埋嵌式元件共面度測量方法研究（二）

4.2.3 結(jié)果評價

(1)各點共面度值：A、B、C、D點共面度值為dA、dB、dC、dD,E點共面度值為dE1、dE2、dE3、dE4中絕對值最大者;

(2)銅塊共面度值：dA、dB、dC、dD、dE1、dE2、dE3、dE4中絕對值最大者;

(3)測量結(jié)果有效性判定：

①被測PCB板應(yīng)被水平放置在測量臺面上：若被測PCB板上直角相鄰的兩個基準(zhǔn)點之間的高度差與其直線距離的比值>0,則視為被測PCB板可能存在斜放，需調(diào)整后重新測量。如：

(z2-z1)/(y2-y1)>0.5%或(z4-z1)/(x4-x1)>n‰，則被測PCB板可能存在斜放。

②被測PCB板在埋嵌銅塊區(qū)域內(nèi)存在翹曲：若被測PCB板上某個基準(zhǔn)點距其對角的基準(zhǔn)點所對應(yīng)的基準(zhǔn)面的距離與該兩點直線距離的比值>0,則視為被測PCB板在埋嵌銅塊區(qū)域內(nèi)可能存在翹曲，需更換PCB或銅塊樣品重新測量。

③被測埋嵌銅塊存在翹曲：若被測埋嵌銅塊上各測量點共面度值極差與該銅塊上對角線兩點直線距離的比值>0,則視為被測埋嵌銅塊可能存在翹曲，需更換PCB或銅塊樣品重新測量。

4.2.4 標(biāo)準(zhǔn)化和程序化

對使用公司三維坐標(biāo)儀測量埋嵌銅塊共面度的測量方法進行規(guī)范，如鏡頭放大倍率設(shè)定、聚焦取景范圍設(shè)定、光源類型和亮度設(shè)定等。

對于測量結(jié)果的計算和評價，設(shè)計專用表格和程序，處理數(shù)據(jù)時只需將原始數(shù)據(jù)(。txt格式)轉(zhuǎn)化成電子表格格式(。txt格式)后粘貼到指定表格內(nèi)，即可顯示測量結(jié)果和評價結(jié)果。

4.3 改良效果評價

4.3.1 改良前后的測量結(jié)果對比

使用公司三維坐標(biāo)儀，分別采用直接比較五點法和改良后的五點法測量同一嵌銅塊樣品的共面度，對比測量結(jié)果如表8、表9.

由上述數(shù)據(jù)可見，采用改良后的五點法測量結(jié)果極差減小，平整度值相對較小，原因是采用構(gòu)造平面的方法減小了直接對比法計算共面度值帶來的誤差。

4.3.2 重復(fù)性和再現(xiàn)性評價

使用公司三維坐標(biāo)儀、5個嵌入銅塊樣品、分別由3個不同測量人各隨機測量3次，對測量結(jié)果做重復(fù)性和再現(xiàn)性評價如表10、表11.

由上述分析可見：

(1)使用三維坐標(biāo)儀測量銅塊樣品的共面度，重復(fù)性變差0.006 mm,再現(xiàn)性變差0.004 mm,重復(fù)性和再現(xiàn)性變差0.009 mm,占樣品公差范圍(±0.152 mm)的6.03%,說明該方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性很好;

(2)五個被測銅塊樣品的共面度σ為0.003 mm、樣品變差 (PV)為0.015 mm、占銅塊樣品共面度公差范圍(±0.152 mm)的9.73%,說明被測銅塊樣品表面平整，公司埋嵌銅塊產(chǎn)品共面度良好。

4.4 測量方法標(biāo)準(zhǔn)化和程序化

針對該新開發(fā)的埋嵌銅塊共面度測量方法的測量操作(樣品放置、光源選擇、鏡頭放大倍率設(shè)定)、數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果分析等要求，建立一套共面度測量操作和測量結(jié)果計算的規(guī)范。且針對埋嵌銅塊共面度測量結(jié)果的原始數(shù)據(jù)處理、基準(zhǔn)平面構(gòu)造、各測量點共面度值計算過程均已在EXCEL表格內(nèi)完成編程，形成埋嵌銅塊共面度測量數(shù)據(jù)處理專用軟件。使用人員只需將三坐標(biāo)儀測得的原始測量數(shù)據(jù)(。txt格式)轉(zhuǎn)化成電子表格(。xls)格式，再復(fù)制、粘貼到指定的表格區(qū)域內(nèi)，即可顯示共面度值計算結(jié)果和測量結(jié)果有效性判定結(jié)果。其余非操作界面和后臺計算界面均已加密處理，避免操作人員誤操作損害軟件。

5 總結(jié)

通過對電子行業(yè)內(nèi)有關(guān)共面度的定義、共面度的測量方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的了解和吸收，在公司原有較簡單的埋入/嵌入銅塊共面度測量方法(切片觀察法、直接比較五點法)基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種新的埋入/嵌入銅塊共面度測量方法及其軟件，該方法具有如下特點：

(1)可對埋入/嵌入銅塊樣品進行無損、重復(fù)、高精度在線測量，測量結(jié)果可智能計算，且包含測量結(jié)果有效性判定功能;

(2)利用高等數(shù)學(xué)方法對大量原始測量數(shù)據(jù)進行有效處理，從而得到準(zhǔn)確的埋嵌銅塊共面度測量結(jié)果;

(3)將原始數(shù)據(jù)處理過程、共面度值計算過程、共面度計算即時顯示功能以及計算結(jié)果有效性判定等功能實現(xiàn)程序化和模塊化，減少了埋嵌銅塊共面度測量的工作量和出錯概率，提高了該測量方法的實用性;

(4)相比電子行業(yè)常規(guī)測量方法，不需新增專用設(shè)備，節(jié)省了設(shè)備投資或改造費用。

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