XRF技術作為RoHS2.0檢測儀的核心手段,憑借其快速、無損、高精度的特點,在電子電氣行業的質量控制中發揮著關鍵作用。盡管存在一定的局限性,但隨著探測器技術和數據分析算法的進步,XRF檢測的精度和適用范圍仍在不斷提升。
一、XRF技術的基本原理
X射線熒光光譜(XRF)是一種基于原子物理的檢測技術,其核心原理是:當高能X射線照射樣品時,樣品中的原子內層電子被激發并脫離軌道,形成空穴。隨后,外層電子躍遷填補空穴,并釋放特征X射線熒光。不同元素的熒光能量,因此通過檢測熒光光譜的波長和強度,即可確定樣品的元素組成及含量。
XRF檢測儀通常由以下核心組件構成:
1.X射線管:產生高能X射線,激發樣品中的原子。
2.樣品室:放置待測樣品,確保檢測穩定性。
3.探測器(如硅漂移探測器SDD):接收并分析熒光信號。
4.數據處理系統:將熒光信號轉換為元素濃度數據。
XRF技術可分為能量色散型(ED-XRF)和波長色散型(WD-XRF),其中ED-XRF因成本較低、檢測速度快,廣泛應用于RoHS檢測。
二、RoHS2.0檢測儀的工作流程
1.樣品制備
-固體樣品(如電路板、塑料件)可直接檢測。
-液體或粉末樣品需均勻鋪展,避免測量誤差。
2.X射線激發
-X射線管發射高能X射線,轟擊樣品表面,激發元素特征熒光。
3.熒光信號采集
-探測器接收熒光信號,并轉換為電信號。
4.光譜分析
-數據處理系統比對標準數據庫,識別Pb、Cd、Hg等RoHS受限元素的含量。
5.結果輸出
-檢測儀顯示各元素的濃度,并判斷是否符合RoHS2.0限值(如Cd≤100ppm,Pb≤1000ppm)。
三、XRF技術在RoHS檢測中的優勢與局限性
優勢
1.無損檢測:無需破壞樣品,適用于成品抽檢。
2.快速高效:單次檢測僅需幾十秒至幾分鐘,適合產線快速篩查。
3.多元素同時分析:可一次性檢測Pb、Cd、Hg、Cr、Br等多種元素。
4.高靈敏度:現代XRF檢測儀可檢測ppm級(百萬分之一)含量。
局限性
1.無法檢測化學形態:如XRF可測總Cr含量,但無法區分Cr??(有害)和Cr³?(無害)。
2.受樣品均一性影響:若樣品不均勻(如鍍層過薄或混合材料),可能影響精度。
3.需定期校準:檢測儀需使用標準樣品校準,以確保數據準確性。
四、XRF在電子電氣行業中的應用案例
1.PCB行業:用于檢測焊錫(Pb含量)、阻燃劑(Br含量)是否符合RoHS標準。
2.塑料行業:篩查塑膠件中的Cd、Hg等重金屬添加劑。
3.電池制造:確保鋰離子電池中的有害物質不超標。
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