美军标关于光学表面疵病的说明

2014-01-04 giai 6015

 

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。

 

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。

 

§美军标规定对于非圆形元件其直径取相等面积圆的直径。

 

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。 

 

2.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3 mm划痕。

     它的等效直径为20mm

     1/4D为1/4×20=5mm

     最大划痕的长度和为:

      3mm+3mm=6mm

     6mm>5mm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。

 

3.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20mm

       1/4D为1/4×20=5mm

      最大划痕的长度和为:

        2mm+2mm=4mm

       4mm<5mm。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)/20

3.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)36>30;因此,元件不合格。

 

4.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Æ10,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10 mm。

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#    66>60;因此,元件不合格。

 

5.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Æ6.35mm面积的区域,不允许有4条或4条以上的大等于10#划痕。

 

例:表面质量指标为20-10,Æ20mm,

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。

 

6.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。

 

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)

 

1.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Æ20mm,质量指标要求为60—40,元件有1个直径0.5mm的麻点       50>40元件不合格。

 

2.每20mm直径上只允许有1个最大麻点。

例:元件为Æ20mm,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

 

3.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Æ20mm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Æ20mm区域中,20#点子2个,10#点子4个,5#点子1个。

 

§4.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.

0.8mm<1mm元件不合格

 

§5.小于2.5um的麻点略去不计。

 

§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

 

§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。不规则气泡直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。

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