碼盤常見缺陷圖鑑：針孔、劃傷、殘鉻與斷線

把碼盤放到顯微鏡下，偶爾能看到黑線上的亮點、亮縫裡的黑點、細長的亮痕，或者斷開的刻線。本文逐一介紹針孔、劃傷、殘鉻、斷線四種常見缺陷的樣子、成因和對訊號的影響，並說明判定時該看哪幾個維度。

把一片玻璃碼盤放到顯微鏡下，大多數地方是整齊的黑白條紋。偶爾會看到幾處“不一樣”：黑線裡有個亮點，亮縫裡有個黑點，一道細長的亮痕斜穿過幾條線，或者某條線斷開了一截。

這些都是碼盤的常見缺陷。它們的來歷不同，對訊號的影響也不同，見圖1。

先分清“該黑”和“該亮”

以透射式玻璃碼盤為例，鉻線擋光是黑的，玻璃縫透光是亮的。所有缺陷大致分兩類：

反射式金屬碼盤的道理一樣，只是“亮”換成反光區，“黑”換成不反光區。

針孔是鉻層上的小洞。常見來源有三類：鍍膜前基片上有顆粒，鍍完後脫落，留下一個沒鍍上鉻的點；光阻裡有氣泡或顆粒，蝕刻液從這裡鑽進去，把該保留的鉻蝕掉；光罩本身有缺陷，會被複制到每一片上，表現為每片同一位置都有。

斷線是一條刻線被橫向切斷，常由較大的顆粒、跨線的劃傷或成片的針孔造成。它缺的鉻最多，讀數視窗經過時，谷底抬得最明顯。

劃傷多來自搬運、疊放、用夾子夾取，或者用帶顆粒的布擦拭。劃在鉻上，鉻被刮掉，顯出一道亮線，常常斜著跨過好幾條刻線；劃在玻璃面上，劃痕會散射光，在斜射照明下特別明顯。出廠後的裝配環節同樣可能產生劃傷，所以拿取碼盤也要講究方法。

殘鉻是該蝕掉的鉻沒有去幹淨，表現為縫裡的鉻點或刻線邊緣的凸起。以常用的正性光阻為例，透光縫處的膠要先經曝光、顯影去掉，下面的鉻再被蝕刻掉；曝光時如果有顆粒擋光，或者顯影、蝕刻不充分，就會留下鉻。殘鉻嚴重時會把相鄰兩條線連起來，叫“連線”或“橋接”。

大小要和線寬一起看。 讀數半徑 20 mm、2500 線時線寬約 25 μm；半徑 5 mm、5000 線時節距只有 6.3 μm，線寬約 3 μm。同樣 5 μm 的針孔，在前者線上只是一個小點，在後者就已經超過了線寬。

位置決定嚴不嚴。 增量道的讀數視窗一次覆蓋很多條線，單個小缺陷會被平均掉；零位道和絕對碼道的讀數視窗小，參與的線少，同樣大小的缺陷影響更大，絕對碼道上甚至可能讓某一位讀錯。碼道以外、靠近內孔的粘膠區，要求可以放寬。

數量和分佈也要看。 零星一個小針孔和一片密集的針孔，意義完全不同。

具體允許多大、多少個，要由雙方在圖紙或缺陷規範里約定，並配上限度樣品。還要寫明檢驗條件，比如用多大倍率、什麼照明。同一個缺陷，換一種倍率和照明，看起來可能完全不同。

針孔、斷線和鉻上的劃傷是“缺了鉻”，訊號谷底抬高；殘鉻是“多了鉻”，訊號峰值降低。判定時把缺陷大小和線寬放在一起看，把功能區和非功能區分開看，並事先約定好檢驗條件，雙方的結論才能一致。

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