X-ray螢光-XRF XRF與ICP-OES測試比較-以Ni-P鍍層中Pb含量為例

1.介紹

在檢測RoHS的法令中鉛的限制濃度是1000ppm，這種檢測方式在均質材料是沒有問題的，但當需要檢測到電鍍層中的鉛含量時，一般的XRF會因為鍍層以及基底的差異，會造成濃度被稀釋的狀況，而日本精工SEA系列的XRF可以做RoHS的檢測外還可以針對膜厚進行分析，透過檢量線法最多可以分析5層的差異，除了可以分辨鍍層厚度還可以量測出鍍層的元素含量，這些都是因為SEA1200VX搭載了SDD Vortex的檢測器，可以檢測微量的強度並有效地分析。

2.實驗條件

以下就是針對以Cu為基質電鍍上Ni-P，並檢測其中的鉛含量，利用SEA1200VX來進行檢測，透過XRF的特性對樣品進行非破壞性的分析，本實驗採用薄膜FP進行量測，樣品的面積是大於X-ray的照射範圍，Table1所顯示的是SEA1200VX的測試條件，其中條件2是為了要檢測P這個元素

3.資料結果

透過SEA1200VX的檢測，檢測電鍍層中的鉛含量約含有360ppm而鍍層的厚度為3μm，並進行10次的重複性的測試，Table2中的鍍層鉛含量平均值為347ppm，標準差為26.7ppm，CV為7.72%，而鍍層的厚度為3.04μm，標準差為0.059μm，CV為1.94%，這表示了XRF有極好的再現性以及穩定性，最後我們還使用了ICP-OES進行Pb含量的檢測，測出的結果為364ppm這與我們用XRF的設備檢測出的資料可以說差異非常的小。

4.結論

由以上的實驗我們可以知道在檢測電鍍層中的濃度，確實是可以利用XRF進行檢測，但是XRF的設備必須要是可支援鍍層厚度以及濃度，而搭配了SDD Vortex的檢測器更能夠有效地將微小的訊號量都接收起來判定，進而能夠檢測到鍍層中的微量鉛含量。
在檢測鍍層(Ni-P)時最好是能夠在真空狀態下進行檢測，因為如果是在真空狀況下透過P的強度高低可以對鍍層厚度進行補正，以便對於鉛含量可以有效的量測，而在檢測鍍層中的鉛含量時，只在100秒的檢測條件下就能夠做到重覆10次檢測CV在8%以內，更能夠確認了SDD Vortex的重要性。