奥林巴斯OLS4100激光共聚焦显微镜在PCB行业的应用

激光共聚焦显微镜OLS4100在PCB 行业中的应用

背景

随着电子产品变得越来越小，越来越复杂，小型柔性电路板的需求不断的增长。制造柔性电路板，是先把一个或者多个铜箔层连接到电介质树脂基片，然后腐蚀铜箔，来创建所需要的导线图案。在应用到基板之前，要先把铜表面做粗糙化处理，这样才能促进它的粘附。如果铜箔表面的粗糙度不够，就使得树脂在生产过程中不够牢固，然后导致电子设备的缺陷和故障。因此，铜箔的粗糙度必须仔细测量。

什么是激光共聚焦扫描显微镜？

奥林巴斯3D 测量激光显微镜广泛应用于PCB 行业的应用，它在激光显微领域树立了全新的标准。现在，为满足测量精度不断提高和测量范围日益扩大的需求，不但可以非接触测量，高分辨率观察，高精度测量，而且可以拍摄到更高画质的影像，大大突破了激光显微镜的界限，同一视野内获得高度信息、彩色信息，而且不需要前处理、准备样品，不需要专业的人员，谁都可以使用。 激光共聚焦显微镜的优势：

激光扫描共焦显微镜(LEXT OLS4100)：该设备具有超高水平及Z 轴分辨率(0.12µm 和0.01µm )，能够在完成三维实时观察的同时，进行线宽、台阶、线面粗糙度、体积及规则几何图形的测量。

u

5nm 段差PTB スタンダード

同一类产品当中，奥林巴斯激光共聚焦显微镜是第一个成功保证《准确度》和《重复性》的，在相同测量条件下，对同一被测量物，连续进行多次测量，所得结果之间都处于一致性；测量结果与被测量真值之间保存一致的程度

激光共聚焦显微镜7种测量功能及其精度保证

表面粗糙度是指物体表面光滑还是粗糙等多种表现凹凸的形式。

表面粗糙度是由无数微小凹凸点组成，有些是人工造成的，有的是自然形成。

由不同级别的凹凸组成。

测量粗糙度，需要根据波长分解成几个部分。

表面粗糙度的测量方法

表面粗糙度测量方法大致可分为接触式和非接触式两大类。接触式测量中最常用的是触针法，选用测量仪器为便携式粗糙度测试仪；非接触式测量中最常用的是可以测量轮廓截面上

任意两点之间的高低

差异。轮廓测量也同

意可用。

可以测量线粗糙

度，以及平面整体

的面粗糙度。

根据设置在轮廓截

图上的任意阈值，

可以测量其上部或

下部的体积。

根据设置在轮廓截

图上的任意阈值，

可以测量其上部或

下部的体积。

可以测量影像上任

意两点之间的距

离。还可以测量任

意区域的面积。

聚焦法，也称光学探针法，选用测量仪器为3D 激光显微镜，也就是本文推荐的OLS4100 3D 激光显微镜。 1、接触式测量——探针式

焦式）

可以检出各种形状 因为是非接触式，不给试样留痕迹，而且柔性而接触式粗糙度仪与OLS4100激光显微镜无论在观察、分析、方便程度上，接触式粗糙度仪 激光显微镜

没有观察功能

有观察功能

3D OLS4100激光共聚焦显微镜在PCB行业的部分应用案例

案例一、铜配线的宽度，高度，断面面积

随着印刷基板的铜配线向微细化发展，电阻值的管理变得非常重要。PCB的铜配线部断面面积测量是管理电阻值的方法之一。LSM与以往的画像测量器不同，不仅能进行线宽测量，还能正确测量高度信息和断面面积。

案例二、印刷基板绝缘层的粗糙度分析

为了确保作为PCB导体的铜配线和绝缘层的紧密接触性，紧密接触面必须有一定程度的粗糙。另一方面，为了控制传送损失，这个粗糙度以略小为宜。然后，这样做的话很容易蚀刻，pattern边缘的完成精度也有所提高。为了实现这样稳定的高速传送，绝缘层的粗糙度管理是很重要的。

结论

本文借助LEXT OLS4000激光显微镜对PCB制作流程中不同工序处理后的芯板进行测量研究，得到了良好的表面形貌数据。与传统的光学显微镜相比较，具备分辨率较高、清晰度较好，可实现大面积全貌分析，图像连贯性好，可观察三维形貌、能够快速获取样品表面的三维形貌信息等诸多优点。随着产品质量的要求和精密加工技术的提高，表面粗糙度已进入纳米时代，因而，3D激光显微镜在PCB表面粗糙度测量领域的应用必将成为主流方向。