Mesure et analyse de placage par XRF: les bases

Les instruments Bowman XRF utilisent la technologie de fluorescence X pour déterminer l'épaisseur et la composition des dépôts de placage avec une précision exceptionnelle. La mesure est effectuée en exposant une zone définie avec précision de l'échantillon à l'énergie des rayons X. Cela provoque une émission de rayons X (fluorescence) provenant à la fois du revêtement et du substrat, qui est détectée avec un détecteur à haute dispersion d'énergie de haute précision.

La résolution énergétique, l'efficacité de détection et la robustesse sont trois facteurs relatifs aux détecteurs. La résolution énergétique est la capacité à séparer deux photons ayant une petite différence d'énergie. L'efficacité de la détection fait référence à l'efficacité de la documentation radiologique. Tous les systèmes Bowman XRF utilisent la technologie avancée de détecteur à semi-conducteurs d'un détecteur de dérive au silicium.

Software

Une fois que les données XRF sont générées à partir d'un échantillon, le logiciel convertit l'intensité des rayons X en épaisseur ou en composition. Le logiciel comporte deux composants: le traitement du spectre et l'analyse quantitative.

  • Le traitement du spectre utilise l'étalonnage énergétique, la stabilisation du spectre, l'identification des pics, la correction du temps mort, la correction du pic de somme, la correction du pic d'échappement, la correction du chevauchement et l'extraction du fond pour extraire les intensités.
  • L'analyse quantitative calcule l'épaisseur et la composition à partir des intensités XRF. En raison de l'effet de matrice, la relation entre les intensités et l'épaisseur / la composition est complexe. L'effet de matrice est un effet inter-élément ou inter-couches. Les rayons X de fluorescence d'un élément pourraient être absorbés - ou améliorés - par d'autres éléments de l'échantillon. Par conséquent, la relation composition / épaisseur avec les intensités de rayons X de fluorescence d'un élément dépend d'autres éléments qui existent dans le matériau.
Effectuer une analyse quantitative

Il existe deux façons d'effectuer une analyse quantitative. Les méthodes empiriques, telles que les coefficients d'interférence, les coefficients alpha et autres, rapprochent les effets de matrice avec une fonction polynomiale. Ces méthodes nécessitent que plusieurs étalons dans une plage étroite soient utilisés dans un étalonnage. L'avantage est que ces méthodes ne nécessitent pas de calcul sophistiqué et sont faciles à comprendre et à mettre en œuvre.

La méthode FP corrige l'effet de matrice par un calcul théorique. Le calcul est basé sur les lois de la physique et les paramètres fondamentaux de la physique. En théorie, FP ne nécessite pas d'étalonnages et de fonctions sur une plage étendue. Un étalonnage est encore nécessaire pour minimiser les erreurs dans les paramètres physiques et les incertitudes du système. L'algorithme de PF a été publié dans les années 1970, et les différences entre les différents systèmes logiciels de PF ne sont pas significatives. Un calibre FP est plus compliqué qu'un calibre empirique et nécessite une plus grande puissance de calcul.

Bowman utilise les méthodes Emp et FP
sur sa plate-forme logicielle XRF.


Le rôle des instruments XRF dans la finition des métaux et la finition finale


La mesure de l'épaisseur de revêtement XRF est une nécessité pour l'industrie de la finition des métaux de $ 10 milliards. C'est aussi l'outil technologique qui permet aux sous traitants , dont les marges sont toujours sous pression, de livrer des revêtements de haute qualité à moindre coût, sachant qu'ils évitent le risque de production inférieure aux spécifications et le coût du gaspillage de matériaux précieux.

Les analyseurs Bowman XRF fournissent une mesure de l'épaisseur de revêtement sans contact pour chaque élément et alliage, de l'aluminium à l'uranium. Nos instruments sont la norme de l'industrie pour les revêtements d'alliage multicouches très minces sur de petites pièces et sur des formes complexes.

Analyse élémentaire

Lorsque des couches de métaux ou d'alliages purs sont utilisées pour améliorer les caractéristiques du produit, il est important de déterminer avec précision à la fois l'épaisseur du revêtement et les éléments de l'échantillon.

Applications pour l'analyse élémentaire

  • Analyse des matériaux des revêtements et des alliages
  • Marchandises en inspection
  • Contrôle de processus de fabrication
  • Analyse de traces de contaminants
  • Recherche et développement de matériaux
  • Composition de placage et analyse d'épaisseur pour composants électroniques et connecteurs
  • Analyse des finitions des PCB, p. Ex. Revêtements d'or et d'alliage de palladium de ≤ 0.1μm et revêtements de nickel
  • Analyse de l'or importé (et autres métaux précieux), bijoux et montres

Les systèmes Bowman XRF intègrent la mesure de l'épaisseur du revêtement et l'analyse élémentaire en un seul package, ce qui simplifie le processus de contrôle qualité.

Analyse de solution

La gestion des composants du bain de placage, y compris les composants primaires et les composants à l'état de traces, ainsi que les additifs, est essentielle pour le contrôle de la qualité et des coûts.

La technologie Bowman XRF offre une méthode de haute précision, non destructive, rapide et conviviale pour analyser le contenu métallique des solutions de placage.


Haut