問：在 PCB 生產(chǎn)過程中，為什么要頻繁測量油墨厚度？測量的核心目的是什么？
答：PCB 油墨厚度的測量，是生產(chǎn)過程中質(zhì)量管控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，核心目的有三個：一是確保產(chǎn)品符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，不同應(yīng)用場景的 PCB 對油墨厚度有明確要求，測量可以驗證產(chǎn)品是否達(dá)標(biāo)；二是及時發(fā)現(xiàn)工藝異常，比如涂布設(shè)備故障、油墨粘度變化等問題，都會導(dǎo)致油墨厚度偏差，通過測量可以快速調(diào)整工藝參數(shù)，避免批量不良；三是提升產(chǎn)品一致性，同一批次 PCB 的油墨厚度差異過大會影響性能穩(wěn)定性，測量能保障產(chǎn)品的均一性。

 

在實際生產(chǎn)中，油墨厚度測量分為離線檢測和在線檢測兩種。離線檢測主要用于實驗室驗證和抽檢，在線檢測則用于產(chǎn)線實時監(jiān)控，兩者結(jié)合才能全面保障產(chǎn)品質(zhì)量。

 

 

問：實驗室常用的 PCB 油墨厚度測量方法有哪些？各自的優(yōu)缺點是什么？
答：實驗室中測量 PCB 油墨厚度的方法，主要有金相切片法、螺旋測微儀法和超聲波測厚儀法，三種方法各有側(cè)重，適用于不同場景。

第一種是金相切片法，這是行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最精準(zhǔn)的測量方法，精度可達(dá) ±1μm。操作流程是：先將 PCB 樣品切割成小塊，用樹脂鑲嵌固定，然后經(jīng)過研磨、拋光等工序，制作出清晰的截面；最后用金相顯微鏡觀察截面，測量油墨涂層的厚度。這種方法的優(yōu)點是測量精度高，能清晰看到油墨與基材、線路的結(jié)合狀態(tài)，還能檢測油墨內(nèi)部是否有氣泡、針孔等缺陷；缺點是操作復(fù)雜、耗時較長，屬于破壞性檢測，無法對成品 PCB 進(jìn)行全檢。

第二種是螺旋測微儀法，也叫千分尺測量法，是一種簡易的接觸式測量方法。操作時，將螺旋測微儀的測頭輕壓在 PCB 油墨表面，直接讀取厚度數(shù)值。優(yōu)點是操作簡單、速度快，成本低，適合現(xiàn)場快速檢測；缺點是測量精度受人為因素影響大，比如測頭壓力過大可能會壓傷油墨表面，導(dǎo)致測量值偏小，而且無法測量不規(guī)則區(qū)域的厚度。

第三種是超聲波測厚儀法，屬于非破壞性檢測方法，利用超聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度差異，測量油墨厚度。優(yōu)點是無需破壞樣品，能對成品 PCB 進(jìn)行無損檢測，測量速度快，適合批量抽檢；缺點是測量精度受油墨材質(zhì)和 PCB 表面平整度影響較大，對于厚度小于 10μm 的油墨，測量誤差會明顯增大。

 

 

問：產(chǎn)線在線測量油墨厚度的設(shè)備有哪些？如何實現(xiàn)實時監(jiān)控和工藝調(diào)整？
答：在 PCB 量產(chǎn)環(huán)節(jié)，在線測量油墨厚度的核心設(shè)備是自動光學(xué)檢測（AOI）設(shè)備和激光測厚儀，這兩種設(shè)備能實現(xiàn)實時監(jiān)控，幫助產(chǎn)線及時調(diào)整工藝參數(shù)。

AOI 設(shè)備是通過光學(xué)成像原理，拍攝 PCB 表面的圖像，利用圖像分析算法計算油墨厚度。它的工作流程是：PCB 經(jīng)過涂布、預(yù)烘工序后，進(jìn)入 AOI 檢測工位，設(shè)備的攝像頭會對 PCB 表面進(jìn)行高精度掃描，將采集到的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像對比，計算出不同區(qū)域的油墨厚度；如果發(fā)現(xiàn)厚度超出公差范圍，設(shè)備會自動報警，并將數(shù)據(jù)反饋給涂布設(shè)備的控制系統(tǒng)。AOI 設(shè)備的優(yōu)點是檢測速度快，能實現(xiàn) 100% 全檢，而且是非接觸式檢測，不會損傷 PCB；缺點是對 PCB 表面的清潔度要求高，若表面有灰塵、雜質(zhì)，會影響測量精度。

激光測厚儀則是利用激光反射原理測量厚度，設(shè)備的激光發(fā)射器會發(fā)射一束激光，照射在 PCB 油墨表面，反射光被接收器捕捉，根據(jù)激光的傳播時間差計算厚度。激光測厚儀的測量精度極高，可達(dá) ±0.5μm，而且響應(yīng)速度快，能實時跟蹤油墨厚度的變化；同時，它可以與涂布機的控制系統(tǒng)聯(lián)動，當(dāng)測量到油墨厚度偏厚時，系統(tǒng)會自動降低涂布速度或減小刮刀壓力；當(dāng)厚度偏薄時，會增加涂布量，實現(xiàn)閉環(huán)工藝控制。

 

需要注意的是，在線測量設(shè)備需要定期校準(zhǔn)，一般每天開機前，都要用標(biāo)準(zhǔn)厚度的校準(zhǔn)片對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

 

 

問：測量 PCB 油墨厚度時，有哪些容易被忽略的細(xì)節(jié)會影響測量結(jié)果？
答：在測量 PCB 油墨厚度的過程中，很多細(xì)節(jié)會導(dǎo)致測量誤差，這些細(xì)節(jié)往往容易被忽略。

第一，測量位置的選擇。PCB 表面的不同區(qū)域，油墨厚度本身就存在差異，比如線路密集區(qū)和基材空白區(qū)的厚度會不同。如果測量時只選擇某一個區(qū)域，會導(dǎo)致測量結(jié)果不具代表性。正確的做法是，在 PCB 的不同位置（如中心區(qū)域、邊緣區(qū)域、線路區(qū)和空白區(qū)）分別測量，取平均值作為最終結(jié)果。

第二，環(huán)境溫濕度的影響。油墨的體積會隨溫度和濕度變化，溫度過高或濕度過大，油墨會膨脹，導(dǎo)致測量值偏大；反之，測量值會偏小。因此，測量環(huán)境應(yīng)保持恒溫恒濕，一般控制在溫度 23±2℃，濕度 50±5%。

第三，樣品的預(yù)處理。如果 PCB 表面有油污、水漬或灰塵，會影響測量儀器的精度。比如用超聲波測厚儀測量時，表面的雜質(zhì)會阻礙超聲波的傳播；用 AOI 設(shè)備檢測時，灰塵會被誤判為油墨厚度異常。因此，測量前需要對 PCB 表面進(jìn)行清潔處理。

第四，儀器的操作規(guī)范。使用螺旋測微儀時，測頭的壓力要適中，壓力過大可能會壓塌油墨涂層；使用金相顯微鏡時，樣品的研磨和拋光質(zhì)量直接影響截面的清晰度，進(jìn)而影響測量精度。

 

    這些細(xì)節(jié)看似微小，但卻直接決定了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，無論是實驗室檢測還是產(chǎn)線測量，都需要格外注意。