光学元件表面光洁度标准

表面光洁度标准讲稿2005/8/62一.定义：表面缺陷标准：依据美国军用标准MIL-PRF-13830B用两组数字表示表面缺陷大小。例如40/20（或40-20）前者限制划痕大小，后者限制麻点大小。道子、亮路都统称为划痕。斑点、坑点、点子都称为麻点。规定长与宽的比大于4：1的为划痕；长与宽的比小于4：1的为麻点。点子划痕3当元件的不同区域表面光洁度要求不一样时，等效直径的计算以区域进行：表面质量要求高的内区域其等效直径以内区域为准（如有效孔径的区域），表面质量要求低的外区域计算的是整体元件的等效直径。划痕点子A区20-10B区80-50如左图元件表面质量要求不同，则在判定A区是否符合要求时，应取内圆直径进行计算。而B区则取整个元件的圆直径4三角的面积为（低×高）/2=(a×b)/2三角等效直径DahD2长方形面积=长×宽=a×b长方形的等效直径DD面积=π(D/2)2ab美军标规定对于非圆形元件其直径取相等面积圆的直径。abD2ahA区：20-10B区：80-503mm1mm4mm2mm对于长方形元件（当长与宽的比5：1时）可以用简单公式：等效直径=（长+宽）/2来计算。如左图元件A区等效直径为（1+3）/2=2mmB区等效直径为（2+4）/2=3mm对于长与宽比≥5：1的产品不能用简单公式计算等效直径5划痕：以美国军用标准《MIL-O-13830》的表面质量划痕样板作为各级数划痕的比对标准。（注意：美军标未指明划痕的计量单位也即未确定划痕的宽度和深度，只能以实际观察样版为标准。）这里的划痕级数就是通常的划痕号数，标准样版有10#、20#、40#、60#、80#5个级。SC-QA027表面质量标准共有7条划痕判定标准，前5条是美军标的规定，后两条是公司内控标准。以下逐条讲解：1.当元件的划痕级数超过表面质量要求的划痕级数时，元件不合格。例如：元件的表面质量要求为60—40，则代表元件的划痕必须≤60#，如果元件有＞60#的划痕，则元件不合格。62.当元件的划痕级数未超过表面质量要求的级数，但元件存在最大划痕时，所有最大划痕的长度之和应不超过元件直径的1/4。例如：有一长30mm宽10mm的元件，元件的表面质量要求为60—40，有2条60#长为3mm划痕。它的等效直径为20mm1/4D为1/4×20=5mm最大划痕的长度和为：3mm+3mm=6mm6mm5mm元件最大划痕的长度和超过元件直径的1/4。所以元件不合格。60#划痕长3mm60#划痕长3mm左图是大家看的编号2的样品（图片是放大的不是实际尺寸）图中的划痕为20#，且长度1/4D。对于表面质量要求20-10该产品不合格。但本次样品未提出表面质量要求，而是要大家自已决定光洁度等级。因此该产品划痕可判为40#。73.当元件存在最大划痕，而最大划痕的长度之和未超过1/4D，要求所有级数的划痕乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和，不得超过最大划痕级数的一半。例：有一长30mm宽10mm的元件，元件的表面质量要求为60—40，元件上有2条2mm的60#划痕，3条4mm的40#划痕。它的等效直径为20mm1/4D为1/4×20=5mm最大划痕的长度和为：2mm+2mm=4mm4mm5mm。符合2条。但所有级数的划痕乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和为：1．60#划痕长度为（2+2）；40#划痕长度为（4+4+4+4）2．60#划痕乘以划痕长度与元件直径之比为60×（2+2）/20；40#划痕乘以划痕长度与元件直径之比为40×（4+4+4+4）/203．所有级数的划痕乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和为：[60×（2+2）/20]+[40×（4+4+4+4）/20=36元件最大划痕级数为60；60的一半为60/2=30）3630；因此，元件不合格。60#划痕长2mm40#划痕长4mm8如左图所示的产品则20#划痕长度0.7mm。10#划痕长度2mm对于表面质量要求20-10该产品最大划痕长度1mm1/5。所有级数的划痕乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和为：20×0.7/5+10×2/5=2.8+2=4.810，该元件划痕可判为20#20#10#94.当元件的划痕级数未超过表面质量要求的级数，且元件不存在最大划痕时，所有级数的划痕乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和，不得超过最大划痕级数。例①：元件为10，表面质量指标60—40，有2条50#划痕2mm，1条40#划痕3mm，另2条40#划痕2mm，2条20#划痕2mm,10#划痕长度合计10mm。所有级数的划痕乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和为：[50×（2+2）/10]+[40×(3+2+2)/10]+[20×(2+2)/10]+[10×10/10]=66元件最大划痕为60#6660；因此，元件不合格。左图是大家看的编号3的样品。（图片是放大的不是实际尺寸）图中有20#划痕长度2.2mm。10#划痕长度7mm对于表面质量要求20-10该产品不合格。对于表面质量要求40-20则该产品所有级数乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和为：20×2.2/5+10×7/5=8.8+17=25.825.840。元件符合40-20105.当元件质量指标要求划痕等级为20或优于此等级时，元件表面不准有密集划痕即在元件中任何一个6.35mm面积的区域，不允许有4条或4条以上的大于等于10#划痕。20mm左图是大家看的编号3的样品。（图片是放大的不是实际尺寸）图中有5条划痕，该元件直径为6mm；对于表面质量要求20-10该产品不合格。对于表面质量要求40-20则该产品所有级数乘以划痕长度与元件直径之比所得乘积之和为：20×2.2/5+10×7/5=8.8+17=25.825.840。元件符合40-20例：表面质量指标为20-10，20mm，在如图（1）所示的区或有2条长1mm和2条长0.5mm的10#划痕。它符合5.1.1;5.1.4（无需考虑5.1.2;5.1.3）但它不符合5.1.5条。元件不合格。116.对于圆形元件不允许有20#级数以上与直径相等的划痕。对于方形元件不允许有20#级数以上贯穿元件的划痕。7.当两条或多条划痕之间间隔小于0.1mm时，划痕合并为1条计算，合并后的划痕长度从划痕开始到划痕结束。宽度取划痕的外边划痕合并后宽度划痕合并后长度划痕间隔小于0.1mm右图是放大50倍的间隔小于0.1mm的三条划痕。12编号15的样品编号4的样品请判定光洁度？13麻点：依据美国军用标准MIL-PRF-13830B麻点的级数取允许缺陷的实际直径，规定以1/100mm作为计量单位。如果麻点形状不规则。则应取最大长度和最大宽度的平均值作为直径。（注意：美军标的麻点与划痕不同，麻点是可计量的也即麻点的大小是确定的，50#麻点也即直径D=0.5mm的麻点）点子直径：不规则点子0.255mm0.125mm(0.125+0.255)/2=0.19mm141.当元件存在超过表面质量要求的麻点级数时，元件不合格。例：元件为20mm，质量指标要求为60—40，元件有1个直径0.5mm的麻点5040元件不合格。《SC-QA027表面质量标准》麻点的判定标准有6条。其它5条是美军标规定的。公司内控标准一条。2.每20mm直径上只允许有1个最大麻点。例：元件为20mm，质量指标要求为60—40，元件有2个直径0.4mm的麻点元件不合格0.4mm的点子元件20mm内有二个直径0.4mm的点子,元件不合格.元件20mm内只有一个直径0.4mm的点子,符合本条153.每20mm直径上所有麻点直径的总和不得超过最大麻点的2倍例：40mm×40mm的元件，质量指标要求为60-40，其中一个20mm的区域有40#点子一个，20#点子一个，10#点子一个，同时在另一个20mm区域中，20#点子2个，10#点子4个，5#点子1个。A区的麻点直径的和:=40+20+10=7040×2=80B区的麻点直径的和:=20×2+10×4+5×1=8580，B区不合格。因此元件不合格。B区A区C区0.2mm左图元件表面质量要求60-40：A区麻点直径和为10+10+20=4080.B区麻点直径和为10×3+20×3=9080.C区麻点直径和为20×2+10=5080.B区不合格该元件不合格。16左图是本次样品的第11号。（图片是放大的不是实际尺寸）有1个5#点子，1个3#点子。（但然这些点子有可能擦掉就看不到了这里只是作为例子来说明）。这产品如果不考虑两点间距可以判定点子为级数5。为什么？因为产品只有1个最大点子5#，而所有的点子之和为0.05+0.03=0.080.1(5#点子的两倍），所有点子可判定为级数5#。174.当麻点质量要求为10或更优等级时，任何两个麻点的间距必须大于1mm。例:元件40mm×40mm的元件，质量指标要求为20-10,有两个5#的点子，点子之间的距离为0.8mm.0.8mm1mm元件不合格0.05mm的点子距离0.8mm左图是本次样品的第11号。（图片是放大的不是实际尺寸）有1个5#点子，1个3#点子。是上面的例子，刚才将它判定为5#，但对于5#级数两点间距必须大于1mm，因此元件不符合要求，所有本元件的点子只能判为20#。185.小于2.5um的麻点略去不计。图为放大50倍显微镜观察到2.5um的麻点(相当于0.12mm比正常10#麻点大一些)此麻点可略去不计！6.当出现如图所示密集麻点时以麻点聚集的外围圈径为麻点大小。以图中外圆为麻点大小，如果超过表面质量要求则该元件不合格。光洁度写成两位数据形式时必须按标准写，如产品点子判为0#，但划痕判为40#，则产品光洁度为40-20而不是40-0。如果产品点子判为20#而划痕判为0#，则产品光洁度为40-20而不是0-20。19编号13样品光洁度？20气泡和包络：包络当作气泡考虑。依据美国军用标准MIL-PRF-13830B气泡的级数与麻点一样，单位也相同。不规则气泡值也是取最大宽度和长度的平均值。气泡的允许值与麻点相同。但气泡和包络必须与麻点区分开来，单独评价。有灰斑的元件为不合格元件。