背景資料
在塑膠基材上鍍上金屬層,是一項橫跨各個產業的重要創新技術,它具有許多優點和廣泛的應用前景。 所採用的技術包括物理氣相沉積法(PVD)、化學氣相沉積法(CVD)、模內裝飾技術(IMD)、模內電鍍技術(IMEP)等。 這些過程不僅提升了工具的耐磨性,也有助於電子產品中耐蝕性塗層的製造;同時,還有助於提升汽車製造中的美觀性,甚至能改善半導體元件本身的性能。
在塑膠基材上塗覆金屬塗層的技術,是出於希望利用各種不同的塗層材料,實現精確的薄膜沉積效果。
- PVD 濺射與蒸發技術,能夠精確地沉積出納米級的物質。
- CVD 技術透過將氣態前驅物經過化學反應,從而在塑料基板上形成金屬鍍層。
- 卷對卷塗布是一種適用於連續生產的工藝。在這個過程中,塑料基材被不斷展開,然後被塗上金屬層,最後再被捲成卷狀,整個過程是連續不斷的。
- IMD 和 IMEP 技術充分利用了塑膠成型過程本身,將金屬塗層直接施加在模具上,從而形成結構緊湊、位置精確的金屬部件。
X 射線螢光塗層測量技術
X 射線熒光法(XRF)是一種非破壞性的分析技術,可用於測量塑料基材上的塗層。其原理是使用高能 X 射線照射樣品,這會使塗層中的原子發出特定的熒光 X 射線。再透過分析這些發出的 X 射線,即可確定塗層的成分和厚度。 新一代的 Bowman XRF 儀器克服了舊式 XRF 技術的這些缺點。它們採用了標準的固態矽漂移檢測器(SDD),這種檢測器相較於一般的計數器具有明顯的優勢。具體而言:
- 能量分辨率至少高出 5 倍。
- 能夠分析輕元素(最輕可達鋁-13)。
- 高解析度的固態探測器,確保了在薄層塗層應用中的高穩定性與精確度。
- X 射線管與檢測器之間的緊密結構,使得計數率提升了三倍以上。這不僅降低了檢測的最低限度,還提升了精確度,同時也縮短了測量時間。
儀器設備/測量儀器
- 型號:型號:Bowman B、P 及 L 系列
- 激發方式:具有準直器的微聚焦管
- X 光管:50 瓦特,具有可更換的靶材元件
- 檢測器:取決於所使用的元件及其厚度
樣品準備
Bowman 的臺式 XRF 分析系統,適用於各種大小的樣品。如果樣品能夠被放入測量腔內,且能被相機拍攝到,那麼通常不需要進行樣品預處理。該相機具有可調焦距的功能,因此能夠觀察到不同深度的樣品。
校準
校準過程採用了基本參數算法,並符合相關的認證標準。
結果
下表顯示了利用多元素分析軟體所測得的溶液中 Fe、Co 和 P 的濃度範圍及均方誤差,並與 ICP 分析所得的結果進行了比較如下:
| Cr/Ni/Cu/Pd/Plastic | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Sample (µin) | Cr thickness | Cr stdev | Ni thickness | Ni stdev | Cu thickness | Cu stdev |
| 1 | 7.45 | 0.008 | 698.11 | 6.803 | 453.74 | 18.74 |
| 2 | 21.95 | 0.108 | 739.92 | 10.65 | 439.86 | 27.42 |
