Electronic base material tested for halogen-free definition applying Metrohm Combustion IC

Význam tématu

Dodržování omezení obsahu halogenů v elektronických materiálech je klíčové pro splnění směrnic RoHS a norem IEC. Materiály používané pro desky tištěných spojů (PCBs) musí vykazovat nízký obsah chloru a bromu, aby se minimalizovalo riziko korozivních produktů při recyklaci nebo likvidaci a zajistila se ekologická a zdravotní nezávadnost.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem Application Note CIC–015 je představit postup testování polymerního základního materiálu pro PCBs pomocí Metrohm Combustion IC podle IEC 61189-2. Studie demonstruje optimalizaci přípravy vzorků a analýzy pro spolehlivé stanovení obsahu halogenů při koncentracích v rozmezí stovek mg/kg.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek polymerního materiálu pro PCB je analyzován technologií spalovací iontové chromatografie (Combustion IC) s plamenným senzorem a inteligentní technikou částečného zásobníkového vstřikování (MiPT) včetně inline eliminace matrice.

• Přístrojové vybavení: 930 Compact IC Flex (modul 2.930.2560), IC Conductivity Detector (2.850.9010), MSM Rotor A (6.2832.000), Adapter sleeve pro Suppressor Vario (6.2842.020), 920 Absorber Module (2.920.0010), Combustion Module (2.136.0700), Autosampler MMS 5000, Kit pro analýzu pevných vzorků.
• Kolony: Metrosep A Supp 5 – 150/4.0, Metrosep A Supp 4/5 Guard/4.0, Metrosep A PCC 1 HC/4.0.
• Roztoky: Eluent 3,2 mmol/L Na2CO3 + 1,0 mmol/L NaHCO3; regenerant 100 mmol/L H2SO4; rinsing solution STREAM; absorber solution 100 mg/L H2O2.
• Provozní parametry: průtok 0,7 mL/min; injekční objem 100 µL (MiPT); tlak do 15 MPa; doba záznamu 20 min; teplota kolony 30 °C.
• Podmínky spalování: Ar 100 mL/min, O2 300 mL/min; teplota pece 1050 °C; post-combustion time 300 s; počáteční objem absorpčního roztoku 2,0 mL; přívod vody 0,1 mL/min.

Hlavní výsledky a diskuse

Měření tří paralelních analýz odhalilo hladiny chloru 746,6 mg/kg (RSD 2,8 %) a bromu 88,4 mg/kg (RSD 2,6 %), zatímco síra byla pod kvantifikační mezí. Nízké RSD svědčí o dobré opakovatelnosti a spolehlivé separaci aniontů i při složité matrici polymeru.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje komplexní řešení pro analýzu halogenů v pevných vzorcích s minimem manuálních kroků. Inline eliminace matrice zvyšuje přesnost a snižuje riziko kontaminace. Postup je vhodný pro rutinní kontrolu kvality i pro vývoj nových materiálů splňujících legislativní limity.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování může vést k rozšíření detekce na více prvků souběžně, integraci hmotnostní detekce pro identifikaci halogenovaných sloučenin a zvýšení míry automatizace přípravy vzorků pro vyšší propustnost laboratoře.

Závěr

Metrohm Combustion IC podle IEC 61189-2 představuje robustní a přesnou metodu pro stanovení halogenů v polymerních materiálech pro PCB. Nízké mezní hodnoty detekce a dobrá opakovatelnost umožňují spolehlivou kontrolu kompatibility s RoHS a IEC normami.

Reference

• Metrohm Application Note CIC–015, Metrohm AG.