欢迎来到易镀!
测评
 
 
电子元器件电镀层厚度测试的10种方法?
2025-07-02
浏览人数
回答

电镀层厚度是电镀工艺中一个关键的质量指标,它对产品的性能、外观、耐久性以及成本都有着重要影响。那么,电子元器件电镀层厚度测试的方法有哪几种呢?

微信截图_20250702171756.png

电子元器件及材料镀覆层厚度的精确控制有利于电子封装过程的顺利进行,是衡量电镀工艺技术的重要指标之一。此外,镀层的均匀性及厚度的精确控制有利于平衡阴极性镀层的能耗物耗与材料保护的矛盾,也有利于低成本工艺下获得高耐蚀性和高频高速电信号的电子电路制备。镀层厚度的测量方法主要有破坏法和无损法。对镀层材料表面造成不可逆破坏的测量方法统称为破坏法,如溶解法、金相显微镜法等。无损法有重量法、各类无损射线检测法等。

1)溶解法:溶解法测定的是整个镀层的平均厚度,误差较大。通过测量镀前工件及镀后工件的质量差及面积来测算镀层厚度。

2)库仑法:库仑法又称阳极溶解法或电量法,是使用恒定的直流电流通过适当的电解溶液,使镀层金属阳极溶解,当镀层金属完全溶解且裸露出基体金属或中间镀层金属时,电解池电压会发生跃变,从而指示测量已达到终点,最后根据电解所消耗的电量计算镀层厚度的方法。镀层厚度根据溶解镀层金属所消耗的电量、镀层被溶解的面积、镀层金属的电化当量、密度及阳极溶解的电流效率计算确定。库仑法适用于测量除金等难以阳极溶解的贵金属镀层以外的金属基体上的单层或多层单金属镀层的局部厚度。其测量误差在10%以内。当镀层厚度大于50μm和小于0.2μm时,误差稍大。

3)电位连续测定(STEP)法:测定原理和库仑法相同,不同的只是在电解池中放入参比电极,从而可以测定在电解过程中被测镀层与参比电极之间的相对电位差,并得到电位与镀层厚度的关系。

4)计时液流法:通过一定流速的液流(试液)作用在试样表面,使试样的局部镀层溶解。镀层完全溶解的终点可由肉眼直接观察金属特征颜色的变化确定,或借助特定的终点指示装置来确定,如借助镀层完全溶解的瞬间电位或电流的变化。金属镀层的厚度可根据试样上局部镀层溶解完毕时所消耗的时间来计算。本方法适用于测量金属制品的防护与装饰性镀层和多层镀层的厚度,被测面积应不小于0.3cm²,一般测量误差为10%,而实际测量误差往往偏高。

5)金相显微镜法:此法测量镀层厚度需要制作金相切片,如印制电路板中的盲孔填铜厚度的测量,需要把试样断面镶嵌在模具内并经过环氧树脂和固化剂的固化后在抛光机上进行抛光和浸蚀,将盲孔露出的试片放在金相显微镜下测试,获得铜镀层的盲孔厚度及PCB板面局部厚度和平均厚度。金相显微镜技术作为一种破坏性测量方法能直观展示电镀填孔的形貌,采用金相显微镜法测量厚度大于25μm时,合理的误差均为5%或者更小。

6)轮廓仪及干涉显微镜法:轮廓仪测试镀层厚度时需要在镀前屏蔽局部区域或是在镀后剥离局部镀层,轮廓仪触针扫描镀层与基底形成的台阶高度获得的数据即为镀层的厚度。轮廓仪厚度测试范围较宽,测量范围为0.01~1000μm且误差低于0.1。干涉显微镜法同轮廓仪法测量镀层厚度的试样处理类似,即利用多光束干涉测量仪对镀层与基体形成的镀层台阶的厚度进行测量。

7)磁性法:此方法测镀层厚度的前提是镀层或基体中有一种是磁性材料。磁性法是一种无损检测方法,其误差通常低于0.1。

8)涡流法:依据交流磁场在导电材料感应出的涡流振幅及其相位是探头和待测试样之间的非导电镀层厚度的函数这一原理可从测量仪器上直接获得镀层厚度。涡流法也可以用于腐蚀领域的检测,例如,通过传感探头和检测仪器可获得腐蚀的部位及大小等情况,可用于孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等领域的监测。非磁性金属基体上覆盖的如铝阳极氧化膜等构成的非导电镀层、塑料或陶瓷等非导体上镀覆的单金属镀层等均可采用涡流法进行无损测量。

9)β射线反向散射法:其工作原理是用放射性同位素释放出β射线,在射向被测镀层后,一部分进入镀层金属的β射线被反射至探测器,被反射的β粒子的强度是被测镀层种类和厚度的函数。借助此原理可测得被测镀层的厚度。β射线反向散射法可测量金属或非金属基体上的金属和非金属覆盖层厚度,但主要用于测量薄的2.5μm以下的贵金属镀层厚度。测量误差在10%以内。覆盖层和基体材料的原子序数相差越大,测量精度就越高。本方法的缺点是使用了各种放射源,对人体健康有害,因此要求有必要的防护措施,而且仪器的维护费用及造价也较高。

10)X射线光谱测定法(X射线荧光法):是一种先进的镀层测厚方法,可以测量极小的面积和极薄的镀层厚度,其原理是当X射线照射到一种金属表面时,金属就会产生二次射线,而二次射线的频率是金属原子序数的函数,其强度与镀层厚度有一定关系。借助此原理可测定金属或非金属基体上约15μm以内金属镀层的厚度。X射线光谱测定法在测量镀层厚度的同时,还可测出二元合金镀层的成分,如锡铅合金镀层成分。

镀层测厚方法众多,在选用测厚方法时,还应注意以下几点:贵金属镀层、造价高的大型工件(试样)等应选用无损测厚法;根据测量需求(是测量平均厚度还是局部厚度)来选择相应的方法;根据法拉第定律及电流效率测算镀层的厚度大致范围,选用不同的测厚方法;此外,还应注意所选用的测厚方法在国际上是否有通用性,尽量选择通用性好的测试方法。

以上便是电子元器件电镀层厚度测试的10种方法,在实际应用中,选择合适的镀层测厚方法至关重要,大家可以根据金属的特性选择。

     图文来自网络,仅用于行业学习交流,版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们删除

  • 移动端
    移动端
  • 官方公众号
    官方公众号

Copyright © 2021 深圳市恒享表面处理技术有限公司  All Rights Reserved  备案号:粤ICP备09192382号  技术支持:易百讯 - 深圳网站建设

电话:13600421922(程生)邮箱:office@haschemical.com