具有复合金属镀层的电子元件中各镀层厚度的测量方法技术

本发明专利技术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：(1)制备培养基片；(2)确定材质为M的金属镀层的影响因子Δ；(3)测量。本发明专利技术的方法可以实现对电子元件中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，测量方法简便、成本低，结果重现性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分析检测
，特别是涉及一种复合金属镀层中各镀层厚度的测量方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
基于此，本专利技术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:—种，包括如下步骤:所述电子元件的复合金属镀层包括η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Μ相同，η2 3;(1)制备培养基片在所述电子元件的样品的制备中，将η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Μ的金属镀层的影响因子Δ所述材质为Μ的金属镀层包括靠近基材层的第一Μ金属镀层和远离基材层的第二 Μ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 Μ金属镀层的厚度为xl;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Μ的金属镀层的总厚度χ0；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Μ金属镀层的实际厚度为y;所述影响因子Δ =y/(x0_xl);(3)待测样品的测量待测样品中第二Μ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Μ金属镀层的厚度为al;采用X射线荧光测厚仪测得所述待测样品中材质为Μ的金属镀层的总厚度a0;b=A(aO_al)。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)μπι。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%。本专利技术的有益效果如下: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，本专利技术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。本专利技术的测量方法为: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 Μ金属镀层和位于外层(远离基材层)的第二 Μ金属镀层，本专利技术采用X射线荧光测厚仪测量位于内层的第一 Μ金属镀层的厚度，以及材质为Μ的金属镀层的总厚度，将采用切片法测量的第二 Μ金属镀层的厚度作为实际厚度，然后计算出材质为Μ的金属镀层的影响因子△;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 Μ金属镀层以及材质为Μ的金属镀层的总厚度，就可以通过影响因子计算第二 Μ金属镀层的厚度。本专利技术的测量方法简便、成本低，结果重现性好。【具体实施方式】以下通过实施例对本专利技术做进一步阐述。本实施例一种，包括如下步骤:所述电子元件的复合金属镀层包括4层依次层叠的金属镀层，分别为第一Ni金属镀层、第一 Au金属镀层、第二 Ni金属镀层以及第二 Au金属镀层；(1)制备培养基片在所述电子元件的样品的制备中，将4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)确定影响因子Δ采用X射线荧光测厚仪测得对应的培养基片的第一Ni金属镀层的厚度为xl = 1.5μm;x射线荧光测厚仪的Ni层镀层测量精度为5% ;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Ni的金属镀层的总厚度x0 = 7.3μηι ；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Ni金属镀层的厚度为yl = 2.5ym;Ni层影响因子 Δ I =yl/(xO-xl) =0.43 ；采用X射线荧光测厚仪测得对应的培养基片的第一Au金属镀层的厚度为zl = 0.6μm；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Au的金属镀层的总厚度z0 = 1.2μηι；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Au金属镀层的厚度为y2 = l.4μηι;Ni 层影响因子 A2 = y2/(z0_zl)=2.33;(3)待测样品的测量待测样品中第二Ni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Ni金属镀层的厚度为al = 1.6ym;采用X射线荧光测厚仪测得所述待测样品中材质为Ni的金属镀层的总厚度a0=7.9μπι ；b= Δ l(a0_al) = 2.7ym;采用切片法得到的实际厚度为2.8μπι; 二者结果比较接近。待测样品中第二Au金属镀层的厚度c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Au金属镀层的厚度为(11=0.7μπι;采用X射线荧光测厚仪测得所述待测样品中材质为Ni的金属镀层的总厚度d0=1.5μπι ； b=A2(dO-dl) = 1.9ym;采用切片法得到的实际厚度为1.8μπι; 二者结果比较接近。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。【主权项】1.一种，其特征在于，包括如下步骤: 所述电子元件的复合金属镀层包括η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，η2 3; (1)制备培养基片 在所述电子元件的样品的制备中，将η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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，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)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，吕宏峰，王小强，牛付林，卢思佳，
申请(专利权)人：工业和信息化部电子第五研究所，广州赛宝仪器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44