穩定PCB信號傳輸的關鍵指標:平面度
AOI主要利用2D影像檢測,例如印刷電路板等產品的表面缺陷和錯誤,但當碰到高度或深度時則需要3D檢測技術,3D檢測利用光學或雷射掃描物體表面,獲取三維形狀和尺寸數據,適用於各種工業設計和製造,提供更精確的測量和更全面的資訊,兩者應用範圍、資訊獲取方式、檢測項目皆不同,例如本次介紹的專有名詞 Flatness「平面度」,就是一個經典的例子。
深入解釋平面度之前,首先需理解零件表面不可能是一個完美無誤差的理想平面,實際表面應該會存在著某些起伏的公差(如下圖))。
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PCB產業:穩定信號傳輸的關鍵—平面度
PCB需要具有平坦的表面,以確保各種電子元件之間的連接可靠且穩定(如晶片、電容和電阻等),且在PCB的製造過程中,例如印刷和鍍金,需要平坦的表面以確保均勻和高質量的工藝,不平整可能導致信號傳輸的失敗或連接不良,進而影響設備的性能和可靠性,因此檢測平面度是確保PCB品質和性能的關鍵步驟之一。
平面度測量的四大主流方法
平面度的測量方法大致可分為以下四種 : 最小包容區域法、最小平方法、對角線平面法和三遠點平面法。
1. 最小包容區域法 :
以相互平行的兩個平面 S1、S2包容實際被測平面,這兩個平面的距離的最小值 f 即為最小區域法評定出的平面度誤差,如右圖:
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2. 最小平方法 :
最常使用的方法,以最小平方法評定平面度誤差時,評定的基準平面是最小二乘法計算得出的平面SLS,最小平方法平面決定是利用各測量點到平面的距離的平方和為最小值。,取得各點相對於該平面的偏離值中的最大偏離值和最小偏離值之差為平面度誤差值,點在平面上方為正,平面下方為負,如右圖:
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3. 對角線平面法 :
以A、C兩端點建構出一平面SDL並使SDL平行於B、D兩點建構出的直線。計算平面各點相對於該平面與SDL的距離,SDL上的數值為正、下面為負,並計算出FDL,如右圖:
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4. 三遠點平面法 :
三遠點法的基準平面是包含實際平面上距離較遠的三點的平面STP,平面STP的方程式可由三點的座標直接求得。取得各點相對於該平面STP的偏離值中的最大偏離值和最小偏離值之差作為平面度誤差值。 點在平面上方為正,平面下方為負,如右圖:
![](/file/info-html/158/A9D7E1152785447E93FD770E0880B73B.jpeg)
3D量測中,平面度是用來描述一個表面與一個理想平面之間的偏差程度,通常使用平面度來評估零件的表面平整度和工件的整體品質,高精度x高速度是眾多企業挑選3D sensor的指標,不論是入門還是高階的需求,霖思科技專業的3D團隊皆能為您量身打造最佳解決方案。
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