摘要
X-RAY測厚分析儀基本原理
X光被廣泛應用在各種不同的無損檢測中，除了常見的穿透式檢查以外，也可透過其激發元素產生螢光的特性做元素分析，可參考XRF（X-ray Fluorescence）原理簡介，了解如何透過X光螢光射線的特性進行元素分析。
X光螢光射線(XRF)的應用，除了單純的元素定性定量分析以外，也可以透過這樣的技術進行鍍層厚度分析。透過X光激發金屬鍍層上的回傳的訊號量，分辨鍍層厚度。如下圖範例，銅(Cu)基材上鍍錫(Sn)，根據兩者訊號大小關係計算錫鍍層的厚度。
圖1 鍍層厚度分析示意圖
圖2 鍍層厚度與訊號強度關係
市面上有許多膜厚分析方式，其中最常見的三種分別是ＸRF膜厚分析、渦電流測厚、超音波測厚等方式，這幾種方式的差異為何？如何選擇合適的量測方式？可參考下表：
表1 常見膜厚分析方式比較
常見膜厚分析方式比較
X光膜厚分析技術，可量測多層材料厚度，但這樣的分析容易因為多層材料遮蔽的影響，無法看到基材元素的訊號，無法確定X光是否已經穿透所有鍍層。
以常見的銅鍍鎳與金作為範例，中間鍍層的鎳，一部分訊號會被頂層的金鍍層遮蔽，導致訊號(Count)較少，銅基材的特徵光訊號則是無法穿透鍍層，完全無法得到訊號。這樣的情況下，要怎麼確認X光光源有確實穿透鍍層，而不是只量到一部分的鍍層厚度呢？
圖3 銅鍍鎳與金，分析困難點
目前XRF已經有方法可以克服這項困難，並且更進一步的分析到5層材料分析。
參考文章:
XRF如何解決這樣的困難，是否能符合您的應用? 立即與能邁科技聯絡 02-89903188
然而除了技術外，貴金屬回收原料品質的好壞在過程中也扮演了最根本的腳色。
X-RAY測厚分析主要應用
許多產業都將Ｘ射線螢光（XRF）的原理應用在鍍層厚度分析上，從傳產到電子業都有會使用X-RAY測厚儀進行膜厚分析。以下提供幾個案例說明：
- 五金材料
許多五金材料上都會做金屬鍍層，例如螺絲緊固件上常會鍍上一層鋅或鎳，除了為了美觀外，最主要的功能是防刮與防蝕，鍍層厚度是這兩項功能效果的重要指標。因此業界會透過X-RAY測厚儀確認螺絲緊固件的鍍層厚度，作為品質管理的重點項目。同時可以進一步整合生產製程參數的數據做成AIoT(智慧生產工廠)。常見五金螺絲XRF測厚設備。 - 電子產業
許多高單價的電子產品如：CPU、PCB及各種IC載板/基板(手機、5G設備、影像卡IC)等在表面處理製程中都會有電鍍的工序，因此鍍層厚度的檢查確認相當重要。
其中常見的表面製程工序為ENIG與ENEPIG，將金屬一層一層鍍上，每一層的鍍層厚度約數微米(um)，並且在不同鍍層間的表面清潔要求相當嚴格，製程中希望能盡可能的減少接觸，X-RAY測厚分析是非接觸的分析方法，是表面處理製程量測最佳的解決方案。常見適用電子產業XRF測厚儀有: PCB銅面測厚儀， 毛細管微區XRF鍍層測厚設備，產線自動PCB載板XRF測厚機台， 電子產業XRF測厚機台
圖4 表面處理製程鍍層說明
3.其它產業
醫療產品的包裝膜、電池外殼厚度、汽車相關零件等都是X-RAY測厚分析儀常見的應用領域。
了解更多X-RAY測厚儀相關資訊
或立即與能邁科技聯絡 02-89903188
