By 江茜

PCB（印刷電路板）被稱為「電子工業之母」，是現代電子資訊產品中不可或缺的元件，廣泛應用於通訊、消費電器、計算機、汽車電路、工業控制、醫療器械、國防及航空等領域。

製造印刷電路板的一個重要步驟，是將銅箔黏到導電樹脂基板上。通常在PCB基材加工過程中，銅箔表面會進行粗糙化處理，以改善和PCB導電材料的結合度。但粗糙的銅箔表面會導致更高的導體損耗，且由於電路的「集膚效應」，隨著頻率升高，導體損耗將顯著增加。

什麼是集膚效應？
交流電流經過導體時，電流會傾向分布於導體表面，愈接近導體表面，電流密度愈大。而交流電頻率愈高，電流會愈集中在導體表面，這種聚集於表面的現象，被稱為「集膚」。當電流頻率對應的集膚深度小於或等於銅箔的表面粗糙度時，電流會在銅箔表面進行傳播。

理想中電流平均分布於導體截面，實際上交流電聚集於導體表面。
5G訊號頻率比4G、3G高，因此5G的集膚深度更小，愈接近導體表面的電路密度愈大。表面愈粗糙的銅箔，信號傳輸路徑愈長，導體損耗更鉅。表面粗糙度的影響將變得非常顯著。從降低傳輸損失的角度來看，平滑的銅箔較為經濟。現實問題是，不經過粗糙度處理，銅箔就無法保持穩定結合。追求最低的粗糙度與最高的剝離強度，這是各銅箔廠商開發高頻基板用電解銅箔的重要課題。所以需要控制銅箔的粗糙度。

雷射共軛焦顯微鏡解決方案
相比常規探針式粗糙度測量儀，非接觸式粗糙度測量顯然更具優勢。

• 非接觸式粗糙度測量
  無損檢測設備出現前，常見的探針式粗糙度測量儀易導致銅箔表面產生刮痕，難以進行準確的粗糙度測量。

探針顯微鏡在樣品上形成刮痕。OLYMPUS雷射共軛焦顯微鏡OLS5100無需接觸樣品即可採集資訊，不論樣品表面如何，均可進行精確粗糙度測量。

• 粗糙度測量更精細
  普通探針尖端半徑為2至10μm，因此難以捕捉到微觀粗糙度。OLYMPUS雷射共軛焦顯微鏡的針孔半徑則小得多（僅0.2μm），因此能夠測量探針無法測量的細微不規則物體的表面粗糙度。

探針式顯微鏡尖端半徑較大，難以準確測量。

雷射共軛焦顯微鏡可聚焦於半徑0.2μm之範圍，準確測量表面粗糙度。

• 全面的樣品資訊
  採用探針測量僅能獲得單一面向的資訊。而OLYMPUS雷射共軛焦顯微鏡OLS5100可同時採集三種類型的資訊（雷射圖像、彩色圖像、3D特徵數據）。OLYMPUS雷射共軛焦顯微鏡OLS5100的顯著優勢在於自動化測量。自動化測量為無損檢測帶來的好處包括：增加可靠性，提高檢測速度，以及避免工人在高風險區域工作。然而，自動化測量操作複雜和成本高昂的印象，導致其在無損檢測領域的應用備受限制。 

OLYMPUS提供銅箔粗糙度測量的自動化解決方案，從數據採集、測量到建立報告的檢測工作流程均可實現自動化。僅需按下“開始”按鈕，客戶就可進行次微米級別的精細形貌測量。為了讓設備更加智慧，OLYMPUS應用巨集程式，一系列顯微鏡操作都能通過電腦控制，從而確保操作人員能夠快速、準確地檢測和分析樣品。