粗糙度测试仪介绍

1、技术中心技术报告会技术中心技术报告会RD-CM-WI01S1A报告专题：粗糙度测试仪介绍报告专题：粗糙度测试仪介绍报报 告告 人：人：张智畅张智畅 日日 期：期：2013 年年 05 月月第2页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义目目 录录前言前言设备原理及结构设备原理及结构基本性能参数基本性能参数粗糙度的相关术语粗糙度的相关术语应用实例应用实例第3页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义一、前言一、前言需求与现状：需求与现状：粗糙度是粗糙度是PCB生产中重要的测量参数之一。生产中重要的测量参数之一。 以前我司对于粗糙度的测量主

2、要采用接触式测量。以前我司对于粗糙度的测量主要采用接触式测量。平面高度（盲孔、被钻孔深，阻焊、导体高度等）的测量仅能通过平面高度（盲孔、被钻孔深，阻焊、导体高度等）的测量仅能通过制作切片测量。制作切片测量。第4页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义二、设备原理及结构二、设备原理及结构1. 干涉原理干涉原理满足一定条件的两列相干光波相遇叠加，在叠加区域某些点的振动始终加强，某些点的振动始终减弱，即在干涉区域内振动强度有稳定的空间分布。第5页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义2. 薄膜干涉（牛顿环）薄膜干涉（牛顿环）空气薄膜干涉

3、条纹 条纹强度分布 牛顿环干涉图样第6页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义3. 设备原理设备原理典型干涉仪模型示意典型干涉仪模型示意 分光镜分光镜参考光源参考光源测试光源测试光源干涉图样干涉图样光源CCD第7页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义3. 设备原理设备原理光源参考镜面样品分光镜物镜结构物镜结构第8页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义4. 白光干涉白光干涉白光干涉图样白光干涉图样 单色光干涉图样单色光干涉图样 单色光干涉由于受到波长周期性的限制，在测量台阶高度超过其波长的四分之一

4、或比较粗糙的表面时将显得无能为力。而白光干涉的发明解决了这一问题。第9页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义焦平面5. 测试原理测试原理 - Vertiacl Scanning Interferometry （VSI）扫描测试过程示意扫描测试过程示意 第10页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义6. 与其他原理粗糙度测试仪对比与其他原理粗糙度测试仪对比接触式：接触式：探针接触样品表面后，在一个方向探针接触样品表面后，在一个方向上行走一段距离，用探针去上行走一段距离，用探针去“摸摸”样品表面的起伏，然后将探针行走样品表面的起伏，

5、然后将探针行走时高度方向上的起伏通过软件绘制时高度方向上的起伏通过软件绘制成图后算得样品表面的线粗糙度。成图后算得样品表面的线粗糙度。 激光共聚焦：激光共聚焦：将光源、被测样品及探测器处在彼此对应的共轭将光源、被测样品及探测器处在彼此对应的共轭位置上，激光束从光源针孔射出，经过分光镜，位置上，激光束从光源针孔射出，经过分光镜，再由扫描透镜聚焦于样品表面，对样品内焦平面再由扫描透镜聚焦于样品表面，对样品内焦平面上每一点进行扫描。然后反射的激光束经由入射上每一点进行扫描。然后反射的激光束经由入射光路直接返回到分光镜，经分光镜折射和探测透光路直接返回到分光镜，经分光镜折射和探测透镜聚焦后，透过探测针

6、孔镜聚焦后，透过探测针孔(Detector Pinhole)(Detector Pinhole)由由光电倍增管探测收集。只有来自样品焦平面上的光电倍增管探测收集。只有来自样品焦平面上的光才能在探测针孔平面正确聚焦，从而穿过探测光才能在探测针孔平面正确聚焦，从而穿过探测针孔而成像针孔而成像. . 第11页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义三、三、 基本性能参数基本性能参数物镜10目镜0.551.02.0视场范围 mm1.24 x 0.94 0.62 x 0.47 0.31 x 0.24垂直测量范围0.1nm -10mm垂直分辨率0.1nm (PSI Ra)高度

7、测量重复精度0.01nm (VSI Rq)高度测量误差0.75%样品最大尺寸 500*400*10mm 样品重量要求 无托盘：4.5Kg；加装托盘：3.3kg （1）非接触式测量，测试无损且速度快; （2）高度方向上的分辨率可达到0.1nm ，而且重复性好。 第12页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义四、粗糙度的相关术语四、粗糙度的相关术语Ra轮廓算数平均偏差：取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值Rq轮廓均方根偏差：在取样长度内轮廓偏距的均方根（ RMS ）Rp轮廓最大峰高：取样长度内从轮廓峰顶线至中线的距离Rv轮廓最大谷深：取样长度内从轮廓谷底线至中线的

8、距离Rt轮廓最大高度：取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离轮廓线示意轮廓线示意基准线（最小二乘中线）：具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，在取样长度范围使轮廓线上各点轮廓偏距的平方和最小。轮廓偏距：测量方向上轮廓线上的点与基准线间的距离。L第13页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义五、应用实例五、应用实例表面面粗糙度数据（可自选区域）表面面粗糙度数据（可自选区域）沉金水金金手指(硬金)第14页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义任意线形位置的表面轮廓线及线粗糙数据任意线形位置的表面轮廓线及线粗糙数据面粗糙线粗糙图中蓝线

9、为表面轮廓线,黑线为轮廓中线,黄线为粗糙度线第15页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义扫描区域任意线形位置上两点扫描区域任意线形位置上两点(区域区域)间间Z轴落差轴落差第16页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义盲孔孔径盲孔孔径:4mil，孔深，孔深:100um扫描区域任意线形位置上两点扫描区域任意线形位置上两点(区域区域)间间Z轴落差轴落差第17页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义扫描区域任意线形位置上两点扫描区域任意线形位置上两点(区域区域)间间Z轴落差轴落差第18页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义扫描区域扫描区域3D成像成像阻焊限定焊盘蚀刻限定焊盘第19页RD-CM-WI01S1A技术中心技术报告会讲义技术中心技术报告会讲义扫描区域扫描区域3D成像成像背钻孔孔径背钻孔孔径0.8mm孔深孔深 1-4.5mm 第20页RD-CM-WI01S1A技术中心技术