X-ray荧光-XRF 控管电镀液成分质量的六大优势
XRF控管电镀液成分质量的六大优势
电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法根据电镀目的不同，电镀分为镀铬、镀锌、镀铜、镀镍等，通常是为了让产品的表面变得更光滑美观、或是防止金属氧化（如生锈）等，有些电路板厂商会在产品表面镀上银、铜、金以增加导电性。换言之，电镀液的质量和浓度，对产品来说有根本性的影响，如何准确又快速的检测电镀液的浓度，一直以来都是厂商非常关心的课题。
化学镀（Chemical Plating），也称为自催化镀（Autocatalytic Plating）或无电极镀（electroless plating），由于沉积过程是一种化学氧化还原反应，故又称化学镀（Chemical Plating）。在基体表面沉积合金的表面处理，和传统需使用外部电源的电镀不同，化学镀中常用的是化学镀镍-磷合金技术，磷(P)的浓度与(Ni-P)镍磷镀层中磷(P)的含量与镀层软硬及打线容易程度有关，化学镀同时具有镀层厚度与零件形状无关,硬度高以及优良的耐腐蚀性等优点。
▲标准品浓度复测若误差值太大，后续样品检测结果准确性便会打折。
承上总结，XRF除了在性能准确性上可达到厂商需求，相比起AA、ICP等湿式分析更有以下六大优点：
化学镀（Chemical Plating），也称为自催化镀（Autocatalytic Plating）或无电极镀（electroless plating），由于沉积过程是一种化学氧化还原反应，故又称化学镀（Chemical Plating）。在基体表面沉积合金的表面处理，和传统需使用外部电源的电镀不同，化学镀中常用的是化学镀镍-磷合金技术，磷(P)的浓度与(Ni-P)镍磷镀层中磷(P)的含量与镀层软硬及打线容易程度有关，化学镀同时具有镀层厚度与零件形状无关,硬度高以及优良的耐腐蚀性等优点。
不管各种镀金属层的方法, 镀液中的目标金属浓度是重要的质量管控参数, 而拨离或解离的污染元素则是直接影响高阶产品良率的重点. 检验方法相比起传统的AA或ICP，使用XRF检测样品不需任何前处理，只需要把电镀液放入样品杯内就能进行测试，且能一次性检测电镀液内的所有元素, 专做元素的EA 系列因为光径大, 大光通量因此可以做到高准确度与低检测下限, 短测试时间。以下示范使用桌上型XRF Hitachi EA1400，进行电镀液内的Cr、Zn进行定性定量：
首先确认标准品的再现性，下图可以看到，Cr和Zn的复测再现性，均在5ppm内。
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| 浓度单位：ppm | 标准品浓度 | 第一次检测 | 第二次检测 |
| Cr | 100 | 100.46 | 102.59 |
| Cr | 650 | 645.98 | 646.92 |
| Zn | 100 | 103.46 | 103.67 |
| Zn | 150 | 150.31 | 148.33 |
▲标准品浓度复测若误差值太大，后续样品检测结果准确性便会打折。
以下是电镀液检测结果，可以发现Cr和Zn的浓度波峰相当明显，无受到其它元素的干扰，浓度均在厂商的要求范围内。
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| ▲Cr的能谱 | ▲Zn的能谱 |
| 浓度单位：ppm | Cr | Zn |
| 客户要求浓度 | 3,800～4,000 | 10,100～10,300 |
| 设备检测浓度 | 3,972 | 10,233 |
▲Cr和Zn的Hitachi EA1400 XRF图谱及检测浓度
▲Hitachi EA1400兼具各式元素成分分析、镀层厚度分析
承上总结，XRF除了在性能准确性上可达到厂商需求，相比起AA、ICP等湿式分析更有以下六大优点：
- 测试速度快：检测时间快，数秒内可完成检测，可在短时间内进行大量样品测试
- 测试再现性佳：不会因不同人员测试同一样品产生手法差异分析结果异同，相较湿式化学分析较受前处理因素
- 同时分析多元素：一次检测电镀液内的所有金属成分，无元素检测限制。
- 非破坏性检测：样品内若有贵重成分，检测完成后均可回收
- 无复杂样品前处理：不需专业实验室与操作人员及复杂的前处理
- 检测浓度弹性：标准液可根据被测溶液浓度灵活调整，无固定浓度要求
Hitachi EA系列XRF同时具有元素分析及电镀镀层厚度检测功能，可达到一机多效的多元应用。
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