在電子組裝的世界裡，使用高品質的合金是成功產品的關鍵，並透過材料的精確分析來驗證。IPC J-STD-006C 指出，「合金中各元素的百分比應使用任何具有足夠解析度的標準分析程序來確定」。當我通讀聯合工業標準時，我發現這個措辭特別含糊，因為許多例行材料檢驗都會提到某種 IPC 方法。大多數參與高純度金屬分析的實驗室可能會採用 ICP-OES，或電感耦合等離子體光學發射光譜法。希望這篇文章能讓您稍微瞭解 ICP-OES 的具體細節，以及這項技術所需的專業知識。
ICP-OES 的優點在於能夠以高靈敏度同時測量所有金屬分析物的濃度。在液體媒介中製備樣品後，儀器上的完整分析只需要幾分鐘。將樣品溶液泵入霧化器，在霧化器中將其轉化為霧氣。霧氣進入石英噴槍，在那裡受到等離子的作用。等離子體是由射頻 (RF) 發電機的線圈產生的，它包圍著火炬並產生強大的電磁場。氣體（幾乎都是氬氣）被供應到燒炬，隨後被電離，產生高溫等離子體（這就是 ICP-OES 的「ICP」）。當樣品遇到火炬時，原子會被離子化的氬電離。各元素的原子不斷被剝離電子並重獲電子，此過程會發出電磁輻射（或更簡單地說，會產生光線）。這種輻射的波長可以定性地表示特定元素，而每種波長的輻射強度與該元素的濃度相對應。光線進入光譜儀 (OES)，在此按波長分開，並由偵測器測量其強度。這會產生一個放射光譜，描述相關波長範圍內的輻射強度。與相關元素相對應的波長強度會與已建立的校準曲線進行比較，並依此進行量化。此曲線通常是透過測量一系列含有已知濃度分析物的溶液所建立的線性回歸。
利用 ICP-OES 分析 SAC305 的成分：全光譜
利用 ICP-OES 分析 SAC305 的成分：隔離銀波長
在我們的行業中，我們關心合金的精確成分以及雜質的濃度。ICP-OES 分析可能相當複雜，而且測試大宗金屬的金屬分析物質也是一連串的挑戰。要有效溶解樣品，必須選擇適當的酸性物質並加熱。舉例來說，單用硝酸不會使錫進入溶液，但使用鹽酸則有沉澱銀的風險，因此製備 SAC305 樣品時需要多花一點心思。如果要測試多種合金，分析的順序也需要一些邏輯和理由。當測試樣品的雜質時，樣品溶液中的組成元素濃度會相當高。有些元素比其他元素更難從系統中沖洗出來。如果在錫鉛樣本之後分析 SAC305 樣本，就會擔心在 SAC305 樣本中檢測到的鉛含量會錯誤地升高，造成無法接受的假陽性結果。了解合金的順序以及每種元素對結果的影響，將可對雜質進行準確一致的定量。此外，某些元素的存在會干擾另一種元素的量測。一種元素通常會有幾個波長對雜質分析有足夠的敏感度。在樣品的報告中，特定元素的波長之間可能會出現天差地別的結果，對某種合金基質有效的波長，對另一種基質可能毫無用處。例如，在 SAC305 樣品中，兩種常用波長的鉛檢測結果可能一致，但在金錫樣品中，同樣兩種波長的鉛檢測結果卻不一致，只有一種結果是準確的。瞭解每個元素對發射光譜的影響，以及報告上每個結果背後的數學原理是非常重要的。
ICP-OES 分析金屬所涉及的錯綜複雜問題，我只是略知一二。在 Indium Corporation，我們的品質團隊運用豐富的分析化學經驗，提供符合或超越客戶需求、期望及要求的優質產品。如需 Indium Corporation 所提供的焊料合金目錄，，請按此瀏覽焊料合金選擇指南。
