JPS58219403A - 積層被膜の膜厚測定方法 - Google Patents

積層被膜の膜厚測定方法

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JPS58219403A
JPS58219403A JP10228282A JP10228282A JPS58219403A JP S58219403 A JPS58219403 A JP S58219403A JP 10228282 A JP10228282 A JP 10228282A JP 10228282 A JP10228282 A JP 10228282A JP S58219403 A JPS58219403 A JP S58219403A
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JP
Japan
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laminated
base plate
rays
radiation
fluorescent
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Pending
Application number
JP10228282A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nakaoka
中岡 弘
Hiroshi Maekawa
前川 寛
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS58219403A publication Critical patent/JPS58219403A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は積層被膜の膜厚測定方法、例えば、ベース板上
に数層に積層された金属被膜、塗料等の各コーティング
層の膜厚の測定方法に関する。
ベース板に金属メッキを施す場合、ベース板の金属と最
終メッキ金属との組合せによって、は、メッキの付きを
良くするだめ、その間に数層のメッキを施すことが一般
に行われている。またベース板上に施されたメッキ層を
保護するため、このメッキ層表面に更に塗料等を塗付す
ることも一般に行われている。このように、ベース板に
被膜を積層するメッキ板のようなものにあっては、各積
層被膜の膜厚を測定することが品質管理上不可欠である
従来、この種の膜厚測定方法として、例えば、顕微鏡に
よりメッキ層の断面を観測しメッキ厚等を算出する方法
、またはメッキ層を電解により除去しこの除去量からメ
ッキ厚等を算出する方法等が知られている。しかし、こ
れらの測定方法は破壊測定であり、しかも、その測定に
長時間を要する欠点があった。また他の測定方法として
は、飛程の異なるβ線をメッキ層の数だけ使用し、それ
ぞれの後方散乱線強度を測定し検量線により各層の厚さ
を測定する方法等も知られている。この測定方法は、非
破壊測定であるという利点がある一方、検量線を得るた
めに膨大なサンプルを必要とし、かつ補正方法が複雑と
なる欠点があった。更に他の測定方法として、各被膜の
すべてから螢光X線が出ている場合に、各被膜からの螢
光X線強度を測定して表面の膜厚を求め、次にその下層
の螢光X線強度の表層による吸収補正を行い、順次膜厚
を求めていく方法が知られている。しかし、この測定方
法は補正手続が面倒であり、かつ表層にプラスチック膜
をコーティングしたものや原子番号の低い元素のメッキ
層が含まれている場合には、測定不能となる欠点があっ
た。
本発明は前述した従来の課題に鑑みなされたもので、そ
の目的はベース板上に積層された各積層被膜の膜厚の測
定を、各被膜を破壊することなく非接触の状態で各層間
時に行うことの可能な積層被膜の膜厚測定方法を提供す
ることにある。
」二記目的を達成するため、本発明はベース板上に積層
された各積層被膜の膜厚を測定する方法において、上記
ベース板に所定角度で放射線を入射し、この放射線の入
射によりベース板から射出される螢光X線を上記各被膜
の積層数に対応する異なる取出角で同時に捉え、上記ベ
ース板および上記各積層被膜の組成より定まる所定のエ
ネルギの螢光X線強度比を上記各取出角ごとにそれぞれ
測定し、各測定値を所定の連立方程式に基づいて演算し
、各積層被膜の膜厚を算出することを特徴とする。
次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明の積層被膜の膜厚測定方法の説明図であ
る。ここにおいて、10は被検物であり、ベース板12
上にn層(nは任意の自然数)にわたり被膜14−1.
14−2.・・・・・・14−n が積層されている。
この各積層被膜14−1.14−2.・・・・・・14
−n  の厚さd 1.d 2+・・・・・・dnを測
定するため、本発明においては、ベース板12に対し所
定角度Φで放射線(例えばX線またはγ線)を入射し、
この放射線の入射によりベース板12から射出される螢
光X線を上記各被膜14−1.14−2.・・・・・・
14−n の数に対応するn個の異なる取出角ψ1.ψ
2.・・・・・・ψ。で捉え、ベース板12および各積
層被膜14−1.14−2.・・・・・・14−nの組
成により定まる所定エネルギの螢光X線強度比を上記各
取出角ごとに測定する。
すなわち、被検体100ペース板12上に被膜14−1
.14−2.・・・・・・14−n が積層されておら
ず、ベース板12が露出している場合に、このベース板
12に放射線が入射されることによりベース板12から
射出される螢光X線強度を基準とし、上記各取出角ψ1
.ψ2.・・・・・・ψ。で同時に捉えられた各螢光X
線強度との比R1,R2,・・・・・・Roを算出する
ここにおいて、上記各螢光X線強度比R1,R2゜・・
・・・・Rnは次の第(1)式で与えられる内容を含ん
でいる。
R1=exp(−(μPρ1dl十μ2°ρ2d2””
”” μr!%ndn)AinΦ)・exp(−(μl
ρ1dl十μlρ2d2”””+l’n’ρndn)/
/51n9’l )Rz=exp(−(μmρld、+
μ2ρ2d2°°°°°゛+μnρn d n )//
sinΦ)・exp(−(μIρ1dl十μ2fρ2d
2 ・−・・+ μ、’p。dn ) Ain 9’2
 )Rn−exp (−(μx°p1dl+パ″p2d
 2−−−−−− + p、’ρ、d、) /sinΦ
)°exp(−(μm1ρldl十μ2fρ2d2・・
・・・・+μJρndn)/sinψ□)・・・・・・
・・・(1) 両辺の対数をとると、 1nR1= −(tt?ptdt十μ2°p2d2−・
・+ p、’ρndn)/sinΦ−(μmρldl十
μ)ρ2d 2 ”””十μ。ρndn)/sinψ1
1nR2=−(μmρldl+/’2ρ2d2・−−−
−−+ p。ρ。do)/sinΦ−(μmρldl十
μ2ρ2d2°°°°°°十μnρndn)/sinψ
21nRn=−(μmρ1d1+μ2ρ2d2”””十
μ。ρndn)/sinΦ−(μm1ρldl十μlρ
2d2””・・十μJρndn)/sinψ。
・・・・・・・・・(2) ここにおいて、 μm°、μ2°°・°・・°μ・ は入射放射線に対す
る各被膜14−1.14−2・・・・・・14−nの吸
収係数、μI、μl・・・・・・μ。はベース板12の
螢光X線に対する各被膜14−1.14−2・・・・・
・14−nの吸収係数、pHρ2・・・・・・ρ。は各
被膜14−1.14−2・・・・・・14−nの密度で
ある。
そして、上記第(2)式で与えられる連立方程式を解く
ことにより、各被膜14−1.14−2・・・・・・1
4−nの膜厚di、 d2・・・・・・dn  が得ら
れる。
次に本発明に係る積層被膜の膜厚測定方法を実施する装
置の一実施例を第2図に基づいて説明する。図において
、20は連続搬送ラインであり、被検体としてのメッキ
板10がローラ22,24によシ搬送されている。この
メッキ板10 Kl’i’ペース板12として金属板が
用いられており、この金属板12上には第1図に示すよ
うに、n層にわたり金属被膜や塗料が積層されている。
図に示す装置はこの各積層被膜14−1.14−2・・
・・・・14−nの膜厚cit、 d2・・・・・・d
、  を測定するものである。ここにおいて、26は放
射線発生装置であり、放射性同位体やX線管が収納され
ている放射線発生部28と、この発生部28から射出さ
れる放射線をコリメートしてメッキ板10に所定角度Φ
で入射させるコリメータ30とから成る。そして、この
メッキ板10の金属板12に対する各取出角ψl、ψ2
・・・・・・ψ。
の位置には放射線検出器32−1.32−2・・・・・
・32−nが配設されており、この各検出器32−1.
32−2・・・・・・32−nの各出力段には波形成形
増幅器34−1.34−2・・・・・・34−n % 
 波高選別器36−1.36−2・・・・・・36− 
n。
計数回路38−1.38−2・・・・・・38−n  
が順次接続され、最終段の各計数回路38−1.38−
2.・・・・・・38−nの出力は演算回路40に入力
されている。この演算回路40の演算結果は表示部42
に表示される。
次に装置の作用を説明する。
まず放射線発生装置26から、搬送されてくるメッキ板
10に対し角度Φで放射線を入射させ、この放射線の入
射に」:リペース板12から射出される螢光Xmを各検
出器32−1.32−2・・・・・・32−nで受波さ
せる。ここにおいて、各検出器32−1.32−2・・
・・・・32−nは受波したX線のエネルギに比例スる
波高を持ったパルスを出力し、その出力は増幅器34−
1.34−2・・・・・・34−nで波形成形増幅され
、各波高選別器36−1.36−2・・・・・・36−
nに入力される。
そして、この各波高選別器36−1.36−2・・・・
・・36−nにおいて、所定の波高値を有するパルスの
みが選別して出力され、各計数回路38−1.38−2
・・・・・・38−nに入力される。計数回路38−1
.38−2・・・・・・38−nは入力されるパル・ス
をカウントし、これにより、各検出器32−1.32−
2・・・・・・32−nで受波された各螢光X線強度を
算出する。また演算回路4oには予め金属板12のみの
場合における螢光X線強度がプリセットされており、演
算回路4oは、このプリセットされた螢光X線強度を基
準として各計数回路38−1.38−2・・・・・・3
8−nから入力される各取出角の螢光X線強度との比R
1,R2・・・・・・Rn  を算出し、更にこのR1
,R2・・・・・・R,の値を前記第(2)式に代入し
、その連立方程式を解くことにより、メッキ板ioの各
被膜14−1 、14−2−14− nの膜厚at、d
2・・・・・・d、を算出する。このようにして算出さ
れた各膜厚di、 d2・・・・・・d、  は表示部
42に表示される。
以上のように、本発明によれば、ベース板上に積層され
た各被膜の膜厚の測定を、各被膜を破壊することなく、
非接触の状態で行うことができ、しかも、各層の膜厚を
同時にしかも迅速に測定することができ、その結果、例
えば、多層メッキ板の品質管理においても、優れた効果
を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の積層被膜の膜厚測定方法の一実施例を
示す説明図、第2図はその測定方法を実施する装置の説
明図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、12はベース板、
14−1.14−2・・・・・・14−nは積層被膜で
ある。 出願人  アロカ株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ベース板上に積層された各積層被膜の膜厚を測定
    する方法において、上記ベース板に所定角度で放射線を
    入射し、この放射線の入射により上記ベース板から射出
    される螢光X線を上記各被膜の積層数に対応する異なる
    取出角で捉え、上記ベース板および上記各積層被膜の組
    成により定まる所定のエネルギの螢光X線強度比を上記
    各取出角ごとにそれぞれ測定し、各測定値を所定の連立
    方程式に基づいて演算することにより各積層被膜の膜厚
    を測定することを特徴とする積層被膜の膜厚測定方法。
JP10228282A 1982-06-16 1982-06-16 積層被膜の膜厚測定方法 Pending JPS58219403A (ja)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60250237A (ja) * 1984-05-28 1985-12-10 Rigaku Denki Kogyo Kk 固体中における元素の濃度分布測定装置
JPS61132847A (ja) * 1984-11-30 1986-06-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 2層メツキ被膜の螢光x線分析方法及び装置

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