全自动镀层测厚仪通过融合X射线荧光(XRF)与涡流技术,实现了对金属及非金属基材上镀层厚度的非接触式、高精度测量,其原理可深度解析如下:
X射线荧光技术:元素指纹识别与厚度计算
XRF技术基于物质受X射线激发后释放特征荧光的原理。当微型X射线管(如钨靶)发射高能X射线穿透镀层时,镀层原子内层电子被击出形成空穴,外层电子跃迁填补时释放特征X射线荧光。不同元素的荧光能量具有(如镍镀层释放8.26keV荧光),通过高分辨率硅漂移探测器(SDD)捕获信号,结合多道分析器(MCA)实现镀层与基底元素的分离。例如,金镀层(Au)在铜基底(Cu)上的测量中,金荧光(68.8keV)与铜荧光(8.05keV)在能谱图中形成独立峰位,通过解卷积算法精确计算镀层厚度。该方法无需标准样品,适用于多层镀层(如Au/Ni/Cu三镀层)的同步分析,误差可控制在±0.05μm内。
涡流技术:电磁感应与厚度量化
涡流技术利用高频电磁场在导电基材中产生涡流的特性。当探头靠近导电基材时,镀层作为非导电层会改变涡流分布,导致探头反射阻抗变化。这种变化与镀层厚度成函数关系,通过标定曲线即可量化厚度。例如,铝合金表面阳极氧化膜的测量中,涡流探头可检测0.1μm级的膜厚变化,分辨率达0.1μm,量程扩展至10mm。
技术融合:优势互补与场景拓展
XRF与涡流技术的融合实现了“元素识别+厚度量化”的双重验证。在汽车电镀件检测中,XRF可穿透0.02mm铬镀层,准确测量底层0.5μm镍层厚度分布;涡流技术则通过电磁感应快速筛查镀层均匀性,二者结合使检测效率提升3倍。此外,融合技术突破了单一方法的局限:XRF无需接触样品,适用于微小区域(如BGA焊球0.5μm金镀层);涡流技术则对导电基材上的非导电覆层(如漆层、塑料涂层)具有高灵敏度。