[发明专利]一种快速测定金属镀层厚度的方法

摘要

本发明公开了一种快速测定金属镀层厚度的方法，通过采用皮秒脉冲激光器在单点剥蚀模式、20Hz脉冲频率和875μm散焦距离等特定的条件下对样品进行剥蚀，通过电感耦合等离子体质谱仪得到可将镀层金属和基材金属直观区分开的时间分辨图，确定时间分辨图中镀层金属和基材金属的交界点，由此确定剥蚀镀层金属的剥蚀时间，然后以相同镀层的标准片为基准计算金属镀层的单位脉冲剥蚀量，根据单位脉冲剥蚀量和剥蚀时间计算得到镀层厚度；优点是实现镀层厚度的无损快速检测，不受是否导体的限制，对样品的形状没有要求，且准确的区分两层金属边界，检测精度高。

主权项

一种快速测定金属镀层厚度的方法，其特征在于包括以下步骤：①将样品的表面采用分析纯无水乙醇清洁后风干；②将样品置于纯度为99.996％的氩气氛围下，采用皮秒脉冲激光器在单点剥蚀模式下对样品进行剥蚀，激光波长为266nm，脉冲宽度为30ps，脉冲频率为20Hz，激光脉冲能量为10～20μJ，光阑孔直径为4～6mm，散焦距离为875μm，脉冲激光器工作模式为固定脉冲工作模式；③将剥蚀出来的样品材料随氩气输入电感耦合等离子体质谱仪中进行分析，得到样品材料中含有的各元素的时间分辨图输出，时间分辨图的横坐标表示采集时间，时间分辨图的纵坐标表示质谱信号强度；④将时间分辨图中基材金属信号的质谱信号强度快速上升点作为基材金属信号的出现时间点，将镀层金属的剥蚀时间记为T，镀层金属信号的出现时间点记为T1，将基材金属信号的出现时间点记为T2，根据公式T＝T2‑T1计算得到镀层金属的剥蚀时间；⑤确定金属镀层的单位脉冲剥蚀量W，具体过程为：⑤‑1取一与样品具有相同镀层的标准片，该标准片的镀层厚度为h；⑤‑2采用皮秒脉冲激光器在标准片的不同位置独立剥蚀3次，三次剥蚀镀层的时间分别记为t1、t2和t3，平均时间记为t，t＝(t1+t2+t3)/3；⑤‑3将h、t代入公式W＝h/(20×t)可计算得到单位脉冲剥蚀量；⑥将T代入公式H＝W×T，可计算得到镀层厚度H。