镀金槽液在线XRF分析系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020863729.2 (22)申请日 2020.05.21 (73)专利权人 上海朴维自控科技有限公司 地址 201100 上海市闵行区沪闵路3088号 24幢E108室 (72)发明人 王建军吴义群 (74)专利代理机构 合肥律众知识产权代理有限 公司 34147 代理人 龙海丽 (51)Int.Cl. G01N 23/223(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种镀金槽液在线XRF分析系统 (57)摘要 本实用新型属于。

2、镀金槽分析技术领域， 具体 涉及一种镀金槽液在线XRF分析系统。 本实用新 型公开了一种镀金槽液在线XRF分析系统， 包括 取样蠕动泵、 流量报警开关、 pH电极和XRF测量单 元和触摸电脑， 所述XRF测量单元包括样品流通 杯、 XRF探测器、 X光管、 高压电源， 所述XRF探测器 连接有主放电路模块， 所述主放电路模块连接有 AD转换模块， 所述AD转换模块连接有通信模块， 所述通信模块与触摸电脑连接， 所述高压电源连 接有控制模块， 所述控制模块与触摸电脑连接， 所述触摸电脑与取样蠕动泵、 流量报警开关、 pH 电极电连接。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 21222877。

3、6 U 2020.12.25 CN 212228776 U 1.一种镀金槽液在线XRF分析系统， 其特征在于： 包括取样蠕动泵 （1） 、 流量报警开关 （2） 、 pH电极 （3） 和XRF测量单元 （4） 和触摸电脑 （5） ， 所述XRF测量单元 （4） 包括样品流通杯 （41） 、 XRF探测器 （42） 、 X光管 （43） 、 高压电源 （44） ， 所述XRF探测器 （42） 连接有主放电路模块 （45） ， 所述主放电路模块 （45） 连接有AD转换模块 （46） ， 所述AD转换模块 （46） 连接有通信模 块 （47） ， 所述通信模块 （47） 与触摸电脑 （5） 连接，。

4、 所述高压电源 （44） 连接有控制模块 （48） ， 所述控制模块 （48） 与触摸电脑 （5） 连接， 所述触摸电脑 （5） 与取样蠕动泵 （1） 、 流量报警开关 （2） 、 pH电极 （3） 电连接。 2.根据权利要求1所述的一种镀金槽液在线XRF分析系统， 其特征在于： 所述样蠕动泵 （1） 连接有过滤器 （11） 。 3.根据权利要求2所述的一种镀金槽液在线XRF分析系统， 其特征在于： 所述过滤器 （11） 为囊式过滤器。 4.根据权利要求1所述的一种镀金槽液在线XRF分析系统， 其特征在于： 所述样蠕动泵 （1） 连接有取样管 （12） ， 所述取样管 （12） 为1/4 PT。

5、FE管， 所述取样管 （12） 连接有降温水洗槽 （13） 。 5.根据权利要求1所述的一种镀金槽液在线XRF分析系统， 其特征在于： 所述pH电极 （3） 和XRF测量单元 （4） 的管路之间设有两位三通电磁阀 （6） ， 所述两位三通电磁阀 （6） 连接有废 液桶 （61） 。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212228776 U 2 一种镀金槽液在线XRF分析系统 技术领域 0001 本实用新型属于镀金槽分析技术领域， 具体涉及一种镀金槽液在线XRF分析系统。 背景技术 0002 镀金工艺广泛应用于PCB线路板、 半导体、 连接器的后道处理工艺上， 主要含有： （1） 氰化金钾 KA。

6、u(CN)2 ： 提供Au(CN)2 络合离子， 在镍面置换沉积出金层；（2） 有机酸 ： 防 止镍表面钝化；（3） 络合剂 ： 与反应生成的Ni2+ 络合， 抑制金属离子影响(減少游离态的的 Ni2+， Cu2+) ； 镀金工艺除了要获得良好的沉金质量， 还必须管控好金层厚度， 比如化金工 艺， 一般化金层厚度为0.020.06um， 太薄不能满足品质要求， 镀层太厚会浪费大量金盐， 增加生产成本； 因此化金槽液除了将温度， pH等工艺参数管控在工艺范围之内， 还必须将金 离子、 镍离子、 铜离子浓度分管控在一定范围之内， Au+ 浓度范围： 0.400.60g/l， Ni2+ 800ppm。

7、， Cu2+10ppm。 0003 化学沉金反应过程中， 金的浓度变化较快， 为了将金离子、 镍离子、 铜离子浓度管 控在工艺范围内， 当前分析镀金槽液的方式主要采用原子吸光光谱仪或ICP等离子体发射 光谱仪， 主要缺点是： 槽液取样后先要稀释1001000倍后方可用原子吸收光谱仪或ICP等离 子体发射光谱仪分析， 这样就会造成比较大的稀释误差； 人工取样及稀释， 金、 镍、 铜三种元 素需要逐个分析， 及分析时间较长， 所以一般一班 （8小时） 才分析一次； 分析频率低， 所以化 金槽液浓度管控波动就会较大， 镀金品质不稳定， 原材料金盐的使用成本也上升； 分析仪器 价格较高， 一般在308。

8、0万人民币一台； 仪器操作需要专业人员， 并且维护成本高。 实用新型内容 0004 针对上述背景技术所提出的问题， 本实用新型的目的是： 旨在提供一种镀金槽液 在线XRF分析系统。 为实现上述技术目的， 本实用新型采用的技术方案如下： 0005 一种镀金槽液在线XRF分析系统， 包括取样蠕动泵、 流量报警开关、 pH电极和XRF测 量单元和触摸电脑， 所述XRF测量单元包括样品流通杯、 XRF探测器、 X光管、 高压电源， 所述 XRF探测器连接有主放电路模块， 所述主放电路模块连接有AD转换模块， 所述AD转换模块连 接有通信模块， 所述通信模块与触摸电脑连接， 所述高压电源连接有控制模块，。

9、 所述控制模 块与触摸电脑连接， 所述触摸电脑与取样蠕动泵、 流量报警开关、 pH电极电连接。 0006 进一步限定， 所述样蠕动泵连接有过滤器。 0007 进一步限定， 所述过滤器为囊式过滤器。 0008 进一步限定， 所述样蠕动泵连接有取样管， 所述取样管为1/4 PTFE管， 所述取样管 连接有降温水洗槽。 0009 进一步限定， 所述pH电极和XRF测量单元的管路之间设有两位三通电磁阀， 所述两 位三通电磁阀连接有废液桶。 0010 本实用新型的有益效果： 0011 1、 自动取样， 自动分析， 无人化自动运行， 并可控制加药单元自动添加药水， 节省 说明书 1/3 页 3 CN 21。

10、2228776 U 3 人力成本； 0012 2、 样品无需稀释， XRF能量色散X荧光光谱仪可直接测量， 范围从1ppm99.9%， 分 析精度高； 0013 3、 化金槽液中的金离子、 镍离子、 铜离子， XRF能量色散X荧光光谱仪可一次性同时 分析； 0014 4、 可实时分析或定时分析， 分析频率大大提高， 可保证工艺更加稳定； 0015 5、 XRF能量色散X荧光光谱仪易学易用， 维护简单， 没有耗材， 运行成本低； 0016 6、 在线XRF分析系统还可多通道自动进样， 同时分析控制多个镀金工艺槽， 降低设 备投资成本。 附图说明 0017 本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施。

11、例进一步说明； 0018 图1为本实用新型一种镀金槽液在线XRF分析系统原理图； 0019 图2为本实用新型一种镀金槽液在线XRF分析系统实施例的结构示意图； 0020 图3为本实用新型一种镀金槽液在线XRF分析系统实施例中的XRF测量单元结构示 意图； 0021 主要元件符号说明如下： 0022 取样蠕动泵1、 过滤器11、 取样管12、 流量报警开关2、 pH电极3、 XRF测量单元4、 样品 流通杯41、 XRF探测器42、 X光管43、 高压电源44、 主放电路模块45、 AD转换模块46、 通信模块 47、 控制模块48、 触摸电脑5、 两位三通电磁阀6、 废液桶61。 具体实施方式。

12、 0023 为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型， 下面结合附图和实施例对 本实用新型技术方案进一步说明。 0024 如图2和图3所示， 本实用新型的一种镀金槽液在线XRF分析系统， 包括取样蠕动泵 1、 流量报警开关2、 pH电极3和XRF测量单元4和触摸电脑5， XRF测量单元4包括样品流通杯 41、 XRF探测器42、 X光管43、 高压电源44， XRF探测器42连接有主放电路模块45， 主放电路模 块45连接有AD转换模块46， AD转换模块46连接有通信模块47， 通信模块47与触摸电脑5连 接， 高压电源44连接有控制模块48， 控制模块48与触摸电脑5连接， 触摸电脑。

13、5与取样蠕动泵 1、 流量报警开关2、 pH电极3电连接。 0025 其中， 样蠕动泵1连接有过滤器11。 这样的设计， 可以通过过滤器对样品进行过滤 11， 使得测量更加精确。 0026 其中， 过滤器11为囊式过滤器。 囊式过滤器采用折叠式进口滤膜， 过滤表面积大， 囊式过滤器的外表为聚丙烯材料， 不含粘合剂和其它化学物质， 保证不污染样品。 0027 其中， 样蠕动泵1连接有取样管12， 取样管12为1/4 PTFE管， 取样管12连接有降温 水洗槽13。 这样的设计， 可以对槽液进行降温， 使得检测精度更高。 0028 其中， pH电极3和XRF测量单元4的管路之间设有两位三通电磁阀6。

14、， 两位三通电磁 阀6连接有废液桶61。 这样在检测出现故障的情况下， 可以通过两位三通电磁阀6排出管路 中的废液。 说明书 2/3 页 4 CN 212228776 U 4 0029 其中， 镀金槽液分析步骤为： 0030 S1： 系统开机后， 整个系统自检及XRF测量单元4上电进行自检； 0031 S2： 自检合格后， 启动高压电源44， 输出电压40KV， 管流500mA， 对XRF测量单元4进 行预热30分钟， XRF测量单元4预热完成后， 取样蠕动泵1从镀金槽取样， 流经流量报警开关2 和pH电极3， 进入XRF测量单元4； 0032 取样蠕动泵1、 流量报警开关2、 pH电极3 0。

15、033 S3： 系统控制槽液按设定时间循环几分钟， 保证进入样品流通杯41的是最新的药 水， 然后暂停取样蠕动泵1； 0034 S4： 控制系统发出测试指令给XRF测量单元4； 0035 S5： XRF测量单元4测量金， 铜， 镍的含量时， 自动调整到金， 铜， 镍测量所需要的电 压， 电流； 0036 S6： XRF探测器接收样品流通杯41中样液的 X荧光信号， 并自动计算金， 铜， 镍的X 荧光强度； 0037 S7： XRF测量单元将测量金， 铜， 镍的X荧光强度代入对应的校准曲线， 分别计算金， 铜， 镍的浓度； 0038 S8： 计算结果在触摸电脑5上显示、 并存储。 0039 如图。

16、1所示， 本实用新型所采用的原理为， 采用X射线荧光分析技术， X射线管发出 X射线激发样品， 使电镀液中各个元素的原子中的核外电子 （特别是K层电子） 受激发而放 出， 并且在原来位置产生一个空穴， 此时外层电子 （特别是L层电子） 就会填充这个空穴位 置， 多余的能量就以特征X射线的形式放出， 这些特征X射线进入探测器产生脉冲信号， 经 过前置放大器送入脉冲谱仪放大器， 经脉冲谱仪放大器的放大与脉冲成形， 送入ADC转换 器， ADC将模拟信号转换成数字量， 送入计算机接口， 软件通过控制接口电路来进行脉冲 谱数据的采集与控制。 X 荧光分析软件通过对各种特征X射线能量的分析， 得到定性的。

17、结 果， 也即知道样品含有何种元素， 再通过对特征X射线的强度计算与分析， 最终完成样品中 各成分的浓度的分析。 0040 上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效， 而非用于限制本实用新 型。 任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下， 对上述实施例进行 修饰或改变。 因此， 凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神 与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变， 仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。 说明书 3/3 页 5 CN 212228776 U 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 212228776 U 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 212228776 U 7 。