菲希尔射线镀层测厚仪的应用――PCB电路板行业

HELMUTFISCHERGMBHHELMUTFISCHERGMBHHELMUTFISCHERGMBHHELMUTFISCHERGMBHHELMUTFISCHERGMBH菲希尔测试仪器有限公司2013-9-26电镀层厚度的意义•电镀层厚度是衡量镀层质量的重要指标•很大程度影响着产品的可靠性和使用寿命•是镀层物理性能测试中一个重要项目测厚方法的分类：有损检测和无损检测有损检测:计时测厚法、电解测厚法、金相法无损检测:微电阻测厚法、磁性测厚法、涡流测厚法、超声波测厚法和射线测厚法George.XuPCB行业涉及的表面处理厚度•铜箔表面的镀层厚度（Au、Ni、Pd和Sn等等）Page4铜箔的厚度助焊剂的厚度孔铜的厚度……PCB上的镀层功能•金层：金具有高化学稳定性、导电性好、易抛光、延展性好、易焊接，耐高温、抗氧化和腐蚀•镍层：用镍来作为金的衬底镀层，可大大提高耐磨性。当用来作为阻挡层时，镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。•铜层：良好的导电性和良好的机械性能，容易活化，能够与其它金属镀层形成良好的金属一金属间键合•锡层：锡具有抗腐蚀、耐变色、无毒、易钎焊、柔软、熔点低和延展性好•……PCB镀层厚度测试意义1、功能性保证：金层太薄性能影响很大。镍太薄达不到效果，太厚易脆裂等2、机械性能、尺寸：影响再加工、组装等3、镀层均匀性：影响产品一致性4、成本：加强加工或来料检验，减少损失……直接影响产品的性能和寿命George.Xu针对表面镀层厚度的测量技术•X射线荧光法电涡流法等显微镜法电解法George.XuX射线荧光法的特点•是一种清洁的测量方法•非接触、非破坏的无损检测方法•单层、多层以及合金层都可测量（例如：Sn/Cu、Au/Ni/Cu/PCB、SnPb/Cu、Ag/Ni/Cu‥‥‥）•安全可靠•可广泛应用于各种金属表面处理行业（汽车、微电子、印制电路板、航空航天、半导体、珠宝饰品、太阳能光伏等等）。XRAY测厚仪器2013-9-26高压发生器X-射线管油:绝缘和冷却比例接收器次级发射测试样品测量台视准器摄像头不同的元素产生不同位置、形状、能量的光谱MLKK-alphaK-betaPrimärstrahlungElektron0100200300400500456789101112131415E/keVZ/cps2013-9-26•仪器原理简介：当产品镀层中的不同金属元素被X-荧光射线照射后会激发出电子荧光信号，而这些电子都有自己的特定讯号强弱，透过这些特性便可识别出不同金属元素。当仪器接收器收到讯号后会经过运算然后描绘出一个光谱图。由于不同的元素会产生不同的光谱图，它们也有特定的频道，这些数据再经过计算机软件WinFTM™V6L运算后便可以计算出金属镀层厚度或成份数据。George.Xu针对PCB行业特点的新机型-1•PCB200/210George.XuPCB200/210的特点•微聚焦X射线发射管•Φ0.1mm准直器（测量点）•超大的样品台530×610mm（可扩展到1200×900mm）•超大的移动范围450×300mm（PCB210）•可配备全自动测试的样品平台超高的性价比George.Xu针对PCB行业特点的新机型-2•XULM-PCBGeorge.XuXULM-PCB的特点•X射线有下往上，定位方便•微聚焦X射线发射管•可以测量具有一定高度的样品George.Xu高端机型XDV-μ•配备多毛细管X射线光学系统，最小测量点Φ20μm！•样品台规格：620×530mm（标准型：370×320mm）•可移动范围：250×250mmGeorge.XuXDV-μ在ENEPIG测量上的表现30秒测量Au（nm）Pd（nm）Ni（nm）平均值44.0888.192385.3标准偏差0.3290.8723.678变动率%0.750.990.15波动范围1.0192.87612.3读数个数101010最小值43.5886.912379.6最大值44.689.792391.9扫描电子镜分析44.288.62402Page18George.Xu测量超薄Au/Pd镀层的高重复性和准确性nAu[nm]Pd[nm]Ni[nm]15.7231.4889.525.5631.0890.935.5832.1889.045.6630.6890.155.4031.1886.265.5729.3893.275.4030.7882.985.5930.4891.895.6931.3892.3105.5731.4890.0标准偏差0.1080.7423.06最大值5.7232.1893.2最小值5.4029.3882.9XDV-μ测量顶镀层Au层时，测量下限为0.4nm。George.Xu利用电涡流方式测量助焊剂•DUALSCOPEMP0/MP0RUSB•ISOSCOPEFMP10/FMP30+ProbeFTA3.3HGeorge.Xu测量铜箔厚度•电涡流：用于测量单层或双层厚板•涡流相位：可以隔着助焊剂测量•微电阻法：用于测量多层板铜层George.Xu测量孔铜的厚度PHASCOPEPMP10+ProbeESL080B行业典型客户例举•富士康集团•冠捷集团•方正集团•厦门东声电子（产品：手机听筒）•厦门众盛精密电路（手机天线）•厦门骏丰电子（手机电子插件、显示器配线）•厦门安菲诺电子（手机电脑接插件）•……