微电阻铜厚测量仪的研制.pdf

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1、微电阻铜厚测量仪的研制TheDevelopmentofMRI-Y07AMicro-resistanceCopperThicknessMeasuringInstrument11122叶道庆，陈培峰，程凡雄，方军良，赵丽1上海美维科技有限公司研发部2上海美维科技有限公司中央测试实验室摘要：在线路板生产过程中，需要对铜层厚度进行测量。目前PCB企业使用的基本是进口的测厚仪，为了解决现存仪器测量结果与金相切片结果有一定偏差，人机操作界面不够友好，设备与配件使用成本较为昂贵的问题，我们研制了MRI-Y07A型铜厚测量仪。该仪器采用

2、新的三点定标算法，高速数据卡，综合了28KHZ采样频率，200ms防抖控制，自动触发测量功能等方案。对HDI板铜厚实测结果误差缩小到4%，重复精度缩小到1.5%，每次测量时间仅为0.6秒，而且采用多种数据记录模式和EXCEL表格输出，人性化中文操作界面比进口仪器更方便，各项性能已经达到甚至超过进口测厚仪水准。关键词：铜厚测量，四探针法，微电阻，三点定标法，Abstract:Inprintedcircuitboardproduction,thecopperlayerthicknessafterthinningorelect

3、roplatingshouldbemeasured.CurrentlytheimportedmeasurementinstrumentsareusedinthemostPCBshops.Inordertodecreasethedeviationbetweentheinstrumentsmeasureresultsandmicro-sectiondata,improvetheman-machineinterfaceandreducetherunningcost,wedevelopedanewmicro-resistance

4、copperthicknessmeasurementinstrumenti.e.MRI-Y07A.Theinstrumentusesthree-pointcalibrationalgorithm,high-speeddatacardthatcombines28KHZsamplingfrequency,200msanti-shakecontrolfunctionandautomaticallytriggeringmeasurementprogram,whichnotonlycanspeedupthemeasuringspe

5、ed,butalsoensureaccuracy.Themeasurementerrorisreducedto4%andtherepeataccuracyisdownto1.5%forthePCBboard,especiallyfortheHDIproduct.Only0.6secondsisspentforeachmeasurement.Theman-machineinterfaceinChinese,whichhaskindsofdatarecordingmodeandEXCELtableoutput,ismorec

6、onvenientthanthatofimportedequipment.Generallyspeaking,theperformanceofMRI-Y07Aisequivalenttoorevenexceededthestandardsoftheimportedones.Keywords:Copperthicknessmeasurement,Four–pointprobe,Micro-resistance,three-pointcalibrationalgorithm1.0前言在PCB的生产过程中，有多道生产工序需要对

7、铜层厚度进行测量，比如在铜层减薄和电镀前后。目前PCB生产厂家使用的比较多的都是进口的测量设备,如在上海美维的生产线上，配备有英国OXFORD公司的CMI700型铜箔测厚仪以及德国FISCHER公司的SR-SCOPERMP30-S型铜箔测厚仪。当然其他厂家也有配备来自美国VEECO公司的CD-8型铜箔测厚仪。PCB客户一般要求铜厚监控精度在10%以内。由于对探头所在测量范围的要求，这三种测厚仪对含较多盲埋孔的HDI板的测量时可能会有较大误差。例如当1/9CMI700测量区域小于4.4cm×4.4cm时，测量误差随面积减小

8、而大幅增加，误差甚至可高达50%。此时线路板企业多数使用金相切片法来作为最终判定铜层厚度的依据和手段，费时费力；除此之外这些从国外进口的测量仪也存在着人机操作界面不够友好，数据输出和数据处理的手段比较单一，整机与配件价格较为昂贵等缺陷。针对国外仪器存在的问题，美维科技研发部历时2年，先后进行了探头，算法和整机硬件和软