PCB科技 - PCB銅箔基板厚度量測

質量 PCB銅線 隨著電子系統變得更輕，箔基板變得越來越嚴格, 更薄的, 更短的, 更高的功能, 更高的密度和更高的可靠性. PCB銅線 箔基板製造, 原材料玻璃纖維布檢驗規範, 薄膜烘烤條件, 膠水含量, 膠水流動, 凝膠時間, 轉化程度和儲存條件, 等., 基板壓制條件的設定都會影響 PCB銅線 箔基板厚度質量, 厚度品質控制, 有必要審查所有製造過程, 並在過程能力上有一定程度的提高, 而不是盲目選擇和新增成本. 現時, PCB銅線 箔基板製造廠已逐漸轉向非接觸雷射測厚，而不是使用亞釐米卡片手動檢查厚度. 系統設計有其自身的特點. 大多數雷射測厚儀感測器機构需要配合現場設計和施工. 測試方法不同, 維護和添加新功能需要通過設備製造商.

1.、原產地

PCB銅箔基板為電子元件的安裝和互連提供支援。 隨著電子系統的輕薄化、高功能性、高密度和高可靠性的發展趨勢，PCB銅箔基板的質量將直接影響電子產品的可靠性。

在印製電路板銅箔基板的製造過程中，厚度的品質控制備受關注。 一般來說，薄膜半成品的品質控制和壓制條件的匹配，所以厚度結果是全過程控制的綜合結果。

在過去, PCB製造商 only required the thickness of the substrate to reach the level of IPC-4101[1] CLASS B, 但自2000年以來, 他們要求C級或更高的要求，以滿足高水准和高密度印刷電路板的市場趨勢. 這個se requirements PCB industry still feel that it is not enough, and began to quote Statistical Process Control (SPC, Statistical Process Control) [2], the most commonly used are process accuracy (Ca, 精度能力, 接近0, 更好) and process capability Index (Cpk, 數位越高, the better). 計算公式為：

Ca=（量測平均值規格中心值）/規格公差的一半*100%

Cpk=最小值（規格上限平均值，規格下限平均值）/3個標準差

引用統計程序控制不僅要求產品在規範範圍內，而且還要求專注於規範的中心值。 然而，該方法主要用於廠內工藝改進。 如果盲目要求Cpk達到高水准，而不管規格的上限和下限。， 可能會開玩笑，或重新選擇所有產品，新增成本。 例如，6英里1/1 PCB銅箔基板，假設銅箔厚度為8.5mil作為中值，厚度分佈曲線為常态分配，測得的平均值為8.5（Ca=0），厚度分佈為8.08～8.92，C類為規格的上下限，Cpk可以達到1.67，但D類規格下降到1.33。

囙此，供應商和製造商需要共同協商Cpk和規範。

Cpk是從一整批數據中計算出來的。 如果Cpk不合格，理論上整批退貨。 直覺上，這感覺不合理，因為我們怎麼能退回符合規格的產品？ 囙此，可以理解，即使所有合格產品都可以在該過程中生產，Cpk也可能不合格，因為某些過程不穩定或平均值不在規範的中心值中，這表明該過程仍有改進的空間。 為了使Cpk合格，可以進行篩選測試，以去除接近規範上限和下限的產品，以便稍後獲得更高的Cpk，但這會降低產量。 在為產量製定獎金的工廠，這可能會導致現場員工反彈。

2、方法

早期，用測微計手動量測電路板邊緣，但存在難以完全檢查的痕迹。 囙此，使用了由非接觸式雷射位移感測器製成的雷射測厚儀。

分類應符合IPC規定。 分類方法可以是標籤機。 A類使用紅色標籤，B類使用藍色標籤。 如果客戶有更嚴格的要求，可以分站加工。 它分為四個級別和四個堆棧。 盤子

3、建築

雷射位移感測器開發的測厚儀是光機電一體化。 光學設計部分被設計為雷射位移感測器的獨立組件。 囙此，只需要機電一體化，需要軟件擴展功能。 圖3顯示了測厚儀的架構流程。

各種組件的選擇和每個組件的連接極為重要，否則不可避免地會出現錯誤和不穩定。

3.1位移感測器

位移感測器的選擇必須考慮PCB銅箔基板的特性和允許的公差分辯率。 通常可以比較量測距離、分辯率、線性度和採樣週期。 量測距離需要包括所有待測試PCB銅箔基板的厚度； 分辯率需要與感測器目錄和備註匹配。 相同分辯率的樣本數較少，這意味著更好； 線性度越小越好，例如，量測距離為+/-5毫米，線性度為1%FS和0.1%FS，最大誤差分別為0.1mm和0.01mm（5mm*2*0.1%）； 如果採樣週期較慢，波動將較小。

3.2模數轉換卡

模數轉換卡（ADC卡）的選擇側重於分辯率。 在當前的薄板市場中，必須使用16bit。 對於薄板，12比特的允許公差是不够的。

接下來，我們需要考慮輸入通道和輸入電壓範圍。 通常，工業設計大多使用3個剖面，這需要六個位移感測器，即六個輸入通道。 大多數模數轉換卡最多有16個通道； 位移感測器的輸出信號是：一個是電壓，另一個是電流。 一般範圍分別為-5V+5V和4～20ma。 電流可以轉換為電壓（在+/-10V範圍內），並具有適當的電阻以輸入到模數轉換卡。

3.3數字卡

數位是0和1。 數位輸入/輸出卡只有低電位和高電位。 基本上，0V代表低電位，即0，5V代表高電位，即1。 數位信號輸入（DI）包括計數器、光電開關等，可用於通知PCB銅箔基板通過並顯示儀器的週邊條件。 數位信號輸出（DO）用於控制或報警。 控制包括顯示品質分析結果。 效能方法可以是電腦螢幕顯示OK/NG公司、報警或分層（連接回程式邏輯控制器PLC）。

模數轉換卡和數字卡組合成一個，稱為多功能卡（多功能輸入/輸出卡）。 除非有太多的數位信號，否則一張卡就足够了。

4、理論

厚度測試一段時間後，測厚設備可能會老化、損壞或客戶需求，必須持續維護和改進。 此時，有必要從理論上開始判斷异常的原因。

5結論

整個 PCB銅線 箔基板 laser thickness measurement system, including laser displacement sensor (light), mechanism design (machine), 環行, 光電開關, wiring (electricity) and software are integrated together. 每個 PCB組件 關係到整個系統的好壞. 如果您不瞭解架構過程, 一旦故障無法實时處理, 現場人員不會信任, 整個系統都成了負擔, 沒有品質控制. 因此, 您必須謹慎使用此設備.