X-ray螢光-XRF 金屬材料之分析工具

金屬材料之分析工具

金屬材料是三種最常用的材料之一，舉凡模具、精密元件、導電元件、電子線路、合金機殼與散熱片等均利用專業分析工具進行金屬的分析，茲提供各項分析工具之簡介，以檢視其特性：

1. XRF X-ray Fluorescence

X射線螢光分析儀

(1) 量測各種金屬元素的比例，瞭解不同元素的材料(C碳~U鈾)，對於各種不同合金的快速分析有相當大的助益，可測至ppm等級。

Ex. 電路板無鉛製程、封裝無鉛製程、鋁鎂合金、錫鉛球、鈦合金、鋼材等。

(2) 量測各種金屬薄膜厚度(數個nm)，可針對單層至多層金屬薄膜使用。

Ex. 電路板線路、電鍍、錫鉛層、金屬鍍層等。

2. ICP 感應耦合放射光譜儀

(1) 精確量測各種元素的比例，一次可測72種元素(以金屬為主)，精密度可測至ppb等級，使用方法將樣品消化至水溶液後再量測。

Ex. 錫鉛球、未知金屬合金成份分析等。

3. TC 熱導係數儀

(1) 金屬材料因具備高熱導係數，在散熱特性上有很大優勢，非常適合作為散熱材料的元件，因此判斷散熱效率最直接的方法即是量測熱導係數的特性。

(2) 對於電子導電元件及線路選擇用金屬除了低電阻外同時亦可作為主要散熱用其特性包含量測熱導係數(Thermal Conductivity)、熱擴散(Thermal Diffusivity)及比熱(Specific Heat)，因此熱導係數儀是各種合金熱導特性的重要量測工具之一。

Ex. 各種IC封裝元件、模具、Heat Sink、各種合金薄膜、電子元件、電阻、保險絲等。

4. TEA 熱分析儀

金屬的合金狀況及加工情況可藉由熱分析中的熱特性點來作判斷，如相轉變點、熔點等，並依所需特性差異來選擇適合的分析儀器。

(1) DSC/STA

利用DSC可量測金屬材料的熔點，可得知其結晶狀況及合金情況，由此相變化點亦可得知退火狀況，是研究金屬材料最重要的工具之一。

(2) Diatometer DIL/ Thermal Mechanical Analysis TMA

金屬的膨脹收縮狀況會與材料成分、加工方式有相當大的關係，亦直接影響此材料在不同領域的應用，一般金屬的相變化點的溫度都很高，因此一般多以膨脹儀(Diatometer)為主，取代TMA，但一般金屬材的膨脹係數亦不高，且儀器及夾具的選擇有其技術性。

Ex. 各種電子用材料、鋁鎂合金、錫鉛球、鈦合金、各種金屬研究等。

5. 2D/3D 精密量測工具顯微鏡

精密加工及金屬元件都必須量測其加工後的尺寸大小及模具的大小尺寸，而通常電腦設計的原尺寸會與加工後的尺寸有所誤差，所以利用精密光學顯微鏡量測尺寸是精密加工業的必備工具，而模具是各種精密加工中最重要的一環，尺寸量測不準確無法加工得到好成品，因此幾乎模具廠商都會有此種2D/3D的工具顯微鏡。

Ex. 各種電子用元件、精密模具、精密量測等。

(TechMax Technical Co., Ltd., Nov. 2003)

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