RoHS compliance and halogen screening with handheld XRF analysis

Aplikace | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
X-ray
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Elektronické a elektrické výrobky mohou obsahovat nebezpečné těžké kovy a halogenované sloučeniny, které představují zdravotní a environmentální riziko, zejména při spalování a recyklaci. Směrnice RoHS stanovuje limity pro Pb, Hg, Cd, Cr(VI), PBB, PBDE a dále rozšiřuje zákaz ftalátů. Ruční analyzátory XRF poskytují rychlý a nedestruktivní screening pro zajištění souladu s regulacemi na místo a ve výrobním procesu.

Cíle a přehled studie / článku


Účelem článku je představit metodu ručního XRF screeningu s analyzátorem Niton XL5 Plus pro posouzení souladu elektrických a elektronických komponent se směrnicí RoHS a s normami pro halogeny. Popisuje pracovní postup, režimy měření, detekční limity a konkrétní příklady aplikace na PCB substrátech, pájecích bodech a polymerních vzorcích.

Použitá metodika a instrumentace


Popis přístroje a režimů měření:
  • Niton XL5 Plus: 5 W mini rentgenka, SDD detektor s grafenovým okénkem
  • Elektronické kovy a plastové režimy: standardless FP kalibrace
  • TestAll Mode: automatické rozpoznání materiálu (kov, sklo, plast)
  • Malé místo měření (3 mm) a standardní místo (8 mm)
  • Makro a mikro kamera pro záznam obrazu a polohu analýzy
  • Možnost nastavení více prahových profilů (RoHS, IEC, ASTM)
  • Korekce tloušťky vzorku pro přesnost plastů od 0,5 mm
  • Přenosný testovací stojan pro benchtop provoz


Hlavní výsledky a diskuse


Detekční limity (60 s analýza): Cd 3–140 ppm, Pb 1–79 ppm, Hg 1–150 ppm, Cr 4–66 ppm, Br 1–24 ppm.
Screening podle IEC 62321-3-1:
  • PCB substrát (plast): Br vysoké, výsledek „inconclusive“ – nutné další laboratorní testy pro identifikaci PBB/PBDE
  • Pájecí bod (cínová slitina): Pb >1300 ppm, výsledek „Fail“ – nesoulad s limitem RoHS
  • Polyethylenové pelety: Cl a Br pod individualními limity, součet Cl+Br >1500 ppm, výsledek „Fail“ podle IEC 61249

Přínosy a praktické využití metody


Ruční XRF umožňuje:
  • Rychlý on-site screening bez destrukce vzorku
  • Snížení počtu vzorků zasílaných do laboratoře a nákladů
  • Zvýšení průtoku vzorků a produktivity kontroly kvality
  • Jednoduché ovládání bez vysoké odbornosti uživatele
  • Důkazy o shodě ve výrobním a zkušebním procesu („trust but verify“)

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace datových systémů pro sledování a audit traceability měření
  • Další vylepšení citlivosti pro ultra stopové analýzy
  • Rozšíření databází kalibrací pro nové materiály a nanočástice
  • Komplexní multi-modalitní analytické přístroje v mobilním provedení

Závěr


Handheld XRF analyzátory, zejména Niton XL5 Plus, představují efektivní nástroj pro rychlé a nedestruktivní posouzení souladu s RoHS a normami na halogeny. Kombinace režimů měření, automatické detekce materiálu a robustní detekční limity umožňuje spolehlivý screening v terénu i výrobě, přičemž snižuje náklady a zvyšuje průtok vzorků.

Reference


  1. IEC 62321-1:2013 Determination of certain substances in electrotechnical products
  2. IEC 62321-3-1 Screening — Lead, mercury, cadmium, total chromium and total bromine by X-ray fluorescence spectrometry
  3. ASTM F2617-15 Test Method for Identification and Quantification of Chromium, Bromine, Cadmium, Mercury and Lead in Polymeric Material Using Energy Dispersive X-ray Spectrometer
  4. Thermo Fisher Scientific Application Note: Enhanced Sensitivity to Detect Phthalates by FT-IR
  5. Thermo Fisher Scientific Application Note: Rapid Determination of Phthalates in Polymers by GC-MS

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

A Practical Guide for Understanding and Testing Hazardous Substances in Electrical and Electronic Products
On-site screening of heavy metals in soils with the Niton XL5 Plus handheld XRF analyzer
XRF technology for non-scientists XRF technology in the field
Analysis of plastics and polymers for RoHS/WEE compliance by EDXRF