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激光共聚焦显微镜在铜箔粗糙度测量中的应用


PCB(微型印制电路板)作为“电子产品之母”是现代电子信息产品中不可或缺的电子元器件,被广泛应用于通讯、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及航空航天等领域。

制造印制电路板的一个重要步骤是将铜箔粘到介电树脂基板上。 通常在PCB基材加工过程中,铜箔表面会进行糙化处理以改善其和PCB介电材料的结合力。但粗糙的铜箔表面会导致更高的导体损耗,且随着频率的升高导体损耗将显著增加,这是由于电路的趋肤效应导致的。
什么是趋肤效应?

当高频电流流过导体时,电流会趋向于导体表面分布,越接近导体表面电流密度越大。频率越高,趋肤深度度越小。当电路工作频率对应的趋肤深度小于或等于铜箔的表面粗糙度时,信号在铜箔表面进行传播。(5G的频率比4G、3G高,5G下的趋肤深度更小,越接近导体表面的电路密度越大。表面越粗糙的铜箔,信号传输路径变长,导体损耗增加。表面粗糙度的影响将变得非常显著)从降低传输损失的角度来看,需要更平滑的铜箔。


但现实问题是,不经过粗糙度处理,就无法保持稳定的结合力。追求*低的粗糙度与*高的剥离强度,这是各铜箔厂家开发高频基板用电解铜箔的重要课题。所以需要管控铜箔的粗糙度。
激光共聚焦显微镜解决方案
相比常规触针式粗糙度测量仪,非接触式粗糙度测量显然更具有优势。
· 非接触式粗糙度测量

过去没有无损检测设备,使用触针式粗糙度测量仪可能会导致铜箔表面产生划痕,难以进行准确的粗糙度测量。


奥林巴斯激光共聚焦显微镜OLS5100无需接触样品即可采集信息,这让其不论样品表面如何均可进行粗糙度测量。
· 粗糙度测量更精细
普通触针的尖 端半径为2至10μm,因此难以捕捉到微观粗糙度。奥林巴斯激光共聚焦显微镜的尖 端半径则小得多(仅0.2μm),因此能够测量触针无法测量的细微不规则物体的表面粗糙度。


· 样品信息

采用触针测量仅能获得一条线的信息。而奥林巴斯激光共聚焦显微镜OLS5100可同时采集三种类型的信息(激光图像、彩色 图像、3D特征数据)。


除此之外,奥林巴斯激光共聚焦显微镜OLS5100还有一个显著的优势在于自动化测量。自动化测量可以给无损检测带来很多好处,例如增加可靠性,提高检测速度,以及避免工人在有潜在危险的区域工作。然而,对自动化复杂程度和成本高的潜在印象极大地限制了其在无损检测中的应用。

奥林巴斯提供的铜箔粗糙度测量的自动化解决方案,可以从数据采集、测量到报告创建的检测工作流程均可实现自动化。仅需按下“开始”按钮,用户就可进行亚微米级别的精细形貌测量。



为了让设备更智能,奥林巴斯推出了宏功能程序,一系列显微镜操作都能通过电脑控制,从而确保操作人员能够快速、准确地检测和分析样品。