牛津仪器推出 最新 x- 荧光测厚技术在电子行业的应用 最新的 X-Strata920 Oxford Instruments 2011
什么是 X 射线? RADIO MICRO IR VISIBLE UV X-RAY GAMMA-RAY X 射线是一种能量形态, 是电磁波谱中特定一段区域
X 射线的产生 使用 X 射线束激发样品中的原子, 被激发的原子发射二次 X 射线, 即荧光 X 射线 使用探测器检测荧光 X 射线进行定性和定量分析 探测器 : 闪烁体 封气 / 流气正比 锂漂移硅 Si-PIN SDD
X 射线的产生
X 射线荧光光谱分析技术 样品定性分析 薄膜样品的厚度分析 样品的成份组成分析 元素含量分析经验系数法工作曲线无标准样品分析程序
荧光 X 射线强度与样品厚度的关系曲线 荧光 X 射线强度 Ni 基体饱和强度 Au 层饱和强度 检测 Au 荧光 X 射线强度 Ni 基体上镀金样品分析例 基体镀 Au 检测 Ni 荧光 X 射线强度 Ni 基体 Au 层厚度 (uin)
荧光 X 射线强度与元素含量的关系曲线 Oxford Instruments 2011
牛津仪器 X 射线荧光光谱仪 X-MET7000/7500 Lab-X3500 X-Supreme8000 MDX1000 X-strata920 X-Strata980
最新的 X-Strata920 X-Strata920 是一款简洁 坚固和可靠的质量控制 XRF 台式荧光系统, 用于简便 快速的镀层厚度测试和材料分析 The X-Strata920 可应用于常规金属处理 电子元器件制造和金属测定 ( 如珠宝鉴定 ) 等行业, 完成单层或多层厚度测量 主要特点包括 :; 成本低 快速 非破坏的 EDXRF 分析 可完成至多 4 层镀层 ( 另加底材 ) 和 25 个元素的镀层厚度测试, 自动修正 X 射线重叠谱线 卓越的多元素辨识, 广泛覆盖元素表上从钛 ( 原子序数 22 号 ) 到铀 (92 号 ) 各元素 测厚行业 20 年知识和经验的积淀
最新的 X-Strata920 牛津仪器为镀层行业提供经济 易用的解决方案, 并拥有超过 20 年的经验 牛津仪器的测厚仪已在全球销售几千台 作为最新的产品,X-Strata920 延续了牛津仪器悠久而成功的测厚仪产品史 1980 s 1990 2000 2012
常用镀层测试案例
常用镀层案例 : 电镀镍 (Ni)/ 化学镍 (NiP) 保护或装饰性镀层 良好耐腐蚀性能 良好耐磨性能 良好均匀性 良好焊接性能 低成本 应用领域 PCB 工具 紧固件 硬盘 电子零部件 五金器具 散热片 齿轮 管道 软管接头 阀门 活塞 刀刃 球头螺栓 轴承 燃料喷射器
常用镀层案例 : 锡 (Sn) 良好抗腐蚀性 良好焊接性能 良好化学稳定性 是一种 无毒 的镀层 应用 PCB 食物保存容器 轴承 引线框架 导线 连接器 电容器 电阻器
常用镀层案例 : 锡铅 (SnPb) 极好耐腐蚀性能 良好焊接性能 含 铅, 一种有毒的镀层 取代的工艺有 :Sn, SnBi, SnAg, SnCu, SnAgCu 等 应用领域 PCB 轴承 引线框架 电阻 电容器
常用镀层案例 : 银 (Ag) 良好耐腐蚀性 良好化学稳定性 良好电导率 良好的装饰性外观 一种无毒的镀层 应用领域 PCB 餐具 化学存储容器 连接器 导线 电阻 电容器 首饰
常用镀层案例 : 金 (Au) 良好耐腐蚀性能 良好耐磨性能 良好焊接性能 非常密致的镀层 良好导电性能 良好装饰性外观 应用领域 PCB 首饰 连接器 导线 引线框架
常用镀层案例 : 铜 (Cu) 良好导热性能 不错的耐腐蚀性能 常作为多层镀层的基础 ( 打铜底 ) 应用领域 PCB 管道 阀门及相关配件 连接器 线材 线框架
常用镀层案例 : 硬铬 (Cr) 优异的抗磨损性 良好的抗腐蚀性 良好的硬度 良好的摩擦性 良好的抗热性 改善部件寿命和性能 应用领域 活塞环 减震器杆 液压轴 各类工具 Plug gages 曲轴 Printing plates
常用镀层案例 : 装饰性铬 (Cr) 六价铬和三价铬 良好的表面装饰性 良好的抗腐蚀保护 应用领域 汽车用部件 高尔夫球具 门拉手 水龙头 管道卡具
常用镀层案例 : 锌 (Zn) 良好的抗空气腐蚀性 低成本 辅助涂层 抗化学腐蚀性差 有毒 应用领域 螺栓 螺丝 螺钉 垫圈 Outlet boxes Rivets 导线管 管道适配件
常用镀层案例 : 钛 (Ti) 良好的抗腐蚀性 良好的抗磨损性 降低摩擦系数 改进切削特性 提供工具寿命 应用领域 切削工具 航空部件 医疗设备 叶片 刀片 汽车部件 眼镜架
常用镀层案例 : 铂系金属 (Ir Pt Rh Pd Ru) 良好的高温抗腐蚀性 低扩散系数 提供寿命 表面装饰 低电阻 高硬度
如何使用 X-Strata920? 1. 将样品放在样品台上 2. 点击 镭射聚焦, 仪器自动调整样品与探测器之间距离 3. 点击 几秒内显示结果!
具有多层厚度逐层测量和成分组成同时测定的功能
最新的 X-Strata920 可分析镀液 ( 单元素 ) 电镀液 化学镀液 浸镀镀液 典型分析范围 :500 ~ 20,000 ppm 关心区域 (ROI) 校准方法 Cu 底样品杯用于分析 Au Ag Pb 或 Sn 溶液 Sn 底样品杯用于分析 Zn Cu Cr 或 Ni 溶液
Au Value (microns) Oxford Instruments Industrial Analysis 最新的 X-Strata920 可靠性和稳定性测试 : 建立一个校准程序来测试仪器短期和长期性能 : 测量 Au - 0.1 µ m (4 µ in) / Ni - 3.75 µ m (150 µ in) / Cu 测量时间 30 秒重复测量 2000 次 下图为 2000 次测量的数据 (2011 年 11 月 ) Au 的数据显示出非常好的稳定性 0.13 Au Thickness (microns) for 2000 measurements 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 Au (microns) Upper limit Lower limit 0.07 0.06 0.05 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Readings Oxford Instruments 2011
Ni Value (microns) Oxford Instruments Industrial Analysis 最新的 X-Strata920 可靠性和稳定性测试 : 建立一个校准程序来测试仪器短期和长期性能 : 测量 Au - 0.1 µ m (4 µ in) / Ni - 3.75 µ m (150 µ in) / Cu 测量时间 30 秒重复测量 2000 次 下图为 2000 次测量的数据 (2011 年 11 月 ) Ni 的数据显示出非常好的稳定性 Ni Thickness (microns) for 2000 measurements 4.20 4.00 3.80 3.60 3.40 Ni (microns) Upper Limit Lower limit 3.20 3.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Readings Oxford Instruments 2011
最新的 X-Strata920 可靠性确认 ; 冲击和振动试验 仪器运输试验 : 包装材料试验, 以确保仪器在无运输损坏情况下, 开箱 即可工作 具体测试 :100m/s 2 加速度,1000 转 ( 超过 1 天 ) 结果 :X-Strata920 通过所有测试 仪器和包装均无故障 Oxford Instruments 2011 完成包装等待运输的 X-Strata920 位于工业振动测试设备上
最新的 X-Strata920 镀层厚度和材料分析
最新的 X-Strata920 X-Strata920 是一款简洁 坚固和可靠的质量控制 XRF 台式荧光系统, 用于简便 快速的镀层厚度测试和材料分析 The X-Strata920 可应用于常规金属处理 电子元器件制造和金属测定 ( 如珠宝鉴定 ) 等行业, 完成单层或多层厚度测量 主要特点包括 :; 成本低 快速 非破坏的 EDXRF 分析 可完成至多 4 层镀层 ( 另加底材 ) 和 25 个元素的镀层厚度测试, 自动修正 X 射线重叠谱线 卓越的多元素辨识, 广泛覆盖元素表上从钛 ( 原子序数 22 号 ) 到铀 (92 号 ) 各元素 测厚行业 20 年知识和经验的积淀
最新的 X-Strata920 使用广受推崇的能量色散 X 射线荧光 (EDXRF) 技术, X-Strata920 可实现如下测试要求 符合 ISO3497 标准测试方法 : 金属镀层 X 射线光谱法测量镀层厚度 符合 ASTM B568 标准测试方法 :X 射线光谱仪测量镀层厚度, 包括金属和部分非金属镀层 至多同时分析 25 种元素
最新的 X-Strata920 最新设计 现代化 功能化 易操作 最新安全设计 最高安全性和控制性 优化的人体工程学设计, 操作更简便 丰富的软件功能 经实践验证 坚固 耐用的设计, 可在绝大多数严苛的工业条件下使用 空间占用小 节约宝贵的工作台空间, 也可近生产线放置 计算机提供 USB 和以太网接口用于连接打印机 光驱和网络 改进前置放大器等, 提高长期可靠性
最新的 X-Strata920 开槽式样品仓设计, 可测量各种尺寸样品, 包括小元件和大型平板样品, 如尺寸大于仪器宽度的印制线路板 所有样品可以很方便地放置并定位到待测点 测量头部位置 (Z 轴 ) 为电机驱动并由软件控制, 速度可调, 操作简单 最高安全和操作控制级别, 包括 : 紧急停止按钮 X 射线钥匙开关和 X 射线警示灯
最新的 X-Strata920 产品主要特点 ( 硬件部分 ) 最新安全设计 最高安全性和控制性, 包括 : X 射线锁 X 射线警示灯 紧急停止按钮 新增互锁装置 前面板安全钮和后面板安全锁 确保操作安全和控制
最新的 X-Strata920 自动锁定 功能, 防止未经授权人员使用 X-Strata920 测量结束后, 超过预设的时限时, 软件锁定并要求输入密码, 已防止未经授权人员使用 选择 自动锁定 页, 输入超时时限
CMI920 结构示意图 准直器 X 射线管 探测器 光闸 样品 CCD 图像观察 样品台 镭射聚焦
CMI920 核心部件 X 射线管 : 产生一次 X 射线用于激发样品 准直器 : 限制激发束斑的大小 探测器 : 检测荧光 X 射线, 记录强度 CCD 相机和镭射聚焦 : 图像观察 样品台 : 承载被分析的样品
CMI900 核心部件 : 微聚焦型 X 射线管 牛津微焦 X 射线管在更小的束斑下, 激发更高的荧光 X 射线强度 高计数率, 改善分析精度 到达更小的激发 X 射线束斑 牛津仪器生产的 经实践验证的 50 瓦 X 射线光管 微聚焦型钨靶 X 射线光管, 产生高通量 X 射线, 经过准直器, 得到细束 X 射线 这 个 聚焦 X 射线束 可对小样品或者样品上小测试点进行高精度的分析
CMI920 核心部件 : 微聚焦型 X 射线管 Target: W Mo or Others (Anode, +) Filament (Cathode, --) Electron Flow X 射线 X-Ray tube generates the primary X-Ray from bombardment of electrons emitted from the tube filament to the target.
CMI920 核心部件 : 微聚焦型 X 射线管 传统微焦 X 射线管 牛津微焦 X 射线管 Layer 1 Layer 2 Base 激发束斑 Layer 1 Layer 2 Base 激发束斑
CMI900 核心部件 : 准直器 - 控制激发束斑 Shutter Block Collimators Layer 1 Layer 2 Base Spot Sizes
CMI920 核心部件 : 多位置准直器 - 控制激发束斑 对不同形状 尺寸的样品, 获取最高的荧光 X 射线强度 多种规格圆形 矩形准直器可供选择 最多可安装 6 种准直器 0.2mm 圆形 0.05x0.05mm 正方形 0.05x0.25 mm 矩形 *Multi Collimator - 0.5 x 10 mil (0.013 x 0.254 mm) 矩形 Multi Collimator - 4 mil (0.1 mm) 圆形
CMI900 核心部件 : 镭射聚焦 Out of Focus In Focus 0.5 (12.7mm) 镭射聚焦平面 单击启动 Z 轴扫描 在聚焦位置, 自动寻找 Z 轴坐标值 改善系统重复性 ( 聚焦点不受操作者视差影响 )
高分辨率 大面积 封氙气的正比例计数器结合二次滤波器来最大化灵敏度, 以获得最佳元素检测 包含二次滤波机制和钴滤波器用于 X 射线重叠谱的修正 标准钴 (Co) 滤波器, 用于同时含 有镍 (Ni) 和铜 (Cu) 的样品, 如 :NiP/Cu, **/Ni/Cu, **/Ni/Cu alloy 4096 多通道数字分析器 数字波谱处理实现最高信号吞吐量, 确保最佳精确度 自动信号处理, 包括 X 射线时间修正和防 X 射线脉冲积累, 确保最佳准确度
最新的 X-Strata920 三个硬件配置 : 标准样品台 : 样品台位置固定 经济实用 平面样品台, 适用高度小于 33 mm (1.3 inch) 的样品
最新的 X-Strata920: 三个硬件配置 : 井深式样品台 : 支架式的样品仓, 高度每 12.7 mm (1 inch) 可调, 适用最大高度 160 mm (6.3 inch) 的样品 4 个卡槽放置样品台, 以适应不同样品高度
最新的 X-Strata920: 三个硬件配置 : XY 程控样品台 : 这个配置可实现连续自动测量 使用鼠标或软件方向键, 用户可以方便地将样品台定位到被测样品, 并且精准定位到测试点 样品台尺寸 :560 mm (22 inch) ( 深 ) x 610 mm (24 inch) ( 宽 ) XY 方向移动行程 :178 mm x 178 mm (7 inch x 7 inch)
最新的 X-Strata920: 主要软件界面 牛津仪器基于 Windows TM 的软件 SmartLink, 直观 简单, 使用户的生产效率最大化界面主要部分 : A) 待测样品放大的图像 B) 清晰的测试结果显示 : 可选择标准或大字符 C) X 射线波谱, 显示样品中主要元素 D) Stop/Go 一键测量
最新的 X-Strata920: 数据稳定性 : 波谱校准标样和自动热补偿 只需对牛津仪器提供的波谱校准 (Spec-Cal) 标样进行简单 快速的测量, 即可检测仪器的性能, 即灵敏度和检测器的分辨率 测量结束时, 仪器自动完成校准, 保证仪器长期稳定性 自动热补偿功能持续测量仪器的温度并做修正, 保证短期和长期的数据稳定性
CMI900 样品分析 : 校准程序 荧光 X 射线方法是一种相对分析技术 使用者必须要使用一定数量的标准样板来定义荧光 X 射线信号强度和镀层厚度或组成间的关系 - 校准曲线 测量的准确度取决于所使用的标准样板的准确度 牛津仪器提供符合 NIST( 美国国家标准和技术学会 ) 标准的标准样板
最新的 X-Strata920: SmartLink 基本参数法 (FP) 软件 牛津仪器基于 Windows TM 的 SmartLink FP 软件 : 基本参数法可不需或只需很少数量的标样 仪器预装了超过 800 种应用参数 / 方法, 便于建立测试程序和日常操作 直观的步骤, 可在几分钟内建立新方法 如有结构匹配的标样, 基于 FP 方法的校正程序可提供可信的定量分析结果 如没有结构匹配的标样, 可建立一个纯理论的校正程序 如有全套标样, 经验式的 感兴趣区域 (ROI) 校正方法可以实现最高的准确度 基本参数法可以快速 准确第测量镀层厚度和材料成分分析 : 基于 FP 的校准覆盖广泛的厚度范围包括复杂的多层应用 基于 FP 的校准液覆盖广泛的材料 这对包含大量非常规任务的工作特别有用 当有限标样时, 基于 FP 的校准程序提供了可靠的定量分析的手段 当没有标样时, 可建立纯理论的校准程序进行半定量分 析
CMI900 样品分析 :SmartLink FP 方法 Au Ni Cu Base Au Ni Al Base Au Cu Base FP 方法标准膜样板 : 共需要 4 个 (2 个 Ni Foils + 2 个 Au Foils) 相同结构标准膜样板 : 共需要 6 个 Hard-Plated Standard (2 个 Au/Cu Foils + 2 个 Au/Ni/Cu Foils + 2 个 Au/Ni/Al Foils) 传统的校准曲线方法 (Empirical Calibration) 至少需要 18 个标准样板
最新的 X-Strata920 定性分析 波谱扫描 ( 计数 ) 快速 简单的定性分析 清晰 简单 可视的元素标识和验证 清晰 图形化显示出选定 X 射线能量区域 (kev 或通道 ) 在一次测量中录得的信号计数 ( 强度 ) 波谱和感兴趣区域强度在测量时实时显示 用户可以将感兴趣区域的波谱强度导出 打印 保存 恢复, 以及将波谱保存成文本格式以转换至数据表作具体研究
先进的系统安全控制 多用户密码保护, 即 : 操作者 管理者 工程师级别, 以确保操作清晰和易于使用 日常操作者的用户界面简单 功能有限 管理则级别可进入系统维护功能 系统记录操作人员日志 开启 自动锁定 功能可以防止其他无授权人员使用
最新的 X-Strata920 用户手册可在软件 帮助 功能中查看 在软件主界面下选择 帮助 功能 显示 pdf 格式的用户手册
最新的 X-Strata920 分析数据直接导出到 Excel( 选配 ) 步骤 1: 选择 Excel 导出 页 步骤 2: 选择要导出到 Excel 的
最新的 X-Strata920 分析数据直接导出到 Excel 步骤 3: 测量, 点击 Excel TM 键 数据自动导出到 Excel TM
技术规格 (1) 元素范围 Ti 22 to U 92 镀层和元素数量 4 层镀层 + 底材可同时分析至多 25 种元素 X-ray 激发 50 W (50kV, 1mA) 微聚焦型钨靶 X 射线管 X-ray 探测器封气 ( 氙气 ) 正比计数器 准直器单准直器或多准直器 ( 最多 6 个 ), 圆形 正方形和矩形可选 二次滤波器可配置至多 3 个滤波器 (V Co 和 Ni) 用于重叠 X 射线波谱校正 数字信号处理器 4096 多通道数字分析器自动信号处理, 带死时间修正及防脉冲累积功能 软件 SmartLink FP 语言 : 英语 中文 ( 简体和繁体 ) 法语 德语 西班牙语 日语 韩语 意大利语 捷克语和俄语 计算机 CPU:Intel Core 2 Duo E7500 2.93GHz 硬盘 : 500Gb, 内存 :2Gb DVDRW 操作系统 :Microsoft Windows TM 注 : 由于计算机系统更新快速, 实际配置等同或优于上述规格
技术规格 (2) 电源 85~130 或 215~265 伏特, 频率范围 47Hz 到 63Hz 工作环境 10 C (50 F) 至 40 C (104 F), 相对湿度 98%, 无冷凝 可选配置标准样品台 ( 最大样品高度 33mm / 1.3 ) 加深式样品台 ( 最大样品高度 160mm / 6.3 ) XY 程控样品台 ( 样品台移动行程 :178mm x 178mm / 7 x 7 ) 各样品台 Z 向移动行程 :43mm (1.7 ) 均为开槽式样品台 尺寸 ( 宽 x 长 x 高 ) 标准样品台 :407 x 770 x 305 mm (16 x 30.3 x 12") 加深式样品台 :407 x 770 x 400 mm (16 x 30.3 x 15.7") XY 程控样品台 :610 x 1037 x 375 mm (24 x 40.8 x 14.8 ) 注 : 以上尺寸均不包含计算机和显示器 重量 97kg( 不包含计算机和显示器 ) 注 : 为持续优化产品, 牛津仪器保留更改所列描述和规格的权利, 恕不另行通知
Thickness (microns) Oxford Instruments Industrial Analysis 可测厚度范围 ( 单层 ) 1000 100 10 1 Ti Cr Ni Zn Rb Sr Zr Nb Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Hf W Pt Au Pb Bi Elements
测试性能 典型准确度 : 厚度第一层 ( 最上层 ) 第二层第三层 小于 0.5 µm (20 µin) + 1 µin 或更好 + 2 µin 或更好 + 3 µin 或更好 大于 0.5 µm + 5% 或更好 + 10% 或更好 + 15% 或更好 含量第一层第二层 1~99 wt % + 3 wt % 或更好 典型精确度 : 测量 / 理论比率优于 1.5 特定应用的性能请见应用说明和 Oxford@Work 资料
CMI920 主要硬件特点 50 瓦微焦 X 射线管 : - 提高激发效率 改善分析精度 多位置准直器程序交换机构 :- 控制激发束斑 提高应用能力 镭射自动聚焦 : 开槽式样品室设计 : FP 法分析应用软件包 : - 更好的分析再现性 - 三种样品台选项 - 方便取放样品 - 适合于解析复杂的应用 - 简化校准过程 七种操作语言 : 英语 中文 日语 韩语 法语 德语 西班牙语
CMI920 应用软件 单层镀膜厚度测定 (Ti 22 U 92 ) 多层镀膜厚度同时测定 (5 层 = 4 层镀膜 + 基体 ) 镀膜厚度和组成同时测定 样品组成分析 ( 定性 定量 ) 合金分类 镀液成份分析 满足 ISO 3497 ASTM B568 DIN 50987 标准分析方法
牛津仪器中国客户服务中心 亚太区备品备件中心 上海市闵行区瓶北路 150 弄 129 号邮编 :201109 全国免费客服热线 :400 820 1572 传真 :+86 21 64904042 E-mail:oes.support@oiia.com.cn 网址 :www.oiia.com.cn
牛津仪器在中国 NE NW East China SW S E South China Southwest Northwest OI Rep. Office Northeast