀介紹

報(bào)告專題：粗糙度測試儀介紹報(bào)告人：張智暢

日期：2013年05

月目錄前言設(shè)備原理及結(jié)構(gòu)基本性能參數(shù)粗糙度的相關(guān)術(shù)語應(yīng)用實(shí)例一、前言需求與現(xiàn)狀：粗糙度是PCB生產(chǎn)中重要的測量參數(shù)之一。以前我司對于粗糙度的測量主要采用接觸式測量。平面高度（盲孔、被鉆孔深，阻焊、導(dǎo)體高度等）的測量僅能通過制作切片測量。二、設(shè)備原理及結(jié)構(gòu)1.干涉原理滿足一定條件的兩列相干光波相遇疊加，在疊加區(qū)域某些點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱，即在干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)強(qiáng)度有穩(wěn)定的空間分布。2.薄膜干涉（牛頓環(huán)）423空氣薄膜干涉條紋條紋強(qiáng)度分布牛頓環(huán)干涉圖樣3.設(shè)備原理典型干涉儀模型示意分光鏡參考光源測試光源干涉圖樣光源CCD3.設(shè)備原理光源參考鏡面樣品分光鏡物鏡結(jié)構(gòu)4.白光干涉白光干涉圖樣單色光干涉圖樣單色光干涉由于受到波長周期性的限制，在測量臺(tái)階高度超過其波長的四分之一或比較粗糙的表面時(shí)將顯得無能為力。而白光干涉的發(fā)明解決了這一問題。焦平面5.測試原理-VertiaclScanningInterferometry（VSI）掃描測試過程示意6.與其他原理粗糙度測試儀對比接觸式：探針接觸樣品表面后，在一個(gè)方向上行走一段距離，用探針去“摸”樣品表面的起伏，然后將探針行走時(shí)高度方向上的起伏通過軟件繪制成圖后算得樣品表面的線粗糙度。

激光共聚焦：將光源、被測樣品及探測器處在彼此對應(yīng)的共軛位置上，激光束從光源針孔射出，經(jīng)過分光鏡，再由掃描透鏡聚焦于樣品表面，對樣品內(nèi)焦平面上每一點(diǎn)進(jìn)行掃描。然后反射的激光束經(jīng)由入射光路直接返回到分光鏡，經(jīng)分光鏡折射和探測透鏡聚焦后，透過探測針孔(DetectorPinhole)由光電倍增管探測收集。只有來自樣品焦平面上的光才能在探測針孔平面正確聚焦，從而穿過探測針孔而成像.三、基本性能參數(shù)物鏡×10目鏡×0.55×1.0×2.0視場范圍mm1.24x0.940.62x0.470.31x0.24垂直測量范圍0.1nm-10mm垂直分辨率<0.1nm(PSIRa)高度測量重復(fù)精度0.01nm(VSIRq)高度測量誤差±0.75%樣品最大尺寸500*400*10mm樣品重量要求無托盤：4.5Kg；加裝托盤：3.3kg（1）非接觸式測量，測試無損且速度快;（2）高度方向上的分辨率可達(dá)到0.1nm，而且重復(fù)性好。四、粗糙度的相關(guān)術(shù)語Ra輪廓算數(shù)平均偏差：取樣長度L內(nèi)輪廓偏距絕對值的算術(shù)平均值Rq輪廓均方根偏差：在取樣長度內(nèi)輪廓偏距的均方根（RMS）Rp輪廓最大峰高：取樣長度內(nèi)從輪廓峰頂線至中線的距離Rv輪廓最大谷深：取樣長度內(nèi)從輪廓谷底線至中線的距離Rt輪廓最大高度：取樣長度內(nèi)輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離輪廓線示意基準(zhǔn)線（最小二乘中線）：具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線，在取樣長度范圍使輪廓線上各點(diǎn)輪廓偏距的平方和最小。輪廓偏距：測量方向上輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線間的距離。L五、應(yīng)用實(shí)例表面面粗糙度數(shù)據(jù)（可自選區(qū)域）沉金水金金手指(硬金)任意線形位置的表面輪廓線及線粗糙數(shù)據(jù)面粗糙線粗糙圖中藍(lán)線為表面輪廓線,黑線為輪廓中線,黃線為粗糙度線掃描區(qū)域任意線形位置上兩點(diǎn)(區(qū)域)間Z軸落差盲孔孔徑:4mil，孔深:100um掃描區(qū)域任意線形位置上兩點(diǎn)(區(qū)域)間Z軸落差掃描區(qū)域任意線形位置上兩點(diǎn)(區(qū)域)間Z軸落差掃描區(qū)域3D成像阻焊限定