X熒光光譜儀在企業RoHS控管中的應用

一、前言

       隨著人類社會的不斷進步，技術也飛速的發展，把科學技術應用到生活中的產品也越來越多，各種電子電氣類的產品被研發出來應用到生活生產中，電子電氣類的產品一時間呈現出爆發式的增長，與此同時電子電氣類產品帶來的環境污染問題也越來越嚴重，隨著各國人們對環保意識的不斷提高，電子電氣產品引發的環境污染問題越來越受重視。各國也在21世紀初陸續出臺了相應的環保法規，而在這其中影響大，出名就是歐盟的環保RoHS指令。

二、什么是歐盟RoHS指令

歐盟RoHS指令是歐盟于2002年立法制定的 2002/95/EC（關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令）一項強制的法規，規定從2006年7月1日起生效，主要用于規范電子電氣類產品的材料及生產工藝，目的是在于減少用于電子電氣產品中對環境有較大污染的有害物質，指令要求從2006年7月1日起進入歐盟市場的電子電氣設備中含有鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯（PBB）、多溴聯苯醚（PBDE）6種有害物質不得超過指令規定的含量。

歐盟于2011年將原RoHS指令升級到2011/65/EU（ROHS2.0）并于2011年7月1日歐盟正式發布并于2013年1月3日起正式執行，代替2002/95/EC ROHS指令。新的指令不僅在限制物質上從初的6種，增加到10種，在處罰的力度和強法規的強制性也更強。

三、什么是X熒光光譜儀

X熒光光譜儀（XRF）是通過高壓電源產生的電子流打入X射線管中的靶材，產生初級X射線，初級X光通過濾鏡后照射到待測樣品上，激發樣品產生二次特征射線，也就是我們俗稱的X熒光，特征X熒光經過探測器后，其工作原理是：X射線管通過產生入射X射線（一次X射線），來激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。然后，儀器軟件將探測系統所收集 到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量

能量色散法是將X射線激發被測所有元素的熒光簡單過濾后，全部進入到檢測器中，利用儀器和軟件來分出其中的光譜。如測的為元素周期表中相鄰的兩個元素，會因光譜重疊而產生測量誤差。能量色散型儀器大的優點是不破壞被測的材料或產品，也不需要專業人員操作，缺點是對鉻和溴是總量測定（一般不影響使用，因為很多情況可以判定，如測鉻總量超標，常可知是不是六價鉻超標，特別是溴，如被作為阻燃劑加入，不管是那種溴，總量超標就不合格）

波長法是因其激發出的熒光足夠強，進到儀器中用來分析的光譜是單一元素（“過濾”了不需測的元素），不含其它元素的光譜，所以測量數據很準確。這種儀器的靈敏度比能量色散型高一個數量級，也就是說，所測的數據并不存在“灰色地域”，不存在測定后還需拿到檢測機構復檢。缺點是，波長法需將被測材料粉碎壓制成樣本后測才準確。所以，用在材料廠非常適合。如不制成樣本（非破壞），會因材料表面形狀不同而產生不同誤差。儀器操作也不需要專業人員。 四、X熒光光譜儀的優勢 1、 分析速度快。測定用時與測定精密度有關，但一般都很短，2～5分鐘就可以測完樣品中的全部待測元素。 2、X射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態無關，而且跟固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態也基本上沒有關系。（氣體密封在容器內也可分析）但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長變化等現象。特別是在超軟X射線范圍內，這種效應更為顯著。波長變化用于化學位的測定 。 3、非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態的改變，也不會出現試樣飛散現象。同一試樣可反復多次測量，結果重現性好。 4、X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析。 5、分析精密度高。 6、制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。 五、X熒光光譜儀在RoHS檢測上的應用 目前，許多電子電氣企業基本采用以下兩種方法解決產品的RoHS檢測：一是采用外送檢測機關，這種方法一般檢測時間很長，一個樣品六項指標全部檢測完需要7個工作日，且樣品抽樣量過小，這樣造成測試成本過高；二是自建實驗室 ，實驗室建造成本很高，動輒都要百萬元以上，同時需要配備多名專業人員，人工成本也是個不小的數目。 我國制訂的國家標準SJ/T 11365-2006《電子信息產品中有毒有害物質的檢測方法》，對RoHS要求中有害元素測試方法給予了限定，其中X射線熒光光譜法作為一種快捷、方便的方法被制定為快速篩選方法。 歐盟海關為了提高通關檢測效率，目前在電子電氣產品RoHS檢測上大多采用X熒光光譜檢測方法，對于X熒光光譜檢測合格的產品，基本可以快速放行。所以企業購置X熒光光  譜儀可以模擬歐盟的通關篩選過程，從而規避一些通關風險。另外現在國內可以檢測RoHS的X熒光光譜儀價格基本在10—50萬元左右，這比起自建一個專業實驗室或者長期送檢的費用要少很多，可以大大節省企業成本。