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2022.Jun.13

X-ray荧光-XRF 镀层(Coating)膜厚监控,运用XRF有效稳定控管产品质量!

日立Hitachi EA系列XRF是到目前为止全球普遍用来作为RoHS及无卤素监控的XRF设备,从SEA1000A、SEA1000AII进化到EA1000AIII、EA1000VX、EA1200VX至目前高阶的高感度EA1400,科迈斯的EA系列客户已远远超过1000个以上。

对于SEA/EA系列XRF的RoHS、无卤素或相关重金属检测无庸置疑,而实际上客户使用SEA或EA系列还有一个功能,就是可扩用至膜厚分析;与专业独立膜厚仪相比,SEA及EA用于照射试样光束为1mm,而小于此大小的样品,则适用于科迈斯另一系列独立专业膜厚仪,面积够大的样品可以使用EA系列XRF作为膜厚分析,而且有很高灵敏度及分辨率甚至超过膜厚仪。
 
SEA/EA系列XRF光斑应用说明 样品填满最小中心1mm光斑
▲ SEA/EA系列XRF光斑应用说明 ▲ 样品填满中心1mm光斑

有鉴于化学镀镍磷基合金镀层(Electroless Nickel Plating)使用广泛;EA1000AIII可测得其膜厚厚度,而EA1400搭载新款SDD检测器,可同步得其磷(P)含量占比,有效控管施镀过程质量,以下提供EA1400分析化学镀镍磷基合金镀层暨成分分析:
 
镀化学镍之「铝」基底-三重复测试
 
镀化学镍之「铝」基底测试样品
元素 镀层(µm) Ni(wt%) P(wt%)
第一次 8.31 89.37 10.63
第二次 8.19 89.34 10.66
第三次 8.29 89.39 10.61
平均值 8.26 89.37 10.63
标准误差 0.06 0.03 0.03
CV(%) 0.78 0.03 0.24
 
镀化学镍之「铁」基底-三重复测试
 
镀化学镍之「铁」基底测试样品
元素 镀层(µm) Ni(wt%) P(wt%)
第一次 13.78 93.38 6.62
第二次 13.78 93.39 6.61
第三次 13.76 93.47 6.53
平均值 13.77 93.41 6.59
标准误差 0.01 0.05 0.05
CV(%) 0.08 0.05 0.75

以上两种不同基底各测量样品的3次重复测量结果,评价Ni-P厚度及磷(P)成分之正确性和重复性。EA1400搭载了新型升级后的SDD检测器,对于低微量成分或轻元素分析皆具优异的量测表现稳定性及高分辨率分析。

过往的SEA1000A、SEA1000AII、EA1000AIII、EA1000VX、EA1200VX或现行高阶之EA1400都是非常优异的膜厚分析工具,软件内含有两种膜厚功能,一种是薄膜分析FP法,一种是薄膜检量线法,透过此次EA1400分析结果所得之标准偏差(SD)及相对偏差(CV or RSD)结果皆符合厂内膜厚准确控管,可稳定作为精密电子件或五金加工件的镀层膜厚分析工具。

对于常见的各种电镀及化学镀如铜镀镍镀金(Cu/Ni/Au)、铜镀锡(Cu/Sn)、铜镀银(Cu/Ag)…各种铜基底、铁基底、铝基底、甚至塑料基底的电镀或化学镀都采用EA系列XRF扩充薄膜分析FP法或薄膜检量线法,搭配不同标准品做精准金属膜厚分析。
 
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