PCB 板中Au-Pd-Ni-Cu镀层检测方案(X荧光测厚仪)

SFT9500超薄镀层测试案例 聚光式X射线荧光膜厚仪 SFT9500， 采用了两项 XRF 领先的技术 1聚光式X射线系统 2高计数率型不需液态氮检测器 SDD 检测器 可以实现微小区域的高灵敏度分析。 硅漂移检测器(SDD， Silicon Drift Detector)早期叫 Silicon Drift Chamber(SDC)，是由气体检测器中的漂移室类比得出的名字，所以也叫硅漂移室或者硅漂移室检测器。硅漂移检测器的原理与已往的半导体检测器全然不同，是由意大利的 Emilio Gatti 和美国的 Pavel Rehak提出的。硅漂移检测器(SDD)是在高纯n型硅片的射线入射面制备一大面积均匀的 pn 突变结，在另外一面的中央制备一个点状的n型阳极，在阳极的周围是许多同心的p型型移电极。在工作时，器件两面的 pn 结加上反向电压，从而在器件体内产生一个势阱(对电子)。在漂移电极上加一个电位差会在器件内产生一横向电场，它将使势阱弯曲从而迫使入射辐射产生的信号电子在电场作用下先向阳极漂移，到达阳极(读出电极)附近才产生信号。硅漂移检测器的阳极很小因而电容很小，同时它的漏电流也很小，所以用电荷灵敏前置放大器可低噪声、快速地读出电子信号。 硅漂移探测器阵列 硅漂移 SDD 检测器的结构要比以前的半导体检测器复杂许多，对设备要求更高，制造难度也很大。但是硅漂移检测器的性能极为优异，不仅检测器的漏电流比硅面垒检测器要小差不多3个数量级，检测器的电容也要比 Si-PIN 和硅面垒检测器小2个数量级左右，所以噪声很低，并且可以快速地读出电子信号，是检测光、X射线和带电粒子的最佳选择，其能量分辨本领和高计数率性能是所有半导体检测器中最好的，最好的能量分辨已经达到127eV，远远好于 Si-PIN 检测器，也明显好于传统的硅(锂)Si(Li)检测器，能谱采集的速度也比一般硅(锂)检测器快 5-10倍，而且不需要添加液氮。 精工的 XRF 仪器主要有两种检测器。一种就是半导体检测器，如 SDD， SI-PIN，另一种就是正比例计数器(Prorortional Counter)， 也叫PC检测器，是一个充满了惰性气体(本装置为Xe气体)的圆筒容器，中心有一根芯线线白金或者钨的电极。当X射线通过 Be 窗口进入正比计数管内以后，X射线的能量就被提供给处于其路径的Xe(氙原子)气体。Xe原子获得了超过需求的能量，变成了不稳定状态，分裂成了正离子(Xe+)和负电子(e-)这种现象称之为电离。此时，产生的电气信号(脉冲)，该脉冲的高度(波高)与X射线能量成比例，各X射线的能量根据该波高进行区别，X射线的强度根据各自能量的脉冲电压来确定。 检测器的性能主要看两个方面： 1.分辨能力2.计数率(检测效率)。 普通的正比计数管，检测效率比较高，在相同的条件下，可以获得更多的检测强度。可以在短时间内进行大量的X射线检测。半导体检测器主要的优势是分辨能力好，不同能量的X射线同时进入时，能够正确区分相近能量的元素。SDD 检测器拥有良好的分辨率，和超高的计数率。 45nm 的Au， SFT9500 和PIN 检测器机型能谱强度的区别 45nm 的Au， SFT9500 和PC检测器机型能谱强度的区别 聚光型X射线系统，采用毛细管聚焦，大大提高了Ⅹ射线在微小区域的检测强度。 聚光X射线系统 实验目的 针对 PCB 板 Au-Pd-Ni-Cu 中的 Au 和Pd超薄镀层的测试，考察仪器在超薄镀层中的测试性能。 样品图片红点为测试位置 测试条件 测定时间(秒) 20 准直器 0.1mm 管电压(KV) 30 管电流(uA) 1000 滤波器 元 测试机型 SFT9500 从30组数据分析， SFT9500，测试， Au 平均值为46nm，测量30次波动范围为 4nm.CV 值 2.37.Pd 的平均值为 58nm， 测量30次波动范围为5nm， CV值2.67. PC检测器机型测量条件 测定时间(秒) 60 准直器 0.1mm 管电压(KV) 50 管电流(uA) 1000 滤波器 A1 测试机型 PC检测器机型 从 SFT9500和的测量数据我们可以看出两种仪器测试性能的差别。 精工 SFT9500 拥有超高的计数率和超强的分辨率，加上微聚焦系统，所以伴随电镀镀层行业镀层越来越薄，越来越复杂的发展趋势，将会获得更多的应用和普及，也将会是XRF 仪器发展的新方向。 有关 SFT9500 的详细信息请参考以下网址： http：//www.siint.com.cn/product/productinfo.aspx?CatalogID=266