Iontová chromatografie
ZaměřeníPolovodiče
VýrobceThermo 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
- 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.