具有復(fù)合金屬鍍層的電子元件中各鍍層厚度的測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合金屬鍍層中各鍍層厚度的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍍層的厚度是衡量鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)。目前對(duì)鍍層金屬厚度測(cè)量的方式主要是利用切片法進(jìn)行測(cè)試，對(duì)被測(cè)表面進(jìn)行切片制作后利用測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量。缺點(diǎn)在于:由于金、銀、錫等金屬本身的延展性，在切片制作過(guò)程中金屬鍍層(尤其是最外層的金屬鍍層)發(fā)生延展而造成假象，直接造成測(cè)量結(jié)果偏大。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)通常采用X射線熒光測(cè)厚儀對(duì)金屬鍍層進(jìn)行測(cè)量，該測(cè)量方法簡(jiǎn)便快捷，但對(duì)于復(fù)合金屬鍍層中包含至少兩個(gè)金屬鍍層的材質(zhì)是相同的情況下，X射線熒光測(cè)厚儀的無(wú)法測(cè)量每一鍍層的厚度，這是由于X光熒光譜線為各種元素所特有，通過(guò)X射線熒光測(cè)厚法的收集和分析，只能測(cè)量出同一材質(zhì)的鍍層的總厚度，無(wú)法測(cè)量復(fù)合金屬鍍層中每一鍍層的厚度。
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，目前采取的方法可以將待測(cè)金屬鍍層上再重新鍍一層的金屬作為保護(hù)層，然后再制作成切片對(duì)待測(cè)鍍層進(jìn)行測(cè)厚。但這種方式的缺點(diǎn)是會(huì)增加制備流程，容易增加時(shí)間和成本，樣品在檢驗(yàn)時(shí)通常也較難完成。
[0005]基于此，現(xiàn)有技術(shù)急需開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)便快捷的復(fù)合金屬鍍層中各鍍層厚度的測(cè)量方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單快速、低成本的復(fù)合金屬鍍層中各鍍層厚度的測(cè)量方法。
[0007]具體的技術(shù)方案如下:
[0008]—種具有復(fù)合金屬鍍層的電子元件中各鍍層厚度的測(cè)量方法，包括如下步驟:
[0009]所述電子元件的復(fù)合金屬鍍層包括η層依次層疊于基材層上的金屬鍍層，且至少有兩個(gè)所述金屬鍍層的材質(zhì)Μ相同，η2 3;
[0010](1)制備培養(yǎng)基片
[0011]在所述電子元件的樣品的制備中，將η個(gè)培養(yǎng)基片與所述電子元件的樣品一起進(jìn)行電鍍操作，每電鍍一層金屬鍍層，取出一個(gè)培養(yǎng)基片；
[0012](2)確定材質(zhì)為Μ的金屬鍍層的影響因子Δ
[0013]所述材質(zhì)為Μ的金屬鍍層包括靠近基材層的第一Μ金屬鍍層和遠(yuǎn)離基材層的第二 Μ金屬鍍層，采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基片的第一 Μ金屬鍍層的厚度為xl;
[0014]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述電子元件的樣品中材質(zhì)為Μ的金屬鍍層的總厚度χ0；
[0015]在所述電子元件的樣品表面再電鍍一層金屬保護(hù)膜，采用切片法測(cè)量所述第二Μ金屬鍍層的實(shí)際厚度為y;
[0016]所述影響因子Δ =y/(x0_xl);
[0017](3)待測(cè)樣品的測(cè)量
[0018]待測(cè)樣品中第二Μ金屬鍍層的厚度b的測(cè)量方法如下:
[0019]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品的第一Μ金屬鍍層的厚度為al;
[0020]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品中材質(zhì)為Μ的金屬鍍層的總厚度a0;
[0021]b=A(aO_al)。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬鍍層的的材質(zhì)選自金、銀、錫、銅或鋁。
[0023]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬鍍層的厚度范圍為(0.1?5.0)μπι。
[0024]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述X射線熒光測(cè)厚儀的表層鍍層測(cè)量精度為5%。
[0025]本發(fā)明的有益效果如下:
[0026]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量方法中操作復(fù)雜、成本高、結(jié)果重現(xiàn)性低的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種培養(yǎng)基片式金屬鍍層厚度測(cè)量方法。培養(yǎng)基片，指的是隨樣品一起電鍍的半成品，每電鍍一個(gè)循環(huán)就預(yù)留一個(gè)培養(yǎng)基片，然后通過(guò)測(cè)量培養(yǎng)基片以及相應(yīng)的計(jì)算得到金屬?gòu)?fù)合鍍層各層金屬的厚度。該方法針對(duì)多層復(fù)合金屬鍍層進(jìn)行測(cè)試，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元器件復(fù)合金屬鍍層厚度的準(zhǔn)確測(cè)量，特別是當(dāng)電子元件的復(fù)合金屬鍍層中包含2個(gè)材質(zhì)相同的金屬鍍層的情況。
[0027]現(xiàn)有技術(shù)通常采用X射線熒光測(cè)厚儀對(duì)金屬鍍層進(jìn)行測(cè)量，該測(cè)量方法簡(jiǎn)便快捷，但對(duì)于復(fù)合金屬鍍層中包含至少兩個(gè)金屬鍍層的材質(zhì)是相同的情況下，X射線熒光測(cè)厚儀的無(wú)法測(cè)量材質(zhì)相同的每一鍍層的厚度。本發(fā)明的測(cè)量方法為:首先確定影響因子，復(fù)合金屬鍍層中包含位于內(nèi)層(靠近基材層)的第一 Μ金屬鍍層和位于外層(遠(yuǎn)離基材層)的第二 Μ金屬鍍層，本發(fā)明采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)量位于內(nèi)層的第一 Μ金屬鍍層的厚度，以及材質(zhì)為Μ的金屬鍍層的總厚度，將采用切片法測(cè)量的第二 Μ金屬鍍層的厚度作為實(shí)際厚度，然后計(jì)算出材質(zhì)為Μ的金屬鍍層的影響因子△;然后在測(cè)量待測(cè)樣品時(shí)，只需要采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)量第一 Μ金屬鍍層以及材質(zhì)為Μ的金屬鍍層的總厚度，就可以通過(guò)影響因子計(jì)算第二 Μ金屬鍍層的厚度。
[0028]本發(fā)明的測(cè)量方法簡(jiǎn)便、成本低，結(jié)果重現(xiàn)性好。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0030]本實(shí)施例一種具有復(fù)合金屬鍍層的電子元件中各鍍層厚度的測(cè)量方法，包括如下步驟:
[0031]所述電子元件的復(fù)合金屬鍍層包括4層依次層疊的金屬鍍層，分別為第一Ni金屬鍍層、第一 Au金屬鍍層、第二 Ni金屬鍍層以及第二 Au金屬鍍層；
[0032](1)制備培養(yǎng)基片
[0033]在所述電子元件的樣品的制備中，將4個(gè)培養(yǎng)基片與所述電子元件的樣品一起進(jìn)行電鍍操作，每電鍍一層金屬鍍層，取出一個(gè)培養(yǎng)基片；
[0034](2)確定影響因子Δ
[0035]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基片的第一Ni金屬鍍層的厚度為xl = 1.5μm;x射線熒光測(cè)厚儀的Ni層鍍層測(cè)量精度為5% ;
[0036]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述電子元件的樣品中材質(zhì)為Ni的金屬鍍層的總厚度x0 = 7.3μηι ；
[0037]在所述電子元件的樣品表面再電鍍一層金屬保護(hù)膜，采用切片法測(cè)量所述第二Ni金屬鍍層的厚度為yl = 2.5ym;
[0038]Ni層影響因子 Δ I =yl/(xO-xl) =0.43 ；
[0039]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基片的第一Au金屬鍍層的厚度為zl = 0.6μm；
[0040]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述電子元件的樣品中材質(zhì)為Au的金屬鍍層的總厚度z0 = 1.2μηι；
[0041]在所述電子元件的樣品表面再電鍍一層金屬保護(hù)膜，采用切片法測(cè)量所述第二Au金屬鍍層的厚度為y2 = l.4μηι;
[0042]Ni 層影響因子 A2 = y2/(z0_zl)=2.33;
[0043](3)待測(cè)樣品的測(cè)量
[0044]待測(cè)樣品中第二Ni金屬鍍層的厚度b的測(cè)量方法如下:
[0045]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品的第一Ni金屬鍍層的厚度為al = 1.6ym;
[0046]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品中材質(zhì)為Ni的金屬鍍層的總厚度a0=7.9μπι ；
[0047]b= Δ l(a0_al) = 2.7ym;采用切片法得到的實(shí)際厚度為2.8μπι; 二者結(jié)果比較接近。
[0048]待測(cè)樣品中第二Au金屬鍍層的厚度c的測(cè)量方法如下:
[0049]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品的第一Au金屬鍍層的厚度為(11=0.7μπι;
[0050]采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品中材質(zhì)為Ni的金屬鍍層的總厚度d0=1.5μπι ；
[0051 ] b=A2(dO-dl) = 1.9ym;采用切片法得到的實(shí)際厚度為1.8μπι; 二者結(jié)果比較接近。
[0052]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
[0053]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有復(fù)合金屬鍍層的電子元件中各鍍層厚度的測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟: 所述電子元件的復(fù)合金屬鍍層包括η層依次層疊于基材層上的金屬鍍層，且至少有兩個(gè)所述金屬鍍層的材質(zhì)M相同，η2 3; (1)制備培養(yǎng)基片 在所述電子元件的樣品的制備中，將η個(gè)培養(yǎng)基片與所述電子元件的樣品一起進(jìn)行電鍍操作，每電鍍一層金屬鍍層，取出一個(gè)培養(yǎng)基片； (2)確定材質(zhì)為M的金屬鍍層的影響因子Δ 所述材質(zhì)為M的金屬鍍層包括靠近基材層的第一 M金屬鍍層和遠(yuǎn)離基材層的第二 M金屬鍍層，采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基片的第一 M金屬鍍層的厚度為Xl; 采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述電子元件的樣品中材質(zhì)為M的金屬鍍層的總厚度χΟ; 在所述電子元件的樣品表面再電鍍一層金屬保護(hù)膜，采用切片法測(cè)量所述第二 M金屬鍍層的實(shí)際厚度為y; 所述影響因子△ =y/(x0-xl); (3)待測(cè)樣品的測(cè)量 待測(cè)樣品中第二 M金屬鍍層的厚度b的測(cè)量方法如下: 采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品的第一 M金屬鍍層的厚度為al; 采用X射線熒光測(cè)厚儀測(cè)得所述待測(cè)樣品中材質(zhì)為M的金屬鍍層的總厚度a0; b= Δ (aO-al)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述金屬鍍層的的材質(zhì)選自金、鎳、銀、錫、銅或鋁。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述金屬鍍層的厚度范圍為0.1?5.0μ??ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述X射線熒光測(cè)厚儀的表層鍍層測(cè)量精度為5 %。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明一種具有復(fù)合金屬鍍層的電子元件中各鍍層厚度的測(cè)量方法，包括如下步驟：(1)制備培養(yǎng)基片；(2)確定材質(zhì)為M的金屬鍍層的影響因子Δ；(3)測(cè)量。本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元件中復(fù)合金屬鍍層厚度的準(zhǔn)確測(cè)量，特別是當(dāng)電子元件的復(fù)合金屬鍍層中包含2個(gè)材質(zhì)相同的金屬鍍層的情況，測(cè)量方法簡(jiǎn)便、成本低，結(jié)果重現(xiàn)性好。
【IPC分類(lèi)】G01B15/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105444706
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610069964
【發(fā)明人】劉磊, 呂宏峰, 王小強(qiáng), 牛付林, 盧思佳
【申請(qǐng)人】工業(yè)和信息化部電子第五研究所, 廣州賽寶儀器設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日