Enkoder diskinde sık görülen kusurlar: iğne deliği, çizik, artık krom ve kopuk çizgi

Bir enkoder diski mikroskop altına konduğunda ara sıra siyah çizgi üzerinde parlak noktalar, parlak aralıkta siyah noktalar, ince uzun parlak izler ya da kesilmiş çizgiler görülür. Bu yazı iğne deliği, çizik, artık krom ve kopuk çizgi olmak üzere dört yaygın kusurun görünüşünü, nedenlerini ve sinyale etkisini tek tek anlatıyor ve değerlendirmede hangi boyutlara bakılması gerektiğini açıklıyor.

Bir cam enkoder diski mikroskop altına konduğunda yüzeyin büyük kısmı düzenli siyah-beyaz şeritlerden oluşur. Ara sıra birkaç “farklı” yer görülür: siyah çizginin içinde parlak bir nokta, parlak aralığın içinde siyah bir nokta, birkaç çizgiyi çaprazlamasına kesen ince uzun parlak bir iz ya da bir bölümü kopmuş bir çizgi.

Bunların hepsi enkoder disklerinde sık görülen kusurlardır. Kaynakları farklıdır, sinyale etkileri de farklıdır (Şekil 1).

Şekil 1 – Dört yaygın kusurun büyütülmüş şeması: disk küçük bir okuma penceresinden geçerken mavi çizgi gerçek geçen ışık miktarını, gri çizgi kusursuz durumdaki geçen ışık miktarını gösterir.

Önce “siyah olması gereken” ile “parlak olması gereken”i ayırın

Geçirgen bir cam diski örnek alırsak, ışığı kesen krom çizgiler siyah, ışığı geçiren cam aralıklar parlaktır. Tüm kusurlar kabaca iki gruba ayrılır:

Siyah olması gereken yer parlamış: kromun bir kısmı eksik; örneğin iğne deliği, krom üzerindeki çizik, kopuk çizgi. Sonuç ışık sızmasıdır; sinyalin dip değeri yükselir.
Parlak olması gereken yer kararmış: aralıkta fazladan bir şey var; örneğin artık krom, parçacık, kir. Sonuç ışığın kesilmesidir; sinyalin tepe değeri düşer.

Yansımalı metal disklerde mantık aynıdır; yalnızca “parlak” yansıtan bölgeye, “siyah” yansıtmayan bölgeye karşılık gelir.

İğne deliği ve kopuk çizgi: kromda bir parça eksik

İğne deliği krom tabakadaki küçük bir deliktir. Üç yaygın kaynağı vardır: kaplamadan önce alt tabakada bulunan bir parçacığın kaplamadan sonra düşmesi ve krom kaplanmamış bir nokta bırakması; fotorezistteki bir kabarcık veya parçacıktan aşındırma çözeltisinin sızarak kalması gereken kromu çözmesi; fotomaskenin kendi kusurunun her diske kopyalanması – bu durumda kusur her diskte aynı konumda görülür.

Kopuk çizgi, bir çizginin enine kesilmesidir; çoğunlukla büyükçe bir parçacık, çizgileri kesen bir çizik ya da toplu iğne delikleri neden olur. Eksik krom miktarı en fazla olan kusurdur; okuma penceresi üzerinden geçerken dip değeri en belirgin biçimde yükseltir.

Çizik: çoğunlukla temastan

Çizikler çoğunlukla taşıma, üst üste istifleme, cımbızla tutma ya da parçacıklı bir bezle silmeden kaynaklanır. Krom üzerindeki çizikte krom kazınır ve parlak bir çizgi ortaya çıkar; bu çizgi sıklıkla birkaç çizgiyi çaprazlamasına keser. Cam yüzeydeki çizik ışığı saçar ve eğik aydınlatmada özellikle belirgin olur. Sevkiyattan sonraki montaj aşamasında da çizik oluşabilir; bu yüzden diskin tutulma biçimi de önemlidir.

Artık krom: aralıkta fazladan krom

Artık krom, aşındırılması gereken kromun tam olarak giderilmemesidir; aralıkta krom noktaları ya da çizgi kenarında çıkıntılar olarak görülür. Yaygın pozitif fotorezisti örnek alırsak, geçirgen aralıklardaki rezist önce pozlama ve banyo ile kaldırılır, ardından altındaki krom aşındırılır. Pozlama sırasında bir parçacık ışığı keserse ya da banyo veya aşındırma yetersiz kalırsa krom kalır. Artık krom ağırsa iki komşu çizgiyi birbirine bağlar; buna “çizgi birleşmesi” ya da “köprüleşme” denir.

Değerlendirmede üç şeye bakılır: boyut, konum, sayı

Boyut çizgi genişliğiyle birlikte değerlendirilmelidir. 20 mm okuma yarıçapında ve 2500 çizgide çizgi genişliği yaklaşık 25 μm’dir; 5 mm yarıçap ve 5000 çizgide adım yalnızca 6,3 μm, çizgi genişliği yaklaşık 3 μm’dir. Aynı 5 μm’lik iğne deliği ilkinde çizgi üzerinde küçük bir noktadan ibarettir, ikincisinde ise çizgi genişliğini zaten aşar.

Konum, ne kadar sıkı olunacağını belirler. Artımlı izin okuma penceresi aynı anda çok sayıda çizgiyi kapsar; tek bir küçük kusurun etkisi ortalamada kaybolur. Referans izi ve mutlak izlerin okuma pencereleri küçüktür ve daha az çizgi katkıda bulunur; aynı boyuttaki kusurun etkisi daha büyüktür, mutlak izde bir bitin yanlış okunmasına bile yol açabilir. İzlerin dışında, deliğe yakın yapıştırma bölgesinde gereksinimler gevşetilebilir.

Sayı ve dağılım da önemlidir. Tek başına küçük bir iğne deliği ile yoğun bir iğne deliği kümesinin anlamı tamamen farklıdır.

Ne büyüklükte ve kaç adet kusura izin verileceği, iki tarafça teknik çizimde veya kusur şartnamesinde kararlaştırılmalı ve sınır numuneleriyle desteklenmelidir. Ayrıca muayene koşulları da yazılmalıdır; örneğin hangi büyütme ve hangi aydınlatmanın kullanılacağı. Aynı kusur farklı büyütme ve aydınlatma altında bambaşka görünebilir.

Özet

İğne deliği, kopuk çizgi ve krom üzerindeki çizik “krom eksikliği”dir ve sinyalin dip değerini yükseltir; artık krom “krom fazlalığı”dır ve sinyalin tepe değerini düşürür. Değerlendirmede kusur boyutu çizgi genişliğiyle birlikte ele alınır, işlevsel ve işlevsel olmayan bölgeler ayrı değerlendirilir ve muayene koşulları önceden kararlaştırılırsa iki tarafın vardığı sonuç aynı olur.

Çince orijinal makalenin çevirisi (0032). ENC7 – enkoder diski üreticisi (teklif) · Teknik makaleler · https://enc7.com