如何确保您的XRF镀层分析提供准确结果

电子元件镀层的XRF分析是一项成熟的技术。XRF仪器的检测在本质上属于无损检测,且能够分析尺寸小于50µm的零件,是许多电子元件电镀设备实现质量控制程序的核心。然而,此类仪器如此容易使用的事实往往会在测试结果的安全性上带来错觉。对于电子元件表面处理的完整性来说,这是一个很重要的问题,IPC-4552A ENIG规范规定:用于测量镀层厚度的仪器必须准确 – 从而确保整个程序的可靠性

How to Ensure Your XRF Coatings Analysis is Delivering Accurate Results

 

电子元件镀层几乎不容许错误

电子元件镀层 有两个主要功能,一是防止底层铜腐蚀,二是提供高导电性的触点(可能包括必须可焊接的表面)。许多配置是多层的,例如ENEPIG配置(无电镀镍+无电镀钯+浸金)。各层中每一层的厚度都必须在一定范围之内。例如,钯层的存在是为了防止扩散作用从镍层传到金层。钯层必须足够厚才能完成这项工作,但如果太厚,焊点可能会变脆,最终失效。每一层都必须在上限和下限之内,即使上限更多与优化成本相关而非性能相关。

如何确保您的XRF工作正常

实际情况是,为确保您的XRF分析仪报告的镀层厚度代表实际厚度,一定程度的仪器管理必不可少。好在一旦将其纳入您的标准维护和质量控制程序,您需要采取的步骤就会很简单,还会使您的XRF仪器连续数年提供可靠结果。

让我们按照从最频繁到最不频繁的顺序来看看您需要对XRF分析仪做些什么。

运行常规仪器检查

您的XRF分析仪会有一个或多个可在仪器上运行的常规仪器检查。制造商会建议执行这些检查以获得最佳性能的时间间隔——请确保遵守建议的时间表。此类检查侧重于仪器硬件的性能是否符合预期;像X射线强度、探测器性能和稳定性等都要检查。当仪器检测到细微变化时(所有XRF仪器都会随时间漂移),其有办法进行调整以保持结果的准确性。


如果您运行常规检查的时间间隔过长,您可能会注意不到仪器已漂移–相反,如果您运行校正的频率过高且多余,那么也有可能带来错误。总的来说,最好的做法就是遵循制造商的建议。

常规检查后验证您的校准

运行常规仪器检查后,在使用XRF进行常规生产分析之前,您需要验证您的校准。您可以使用已知的生产零件或使用具有ISO 17025实验室认证的参考样(或标准样)。

当我们谈到校准问题时,您必须确保您的校准样品能够代表您的生产样品。由于XRF是一种比较方法,此方法先将X射线的强度与已知成分相匹配,然后利用之间的关联来测量未知样品的厚度,因此初始校准决定一切测试。从基底成分到镀层的成分和厚度,只有使用具有代表性的样品对仪器进行校准后,才能获得可靠的产品结果。

与制造商安排仪器重新认证

虽然常规仪器检查对确保分析仪补偿任何“漂移”有很大帮助,但由专业工程师定期进行 年检 有助于确保分析部件处于良好状态。工程师将检查您的XRF分析仪并运行诊断程序,然后向您建议是否需要更换任何部件,或者为您的分析仪提供一份状况良好证明书。

作为年检的一部分,常规仪器检查、验证校准和重新认证应是你为确保仪器性能良好而需做的全部工作。

想了解更多? 

如果您对确保XRF可靠性的其他方法感兴趣,例如减少操作员错误或稳定分析环境的重要性,那么您可以下载免费指南《XRF科普:电子行业电镀指南》

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  • 您的XRF是如何工作的

  • 如何提高分析量

  • 错误的源头

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日期: 11 January 2022

作者: Matt Kreiner,产品经理-镀层分析产品

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