02Nov.2023
膜厚儀

鈦酸鋇是什麼?7大材料特徵要知道,鈦酸鋇膜厚量測運用介紹!

主要使用於陶瓷電容器之鈦酸鋇材料,具有高介電係數、高電阻率及低汙染等特性;並被廣泛運用於陶瓷電容器、電阻器方面。
而為提升品質與準確監控材料膜厚,可將鈦酸鋇塗於PET基材上,以膜厚儀掃幅寬方向20點位置,即可得到全膜幅寬之厚度分布情形,並可有效監控全面厚度。
由於白色粗糙材質,容易造成光散亂現象,使光學式干涉波形無法完整呈現;故會使用近紅外光波長段,以降低材質造成干擾並量測其厚度。
那鈦酸鋇的材料特徵有哪些?量測時又有何條件呢?如果你也有上述疑問的話,不妨就一起透過本文來了解吧!

鈦酸鋇是什麼?常見材料有哪些?

陶瓷材料,是可經由製程技術成膜於其他材料表面,將陶瓷材料的機能性賦予於其他材料上,亦具有提升耐磨性、表面硬度、抗腐蝕、抗靜電、絕緣、耐高溫、不導電性等功能。
可應用於燃料電池薄膜電極、電子元件絕緣體、電容器、醫用關節塗層、航太機具鍍膜等
而陶瓷材料的構造相當獨特,大多是由無機非金屬化合物組成,具有以下7大特徵:
  1. 結晶結構

    陶瓷材料通常是晶體,這意味著它們的原子或分子以有序的方式排列成晶體結構。這種有序排列賦予陶瓷材料許多優良的性能特點,如:硬度和耐磨性。
  2. 高熔點

    大多數陶瓷材料具有相對較高的熔點,故它們在高溫下可以保持穩定。而這一特點,也使陶瓷成為高溫應用的理想材料,如:燃氣爐和熔爐。
  3. 非導電性

    陶瓷通常是絕緣體、不導電,這使它們在電子和電氣應用中非常有價值,可以用於電絕緣和絕緣子等電氣元件。
  4. 晶粒結構

    陶瓷中的晶粒通常非常小,使得材料可以具有均勻的結構。然而,晶粒邊界也是材料中的弱點,因其較容易引起脆性。
  5. 脆性

    陶瓷材料通常非常脆弱且容易斷裂,這是由於它們的晶體結構和缺乏彈性變形的能力所致。
  6. 化學組成多樣性

    陶瓷材料的化學組成非常多樣,可以包括:氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等不同元素的組合。而不同的組成,也都將會影響材料的性質。
  7. 製造和加工

    陶瓷製造通常包括:粉末冶金、壓製、燒結、燒結、熔融和其他加工步驟,以形成所需的形狀和結構。

鈦酸鋇膜厚量測是什麼?從物理性質告訴你!

不同類型的陶瓷材料,會具有不同的結構和性質,以適應各種應用需求。
例如:氧化鋁陶瓷具有高硬度和化學穩定性,因此用於刀具和陶瓷軸承;而氮化硼陶瓷具有高溫穩定性,適用於高溫環境中。
故陶瓷材料的構造和性質,是會因具體材料類型而異。

鈦酸鋇膜厚量測

由於陶瓷材料的脆弱性和加工困難性,使的在製程中需要更精密的考量,例如:以即時監控厚度變化,達到材料目標成膜厚度及特性。
厚度量測可細分為2種:接觸式及非接觸式方式量測。
接觸式如:電子顯微鏡TEM或SEM等方式可直接量測薄膜厚度。但也可能直接對材料造成損害,使製程無法繼續進行,也是相當費時的量測方式;
非接觸式膜後量測,則可避免於量測時造成材料的傷害及不可恢復性、降低製程不良率。

鈦酸鋇膜厚量測條件與結果有哪些?

量測條件

  • 高感度多通道分光光譜儀 MCPD-9800
  • 量測項目:反射膜厚
  • 波長範圍:900~1600nm
  • 自動曝光時間:16ms
  • 積算回數:4
  • 測定spot size:4mm

量測結果

單層鈦酸鋇以n2.3代入FFT法解析,樣品厚度約為7μm 幅寬方向20點厚度分布清楚可見,中間厚兩端薄。
鈦酸鋇-1鈦酸鋇-2

薄膜鈦酸鋇及再現性

即使厚度僅有0.8μm也可直接測得
且連續量測十次再現性,跳動性僅有0.3nm、樣品厚度的0.01%
鈦酸鋇-3鈦酸鋇-4

大塚科技提醒你,必須要使用高感度光譜儀量測鈦酸鋇等陶瓷材料厚度,才可快速準確量得單點及面內多點厚度分布情況。
想了解更多有關於鈦酸鋇運用產業相關資訊,也可以到技術文章看看喔!


 

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