市場對通信設(shè)備、電子可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)的需求，加之汽車和其他行業(yè)對電子產(chǎn)品的日益依賴，正推動電路板市場的快速增長。在提高電子元件的產(chǎn)量和滿足更高質(zhì)量期望的同時，企業(yè)正在尋求提高質(zhì)量的方法。

使用合適的分析儀是此過程的重要環(huán)節(jié)。X射線熒光光譜（XRF）是一種廣泛用于測量鍍層厚度和成分的鍍層技術(shù)，因為其具有無損、快速和直觀的特點。

XRF儀器具有多種形式，其特征決定了儀器對應(yīng)用的適用性。

特征尺寸

要測量小樣品上的鍍層，XRF鍍層測厚儀使用以下兩種方法之一，將X射線管的光束尺寸減小到毫米的幾分之一（即微米）：傳統(tǒng)上使用的是機械準(zhǔn)直器，具有小孔的金屬塊放置在光管的前面，只允許與孔對準(zhǔn)的X射線穿過并到達(dá)樣品。較新的技術(shù)使用毛細(xì)聚焦管光學(xué)元件 — 一種由彎曲和錐形小玻璃管陣列組成的聚焦光學(xué)器件。X射線經(jīng)反射引導(dǎo)通過管道，類似于光纖技術(shù)中的光引導(dǎo)方式。毛細(xì)聚焦管光學(xué)元件與微束X射線管匹配，以收集更多的X射線管輸出，將其聚焦到更小的面積，其通量比機械準(zhǔn)直系統(tǒng)的通量大幾個數(shù)量級。

毛細(xì)聚焦管光學(xué)元件通常僅包含一個光斑尺寸，旨在測量非常小的面積。這也可以測量更大的樣品，但可能需要對多個測量位置的結(jié)果進(jìn)行平均，或者執(zhí)行掃描以獲得整體樣品的代表性結(jié)果。具有多個機械準(zhǔn)直器的儀器可提供更大的靈活性，因為可以針對要測量的樣品對準(zhǔn)直器形狀和尺寸進(jìn)行優(yōu)化。而且，使用大型準(zhǔn)直器可以更快速地分析更大的面積。

由于電子電路和電子元件不斷變得更小、更復(fù)雜，所以表面處理需要在更小的特征上進(jìn)行電鍍。盡管您今天可能不需要毛細(xì)聚焦管光學(xué)元件，但這可能是一個不錯的選擇，使您的購買永不過時。 ?

應(yīng)用的復(fù)雜性

在任何XRF儀器中，X射線源被用來激發(fā)樣品中元素的發(fā)射熒光。在發(fā)射熒光中，每個元素都會釋放出一系列具有特征能量的X射線。使用能量色散型XRF儀器，探測器可同時檢測到被X射線管激發(fā)的所有元素的熒光。探測器是以下兩種類型之一：封氣正比計數(shù)器或固態(tài)半導(dǎo)體。最常見的固態(tài)檢測器稱為PIN二極管或硅漂移探測器（SDD）。

這些探測器之間的關(guān)鍵區(qū)別之一是分辨率 — 或者清楚地區(qū)分具有相似能量的元素的能力。當(dāng)樣品中存在鎳和銅時，比如ENIG或ENEPIG樣品，正比計數(shù)器不能完全解析鎳和銅的峰值。該儀器依賴于數(shù)學(xué)峰形擬合或使用了附件硬件的順序分析，附件硬件將增加測量時間。固態(tài)探測器可以完全解析這些峰值，同時測量兩個元素以進(jìn)行更快速的分析。兩種探測器均可能滿足IPC -4552A和IPC – 4556規(guī)范。對于元素易于分辨的表面處理（例如浸銀、浸錫或HASL），固態(tài)探測器的分辨率無任何優(yōu)勢。

除樣品中存在的元素之外，還要考慮鍍層厚度和光束尺寸。固態(tài)探測器具有優(yōu)勢。SSD在測量非常薄的涂層方面具有優(yōu)勢，因為這些探測器的背景噪聲往往低于正比計數(shù)器。如果電鍍小于?2μin（0.05μm），則值得考慮使用固態(tài)探測器。然而，當(dāng)使用機械準(zhǔn)直器測量非常小的面積時，由于較大的有效面積，比例計數(shù)器可以提供更好的精度和測量時間。

? 功能

XRF鍍層儀器具有多種形狀和尺寸，甚至包括用于測量較大產(chǎn)品和總成部件的手持式儀器。您的決定將受到三個考慮因素的影響：樣品室設(shè)計、樣品臺和先進(jìn)的可用性特征。

樣品室大小和儀器占用空間可根據(jù)電路板尺寸進(jìn)行選擇。小型電路板可以放入任何尺寸樣品室；但較大的電路板使用更大的樣品臺和更大的樣品室則更方便。有些樣品室完全封閉，這樣可以防止在分析過程中電路板意外移動。其他樣品室開槽，這樣便于樣品裝載。開槽樣品室中的底座或樣品臺足夠大，可支撐電路板，使其不會彎曲，從而避免影響結(jié)果。

樣品臺可為固定或電動型，并且可編程。固定樣品臺足以對易于定位檢測面積的電路板上一個或幾個位置進(jìn)行點檢。用戶可以使用固定樣品臺手動定位樣品，但是對于具有復(fù)雜設(shè)計和極小特征的電路板，在電動樣品臺上的處理效果會更好，這種樣品臺可提供更好的精確度來進(jìn)行微調(diào)。程控樣品臺還能夠在樣品的不同位置進(jìn)行一系列測量，從而使用戶可執(zhí)行其他任務(wù)。

除XRF儀器中常見的特征之外，還有一些高級特征可以提高工作效率并使儀器更易于操作。其中之一是廣角相機。除用于精確定位樣品進(jìn)行分析的窄視角外，一些儀器還提供了更寬的角度來顯示更多的樣品。這使得從一個位置移動到另一個位置變得更容易、更快速，并確保正在測量正確的位置。另一個特征是模式識別，其指示軟件查看樣品圖像，并精確定位準(zhǔn)確的預(yù)定義測量位置。這為用戶節(jié)省了大量的設(shè)置時間。

編輯：黃飛

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