Determination of anions on the surface of printed circuit boards by IPC-TM-650 Method 2.3.28 using HPIC

Aplikace | 2022 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie
Zaměření
Polovodiče
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Ionická čistota povrchu DPS je klíčová pro spolehlivost elektronických sestav. Přítomnost aniontů na povrchu může vést k elektrochemické migraci, tvorbě dendritů, korozi a závadám v provozu. Cílená identifikace a kvantifikace jednotlivých iontů umožňuje přesnější hodnocení rizik a optimalizaci výrobních a čistících postupů.

Cíle a přehled studie


Cílem bylo vyvinout a ověřit metodu pro stanovení 14 aniontů podle IPC-TM-650 Metoda 2.3.28 na povrchu DPS pomocí vysokotlaké iontové chromatografie s potlačenou vodivostní detekcí. Studie popisuje postup extrakce kontaminantů, chromatografickou separaci a analytické parametry metody.

Použitá metodika a instrumentace


Ion­tový extrakční postup:
  • Vzorky DPS zabalené do potravních sáčků s přídavkem isopropanol-voda (75/25, v/v)
  • Ohřev na 80 °C po dobu 60 minut
  • Filtrace extraktu přes 0,2 µm šroubovací filtr
Chromatografická analýza:
  • Vysokotlaký IC systém Dionex ICS-5000+ HPIC
  • Aniontová kolona Dionex IonPac AS11-HC-4 µm s předkolonou AG11-HC
  • Eluent generovaný KOH pomocí EGC 500 KOH cartridge
  • CR-ATC 500 kontinuálně regenerovaná aniontová past
  • Dionex AERS 500e potlačovač ve vnějším vodním režimu
  • Detekce potlačenou vodivostí při 57 mA

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda umožnila separaci a kvantifikaci 14 aniontů od fluoru po fosfát ve stanovených koncentracích 0,05–50 mg/L. Pro oddělení malátu a sukcinátu byl aplikován gradient methanolu v eluentu. Koeficienty determinace kalibrací dosahovaly r2 > 0,999, limity detekce byly v rozsahu desítek µg/L. Precision (RSD) retention time i plochy píků byla < 0,1 % a < 3 %. Recovery studie pro acetát, adipát a síran vykázaly 87–114 % obnovení. Vzorky DPS obsahovaly převážně acetát, formát, chlorid, nitrát, síran s typickými hodnotami 0,08–4,4 µg/cm2, u ostatních aniontů byly hladiny pod detekčním limitem.

Přínosy a praktické využití metody


  • Možnost cílené identifikace jednotlivých aniontů pro efektivní řešení kontaminace
  • Vysoká citlivost a specifita díky potlačené detekci a eluentnímu generátoru
  • Rychlé stanovení v rozsahu ppb–ppm vhodné pro QA/QC v elektronickém průmyslu
  • Snadné rozšíření o další ionty či optimalizace gradientu podle analytických potřeb

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Automatizace a on-line monitoring čistoty DPS během výroby
  • Miniaturizace a rychlejší chromatografické metody využívající kolony s menšími částicemi
  • Kombinace s hmotnostní spektrometrií pro širší spektrum anorganických i organických kontaminantů
  • Zavedení vysokouhlíkové separace pro analýzu slabých organických kyselin a polymerních zbytků

Závěr


Vyvinutá HPIC metoda podle IPC-TM-650 umožňuje spolehlivé stanovení 14 klíčových aniontů na povrchu DPS. Metoda spojuje přesnou chromatografickou separaci, nízké limity detekce a vysokou reprodukovatelnost. Je vhodná pro nasazení v kontrolních laboratořích elektronické výroby a výzkumu.

Reference


  • IPC-TM-650 Metoda 2.3.28 Ionic Analysis of Circuit Boards by Ion Chromatography
  • Thermo Fisher Scientific Product Manual for Eluent Generator Cartridges P/N 065018, 2012
  • Thermo Fisher Scientific Product Manual for Continuously Regenerated Trap Columns CR-TC Doc No 031910, 2010
  • Thermo Fisher Scientific Product Manual for Dionex ERS 500 suppressor Doc No 031956, 2013
  • Thermo Scientific Application Note 1157 Determination of Organic Acids in Kombucha Using HPIC AN72118-EN, 2016
  • Brinkmann T., Specht C.H., Frimmel F.H. Non-Linear Calibration Functions in Ion Chromatography J. Chromatogr. A 957: 99–109, 2002

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Organic Acids in Kombucha Using a High-Pressure Ion Chromatography System
Higher Resolution Separation of Organic Acids and Common Inorganic Anions in Wine
Improved determinations of residual anions and organic acids to evaluate printed circuit board cleanliness
Determination of Organic Acids in Fruit Juices
Determination of Organic Acids in Fruit Juices
2014|Thermo Fisher Scientific|Aplikace