X射線熒光(XRF)鍍層測厚儀之所以能成為現代電子制造業的“全能質量哨兵”,核心在于其單次測量、雙維解析的獨特能力。它并非進行兩次獨立的測試,而是通過對同一次激發產生的X射線熒光光譜進行深度智能分析,一次性獲取所有關鍵信息。
一、原理基礎:一次激發,全譜捕獲
當儀器的X射線管發出高能射線照射樣品時,會激發樣品中所有元素(無論是鍍層中的Zn、Ni、Au,還是基材中的Cu、Fe,或是可能存在的有害元素Pb、Cd、Hg、Br、Cr等)產生各自的特征X射線熒光。探測器會同步捕獲并生成一個完整的能量色散譜圖。這個譜圖是包含所有信號信息的“原始數據寶藏”。
二、鍍層厚度計算:基于強度-厚度模型
對于鍍層測量,儀器軟件會調用針對該“鍍層/基材”體系預先建立的校準模型。模型的核心是特征X射線強度與鍍層厚度之間的數學關系。通過精確分析鍍層元素(如金Au的Lα線)和基材元素(如銅Cu的Kα線)的特征峰強度及其比值,軟件即可利用模型準確計算出鍍層的厚度。對于多層鍍層(如Ni-Pd-Au),算法會逐層解耦計算。
三、有害物質篩查:基于特征峰定性與半定量
在同一張全譜圖中,軟件會同步掃描RoHS/ELV等指令管控的有害元素的特征X射線峰位置。例如:
鉛(Pb)的出現會在其特定的能量位置(如Lα線約10.55keV)形成峰。
鎘(Cd)的特征峰約為23.17keV。
溴(Br)的存在(可能來自阻燃劑)則顯示在11.92keV。
軟件通過識別這些特征峰,并進行計數(強度)分析,即可實現快速“篩查”。雖然對于均質材料,臺式XRF能進行高精度的定量分析,但對于鍍層或復雜組件,其有害物質篩查結果通常是半定量的(給出“通過”、“警示”或“失敗”的判斷以及大致濃度范圍),足以滿足供應鏈管控和快速合規初篩的需求。
四、技術優勢與價值
這種同步測量的核心優勢在于效率與關聯性:在數秒至一分鐘內,操作者不僅知道鍍層厚度是否達標,還能立即判斷該鍍層或基材是否含有法規禁用的有害物質。這為電子電氣產品、汽車零部件等領域的來料檢驗(IQC)和生產過程控制(IPC)提供了的效率提升,確保了產品既滿足功能性要求,又符合全球環保法規,真正實現了“一機多用,一測多能”。