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大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算公式和应用软件 (1)
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　　文章概要如下：
　　一、计算公式
　　为了推导风冷散热器热阻计算公式作如下设定：
　　1， 散热器是由很多块金属平板组成，平板一端连在一起成一块有一定厚度的基板，平板之间存在间隙，散热器的基本单元是一块平板;
　　2， 平板本身具有一定的长度、宽度和厚度(L×l×b)。平板的横截面积A =L ×
　　3， 由n个平板(齿片)组成的散热器如图一所示，平板(齿片)数为
　　4， 由此可见，参数L即为散热器长，或称“截长”;
　　5， 设散热器端面周长为“S”。
　　大功率半导体器件安装在基板上，工作时产生的热通过接触面传到散热器的过程属于固体导热。散热器平板周围是空气。风冷条件下平板上的热要传到空气中属于固体与流体间的传热。所以风冷散热器总热阻等于两部分热阻之和：
　　Rzo(总热阻)= Rth(散热器内固体传热)+ Rthk(散热器与空气间的传热热阻)
　　引用E.R.G.埃克尔特和R.M..德雷克著的“传热与传质”中的基本原理和公式。推导出如下实用公式：
　　Ks 为散热器金属材料的导热系数。20℃时，纯铝：KS = 175.6 千卡/ 小时米 ℃;
　　纯铜：Ks = 332 千卡/ 小时 米 ℃;参数L、l、b、S的单位：米;风速us 单位：米/秒
　　如散热器端面的周边长为S 、散热器的长为L，忽略两端面的面积，散热器的总表面积为： A = S L 。代入上式后，强迫风冷条件下散热器总热阻公式也可写成：
　　对某一型号的散热器来说参数 Ks、b、n、S 都是常数。用此公式即可求出不同长度L、不同风速us条件下的总热阻，并可作出相应曲线。
　　本公式的精确性受到多种因素的影响存在一定误差。主要有：
　　ⅰ，受到环境空气的温度、湿度、气压等自然因素的影响。如散热器金属的热导系数“Ks”与金属成分及散热器工作时温度有关，本文选用的是20℃时的纯铝。
　　ⅱ，文中所用的“风速”是指“平均风速”。
　　ⅲ，公式中描述散热器尺寸的b、n、S、L、l、五个参数不可能表达散热器外形的全部。这只是它的基本尺寸。
　　计算值和实际测试结果相比其误差值约在10%以下，风速较低时误差较大。
[1] [] [] []
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独家赠送：大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算公式和应用软件
核心提示：散热器是由很多块金属平板组成，平板一端连在一起成一块有一定厚度的基板，平板之间存在间隙，散热器的基本单元是一块平板。
【国际产业网 （）】3月12日讯 & & 作者文章&大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算&曾在2009年第六期&电力电子&杂志上发表。文中对散热器风冷热阻计算公式做了详细的推导并介绍了相应的计算和曲线制作软件。为了便于对此感兴趣的读者了解，本文对上文做一简要介绍，并准备把计算软件通过&电力电子产业网&免费转送给读者。有需要者请与网站联系，电话，客服QQ：，。(打开文件步骤：散热器热阻计算程序/bin/win32/sanreqi.exe)
文章概要如下：
一、计算公式
为了推导风冷散热器热阻计算公式作如下设定：
1，散热器是由很多块金属平板组成，平板一端连在一起成一块有一定厚度的基板，平板之间存在间隙，散热器的基本单元是一块平板;
2，平板本身具有一定的长度、宽度和厚度(L&l&b)。平板的横截面积A=L&b;
3，由n个平板(齿片)组成的散热器如图一所示，平板(齿片)数为n;
4，由此可见，参数L即为散热器长，或称&截长&;
5，设散热器端面周长为&S&。
散热器外形图
大功率半导体器件安装在基板上，工作时产生的热通过接触面传到散热器的过程属于固体导热。散热器平板周围是空气。风冷条件下平板上的热要传到空气中属于固体与流体间的传热。所以风冷散热器总热阻等于两部分热阻之和：
Rzo(总热阻)=Rth(散热器内固体传热)+Rthk(散热器与空气间的传热热阻)
引用E.R.G.埃克尔特和R.M..德雷克著的&传热与传质&中的基本原理和公式。推导出如下实用公式：
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&&&&&&&&&欢迎您在平台看到我们的网站----太仓市华发电器配件厂，您可以看下我们的产品信息，有些是我厂亲自设计生产的，有些是代工加工的，可以根据采购的要求订制改善，尽最大的努力来完善您的要求，保证产品质量的同时也保证效率，按时完成需求的订单是我们的承诺。我们的优势：& ①发展产品多元化：在生产的过程中我们不断地进取，散热器配件已经涉及到许多电子电器类产品，如电脑、电视机、DVD、音响、电瓶车等，对于一些新的挑战我们也勇于接受、勇于创新、勇于开拓，把产品做成一流的品质是我们的责任。& ②厂家直供：接单生产，限期发货，把复杂的生意做到简单化，中间不存在任何阶层，直接原厂接单，原厂生产，原厂发货，从中保证质量、效率、品质，这 也是采购商最希望的。& ③价格优势：厂家生产，直接供货，可以根据数量和产品型号或订制需求来报价，利薄多销，做到长远的发展。& ④长期合作：我厂的生产建立于长期合作的理念下，为采购商提供优质完善的服务是我厂开建以来一直倡导的，我们努力使产品的每一个环节做到精益求精，我们更希望能得到合作伙伴的青睐，从合作中学习进取进一步完善，诚信为本，以诚为人，以信为本，相信天下没有做不成的生意。&欢迎各位采购商来电洽谈！&注:网上价格与实际价格有差别（数量与产品型号有关），请以实际咨询报价为准，期待您与我厂的合作！&&&&& 我厂是一家专业生产全系列铝型材电子散热器（片）及遥控自动窗帘的技术厂家。专为电脑、电视机、DVD、电瓶车、自动窗帘等各类电器设备提供配套服务。公司占地面积2000余平方米，拥有全套先进的设备和工艺技术，以及一批高素质技术革新人才和管理人才。具有严格的检测体系。并常备300余种产品借客户参考选用，随时可按客户意愿专门设计，来图仿样订做，氧化着色等各种需求。竭诚为广大客户提供完善、快捷、诚信的服务。使之成为普受客户青睐的品牌。公司秉承&顾客至上，锐意进取&的经营理念，坚持&客户第一&的原则为广大客户提供优质的服务，欢迎惠顾！华发电器配件厂决心与社会各界同仁一道共创美好明天！&主要经营：冲压件，拉伸件，金属外壳:各种五金冲压件,金属冲压件，拉伸件,拉深件，金属外壳，五金外壳，电子电器外壳，计算器外壳，电子词典外壳，游戏机外壳，数码产品外壳，遥控器外壳，GPS汽车导航仪外壳，MP3外壳，手机外壳，金属盒，五金盒，不锈钢盒，铁盒，铝合金盒子，工艺礼品盒，茶叶盒，马口铁盒，电源盒等。&铝合金型材，散热片，散热器：专业生产各种铝型材连接件，固定件，铝挤挂钩，铝散热片，铝型材散热器，可进行钻孔，攻牙，抛光，阳极氧化，机加工等处理，可根据客户要求来图来样订做种铝合金型材件。&&机加工（车，铣，磨，钻，攻牙，锣，雕刻，焊接，抛光，等加工）&遥控窗帘\自动窗帘(套)：完美生活,放手翱翔，从全自动遥控(窗帘)时代开始,清晨的第一缕阳光,希望让您有个好心情。&&　铝散热器　铝散热器是早期最为常见的散热器，其独有的制造工艺，到目前为止，纯铝散热器仍然占据着相当一部分市场。为增加其鳍片的散热面积，纯铝散热器最常用的加工手段是铝挤压技术，而评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散热片的鳍片的高度，Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin比越大意味着散热器的有效散热面积越大，代表铝挤压技术越先进。&　散热器的加工成型技术　从某些角度看，散热器的加工成型技术决定了散热器的最终性能，也是厂商技术实力的最重要体现。目前散热器的主流成型技术多为如下几类：　　铝挤压技术(Extruded)　　铝挤压技术简单的说就是将铝锭高温加热至约520~540℃，在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具，作出散热片初胚，然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。铝挤压技术较易实现，且设备成本相对较低，也使其在前些年的低端市场得到广泛的应用。一般常用的铝挤型材料为AA6063，其具有良好热传导率(约160~180 W/m.K)与加工性。不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1：18，所以在有限的空间内很难提高散热面积，故铝挤散热片散热效果比较差，很难胜任现今日益攀升的高频率CPU。　　铝压铸技术　　除铝挤压技术外，另一个常被用来制造散热片的制程方式为铝压铸，通过将铝锭熔解成液态后，填充入金属模型内，利用压铸机直接压铸成型，制成散热片，采用压注法可以将鳍片做成多种立体形状，散热片可依需求作成复杂形状，亦可配合风扇及气流方向作出具有导流效果的散热片，且能做出薄且密的鳍片来增加散热面积，因工艺简单而被广泛采用。一般常用的压铸型铝合金为ADC12，由于压铸成型性良好，适用于做薄铸件，但因热传导率较差(约96 W/m.K)，现在国内多以AA1070铝料来做为压铸材料，其热传导率高达200 W/m.K左右，具有良好的散热效果。&&散热器的选择SSR每安培电流发热量约为1.5W，三相SSR的发热量为三相负载之和。使用10A以上SSR必须选择按照与其匹配的散热器。选择合适的散热器，不仅与散热器的大小有关，而且和地域、环境、温度（季节）、通风条件及安装密度等因素有关。SSR的底板与散热器连接处均匀涂超导热硅脂。散热器效果的参考标准：SSR的底板与散热器相连接的接触面温度不得超过80℃模块散热器选择&&用户选配散热器时，必须考虑以下因素：①模块工作电流大小，以决定所需散热面积；②使用环境，据此可以确定采取什么冷却方式&&自然冷却、强迫风冷、还是水冷；③装置的外形、体积、给散热器预留空间的大小，据此可以确定采用什么形状的散热器。一般而论，大多数用户会选择铝型材散热器。为方便用户，对我公司生产的各类模块，在特性参数表中都给出了所需散热面积。此面积是在模块满负荷工作且在强迫风冷时的参考值。下面给出散热器长度的计算公式：&&&&&&模块所需散热面积＝（散热器周长）&（散热器长度）＋（截面积）&２其中，模块所需散热面积为模块特性参数表中给出的参考值，散热器周长、截面积可以在散热器厂家样本中查到，散热器长度为待求量。在使用功率器件时最重要的是如何使其产生的热量有效地散发出去，以获得高可靠性。散热的最一般方法是把器件安装在散热器上，散热板将热量辐射到周围的空气中去，以及通过自然对流来散发热量。一般地说，从散热器到周围的空气的热流量（P）可由下例表示。&& P=hA&△T式中&& h为散热器总的传热导率（W/cm2℃），A为散热器的表面积（cm2），&为散热器效率，△T为散热器的最高温度与环境温度之差（℃）。&&上式中h是由辐射及对流来决定，&是由散热器的形状来决定。&&总之，散热器的表面积越大，与环境温度之差越大，散热板的热量辐射越有效。（1）辐射散热下述近似式表示辐射散热hr=2.3&10-11&&(△T/2+237)3(W/cm2℃)式中&是表面辐射率，随散热器的表面状况而变化。表面研磨光洁的产品&=0.05～0.1也就是说辐射率极差。然而，散热器表面涂以涂料，经氧化可使&=1（2）对流散热功率器件安装在装置的框架上时，采用对流散热比辐射散热更有效。在一个大气压的空气中，采用对流散热器的传导率近似地由下式表示。hc=4.3&10-4&（△T/H）1/4（W/cm2℃）式中，H是散热垂直方向的高度。散热器的间隔高定在H1/4（cm）之内。总之，散热器的垂直方向长于水平方向更为有效。（3）散热器效率&若用薄材料制成散热器，则离热源越远，表面温度越低，散热效果也越差。上述公式是假定温度都是均匀分布的，而实际上在散热板的边缘部位表面温度越低。这种由散热器本身温度确定的系数就是散热器效率，它表示散热板实际传递的热量与器材安装部位最高温度视为均匀分布时的热量之比。&主要是由所用散热器的材料大小与厚度来决定的。一般地说，热传导率高的材料如铝（2.12W/cm2℃）及铜（3.85W/cm2℃）而钢（0.46W/cm2℃）就相当差了。另外，散热器的厚度以厚些为好，并以跟散热器的长度平方成比例为最佳。根据上述各点，适用于功率器件的散热器应满足下列要求：（Ⅰ）表面积尽可能大些。（Ⅱ）散热器表面阳极氧化，发黑处理。（Ⅲ）散热器配置应使空气易于流通，以长边取垂直方向为佳。（Ⅳ）使用热传导率良好的铝及铜作为散热器材料。（Ⅴ）散热器厚些为好，厚度与长度平方成比例。安装散热器的几点注意事项1．在保证半导体功率器件工作时的实际结温小于最大结温情况下，应尽量选用体积小，重量轻的规格。2．散热效果优劣与安装工艺有密切关系，安装时应尽量增大功率器件与散热器的接触面积，降低接触热阻，提高传热效果。3．如果把接触热阻降的更小些，安装时在功率器件与散热器之间加一薄薄的导热硅脂，可以降低热阻25～30%。4．安装时需要在器件与散热器之间垫导热或绝缘垫片，建议采用低热阻材料，如紫铜箔、铝箔或薄云母、聚脂薄膜。5．当安装一个器件时，其安装孔（或组孔）置于散热器基面的中心（L/2）位置。当安装两个或两个以上器件时其安装孔（或组孔）位置在散热器基面中心线上均布（L/2n）位置。6．紧固器件时需保证螺钉扭力一致。7．功率器件与散热器安装好后，不宜再对功率器件和散热器进行机械加工或整形，否则会产生应力，增加接触热阻。8．单面肋片式散热器，适于在设备外部（如安装在机箱外部）作自然风冷，即利于功率器件的通风散热又可降低机内温升。9．自然冷却后，应使散热器的断面平行于水平面的方向；强制风冷时，应使气流的流向平行于散热器的肋片方向。订货须知（经供参考）&&&当你订货时，敬请依照下列的说明，参照具体型号、规格目录选择，按其顺序提供详细的加工资料，以便于彼此之间的统一、明了，为此，您可获得最迅速最满意的服务。1.散热器规格-长度2.数量3.加工、攻丝样式、附图4.表面处理的方法5.定货说明、来图来样例如：1.产品规格（例如：20*15*11）2.200件3.M6*8 M8*10 4.表面氧化处理：原白意思是：要15*11散热器、长度20、200件、按图纸加工、原白色。&&&电话:9传真:9手机:电子邮件:网址：&&&&&&&&&
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公司占地面积2000余平方米，拥有全套先进的设备和工艺技术，以及一批高素质技术革新人才和管理人才。具有严格的检测体系。并常备300余种产品借客户参考选用，随时可按客户意愿专门设计，来图仿样订做，氧化着色等各种需求。竭诚为广大客户提供完善、快捷、诚信的服务。使之成为普受客户青睐的品牌。公司秉承“顾客至上，锐意进取”的经营理念，坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。欢迎惠顾！
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铜箔基板厚度的量测技术大全
铜箔基板质量随着电子系统轻薄短小、高功能、高密度化及高可靠性的趋势，要求愈趋严格。铜箔基板制造，从原物料玻璃纤维布进料检验规格，胶片烘烤条件、胶含量、胶流量、胶化时间、转化程度与储存条件等，基板压合条件的设定，均会影响铜箔基板厚度质量，厚度质量的管控，需检讨所有制程着手，在制程能力方面做一定程度的提升，非一味挑选，增加成本支出。目前铜箔基板制造厂已经渐渐改用非接触式雷射测厚全检取代以人工用分厘卡抽验厚度，系统设计各有特色，雷射测厚仪传感器机构大多需要配合现场设计施工，测试方法各异，维护以及增加新功能都需透过设备制造厂，台湾德联高科之雷射测厚仪自架构设计起均有参加与主导，更拥有软件所有权，故后来都可以自行增加统计、警告及网络监控等功能，现在吾人将此实务经验分享出来，试着分析其架构与故障发生原因。
关键词：统计制程管制，制程准确度，制程能力指数，雷射测厚仪，模拟数字转换
铜箔基板提供电子零组件在安装与互连的支撑体，随着电子系统轻薄短小、高功能、高密度化、及高可靠性的趋势，铜箔基板质量将直接影响电子产品的信赖度。
铜箔基板之制造在厚度的质量控管就有许多要注意，大致说来有胶片半成品的品管以及压合条件的配合，因此厚度结果是所有制程控制的综合结果表现。
以往PCB 业者对于基板厚度仅要求达到IPC-4101[1] CLASS B的水平，但自2000 年开始即要求CLASS C或更高的需求，以因应印刷电路板高层数、高密度的市场趋势，然而这些要求PCB 业者还是觉得不够，开始引用统计制程管制(SPC,Statistical Process Control)[2]，最常用到的为制程准确度(Ca, Capability of accuracy，愈趋近于0 愈好)及制程能力指数(Cpk，数字愈高愈好)。其计算公式为：
Ca = (实测平均值-规格中心值)/规格公差之半* 100%Cpk = Min(规格上限-平均值, 平均值-规格下限) / 3 个标准偏差
统计制程管制的引用，不单是要求产品在规格界限内，更要求集中在规格中心值，然而这个方法主要用于厂内制程改善，若一味要求Cpk 达到高水平，而不管所制定的规格上下限，可能会闹出笑话，或者将产品全数重新选别，增加成本支出。例如6mil 1/1 之铜箔基板，假设含铜厚度8.5mil 为规格中值而且厚度分布曲线属于常态分布， 实测平均值是8.5 (Ca=0) ， 厚度分布在8.08~8.92， Class C 的规格上下限，Cpk 可达1.67，但在Class D 的规格则下降至1.33。请参考表一及图一。
因此Cpk 和规格需一起经由供货商及厂商共同商定。
表一. 规格上下限与Cpk
图一. 规格上下限与Cpk 关系
Cpk 是一整批数据算出，若Cpk 不合格，理论上是整批退货，直觉上觉得不合理，因为都生产合乎规格的产品怎能退呢。因此可以了解就算制程上可以都生产合格的产品，但可能因为一些制程不稳定或平均值不在规格中心值，而导致Cpk 不合格，显示制程还有改进空间。为了Cpk能合格，因此可以采取筛检去掉接近规格上下限产品，以求得之后较高Cpk，但会降低良率，在针对良率制定奖金的工厂，可能会造成现场员工的反弹。
早期以人工方式用分厘卡(micrometer)量测板边，但会有痕迹，难以全检，因此采用非接触式之雷射位移传感器做成的雷射测厚仪。
分级需按照IPC 规定，分级方法可采用标签机的方式，Class A 用红卷标，Class B 用蓝色卷标，若客户有更严格要求则可做分站处理，分为四等级四个栈板。以图二为在线测厚仪测试流程示意图[3]。
图二. 测厚流程
利用雷射位移传感器所发展的测厚仪为光机电整合， 光设计部份已经设计为雷射位移传感器独立组件， 因而只需做机电整合，再搭配软件扩充功能。图三为测厚仪架构流程。
各部份零组件的选择以及各组件的连接极为重要，否则误差与不稳定必随着而来。
图三. 测厚仪架构 (ADC:模拟数字转换，DI:数字讯号输入，D数字讯号输出)
3.1 位移传感器
位移传感器的选择必须考虑铜箔基板特性、可容许公差分辨率，通常可比较其量测距离、分辨率、线性度与取样周期。量测距离需包含所有待测铜箔基板之厚度；分辨率需配合传感器型录批注，相同分辨率其取样数少，表示比较好；线性度愈小愈好，例如量测距离为+/-5mm，线性度为1% F.S. & 0.1% F.S.，最大误差分别为0.1mm &0.01mm (5mm*2*0.1%)；取样周期若较慢，波动会较小，如图四所示。
图四. 分辨率示意
3.2 模拟数字转换卡
模拟数字转换卡(ADC card)的选择，首重分辨率，以目前薄板占多数的市场，必须使用到16bit，12 bit 在薄板的容许公差是不足够的。如表二：
表二. 模拟数字转换卡之分辨率
接下来要考虑输入信道与输入电压范围，一般业界设计大多用三个剖面，需要六个位移传感器，也就是六个输入信道，模拟数字转换卡大多有多达16 个通道；位移传感器输出讯号有两大类一为电压，另一为电流，一般范围分别为 -5V ~+5V & 4 ~ 20 mA，电流可用适当电阻转换为电压(+/-10V 内)，以便输入模拟数字转换卡。
3.3 数位卡
数字就是0 与1，数字卡(Digital I/O card)只分低电位与高电位，基本上0V 代表低电位也就是0，5V 代表高电位即为1，数字讯号输入(DI)包含计数器、光电开关等，可用于通知铜箔基板通过与仪器周边状况的显示，数字讯号输出(DO)用在控制或警报，控制包含质量分析结果显示，表现方法可能是计算机屏幕显示OK/NG、警报或分级(连回程序逻辑控制器, PLC)。
模拟数字转换卡与数字卡已经合而为一，称为多功能卡(Multifunction I/O card)，除非数字讯号太多，否则一张卡即可。
3.4 继电器
数字输出讯号无法直接到工厂设备，例如PLC、电磁阀、警铃等，主因这些设备需要12、24V 才能驱动，一般数字卡所输出电压只有5V，因此需要继电器，继电器的选择要注意其使用频率、反应时间，磁簧开关已经足够，但连续快速使用，会导致弹性疲乏，反应时间变慢，可改用电子式继电器，不过在某些状况有压降的情形，但这是另外一项课题。
3.5 计算机
计算机已经相当普遍，但一般桌面计算机不适合用在现场，必须考虑操作人员的素质与环境，最好采用工业级计算机，比较可以容忍较大的湿度与温度范围，以及一年不停的运转。
图五为雷射测厚仪主画面，可直接将三个剖面做完整的显示，操作人员基本上只要输入锅号及料号，软件会检查输入是否正确，并依据料号之编码原则计算所有等级上下限，以避免人为错误，主画面也显示分级设备状况并适时提醒，也可计算上一锅之Cp (Capability of precision, 制程精密度)、Cpk 与平均值，另外操作人员需在工单上注明计算机上显示Class A & B 之数量给品管检验人员参考，双重确认厚度不良品不会流到客户手中。
图五. 测厚仪软件主画面
此外，除将结果存盘本机计算机，也透过网络存盘至服务器给相关人员参考，若想在内部网络实时监控所有测厚仪状态也可以办到，目前业者测厚仪判定Class C，Cpk 小于1.33 时，自动发出E-mail 通知相关人员。
3.7 量测位置
IPC-4101 仅规定厚度等级，没有规定量测仪器、位置与数据数，形成各家有各家的规定。厚度数据应是全剖面，因此要取多少点都可以，一张基板合理取27 点存档(距板边3, 5, 10 ,15,center, -15, -10, -5, -3 inches)，厚度30 mil 以上基板，可加测板边1 inch(共33 点)做分级(图六)，任何一点都不得超出规格，Cpk 之计算应为27 点各自独立。
图六. 分级位置
测厚仪不能保证免校验，因此要有校正的方法，一般利用标准样品做校验。校正应分机构归零与软件归零，另外每年要定期测试其重复与再现性(Gage R&R, 如图七)。若有可能，应做雷射位移传感器线性度测试。
图七. Gage R&R
厚度的测试实行一段时间后，测厚设备可能因零组件老化、损坏或客户需求，必须持续的维护与改进，这时候一定要从理论着手，才能做异常原因判断。
4.1 雷射位移传感器
一般业界所使用雷射位移传感器为三角量测系统，即为打出特定波长雷射光，遇上物体有反射、穿透、散射等，传感器接收此特定波长散射光，由角度得到距离，图8 为示意图。
图八. 三角量测系统示意图
位移传感器要转换成厚度需要上方与下方各一个传感器，分别得到铜箔基板上方与上方传感器距离及铜箔基板下方与下方传感器距离，与两个感测头距离相减得到厚度(图九)。
图九. 厚度取得方式
由于输送带与铜箔基板散射光量不同因此位移传感器之控制电路检测出光束光点对每一像素(pixel, 有愈多像素代表硬件分辨率愈好)光量分布值，会自动调整灵敏度以利量测(图十)，故厚度量测在板边会有不稳定现象。
图十. 传感器自动调整灵敏度
雷射位移传感器，采样率较慢，图4 之凹陷会被忽略，而凹陷是否就是主要缺点。有些传感器会给最直接的数据，也有的传感器控制电路会以阶梯式变化(图十一)。
图十一. 反应程度
误差的可能原因，零组件本身因素有雷射位移传感器、模拟数字卡与联机，外在因素有温度与作业环境。就雷射位移传感器与模拟数字卡做一比较(表三)，发现雷射位移传感器的线性度是误差最大来源。
表三. 雷射位移传感器与模拟数字卡之误差
噪声是非规则性的讯号，可能由接头、扁平电缆产生，讯号以电压传递比用电流传递，噪声的影响相对较高。噪声之消除可用图十一方式处理，会得到较为平缓数据，如图十二。
图十二. 噪声去除
若位移传感器不提供这种功能，可由软件处理，可用时间平均法、加权平均法等(图十三，依据图四原始资料)。
图十三. 软件平滑化
原始资料X1, X2, X3 … Xn-1, Xn, Xn+1, …三点平均Xn = (Xn-1+Xn+Xn+1) ÷ 3五点平均Xn = (Xn-2+Xn-1+Xn+Xn+1+Xn+2) ÷ 5加权平均Xn = (c*Xn-2+b*Xn-1+a*Xn+b*Xn+1+c*Xn+2) ÷(a+2b+2c)
4.3 故障排除
若发生设备异常，在了解图3 之测厚仪架构后，可判断出输入或输出讯号发生问题进而检修。例如：
1. 无厚度数据-检查讯号输入扁平电缆、雷射位移传感器是否开启、传感器电源供应是否正常。
2. 无法分级-检查数字讯号输出，供应继电器电压是否异常。
整个铜箔基板雷射测厚系统，包含雷射位移传感器(光)、机构设计(机)、电路、光电开关、接线(电)与软件共同整合，每一项零组件都关系到整个系统好坏，如不了解架构流程，一旦故障无法实时处置，现场人员将不信任，整个系统成为累赘，质量毫无控管可言，因此要秉持戒慎恐惧的心情来应用此项设备。
1. IPC-4101, “Specification for base materials for rigid and multilayer printed boards,” December (1997).2. 张国栋，「统计制程管制技术手册」，中国生产力中心 (1992)。3. 杨长峰，「1-UP 雷射测厚程序书」，台湾德联高科股份有限公司 (2001)。4. KEYENCE，「半导体及电子组件Handbook」，台湾基恩斯股份有限公司 (2001)。5. MICRO-OPTRONIC, “Product datasheet,” MICROOPTRONIC (2001).6. National Instruments, “The measurement and automation catalog 2002,” National Instruments (2002).
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