Cách đo độ dày lớp mạ bằng XRF

Dưới đây là một ví dụ so sánh sau khi thí nghiệm thực tế với lớp phủ Vàng (Au) và Palladium (Pd) trên một mẫu PCB:

Phần mềm

Khi dữ liệu XRF được tạo từ một mẫu, phần mềm sẽ chuyển đổi cường độ tia X thành độ dày. Phần mềm có hai thành phần: xử lý phổ và phân tích định lượng.

Xử lý quang phổ sử dụng hiệu chuẩn năng lượng, ổn định phổ, xác định đỉnh, hiệu chỉnh thời gian dừng, hiệu chỉnh chồng lấp và loại bỏ nền để trích xuất cường độ tia X từ phổ.

Phân tích định lượng tính toán độ dày từ cường độ XRF. Do hiệu ứng ma trận, mối quan hệ giữa cường độ và độ dày rất phức tạp. Hiệu ứng ma trận là hiệu ứng đa nguyên tố hoặc đa lớp. Các tia X huỳnh quang từ một nguyên tố có thể được hấp thụ – hoặc tăng cường – bởi các nguyên tố khác trong mẫu. Do đó, mối quan hệ của độ dày với cường độ tia X huỳnh quang của một nguyên tố phụ thuộc vào cả các nguyên tố khác cùng tồn tại trong mẫu.

Các cách để thực hiện phân tích định lượng

Các phương pháp thực nghiệm, chẳng hạn như sử dụng hệ số giao thoa, hệ số alpha và các phương pháp khác, ước lượng các hiệu ứng ma trận với hàm đa thức. Các phương pháp này yêu cầu nhiều mẫu chuẩn trong phạm vi (dải đo) xác định để xây dựng đường chuẩn cho thiết bị, nên còn gọi là phương pháp Đường cong hiệu chuẩn. Ưu điểm là các phương pháp này không yêu cầu tính toán phức tạp, và dễ hiểu và dễ thực hiện.

Phương pháp FP hiệu chỉnh hiệu ứng ma trận thông qua tính toán lý thuyết. Việc tính toán dựa trên các định luật vật lý và các thông số vật lý cơ bản. Về lý thuyết, FP không yêu cầu hiệu chuẩn và sử dụng được trong phạm vi rộng. Mẫu hiệu chuẩn vẫn cần thiết để giảm thiểu lỗi trong quá trình xử lý tham số vật lý và độ không đảm bảo của phép tính. Thuật toán cho FP được xuất bản vào những năm 1970 và sự khác biệt giữa các phương pháp FP khác nhau là không đáng kể dù tên gọi có thể khác nhau tùy theo hãng sản xuất. Tính toán FP phức tạp hơn tính toán Đường cong hiệu chuẩn và do đó đòi hỏi sức mạnh tính toán lớn hơn. Bowman cung cấp sẵn cả 2 phương pháp tính toán trên trong phần mềm XRF.

Phân tích thành phần dung dịch mạ

Việc quản lý các thành phần bể mạ, bao gồm cả các thành phần chính và các thành phần vi lượng và phụ gia, rất quan trọng đối với chất lượng và kiểm soát chi phí.

Công nghệ Bowman XRF với kinh nghiệm trên 50 năm, luôn đảm bảo cung cấp phương pháp đo chính xác cao, không phá hủy, nhanh chóng và thân thiện với người dùng để kiểm tra chiều dày lớp phủ và cả thành phần của dung dịch mạ.

Phần mềm

Khi dữ liệu XRF được tạo từ một mẫu, phần mềm sẽ chuyển đổi cường độ tia X thành độ dày. Phần mềm có hai thành phần: xử lý phổ và phân tích định lượng.

Xử lý quang phổ sử dụng hiệu chuẩn năng lượng, ổn định phổ, xác định đỉnh, hiệu chỉnh thời gian dừng, hiệu chỉnh chồng lấp và loại bỏ nền để trích xuất cường độ tia X từ phổ.

Phân tích định lượng tính toán độ dày từ cường độ XRF. Do hiệu ứng ma trận, mối quan hệ giữa cường độ và độ dày rất phức tạp. Hiệu ứng ma trận là hiệu ứng đa nguyên tố hoặc đa lớp. Các tia X huỳnh quang từ một nguyên tố có thể được hấp thụ – hoặc tăng cường – bởi các nguyên tố khác trong mẫu. Do đó, mối quan hệ của độ dày với cường độ tia X huỳnh quang của một nguyên tố phụ thuộc vào cả các nguyên tố khác cùng tồn tại trong mẫu.

Cách thực hiện phân tích định lượng

Các phương pháp thực nghiệm, chẳng hạn như sử dụng hệ số giao thoa, hệ số alpha và các phương pháp khác, ước lượng các hiệu ứng ma trận với hàm đa thức. Các phương pháp này yêu cầu nhiều mẫu chuẩn trong phạm vi (dải đo) xác định để xây dựng đường chuẩn cho thiết bị, nên còn gọi là phương pháp Đường cong hiệu chuẩn. Ưu điểm là các phương pháp này không yêu cầu tính toán phức tạp, và dễ hiểu và dễ thực hiện.

Phương pháp FP hiệu chỉnh hiệu ứng ma trận thông qua tính toán lý thuyết. Việc tính toán dựa trên các định luật vật lý và các thông số vật lý cơ bản. Về lý thuyết, FP không yêu cầu hiệu chuẩn và sử dụng được trong phạm vi rộng. Mẫu hiệu chuẩn vẫn cần thiết để giảm thiểu lỗi trong quá trình xử lý tham số vật lý và độ không đảm bảo của phép tính. Thuật toán FP được xuất bản vào những năm 1970 và sự khác biệt giữa các phương pháp FP khác nhau là không đáng kể dù tên gọi có thể khác nhau tùy theo hãng sản xuất. Tính toán FP phức tạp hơn tính toán Đường cong hiệu chuẩn và do đó đòi hỏi sức mạnh tính toán lớn hơn. Bowman cung cấp sẵn cả 2 phương pháp tính toán trên trong phần mềm XRF.

Máy đo chiều dày lớp mạ

Việc quản lý các thành phần bể mạ, bao gồm cả các thành phần chính và các thành phần vi lượng và phụ gia, rất quan trọng đối với chất lượng và kiểm soát chi phí. Công nghệ Bowman XRF với kinh nghiệm trên 50 năm, luôn đảm bảo cung cấp phương pháp đo chính xác cao, không phá hủy, nhanh chóng và thân thiện với người dùng để kiểm tra chiều dày lớp phủ và cả thành phần của dung dịch mạ.

Máy đo chiều dày lớp mạ bằng tia X W series

Bowman XRF cung cấp phép đo độ dày lớp phủ không tiếp xúc cho mọi nguyên tố và hợp kim, từ (13)Nhôm đến (92)Uranium. Thiết bị XRF của chúng tôi là tiêu chuẩn trong việc đo lường lớp phủ hợp kim đa lớp siêu mỏng trên các bộ phận nhỏ và trên các hình dạng phức tạp.

Tại Tecostore – Thế giới thiết bị, dụng cụ đo lường & giải pháp kỹ thuật hàng đầu Việt Nam hiện đang là nơi phân phối chính hãng các loại máy đo chiều dày lớp mạ đến từ hãng uy tín hàng đầu Bowman. Nếu bạn có nhu cầu tìm hiểu về các loại máy này hoặc đặt mua ngay thì hãy gọi ngay đến số hotline của Tecostore để nhận được các tư vấn nhiệt tình và hoàn toàn miễn phí nhé!

Hotline Tecostore: 0966580080