PVD-Schichtdicke und Inspektion
Dec 15, 2018| PVD-Schichtdicke und Inspektion
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Die Beschichtungsdicke bezieht sich auf die äußere Oberfläche der Beschichtung und den Abstand zur Substratoberfläche unter der Beschichtung, im Allgemeinen in 0-15 um. Es gibt viele Erfassungsverfahren. Nachfolgend wird die derzeitige Anwendung der gebräuchlicheren Verfahren vorgestellt: Querschnittsverfahren, kugelförmig Markierungsmethode und zerstörungsfreie Erkennungsmethode.
1. Methode des Abschnitts
Die Schnittmethode ist eine zerstörerische Erkennungsmethode, das Werkstück darf nicht mehr verwendet werden. Es wird das Werkstück oder die Probe entlang des Beschichtungsabschnitts getestet, wobei unter dem Mikroskop die Messung 1000 - 10000-fach größer ist. Je größer der Vergrößerungsfaktor ist, desto geringer ist der Einfluss Von menschlichen Faktoren ist die Genauigkeit umso höher. Die Grenze zwischen der Beschichtung und dem Substrat ist sehr offensichtlich und es ist bequem, nach der Skala in sem zu messen. Der Abstand zwischen den Anfangs- und Endpunkten des Lineals ist die Dicke der Beschichtung Die Messung ist genau oder nicht, um die Grenze zwischen der Beschichtung und dem Substrat richtig zu beurteilen. Andernfalls führt dies zu Fehlern. Wenn die Grenzfläche zwischen der Beschichtung und dem Substrat unscharf ist, ist es am besten, diese Messmethode nicht zu verwenden Die Messmethode ist intuitiv und genau. Wenn diese Methode zur Messung verwendet wird, ist es besser, den Abschnitt zu beobachten, der relativ flach sein sollte. Andernfalls sollte eine manuelle Bearbeitung ausgeführt werden, um den Abschnitt auch für die Beobachtung und Messung zu gestalten.
Zur Beobachtung des Beschichtungsabschnitts zur Messung kann auch ein Ölspiegel verwendet werden. Die geschnittene Probe wird zum Pressen, Brennen und Formen zu einer Blockprobe in Plastikpulver eingebracht, dann wird die getestete Oberfläche geschliffen und die getestete Oberfläche wird geschliffen und nivelliert. Während der Messung wird die aus dem Öl gepumpte Luft zwischen der Objektivlinse und der gemessenen Oberfläche gemessen, um Interferenzen zu reduzieren.
2 Ball-Krater
Das Kugelmarkierungsverfahren besteht darin, einen bestimmten Durchmesser einer Stahlkugel auf der Oberfläche des Beschichtungsschleifens, des Beschichtens und des Matrixschleifens eines Pit-, Kugelschleifinstrumentenabschnitts für einen Bogen zu verwenden. Die Anforderungen an den Schleifvorgang sind dieselben wie beim Kugelmarkierungstest, bei dem die Haftung der Beschichtung gemessen wird. Nach dem Schleifen der Kugel wird das Bild unter dem Mikroskop durch das Abbildungssystem und unter dem Monitor betrachtet.
Das Aussehen des Werkstücks wird durch das Kugelmarkierungsverfahren beschädigt. Befindet sich der Erkennungspunkt nicht im Funktionsbereich, hat dies normalerweise keine Auswirkungen auf die Wiederverwendung. Um Fehler zu vermeiden, ist es jedoch erforderlich, vor dem Testen mit dieser Methode mit dem Besitzer des Artefakts zu sprechen und dessen Zustimmung einzuholen.
3. Zerstörungsfreie Prüfung (NDT)
Das zerstörungsfreie Prüfverfahren besteht darin, die Beschichtungsdicke auf dem Werkstück zu ermitteln, ohne das Werkstück zu beschädigen. Es gibt viele Arten von NDT-Verfahren, im Allgemeinen müssen zerstörungsfreie Tests das Substrat und die Beschichtungszusammensetzung bereitstellen oder ein Beschichtungsprobenstück zur Analyse von Benchmark-Daten bereitstellen, wobei im Test gemessen und die Zusammensetzung der Beschichtungszusammensetzung mit den Musterprobenblöcken verglichen wird leiten Sie die Theorie der Schichtdicke ab, stellen Sie also für verschiedene Substrat- und Beschichtungszusammensetzungsanalysen ein Messprogramm und dann die eigentliche Messung her. Natürlich können einige Instrumente direkt gemessen werden, ohne dass Probenblöcke erstellt werden, der Fehler ist jedoch groß. In diesem Abschnitt wird hauptsächlich die Röntgenfluoreszenz (XRF) vorgestellt.
Das XRF-Instrument besteht hauptsächlich aus einer Röntgenstrahlerregungsquelle und einem Detektionssystem. Eine Röntgenstrahlröhre erzeugt Röntgenstrahlen (Strahlung oder getroffenes Werkstück), jedes zu messende Element des Werkstücks wird motiviert, sekundäre Röntgenstrahlen werden emittiert und Sekundärstrahlen, die von den verschiedenen Elementen mit spezifischen Energieeigenschaften emittiert werden (d. h. je nach dem Energiemerkmal der Sekundärstrahlentypen und dem Inhalt der Elemente können gelernt werden). Das Detektionssystem misst die Energie und die Menge dieser angeregten Sekundärstrahlen. Die Detektionssystemsoftware wandelt die erfassten Energie- und Mengeninformationen in entsprechende Elemente und Inhalte um, sodass die Art und der Inhalt der Elemente im zu prüfenden Werkstück erfasst werden können. Unter Verwendung des Röntgenfluoreszenzprinzips kann jedes Element im Periodensystem theoretisch gemessen werden In der praktischen Anwendung liegt der effektive Elementmessbereich zwischen Element 11, Natrium (Na), und Element 92, Uran (U).
Gemäß den obigen Prinzipien analysiert der XRF beim Messen der Beschichtungsdicke der Probe die Elementzusammensetzung der Matrix bzw. der Beschichtung. Im Allgemeinen unterscheidet sich die Elementzusammensetzung der Beschichtung stark von der der Matrix. Daher kann die Berechnungssoftware die Dicke der Beschichtung berechnen. Wenn die Elementzusammensetzung verschiedener Substrate und Beschichtungen vorab separat erfasst und in der Computerdatenbank als Standard gespeichert wird, wird bei der XRF-Erfassung die erfasste Elementzusammensetzung mit dem Standard verglichen, um die entsprechende Matrix und den Beschichtungstyp zu ermitteln und die Schnittstelle zu beurteilen zwischen der Beschichtung und dem Substrat, um die Dicke der Beschichtung genauer zu messen.