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2020.Feb.19

膜厚仪 利用FT150 / FT160测量陶瓷芯片部件中Sn/Ni 双层膜


作为层压陶瓷片式原器件电容器的代表,陶瓷片式原器件在智慧手机及车载计算机等的无中心部件的一种。近几年,由于产品的小型化多功能化,我们一步步进入高密度安装时代,部件本身就已经非常小。

这样的陶瓷片式原器件的电极部分许多都被使用了Sn和Ni双层膜,我们追求的就是对他们的膜厚管理。但是,由于Sn越厚,Sn对于Ni受到的荧光X射线吸收越强。Sn和 Ni的同时测量就比较困难。

FT150h配备了新型聚光光学系以及升级后的Vortex®检测器,对于从前机种难以测量的微小范围,实现了同时高精度测量更厚的Sn与它下面的Ni,此份资料中介绍了针对陶瓷片式原器件的疑似样品,Ag上的Sn/Ni双层膜的同时测量的案例。

 

Sn/Ni 双层膜的膜厚测量案例
■测量条件及标准物质
装置 FT150h
管电压 (DIHP)
光束直径(※) 35 μm φ
一次滤波器 Al1000
测量时间 30秒
测量方法 薄膜FP法
分析线 Sn Ka
Ni Ka
Ag Ka
作为标准物质、将日立高新技术科学制薄膜标准物质 Sn 4.61 μm, Ni 4.89 μm, Ag 8.95 μm 这3个种类重合在Al板上的物质登陆1点。

(※)指拥有30~40 keV能量的一次X射线中包涵了90%强度的直径
 

■测量样品
使用日立高新技术科学制薄膜标准物质,作为疑似样品对其进行评价。

  Sn(μm) Ni(μm) Ag(μm)
(1) 2.01 1.90 8.95
(2) 4.61 1.90 8.95
(3) 9.43 4.89 8.95
通过对Sn及Ni的不同厚度样品进行反复测量,即便是只有30秒的测量时间,也可得到不到4%的良好重复 性,另外,10 μm厚的Sn下面的Ni的测量结果也非常准确。
利用FT150h,针对从前机种难以测量的微小范围, 可实现对Sn和Ni的高精度双层同时测量。


■Sn Ka的能谱比较

右边显示的是FT150h与以往机种FT9500X各自测量大约5 μm的Sn的能谱线。 FT150h利用新型聚光光学系系Vortex检测器,大幅提升了从前测量困难的Sn Ka线的灵敏度。

■各测量样品的10次反复测量结果
各测量样品各进行10次反复测量,评价Sn和Ni的正确性和重复性。

表3   測量樣品(1)的反覆測量結果
  Sn(μm) Ni(μm) Ag(μm)
平均值 2.01 1.94 8.89
標準偏差 0.051 0.037 0.046
RSD% 2.5% 1.9% 0.5%

 

表3   測量樣品(2)的反覆測量結果
  Sn(μm) Ni(μm) Ag(μm)
平均值 4.63 1.93 8.82
標準偏差 0.049 0.043 0.050
RSD% 1.1% 2.2% 0.6%

 

表3   測量樣品(3)的反覆測量結果
  Sn(μm) Ni(μm) Ag(μm)
平均值 9.36 4.65 8.84
標準偏差 0.068 0.164 0.122
RSD% 0.7% 3.5% 1.4%

※ 以上仅为测量案例,并不能保证两装置的性能。
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