PHÂN TÍCH CHIỀU DÀY LỚP MẠ NHIỀU LỚP TRÊN IC VÀ THẺ SIM BẰNG MÁY EDX-8000/7000

Bài viết dưới đây giới thiệu phương pháp đo chiều dày lớp mạ vàng, niken và đồng bằng phương pháp FP, không sử dụng mẫu chuẩn. Độ chính xác của phương pháp này được xác nhận thông qua việc tiến hành phân tích một mẫu chuẩn CRM đã biết cấu tạo và chiều dày, đối chứng kết quả đo thực tế trên máy với giá trị chuẩn.

Chuẩn bị mẫu, thành phần lớp mạ

1. Mẫu chuẩn CRM: NMIJ CRM 5208-a, 20 mm × 20 mm

2. IC chip, thẻ SIM

Hình 1. IC Chip (trái) và thẻ SIM (phải)

3. Thành phần các lớp mạ tương ứng với từng nguyên tố được thể hiện trong Hình 2.

Hình 2. Thành phần lớp mạ

Phân tích định lượng chiều dày và hàm lượng các nguyên tố

Mỗi lớp kim loại Au, Ni và Cu được định lượng bằng phương pháp FP, sử dụng đường kính chiếu xạ 1mm. Mẫu được phân tích trực tiếp mà không cần xử lý trước.

1. Phân tích mẫu chuẩn CRM NMIJ

Kết quả thu được khi đo chiều dày của mỗi lớp khá tốt, độ chính xác cao, giá trị đo được có sai số nhỏ hơn 5% so với giá trị của mẫu chuẩn CRM. Do vậy, phương pháp này hoàn toàn phù hợp cho các phép đo thành phần lớp mạ.

Chi tiết kết quả đo tại Bảng 1.

Bảng 1. Kết quả phân tích định lượng mẫu chuẩn NMIJ CRM 5208-a

2. Phân tích IC Chip (IC) và thẻ SIM (SIM)

Kết quả phân tích chiều dày lớp mạ tại một điểm trên chip IC và thẻ SIM, thể hiện trong Bảng 2.

Bảng 2. Kết quả phân tích định lượng trên IC và SIM

3. Phổ huỳnh quang

Phổ của các đường phân tích được thể hiện trong Hình 3. Trong khi độ dày của lớp Au chỉ khoảng vài chục nm, các đỉnh rõ ràng, thể hiện độ nhạy cao của phép phân tích. Các đường phổ AuLα, NiKα và CuKα được sử dụng khi phân tích. Kβ, Lβ có thể được sử dụng khi đường phân tích của các nguyên tố trên từng lớp nằm sát nhau.

Hình 3. Phổ của các nguyên tố

Kết luận

Có thể dễ dàng kiểm tra độ dày của ba lớp mạ: vàng, niken và đồng với độ nhạy và độ chính xác cao (cỡ nm-μm), sử dụng đường kính phân tích nhỏ (1 mmφ và 3 mmφ). Đối với các vùng mỏng hơn, có thể sử dụng đường kính phân tích tiêu chuẩn 10 mmφ. Như vậy, máy quang phổ huỳnh quang tia X (XRF) có thể sử dụng hiệu quả trong phân tích độ dày lớp mạ. Hơn nữa, Máy quang phổ huỳnh quang tia X (EDX-8000/7000) cũng có thể dễ dàng phân tích được hàm lượng của các nguyên tố được sử dụng trong vật liệu.

        Nguồn: ETA