電子機器組立の世界では、高品質の合金を使用することが製品の成功に不可欠であり、材料の正確で精密な分析によって検証されます。IPC J-STD-006Cは、"合金中の各元素の割合は、十分な分解能を持つ任意の標準的な分析手順によって決定されなければならない "と述べています。この共同業界標準に目を通したとき、日常的な材料検査の多くが特定のIPCの方法を参照しているため、この表現が特に曖昧であることがわかりました。高純度金属の分析に携わるラボの大半は、ICP-OES（誘導結合プラズマ発光分光分析法）を採用していると思われる。この投稿が、ICP-OESの詳細と、この技術が必要とする専門知識について、少しでも光を当ててくれることを願っています。
ICP-OESの優れた点は、すべての金属分析物の濃度を高感度で同時に測定できることです。試料を液体媒体で調製すれば、装置での完全分析にかかる時間はわずか数分です。サンプル溶液はネブライザーに送られ、そこでミストに変換される。ミストは石英トーチに入り、そこでプラズマにさらされる。プラズマは、トーチを取り囲む高周波（RF）発生器のコイルによって生成され、強力な電磁場を作り出す。ガス（ほとんどの場合アルゴン）がトーチに供給され、その後イオン化され、高温プラズマが発生する（これがICP-OESの「ICP」である）。試料がトーチに接触すると、イオン化されたアルゴンによって原子がイオン化されます。各元素の原子は常に電子を奪われ、電子を取り戻し、この過程で電磁放射を放出します（もっと簡単に言えば、光を発生させます）。この放射線の波長は特定の元素を定性的に示し、各波長の放射線の強度は元素の濃度に対応する。光は分光器（OES）に入り、そこで波長ごとに分離され、検出器によって強度が測定される。これにより、関連する波長範囲内の放射線強度を示す発光スペクトルが生成される。目的の元素に対応する波長の強度は、確立された検量線と比較され、定量される。この検量線は通常、既知濃度の分析物を含む一連の溶液を測定することによって作成される線形回帰である。
ICP-OESによるSAC305の組成分析：フルスペクトル
ICP-OESによるSAC305の組成分析：分離銀波長
私たちの業界では、合金の正確な組成や不純物の濃度が重要です。ICP-OES分析は非常に気難しく、金属分析物のバルク金属を検査するには、独自の課題が山積しています。試料の効率的な溶解には、酸の適切な選択と熱の適用が必要です。例えば、錫は硝酸だけでは溶解しませんが、塩酸を使用すると銀が沈殿する危険性があるため、SAC305の試料を準備する際には特別な配慮が必要です。様々な合金を検査する場合、分析の順番にはある程度の規則性と理由が必要です。試料を不純物検査する場合、試料溶液中の組成元素の濃度はかなり高くなります。ある元素は、他の元素よりもシステムから洗い流すのが困難です。錫-鉛サンプルの後にSAC305サンプルを分析した場合、SAC305サンプルで検出された鉛レベルが誤って上昇し、許容できない偽陽性となる懸念があります。合金の順序と各元素が結果に及ぼす影響を認識することで、不純物の正確で一貫した定量が可能になります。さらに、特定の元素の存在は別の元素の測定を妨害することがあります。元素は通常、不純物分析に十分な感度を持つ波長をいくつか持っています。また、ある合金マトリックスに有効な波長が、別のマトリックスでは役に立たないこともあります。例えば、SAC305の試料では、一般的に使用される2つの波長の鉛の結果は一致しますが、金-錫の試料では、同じ2つの波長の鉛の結果は一致せず、正確な結果は1つだけです。各元素が発光スペクトルに与える影響と、レポート上の各結果の背後にある数学を理解することが重要です。
ICP-OESによる金属分析に関わる複雑な仕組みについては、まだほんの表面を掻いたに過ぎません。ここインジウムコーポレーションでは、品質チームが分析化学における豊富な経験を活かして、お客様のニーズ、期待、および要件を満たす、または上回る高品質の製品を提供しています。インジウムコーポレーションが提供するはんだ合金のカタログについては、ここをクリックして、はんだ合金選択ガイドをご覧ください。
