[发明专利]一种获取表面镀覆薄层厚度的方法

说明书

本发明属于表面检测技术及表面处理工艺(表面工程)质量评价领域，尤其涉及一种获取表面镀覆薄层厚度的方法。本发明所述的一种表面镀覆薄层厚度检测方法涉及仪器设备简单，操作简便，成本低；能大幅度提高生产(检测)效率；有效地拓展了镀覆层厚度检测技术。

技术领域

本发明属于表面检测技术及表面处理工艺(表面工程)质量评价领域，尤其涉及一种获取表面镀覆薄层厚度的方法。

背景技术

镀覆层厚度是生产工艺中衡量镀覆层质量的重要指标，它直接关系到产品耐蚀、耐磨、装配、导通互联及可靠性能。镀覆层厚度也是进行厚度波动度评估的基础数据。厚度太薄，则不能起到保护基底的作用，影响光泽度，同时带来腐蚀、开裂的隐患；厚度太厚，容易造成表面结瘤、外观凸起、局部脱落，给产品带来缺陷，而且成本更高。因此，镀覆薄层厚度测量已成为表面防护效果评价和表面工程质量检测的重要环节，尤其对于电子产品、电子元器件来说，质量控制和可靠性设计对镀层厚度都有明确要求。镀覆薄层厚度指标及厚度均匀性是评判他们达到何种质量等级的重要手段。

现有镀覆薄层厚度的常用的检测技术有，①金相切片法(剖面显微测量法)。制备出截面试样，采用金相显微镜、电子显微镜等进行厚度的测量。②基于X射线衍射的方法。通过X射线衍射强度的强弱或衍射线的衰减来推算镀覆层的厚度。然而，这些方法测量过程复杂，测试效率低下。此外，对于剖面显微测量法，它属于微区显微分析，检测结果取决于所选的分析区域及部位，测试结果离散大。X射线测厚的方法依赖衍射信息，衍射信号较弱或峰形较差时会导致测量误差较大，精度不高，并且有辐射危害。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种获取表面镀覆薄层厚度的方法，该方法为表面镀覆薄层厚度的检测提供了一种新思路。该方法原理清晰，简单易行，可实现快速检测。

本发明的技术解决方案是：

一种获取表面镀覆薄层厚度的方法，该方法用于获取在基底材料上镀覆的薄层的厚度，薄层的厚度为1μm以上，基底材料的密度用ρ₀表示，通过材料手册获取，镀覆层的密度用ρ₁表示，ρ₀和ρ₁均通过材料手册获取；ρ₁还可以通过超声波、射线等测试获取，ρ₀还可以通过去除掉镀覆层(如，磨抛掉)再通过排液法或气体置换法测试获取；基底材料和镀覆层组成整体试件；

该方法的步骤包括：

(1)测试整体试件的厚度d和整体试件的密度ρ；

(2)镀覆层的厚度d₁为：

所述的步骤(1)中，整体试件的厚度d通过数显千分尺进行测量得到；

所述的步骤(1)中，整体试件中镀覆层的材料为金属化层、陶瓷涂层、玻璃涂层或高分子涂层，金属化层为金属镀层或PCB覆铜层；

所述的步骤(1)中，整体试件的密度ρ优选排液法或气体置换法测定，排液法一般采用排水法，当镀覆层、基底材料体系含与水反应的组成分时，需更换其他惰性浸渍液进行测试，当整体试件含有无法忽略的孔隙、缝隙、裂缝等结构时，也可采用气体置换法(气体吸脱附)进行整体试件的密度ρ测定；

所述的整体试件的密度ρ采用排液法测定步骤包括：测定试件的质量m，优选高精度天平测定，测定整体试件完全浸没在浸渍液中的表观质量m′，优选高精度天平测定，记录测试时浸渍液温度T，浸渍液的密度为ρ_l与温度T存在函数关系，为已知值，整体试件密度的计算公式为：

上述的方法涉及基底材料密度、镀覆层密度、整体试件密度及整体试件厚度，即将镀覆层厚度表示为基底材料密度、镀覆层密度和整体试件密度、整体试件厚度的函数，而且只要试验测定镀覆层、基底材料、整体试件的厚度及密度，就可计算出镀覆薄层的厚度。