薄金鍍層測厚儀最主流、很常用的是X射線熒光法(XRF),其次是電解(庫侖)法與渦流法,下面用最簡潔的方式講清原理。
一、X射線熒光法(XRF,工業(yè)優(yōu)先選,無損)
一句話原理:用X射線“打”金層,金原子發(fā)出專屬熒光,測熒光強(qiáng)度算厚度。
激發(fā):儀器發(fā)出高能X射線,照射鍍金樣品。
發(fā)光:金原子內(nèi)層電子被打飛,外層電子補(bǔ)位,釋放金的特征X射線熒光(像“指紋”)。
測強(qiáng)算厚:探測器接收熒光,強(qiáng)度與金層厚度正相關(guān),對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)片算出厚度。
適用:電子、PCB、連接器、珠寶等薄金(0.01μm起)、多層(如Ni/Au)。
特點(diǎn):無損、快速、可測多層;需校準(zhǔn),極薄金(<0.025μm)誤差略大。
二、電解(庫侖)法(實(shí)驗(yàn)室/仲裁,破壞性)
一句話原理:把金層電解溶解,用掉多少電,就算出多厚。
樣品鍍金面作陽極,在專用電解液中通恒定電流。
金層被逐步溶解,直到露出基材,電壓突變,停止計(jì)時(shí)。
按法拉第定律:溶解金屬量∝電量(電流×時(shí)間),算出厚度。
適用:高精度認(rèn)證、仲裁檢測。
特點(diǎn):精度很高;但破壞樣品、慢、操作復(fù)雜。
三、渦流法(快速無損,適合導(dǎo)電基材)
一句話原理:高頻磁場在基材里感應(yīng)渦流,金層越厚,渦流越弱,信號(hào)越小。
探頭線圈通高頻電,產(chǎn)生交變磁場。
磁場在導(dǎo)電基材(銅、鎳等)中感應(yīng)出電渦流。
金層越厚,探頭離基材越遠(yuǎn),渦流越弱,線圈阻抗變化越小,據(jù)此算厚度。
適用:銅/鎳基材上薄金、快速抽檢。
特點(diǎn):便宜、快、無損;只能測導(dǎo)電基材,精度低于XRF。
簡單對(duì)比
表格
方法原理無損?精度適用場景
XRF特征熒光強(qiáng)度?高(0.01μm級(jí))工業(yè)量產(chǎn)、多層金
電解電解電量?很高實(shí)驗(yàn)室、仲裁
渦流渦流阻抗變化?中快速抽檢、導(dǎo)電基材
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