[发明专利]具有复合金属镀层的电子元件中各镀层厚度的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，特别是涉及一种复合金属镀层中各镀层厚度的测量方法。

背景技术

镀层的厚度是衡量镀层质量的重要指标。目前对镀层金属厚度测量的方式主要是利用切片法进行测试，对被测表面进行切片制作后利用测量工具进行测量。缺点在于:由于金、银、锡等金属本身的延展性，在切片制作过程中金属镀层(尤其是最外层的金属镀层)发生延展而造成假象，直接造成测量结果偏大。

现有技术通常采用x射线荧光测厚仪对金属镀层进行测量，该测量方法简便快捷，但对于复合金属镀层中包含至少两个金属镀层的材质是相同的情况下，x射线荧光测厚仪的无法测量每一镀层的厚度，这是由于X光荧光谱线为各种元素所特有，通过x射线荧光测厚法的收集和分析，只能测量出同一材质的镀层的总厚度，无法测量复合金属镀层中每一镀层的厚度。

针对上述问题，目前采取的方法可以将待测金属镀层上再重新镀一层的金属作为保护层，然后再制作成切片对待测镀层进行测厚。但这种方式的缺点是会增加制备流程，容易增加时间和成本，样品在检验时通常也较难完成。

基于此，现有技术急需开发一种简便快捷的复合金属镀层中各镀层厚度的测量方法。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种简单快速、低成本的复合金属镀层中各镀层厚度的测量方法。

具体的技术方案如下：

一种具有复合金属镀层的电子元件中各镀层厚度的测量方法，包括如下步骤：

所述电子元件的复合金属镀层包括n层依次层叠于基材层上的金属镀层，且至少有两个所述金属镀层的材质M相同，n≥3；

(1)制备培养基片

在所述电子元件的样品的制备中，将n个培养基片与所述电子元件的样品一起进行电镀操作，每电镀一层金属镀层，取出一个培养基片；

(2)确定材质为M的金属镀层的影响因子Δ

所述材质为M的金属镀层包括靠近基材层的第一M金属镀层和远离基材层的第二M金属镀层，采用x射线荧光测厚仪测得对应的培养基片的第一M金属镀层的厚度为x1；

采用x射线荧光测厚仪测得所述电子元件的样品中材质为M的金属镀层的总厚度x0；

在所述电子元件的样品表面再电镀一层金属保护膜，采用切片法测量所述第二M金属镀层的实际厚度为y；

所述影响因子Δ＝y/(x0-x1)；

(3)待测样品的测量

待测样品中第二M金属镀层的厚度b的测量方法如下：

采用x射线荧光测厚仪测得所述待测样品的第一M金属镀层的厚度为a1；

采用x射线荧光测厚仪测得所述待测样品中材质为M的金属镀层的总厚度a0；

b＝Δ(a0-a1)。

在其中一个实施例中，所述金属镀层的的材质选自金、银、锡、铜或铝。

在其中一个实施例中，所述金属镀层的厚度范围为(0.1～5.0)μm。

在其中一个实施例中，所述x射线荧光测厚仪的表层镀层测量精度为5％。

本发明的有益效果如下：

针对现有技术的测量方法中操作复杂、成本高、结果重现性低的问题，本发明提供一种培养基片式金属镀层厚度测量方法。培养基片，指的是随样品一起电镀的半成品，每电镀一个循环就预留一个培养基片，然后通过测量培养基片以及相应的计算得到金属复合镀层各层金属的厚度。该方法针对多层复合金属镀层进行测试，可以实现对电子元器件复合金属镀层厚度的准确测量，特别是当电子元件的复合金属镀层中包含2个材质相同的金属镀层的情况。

现有技术通常采用x射线荧光测厚仪对金属镀层进行测量，该测量方法简便快捷，但对于复合金属镀层中包含至少两个金属镀层的材质是相同的情况下，x射线荧光测厚仪的无法测量材质相同的每一镀层的厚度。本发明的测量方法为：首先确定影响因子，复合金属镀层中包含位于内层(靠近基材层)的第一M金属镀层和位于外层(远离基材层)的第二M金属镀层，本发明采用x射线荧光测厚仪测量位于内层的第一M金属镀层的厚度，以及材质为M的金属镀层的总厚度，将采用切片法测量的第二M金属镀层的厚度作为实际厚度，然后计算出材质为M的金属镀层的影响因子Δ；然后在测量待测样品时，只需要采用x射线荧光测厚仪测量第一M金属镀层以及材质为M的金属镀层的总厚度，就可以通过影响因子计算第二M金属镀层的厚度。

本发明的测量方法简便、成本低，结果重现性好。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步阐述。

本实施例一种具有复合金属镀层的电子元件中各镀层厚度的测量方法，包括如下步骤：