铜箔基板厚度的量测

文章摘要：图五. 测厚仪软件主画面此外，除将结果存盘本机计算机，也透过网络存盘至服务器给相关人员参考，若想在内部网络实时监控所有测厚仪状态也可以办到，目前业者测厚仪判定Class C，Cpk 小于1.33 时，自动发出E-mail 通知相关人员。3.7 量测位置IPC-4101 仅规定厚度等级，没有规定量测仪器、位置与数据数，形成各家有各家的规定。厚度数据应是全剖面，因此要取多少点都可以，一张基板合理取27 点存档(距板边3, 5, 10 ,15,center, -15, -10, -5, -3 inches)，厚度30 mil 以上基板，可加测板边1 inch(共33 点)做分级(图六)，任何一点都不

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图五. 测厚仪软件主画面

此外，除将结果存盘本机计算机，也透过网络存盘至服务器给相关人员参考，若想在内部网络实时监控所有测厚仪状态也可以办到，目前业者测厚仪判定Class C，Cpk 小于1.33 时，自动发出E-mail 通知相关人员。

3.7 量测位置

IPC-4101 仅规定厚度等级，没有规定量测仪器、位置与数据数，形成各家有各家的规定。厚度数据应是全剖面，因此要取多少点都可以，一张基板合理取27 点存档(距板边3, 5, 10 ,15,center, -15, -10, -5, -3 inches)，厚度30 mil 以上基板，可加测板边1 inch(共33 点)做分级(图六)，任何一点都不得超出规格，Cpk 之计算应为27 点各自独立。

图六. 分级位置

3.8 校正

测厚仪不能保证免校验，因此要有校正的方法，一般利用标准样品做校验。校正应分机构归零与软件归零，另外每年要定期测试其重复与再现性(Gage R&R, 如图七)。若有可能，应做雷射位移传感器线性度测试。

图七. Gage R&R

4. 理论

厚度的测试实行一段时间后，测厚设备可能因零组件老化、损坏或客户需求，必须持续的维护与改进，这时候一定要从理论着手，才能做异常原因判断。

4.1 雷射位移传感器

一般业界所使用雷射位移传感器为三角量测系统，即为打出特定波长雷射光，遇上物体有反射、穿透、散射等，传感器接收此特定波长散射光，由角度得到距离，图8 为示意图。

图八. 三角量测系统示意图

位移传感器要转换成厚度需要上方与下方各一个传感器，分别得到铜箔基板上方与上方传感器距离及铜箔基板下方与下方传感器距离，与两个感测头距离相减得到厚度(图九)。

图九. 厚度取得方式

由于输送带与铜箔基板散射光量不同因此位移传感器之控制电路检测出光束光点对每一像素(pixel, 有愈多像素代表硬件分辨率愈好)光量分布值，会自动调整灵敏度以利量测(图十)，故厚度量测在板边会有不稳定现象。

图十. 传感器自动调整灵敏度

雷射位移传感器，采样率较慢，图4 之凹陷会被忽略，而凹陷是否就是主要缺点。有些传感器会给最直接的数据，也有的传感器控制电路会以阶梯式变化(图十一)。

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