ICP-OES에 의한 금속의 조성 분석:기본 사항

전자 조립 분야에서, 고품질 합금의 활용은 성공적인 제품에 매우 중요하며 재료의 정확하고 정밀한 분석을 통해 검증됩니다. IPC J-STD-006C에는 "합금의 각 원소 비율은 충분한 분석능력을 가진 표준 분석 절차에 의해 결정되어야 합니다."라고 명시되어 있습니다. 공동 산업 표준(Joint Industry Standard)을 읽었을 때, 저는 많은 일상적인 재료 검사가 특정 IPC 방법을 참조하기 때문에 이 문구가 특히 모호하다고 생각했습니다. 고순도 금속 분석과 관련된 대부분의 실험실에서는 ICP-OES 또는 유도 결합 플라즈마 광 방출 분광법을 사용할 가능성이 높습니다. 본 게시물이 ICP-OES의 세부 사항과 기술에 필요한 전문 지식에 대해 약간의 정보를 제공하기를 바랍니다.

ICP-OES의 장점은 모든 금속 분석물의 농도를 고감도로 동시에 측정할 수 있다는 것입니다. 샘플이 액체 매질에서 준비되면, 기기에서 전체 분석을 수행하는 데 몇 분밖에 걸리지 않습니다. 샘플 용액은 안개로 변환되는 분무기로 펌핑됩니다. 안개는 석영 토치로 이동하여 플라즈마에 노출됩니다. 토치를 둘러싸고 강력한 전자기장을 생성하는 무선 주파수(RF) 발생기의 코일에 의해 플라즈마가 생성됩니다. 가스(거의 항상 아르곤)가 토치에 공급되고 이어서 이온화되어 고온 플라즈마(이것이 ICP-OES의 "ICP"임)를 생성합니다. 샘플이 토치를 만나면 원자는 이온화된 아르곤에 의해 이온화됩니다. 각 원소의 원자는 끊임없이 전자를 빼앗기고 전자를 되찾고 있으며, 이 과정은 전자기 복사를 방출합니다(또는 더 간단하게는 빛을 생성합니다). 이 방사선의 파장은 특정 원소를 정성적으로 나타내며 각 파장에 대한 방사선의 강도는 원소의 농도에 해당합니다. 빛은 분광계(OES)로 들어가며 여기서 파장 별로 분리되고 감지기가 강도를 측정합니다. 이는 관련 파장 범위 내에서 방사 강도를 나타내는 방출 스펙트럼을 생성합니다. 관심 원소에 해당하는 파장의 강도는 확립된 교정 곡선과 비교되고 정량화됩니다. 이 곡선은 일반적으로 농도가 알려진 분석 물질들이 들어있는 일련의 용액들을 측정하여 만든 선형 회귀입니다.

ICP-OES에 의한 SAC305의 조성 분석: 전체 스펙트럼

ICP-OES에 의한 SAC305의 조성 분석: 고립된 은 파장

저희 업계에서는 합금의 정확한 조성과 불순물의 농도에 관심을 가집니다. ICP-OES 분석은 상당히 까다로울 수 있으며, 금속 분석물에 대해 벌크 금속을 테스트하는 데는 많은 어려움이 있습니다. 샘플을 효율적으로 용해하려면 적절한 산을 선택하고 열을 가해야 합니다. 예를 들어, 주석은 질산만으로는 용액으로 만들 수 없지만 염산을 사용하면 은이 침전될 위험이 있으므로 SAC305 샘플을 준비하려면 약간 추가적으로 고려해야 합니다. 다양한 합금을 테스트하려면 분석 순서에 분별이 필요합니다. 샘플에 불순물이 있는지 테스트할 때, 샘플 용액의 조성 원소들의 농도는 상당히 높을 것입니다. 일부 원소들은 다른 원소들보다 시스템에서 헹구기가 더 어렵습니다. 주석-납 샘플 후에 SAC305 샘플을 분석하는 경우, SAC305 샘플에서 검출된 납 수치가 정도를 벗어나 상승하여 인정할 수 없는 거짓 양성 결과가 나올 우려가 있습니다. 합금들의 순서와 각 원소가 결과에 미치는 영향을 알고 있으면 불순물을 정확하고 일관되게 정량화할 수 있습니다. 또한, 특정 원소들의 존재는 다른 원소들의 측정을 방해할 수 있습니다. 원소는 일반적으로 불순물 분석에 충분히 민감한 몇 개의 파장들을 가집니다. 샘플 보고서는 특정 원소의 파장 간에 매우 다른 결과를 보여줄 수 있으며, 하나의 합금 매트릭스에 작동하는 파장이 다른 매트릭스에는 쓸모가 없을 수 있습니다. 예를 들어, SAC305 샘플에서, 일반적으로 사용되는 두 파장에 대한 납 결과는 일치할 수 있지만, 금-주석 샘플에서는 동일한 두 파장에 대한 납 결과가 일치하지 않고, 하나의 결과만 정확합니다. 각 원소가 방출 스펙트럼에 미치는 영향과 보고서의 각 결과 뒤에 있는 수학적 계산을 이해하는 것이 중요합니다.

저는 ICP-OES에 의한 금속 분석과 관련된 복잡한 내용의 겉핥기만 했습니다. 여기 Indium Corporation의 품질 팀은 고객의 요구, 기대 및 요구 사항들을 충족하거나 능가하는 고품질 제품을 제공하고자 분석 화학 분야의 풍부한 경험을 활용하고 있습니다. Indium Corporation에서 제공하는 솔더 합금 카탈로그를 보려면 여기를 클릭하여 솔더 합금 선택 가이드를 방문하세요.