JP2005227274A - Component analysis method and component analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体の元素の成分分析方法及び成分分析装置に関するものである。 The present invention relates to a component analysis method and component analysis apparatus for an element of an object.
電気・電子製品に使用される一般的な回路基板において、プリント基板やフィルム基板上に実装された様々な回路部品ははんだを用いて接続されている。このような回路部品を基板に接続するためのはんだとしては、作業性および製品の信頼性の点から、鉛を多く含有する錫・鉛共晶はんだが広く使われてきた。 In general circuit boards used for electrical and electronic products, various circuit components mounted on a printed board or a film board are connected using solder. As a solder for connecting such a circuit component to a substrate, a tin-lead eutectic solder containing a large amount of lead has been widely used from the viewpoint of workability and product reliability.
このような鉛を含有するはんだを使用した回路基板を持つ使用済の電気・電子製品を廃棄する場合、屋外に放置したり、埋立て処分とすると、廃棄された製品から溶け出した鉛によって、地下水が汚染されて飲料水に混入し、人体に悪影響を及ぼす恐れがある。したがって、鉛を含有するはんだを使用した回路基板を持つ使用済の電気・電子製品は、鉛を含む汚染水が漏出しないよう、管理された管理型処分場に埋立て処分されている。
環境汚染をより確実に防止するためには、使用済の電気・電子製品を解体して分別し、回路基板を取り出した後、その回路基板から鉛を分離回収することが好ましい。しかし、鉛の分離回収には時間と労力が必要であり、リサイクルした鉛はかなり高い分離回収コストがかかっていた。
When disposing of used electrical and electronic products with circuit boards that use such lead-containing solder, if they are left outdoors or disposed as landfills, the lead that has dissolved from the discarded products Groundwater may be contaminated and mixed with drinking water, which may adversely affect the human body. Therefore, used electrical and electronic products having circuit boards using solder containing lead are disposed of in a managed and managed disposal site so that contaminated water containing lead does not leak.
In order to more reliably prevent environmental pollution, it is preferable to disassemble and separate used electrical and electronic products, take out the circuit board, and then separate and collect lead from the circuit board. However, separation and recovery of lead requires time and labor, and recycled lead has a considerably high separation and recovery cost.
近年、使用済の電気・電子製品を解体して取り出した廃棄すべき回路基板(以下、廃回路基板と略称する)を破砕した後、そこで得られた破砕物を乾留して回収する化学的な回収方法が用いられてきている。この化学的な回収方法によって、配線材料やメッキ材料として用いられている金、銀、銅、パラジウムといった比較的高価な金属(有価金属)を回収するリサイクルが行われ始めている。この際、廃回路基板に通常含まれるガラス等のケイ素化合物が、スラグとして回収される。このスラグは、例えばセメント原料等として有効にリサイクルすることができる。しかし、廃回路基板が鉛を含む場合、スラグに鉛が混入する。そのため、このスラグをセメント原料等として有効に活用するためには、鉛を分離回収する必要がある。しかしながら、現在のところ、このような鉛を含むスラグも、鉛の分離回収コストの問題から、リサイクルされずに管理型処分場に埋立てされているのが現状である。 In recent years, a circuit board to be discarded (hereinafter abbreviated as a waste circuit board) taken out after disassembling used electrical / electronic products is crushed, and then the obtained crushed material is dry-distilled and recovered. Recovery methods have been used. By this chemical recovery method, recycling for recovering relatively expensive metals (valuable metals) such as gold, silver, copper, and palladium used as wiring materials and plating materials has begun. At this time, a silicon compound such as glass usually contained in the waste circuit board is recovered as slag. This slag can be effectively recycled as, for example, a cement raw material. However, when the waste circuit board contains lead, lead is mixed into the slag. Therefore, in order to effectively use this slag as a cement raw material or the like, it is necessary to separate and recover lead. However, at present, due to the problem of lead separation and recovery cost, such slag containing lead is not yet recycled but is landfilled in a managed disposal site.
そこで、近年、環境汚染を確実に防止し、リサイクルを容易に行うことができるよう、錫・鉛共晶はんだから、鉛を含有しないはんだ、いわゆる鉛フリーはんだへの切替えが進められている。特に、回路基板の製造会社では各社とも、錫・鉛共晶はんだから鉛フリーはんだへの切替えを精力的に進めている。鉛フリーはんだを使用した廃回路基板を破砕して乾留すれば、有価金属を回収することができると共に鉛を含まないスラグを回収することができる。このため、回収されたスラグをセメント原料等として有効に活用することができる。 Therefore, in recent years, switching from tin-lead eutectic solder to lead-free solder, so-called lead-free solder, has been promoted so as to reliably prevent environmental pollution and facilitate recycling. In particular, circuit board manufacturers are energetically switching from tin-lead eutectic solder to lead-free solder. If a waste circuit board using lead-free solder is crushed and dry-distilled, valuable metals can be recovered and slag containing no lead can be recovered. For this reason, the recovered slag can be effectively used as a cement raw material or the like.
現在知られている実用的な鉛フリーはんだは、錫・鉛共晶はんだと比べて融点が高い。例えば、現在鉛フリーはんだの主流になると考えられているSn−Ag−Cu系鉛フリーはんだは融点が216〜220℃であり、錫・鉛共晶はんだは融点が183℃程度である。このように、鉛フリーはんだは錫・鉛共晶はんだと比べて融点が高いため、鉛フリーはんだを用いた場合には高い温度ではんだ付け作業を行う必要がある。したがって、回路部品の中には、従来のはんだ付け作業温度に対しては耐熱性を有しているものであっても、このような高いはんだ付け作業温度に対しては耐熱性に問題がある回路部品も存在する。また、回路部品のリードの材料や形状によってははんだ付け作業後に個別に信頼性試験による確認が必要な場合がある。 The currently known practical lead-free solder has a higher melting point than tin-lead eutectic solder. For example, Sn—Ag—Cu lead-free solder, which is currently considered to be the mainstream of lead-free solder, has a melting point of 216 to 220 ° C., and tin / lead eutectic solder has a melting point of about 183 ° C. Thus, since lead-free solder has a higher melting point than tin-lead eutectic solder, it is necessary to perform soldering work at a high temperature when lead-free solder is used. Therefore, even if some circuit components have heat resistance with respect to the conventional soldering operation temperature, there is a problem with heat resistance with respect to such a high soldering operation temperature. There are also circuit components. In addition, depending on the material and shape of the lead of the circuit component, confirmation by a reliability test may be necessary after soldering work.
したがって、回路基板やそれを用いた製品に使用するはんだの全てを鉛フリーはんだに置換えることは難しく、一部の回路基板においては鉛含有はんだが使用されている。また、既に製造されて使用されている電気・電子製品には鉛含有はんだを用いた製品が数多く存在する。このために、使用済の電気・電子製品を解体して分別し、回路基板を取出す作業現場においては、鉛含有はんだを用いた回路基板と鉛フリーはんだを用いた回路基板とが混在することは避けられない状況である。 Therefore, it is difficult to replace all of the solder used in the circuit board and products using the same with lead-free solder, and lead-containing solder is used in some circuit boards. In addition, there are many products using lead-containing solder among electrical and electronic products that are already manufactured and used. For this reason, circuit boards using lead-containing solder and circuit boards using lead-free solder are mixed at the work site where used electrical and electronic products are disassembled and separated, and the circuit board is taken out. This is an unavoidable situation.
鉛フリーはんだを使用した廃回路基板を分別する有効な手段がなければ、鉛含有はんだを用いた回路基板と鉛フリーはんだを用いた回路基板とが混在したままでリサイクルや廃棄処理を行うことになる。このような処理を行う結果、次のような問題が生じる。
まず、鉛フリーはんだを用いた廃回路基板のみであれば、廃回路基板の破砕および乾留によって得られるスラグを、例えばセメント原料等として有効に活用することができる。しかしながら、鉛フリーはんだを用いた廃回路基板と鉛含有はんだを用いた回路基板が混在していると、スラグに鉛が混入し、セメント原料等として有効に活用できなくなる。したがって、せっかく鉛フリーはんだを使用した回路基板も、有価金属を回収した後、鉛含有はんだを使用した廃回路基板の残滓と一緒に管理型処理場に埋立てざるを得なくなる。
If there is no effective means of separating waste circuit boards that use lead-free solder, recycling and disposal will be performed while circuit boards using lead-containing solder and circuit boards using lead-free solder are mixed. Become. As a result of such processing, the following problems occur.
First, if only a waste circuit board using lead-free solder is used, slag obtained by crushing and dry distillation of the waste circuit board can be effectively used as, for example, a cement raw material. However, if a waste circuit board using lead-free solder and a circuit board using lead-containing solder are mixed, lead is mixed into the slag and cannot be effectively used as a cement raw material. Therefore, the circuit board using lead-free solder has to be buried in the management-type treatment plant together with the residue of the waste circuit board using lead-containing solder after recovering valuable metals.
また、廃回路基板の破砕、乾留、そして有価金属の回収によって得られるスラグから鉛を回収処理する場合、鉛含有はんだの中に鉛フリーはんだが混在していると、鉛の含有率が低下し、かえって鉛の分離回収コストが高くなるという問題もある。
したがって、低コストで簡易に鉛含有はんだを用いた回路基板と鉛フリーはんだを用いた回路基板とを選別する方法の実現が望まれている。
In addition, when recovering lead from slag obtained by crushing waste circuit boards, dry distillation, and recovery of valuable metals, if lead-free solder is mixed in lead-containing solder, the lead content decreases. On the contrary, there is also a problem that the cost of separating and recovering lead becomes high.
Therefore, it is desired to realize a method for easily selecting a circuit board using lead-containing solder and a circuit board using lead-free solder at low cost.
鉛含有はんだや鉛フリーはんだは共に錫を主成分としていることから、極くわずかに光沢に差はあるが、目視で見分けることは困難である。そこで、回路基板に識別マークやバーコード等を設けることにより、鉛含有はんだを用いた回路基板と鉛フリーはんだを用いた回路基板とを選別する方法が、例えば、日本の特開2000−269614号公報に開示されている。 Since both lead-containing solder and lead-free solder are mainly composed of tin, there is a slight difference in gloss, but it is difficult to distinguish them visually. Therefore, a method of selecting a circuit board using lead-containing solder and a circuit board using lead-free solder by providing an identification mark, a bar code, or the like on the circuit board is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-269614. It is disclosed in the publication.
しかしながら、識別マークやバーコード等による選別方法では、軽量化、薄型化、そして小型化が要望される電気・電子製品において、回路基板に識別マークやバーコード等を設けるためのスペースを確保できない場合がある。また、識別マークやバーコード等が小さくなり識別が困難になる場合も考えられる。さらに、回路基板の作製工程において、識別マークやバーコード等を設けるための工程が必要となり、製造コストが高くなるという問題がある。 However, the sorting method using identification marks, barcodes, etc., cannot secure space for providing identification marks, barcodes, etc. on circuit boards in electrical and electronic products that are required to be lighter, thinner, and smaller. There is. In addition, there may be a case where the identification mark, bar code, or the like becomes small and the identification becomes difficult. Further, in the circuit board manufacturing process, a process for providing an identification mark, a bar code, or the like is required, which raises a problem that the manufacturing cost increases.
また、使用済の電気・電子製品を解体・分別して回路基板を取出す作業においては、多数の製造会社の製品や回路基板が混在する。そのため、特開2000−269614号公報に開示された選別方法は、識別マークやバーコード等の標準化が必須である。しかし、このような標準化は容易に実現できるものではなく、また早期に達成できる確実な方法と言えるものでもなかった。 In addition, in the work of disassembling and separating used electrical / electronic products and taking out circuit boards, products and circuit boards of many manufacturing companies are mixed. Therefore, the sorting method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-269614 requires standardization of identification marks, barcodes, and the like. However, such standardization cannot be easily realized, and is not a reliable method that can be achieved at an early stage.
また、鉛フリーはんだであっても回路部品の中にはリード線に鉛含有はんだメッキを施しているものが多数存在している。これらが一時期に同時に全て鉛フリーに置き換わることは現実的に不可能である。したがって、鉛含有はんだメッキの回路部品と鉛フリーメッキの回路部品が混在することが予測される。しかし、識別マークやバーコード等だけでこれらを表すことは現実的に不可能である。 Even among lead-free solders, there are many circuit components in which lead wires are plated with lead-containing solder. It is practically impossible to replace them all lead-free at the same time. Therefore, it is predicted that lead-containing solder-plated circuit components and lead-free plated circuit components coexist. However, it is practically impossible to represent these only with identification marks, bar codes, and the like.
また、廃回路基板には、鉛とは別に廃棄物の焼却処理段階においてダイオキシン発生の心配のある臭素に関する問題を有している。
回路基板における回路部品が搭載されるプリント基板には、通常、合成樹脂を主成分とする絶縁性材料が用いられる。この絶縁性材料は、一般に、使用時の安全性、例えばUL規格(米国の安全規格)に定められた難燃性の要求基準を満たすために、その大半が、臭素を含むハロゲン系難燃剤(臭素化ジフェニルエーテル系化合物や臭素化ビフェニル化合物など)を含んでいる。このような臭素を含むハロゲン系難燃剤は、回路基板を廃棄物として焼却した場合に、不完全燃焼によりダイオキシンを発生する可能性がある。そのため、このような臭素を含む回路基板は、焼却せずに埋め立てるか、或いはダイオキシンを発生させないように燃焼条件を厳重に管理して焼却処理を行う必要がある。
Further, the waste circuit board has a problem related to bromine, which may cause dioxin generation in the waste incineration stage, in addition to lead.
An insulating material mainly composed of a synthetic resin is usually used for a printed circuit board on which circuit components in the circuit board are mounted. In general, in order to meet the safety requirements in use, for example, the flame retardance requirements set forth in UL standards (US safety standards), most of the insulating materials are halogen-based flame retardants containing bromine ( Brominated diphenyl ether compounds and brominated biphenyl compounds). Such a halogen-based flame retardant containing bromine may generate dioxins due to incomplete combustion when the circuit board is incinerated as waste. Therefore, such a circuit board containing bromine needs to be buried without being incinerated or subjected to incineration treatment under strictly controlled combustion conditions so as not to generate dioxins.
近年、臭素を含まないハロゲンフリーのプリント基板の開発が進んでいる。このようなプリント基板では、焼却時にダイオキシンを発生する心配がない。しかしながら、既に製造されて使用されている電気・電子製品には臭素を含むハロゲン系難燃剤を用いた製品が数多く存在する。このため、使用済の電気・電子製品を解体および分別して回路基板を取出す作業現場では、臭素を含むハロゲン系難燃剤を用いた回路基板とハロゲンフリーの回路基板とが混在することは避けられない。 In recent years, development of halogen-free printed circuit boards containing no bromine has been progressing. With such a printed circuit board, there is no fear of generating dioxins during incineration. However, there are many products using halogen-based flame retardants containing bromine in electrical and electronic products that are already manufactured and used. For this reason, it is inevitable that circuit boards using halogen-based flame retardant containing bromine and halogen-free circuit boards coexist at the work site where used electrical and electronic products are disassembled and separated to take out the circuit boards. .
ハロゲンフリーの回路基板の中に臭素を含むハロゲン系難燃剤を用いた回路基板が混入していると、焼却時にダイオキシンを発生する心配がある。また、ダイオキシンを発生させないような処理を行うと、処理コストが嵩むことになる。
そのため、ダイオキシンの発生を未然に防ぐ観点や、処理コストを低減する観点から、回路基板の廃棄処理段階で、臭素を含む回路基板と臭素を含まない回路基板とを分別して廃棄処理することが、望ましい。
従来の廃棄物の分別方法としては、蛍光X線を用いた分別方法が知られている。例えば、特開平10−267868号公報には、廃棄物に一次X線を照射し、廃棄物から発生する固有X線に基づいて廃棄物の識別を行う部材識別装置が提案されている。また、特開2002−310952号公報には、廃回路基板表面を蛍光X線分析装置で分析し、その分析結果に基づいて鉛の含有の有無を判定し、鉛を含有する廃回路基板と表面に特定元素を含有しない廃棄物とを分別する方法が提案されている。これらの従来の装置は、ベルトコンベヤ上の廃棄物を密閉室内で分析して識別する大型の装置である。
If a circuit board using a halogen-based flame retardant containing bromine is mixed in a halogen-free circuit board, dioxins may be generated during incineration. In addition, if processing that does not generate dioxins is performed, processing costs increase.
Therefore, from the viewpoint of preventing the generation of dioxins and reducing the processing cost, it is possible to separate and dispose of the circuit board containing bromine and the circuit board not containing bromine at the stage of disposal of the circuit board. desirable.
As a conventional waste sorting method, a sorting method using fluorescent X-rays is known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-267868 proposes a member identification device that irradiates waste with primary X-rays and identifies the waste based on unique X-rays generated from the waste. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-310952 discloses that a waste circuit board surface is analyzed with a fluorescent X-ray analyzer, and whether or not lead is contained is determined based on the analysis result. A method for separating wastes that do not contain a specific element is proposed. These conventional devices are large devices that analyze and identify the waste on the belt conveyor in a sealed chamber.
さらに、特開2000−258347号公報には、ICP(Inductively Coupled Plasma:高周波誘導結合プラズマ)発光分析技術が開示されている。この発光分析技術においては、分析対象であるはんだサンプルを作成して用いている。作成されたはんだサンプルが混入したキャリアガスを管に流し、その管の外側に巻いたコイルに高周波電流を流すことによってプラズマを作り出し、当該サンプルを発光させることによって分光分析を行うものである。
しかしながら、上記の従来の分析技術においては、分析操作の手順が複雑であり、分析処理に長時間がかかり、また、高価な分析設備を必要とするという問題点があった。また、分析に真空処理を要するため、頑丈な真空容器やそのための真空ポンプを必要とし、装置が大型化するという問題点があった。
本発明は、上記の従来技術における問題点に鑑み、分析操作の手順が簡単であり、短時間に分析ができ、また、低コストで分析処理を実現することのできる成分分析方法及び成分分析装置を提供することを目的としている。
However, the above-described conventional analysis techniques have a problem that the procedure of the analysis operation is complicated, the analysis process takes a long time, and expensive analysis equipment is required. Moreover, since a vacuum process is required for analysis, a sturdy vacuum vessel and a vacuum pump therefor are required, and there is a problem that the apparatus becomes large.
In view of the above-described problems in the prior art, the present invention provides a component analysis method and a component analysis apparatus that have a simple analysis procedure, can perform analysis in a short time, and can realize analysis processing at low cost. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明に係る成分分析方法は、特定の元素に対して大気圧下でプラズマを照射したときの波長と発光強度との関係から発光強度のピーク値を有する特定の波長を選定する選定ステップ、
大気圧下でプラズマを被分析対象物体に照射し、前記選定ステップで選定された波長において前記被分析対象物体の発光強度を測定するモニタリングステップ、及び
前記モニタリングステップにおける測定された発光強度と、前記選定ステップにおける波長の発光強度とを比較して、前記被分析対象物体に含まれる前記元素の有無を判定する判定ステップ、を有する。
上記の処理工程を有する本発明に係る成分分析方法によれば、分析操作の手順が簡単で、短時間に分析ができ、また、安価な分析を実現できる。また、本発明に係る成分分析方法によれば、被分析対象物体の分別を容易に、且つ確実に行うことが可能となる。
In order to achieve the above object, the component analysis method according to the present invention has a specific emission intensity peak value from the relationship between the wavelength and emission intensity when a specific element is irradiated with plasma under atmospheric pressure. Selection step to select the wavelength,
A monitoring step of irradiating the object to be analyzed with plasma under atmospheric pressure, and measuring the light emission intensity of the object to be analyzed at the wavelength selected in the selection step; and the light emission intensity measured in the monitoring step; A determination step of comparing the emission intensity of the wavelength in the selection step to determine the presence or absence of the element contained in the object to be analyzed.
According to the component analysis method according to the present invention having the above processing steps, the analysis procedure is simple, analysis can be performed in a short time, and inexpensive analysis can be realized. Moreover, according to the component analysis method according to the present invention, it is possible to easily and reliably perform the separation of the object to be analyzed.
上記目的を達成するために、本発明に係る成分分析装置は、被分析対象物体を載置する試料台、
内部にガス流路を有する放電電極、
前記放電電極にガスを供給するガス供給部、
前記放電電極に電力を供給する電源、
前記放電電極と前記被分析対象物体との間に生じるプラズマに近接して配置される発光入力部を有し、プラズマの照射により生じる前記被分析対象物体からの光を透過する透光材料で形成された透光部、
前記透光部からの光における特定の波長の光のみを透過するフィルタ、及び
前記フィルタを透過した光の発光強度を測定し、前記被分析対象物体に含まれる特定の元素の有無を判定する制御装置、を具備する。
上記のように構成された本発明に係る成分分析装置によれば、分析操作の手順が簡単で、短時間に分析ができ、かつ、低コストの分析を実現できる。
In order to achieve the above object, a component analyzer according to the present invention includes a sample stage on which an object to be analyzed is placed,
A discharge electrode having a gas flow path therein;
A gas supply unit for supplying gas to the discharge electrode;
A power source for supplying power to the discharge electrode;
It has a light emission input portion arranged close to the plasma generated between the discharge electrode and the object to be analyzed, and is formed of a translucent material that transmits light from the object to be analyzed generated by plasma irradiation. Translucent part,
A filter that transmits only light of a specific wavelength in the light from the light transmitting section, and a control for measuring the emission intensity of the light transmitted through the filter and determining the presence or absence of a specific element contained in the object to be analyzed Device.
According to the component analyzer according to the present invention configured as described above, the procedure of the analysis operation is simple, analysis can be performed in a short time, and low-cost analysis can be realized.
以上のように、本発明によれば、小型の装置により、分析操作の手順が簡単で、短時間に分析ができる。また、本発明の成分分析方法及び成分分析装置を用いることにより、低コストの分析を実現することができる。したがって、家電などの廃棄物を処理する現場で簡単にプリント基板などの分別を行うことができる。また、定量的な分析が不要な場合において、ある元素が主成分として含まれているか否かを簡易的に評価する方法として、広範に適用することができる。 As described above, according to the present invention, the analysis procedure is simple and the analysis can be performed in a short time with a small apparatus. Moreover, low-cost analysis can be realized by using the component analysis method and the component analysis apparatus of the present invention. Therefore, it is possible to easily sort printed boards at a site where waste such as home appliances is processed. Further, when a quantitative analysis is not required, it can be widely applied as a method for simply evaluating whether or not a certain element is included as a main component.
以下、本発明の成分分析方法及びその成分分析方法を用いた成分分析装置の好適な実施例を添付の図面を参照しつつ説明する。 Preferred embodiments of a component analysis method and a component analysis apparatus using the component analysis method of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
《第1実施例》
以下、本発明の第1実施例について、添付の図1から図6を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施例において用いた第1の成分分析装置を示す概略構成図である。図2は第1実施例の第1の成分分析装置におけるプラズマを発生させている部分を示す拡大断面図である。第1実施例においては検査対象が回路基板におけるプリント基板の場合について説明するが、検査対象がフィルム基板であっても同じである。
<< First Example >>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first component analyzer used in the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion where plasma is generated in the first component analyzer of the first embodiment. In the first embodiment, the case where the inspection target is a printed circuit board on the circuit board will be described, but the same applies to the case where the inspection target is a film substrate.
図1は、検査対象である廃棄されたプリント基板1が第1実施例の第1の成分分析装置200によりはんだの成分分析検査を行っている状態を示す図である。図1に示すように、第1の成分分析装置200は、プラズマを発生させるプラズマ発生部200Aとプラズマを受光して成分を分析する成分分析部200Bとにより構成されている。プラズマ発生部200Aは、大気圧プラズマ源2、ガス供給装置3、電源4、及び排気装置55を具備している。成分分析部200Bは透光部6、フィルタ7、フォトダイオード8、制御装置9、スピーカ10、及びインジケータ11を具備している。なお、第1実施例においては大気圧にてプラズマを発生させる構成であり、ここで大気圧とは0.8気圧から1.2気圧[atm]の間をいう。以下の実施例においても同様である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a discarded printed
図2に示すように、プラズマ発生部200Aの大気圧プラズマ源2は、ガス流路14を内部に有しており、実質的に円筒形状を有する放電電極13と、その放電電極13の先端を覆う誘電体12と、放電電極13の外周面を被覆する絶縁体53と、絶縁体53を覆う金属製のカバー54と、を有している。この大気圧プラズマ源2とガス供給装置3との間は、ステンレス管71により接続されており、ステンレス管71内のガス流路73が大気圧プラズマ源2内のガス流路14と連通するよう構成されている。大気圧プラズマ源2の放電電極13とステンレス管71とは、絶縁物を介してボルト50により接続されている。ボルト50は、ステンレス管71のフランジに取付けられたセラミックブッシュ51、及びステンレス管71のフランジと放電電極13のフランジとの間のセラミックリング52を貫通して、放電電極13にねじ込まれている。また、セラミックリング52の中央部分には多孔質で通気性のある多孔質セラミック72が設けられている。このように多孔質セラミック72が設けられているため、大気圧プラズマ源2は配管内での放電防止効果を有する。この結果、ステンレス管71のフランジと放電電極13のフランジとは絶縁状態で互いに固着されている。第1実施例におけるセラミックリング52及び多孔質セラミック72の材料は、アルミナ(Al2O3)を用いた。しかし、セラミックリング52及び多孔質セラミック72の材料は、その他のセラミックを用いることが可能であり、例えば、ジルコニア(ZrO2)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化シリコン(SiN)、及び炭化シリコン(SiC)を用いて形成することが可能である。なお、大気圧プラズマ源2とステンレス管71における継ぎ手近傍の配管内における放電防止効果をさらに向上させる構成としては、図3に示す構成がある。図3において、図2に示した構成と異なる点は、多孔質セラミック72Aの形状である。図3に示すように、セラミックリング52の中央部分に設けられた多孔質で通気性のある多孔質セラミック72Aの一方の端部は、放電電極13の内部に突出している。また、多孔質セラミック72Aの他方の端部はステンレス管71の内部に突出している。このように構成された多孔質セラミック72Aは、継ぎ手近傍の配管内において優れた放電防止効果を有する。
As shown in FIG. 2, the atmospheric
大気圧プラズマ源2の放電電極13は電源4に接続されており、高周波電力が供給されている。一方、大気圧プラズマ源2の外皮となるカバー54は接地されており、かつステンレス管71も接地されている。したがって、大気圧プラズマ源2は、検査対象であるプリント基板1に対して検査官が手で持って操作できる優れた操作性を有する構成であり、プリント基板1の所望の位置に容易に配置できる。
図2に示すように、成分分析部200Bにおける透光部6は、光ファイバ6A、その外周面を覆うバッファコーティング層6B、及び金属製のカバー6Cにより構成されている。上記のように構成された透光部6は、屈曲性を有しており、検査官が手で持って所望の位置に配置できる。
The
As shown in FIG. 2, the
次に、上記のように構成された第1実施例の第1の成分分析装置200を用いて廃棄されたプリント基板1におけるはんだの成分分析検査を行う方法について説明する。
検査対象である廃棄されたプリント基板1が試料台18上に配置される。この試料台18はベルトコンベヤであり、検査対象のプリント基板1が検査位置に順次搬送されるよう構成されている。
Next, a method for performing a component analysis inspection of solder on the printed
The discarded printed
図2に示すように、プリント基板1には電子部品16が実装されており、プリント基板1のランド15に電子部品16の端子がはんだ17により接続されている。このはんだ17を被分析対象物体として、検査官ははんだ17が付着しているランド15に近接して大気圧プラズマ源2の先端を配置する。また、透光部6の先端もランド15に近接して配置する。このとき、排気装置55の排気ノズルもランド15の方向に向けて配置する。プリント基板1は試料台18上にはんだ17が上向きとなるよう載置されている。この試料台18は樹脂で形成した例で説明するが、導電体の構成でもよい。その場合には、試料台18を接地して使用する。
As shown in FIG. 2, an
図2に示すように、大気圧プラズマ源2において、被分析対象物体であるはんだ17に最も近接してプラズマ5に接触する部分が誘電体12により構成されている。この誘電体12は放電電極13のプラズマ側先端に設けられており、高周波電力が供給される放電電極13が直接的に被分析対象物体と対向しないよう構成されている。ガス供給装置3からの不活性ガス、例えばヘリウムガスは、ステンレス管71のガス流路73、通気性を有する多孔質セラミック72及び放電電極13内のガス流路14を矢印のように流れる。
As shown in FIG. 2, in the atmospheric
上記のように、大気圧プラズマ源2、透光部6及び排気装置55の排気ノズルを配置した後、ガス供給装置3より大気圧プラズマ源2に不活性ガス、例えばヘリウムガスを1000sccm(100sccm以上10slm以下程度が望ましい)の量を供給しつつ、電源4より周波数13.56MHzの高周波電力200W(10W以上500W以下が望ましい)を供給する。この結果、大気圧プラズマ源2とランド15間にプラズマ5が発生する。プラズマ5により照射された被分析対象物体からの光は、透光部6の光ファイバ6Aを通じて波長666nmの光を透過するフィルタ7に導かれる。フィルタ7を通過した光はフォトダイオード8に導かれてモニタリングされる。透光部6の光ファイバ6Aのプラズマ側の先端が、プラズマ5により照射された被分析対象物体からの光が入射される発光入力部100となる。
As described above, after disposing the atmospheric
光ファイバ6Aを通りフォトダイオード8で光電変換された信号は、成分分析部200Bの制御装置9に送られる。制御装置9はプラズマ5の発光から被分析対象物体であるはんだ17に含まれる元素を判別する。重金属元素は高温に加熱されると励起されて発光する。その波長はその元素固有のものであり、その強度は含有量に比例する。したがって、はんだ17が励起されて生じたプラズマ5の光を分光分析することにより、被分析対象物体が鉛を含有するはんだか、若しくは鉛フリーはんだかが判別される。すなわち、特定の波長におけるプラズマ5の発光強度があらかじめ定めた値よりも高ければ、被分析対象物体であるはんだ17は鉛を含有すると判定する。同時に、はんだが鉛を含むと判定されると、スピーカ10から検出音が発せられるとともに、インジケータ11が点灯して、検査者にその旨を通知する。すなわち、図1に示した第1の成分分析装置200は、特定の元素、例えば鉛を検出したとき、その旨を音及び/又は光で検査者に知らせるための報知部が成分分析部200Bに備えられている。
A signal that is photoelectrically converted by the
図1に示した第1の成分分析装置200は、被分析対象物体において含有するか否かを判定する元素の発光ピークがあらかじめ明らかとなっている場合に用いることができる。第1の成分分析装置200においては、フィルタ7によって特定波長の光を取り出し、その光の発光強度を測定する方法である。したがって、第1の成分分析装置200は、極めて低コストで成分分析装置を構成することが可能となるとともに、取り扱いの容易な小型の装置となる。
なお、被分析対象物体において判定する元素の発光ピークをあらかじめ明らかにするためには、図4に示す第2の成分分析装置300が用いられる。第2の成分分析装置300において、前述の第1の成分分析装置200と異なるところは成分分析部300Bの構成である。したがって、第2の成分分析装置300のプラズマ発光部300Aは、第1の成分分析装置200のプラズマ発光部200Aと同じ構成である。このため、第2の成分分析装置300において、第1の成分分析装置200の構成と同じ機能を有するものには同じ符号を付し、その説明は省略する。
The first
Note that the
図4に示す第2の成分分析装置300においては、透光部6の光ファイバからの光がそのまま分光装置19に供給されて、第1の成分分析装置200より広い波長範囲の発光強度を測定する。なお、第2の成分分析装置300は、成分が全く未知の物体の成分分析にも用いることができる。
図5は、第2の成分分析装置300において、鉛を含有するはんだを用いて電子部品が実装されたプリント基板を分析したときの発光スペクトルである。また、図6は、第2の成分分析装置300において、鉛フリーはんだ(錫−銀−銅を主成分とするもの)を用いて電子部品が実装されたプリント基板を分析したときの発光スペクトルである。図5及び図6を比較すると、鉛を含有するはんだの場合にのみ見られる発光ピークがいくつかあることがわかる。すなわち、波長が427nm(図5における“A”で囲むピーク)、666nm(図5における“B”で囲むピーク)、730nm(図5における“C”で囲むピーク)である。これらの波長は、いずれも鉛特有の発光であると考えられる。したがって、これらの波長のいずれかを、モニタリングすることにより、検査対象のプリント基板において用いられているはんだが、鉛を含有するはんだか、鉛フリーはんだかを判別することが可能となる。より簡便にその判別を行うには、図1に示した構成の装置を用いて、フィルタ7の透過波長を427nm、666nm、または730nmとすればよい。
なお、図6には銀や銅の発光ピークが現れていないが、これは、銀や銅の沸点が鉛よりも高いため、プラズマ中に揮発する量が少なかったためと考えられる。鉛の沸点は1750℃、銀の沸点は2184℃、銅の沸点は2580℃である。
In the
FIG. 5 is an emission spectrum when the
In addition, although the emission peak of silver or copper does not appear in FIG. 6, since the boiling point of silver or copper is higher than lead, it is thought that there was little quantity volatilized in plasma. The boiling point of lead is 1750 ° C., the boiling point of silver is 2184 ° C., and the boiling point of copper is 2580 ° C.
被分析対象物体に特定の元素が含まれているか否かを判定する基準としては、ある特定の波長におけるあらかじめ定めた発光強度の値を用いる。例えば、測定された発光強度の値が、あらかじめ定めたしきい値よりも大きいか小さいかで、特定の元素が含まれるか否かを判別する。或いは、2つ以上の波長における発光強度を測定し、それらの発光強度比が、あらかじめ定めたしきい値よりも大きいか小さいかで、特定の元素が含まれるか否かを判別することができる。この場合に、発光強度比の基準となる発光ピークとしては、ガス供給装置3から供給する不活性ガス、例えばヘリウムの発光ピーク(706nmなど)を用いることができる。この場合、光ファイバを2本、フィルタを2つ、フォトダイオードを2つ用いて2つの波長における発光強度を測定する。または、一本の光ファイバ6に取り込んだ光を、光ディバイダで2つに分岐させ、それぞれをフィルタ、フォトダイオードを用いてモニタリングしてもよい。このように発光強度比を算出した場合には、インジケータにおいてその大小を表示できるよう構成してもよい。
As a reference for determining whether or not a specific element is contained in the object to be analyzed, a predetermined emission intensity value at a specific wavelength is used. For example, whether or not a specific element is included is determined based on whether the measured light emission intensity value is larger or smaller than a predetermined threshold value. Alternatively, it is possible to measure the emission intensities at two or more wavelengths and determine whether or not a specific element is included depending on whether the emission intensity ratio is larger or smaller than a predetermined threshold value. . In this case, as an emission peak serving as a reference for the emission intensity ratio, an emission peak of an inert gas supplied from the
また、不活性ガスの発光ピークを基準とする場合は、その発光強度の値がゼロでないため、発光強度比を算出することにより正常に放電が生じたか否かを判別することができる。このため、成分分析の信頼性が高まるという利点がある。 Further, when the emission peak of the inert gas is used as a reference, the value of the emission intensity is not zero, and therefore it is possible to determine whether or not the discharge has occurred normally by calculating the emission intensity ratio. For this reason, there exists an advantage that the reliability of a component analysis increases.
《第2実施例》
以下、本発明の第2実施例の成分分析装置について、図7を参照して説明する。
図7は、本発明の第2実施例の成分分析装置における、プラズマを発生させている部分の拡大断面図である。第2実施例において、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。第2実施例の成分分析装置において、第1実施例の成分分析装置と異なる点は大気圧プラズマ源2Aの構成である。
<< Second Embodiment >>
Hereinafter, the component analyzer of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a portion where plasma is generated in the component analyzer of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, components having the same functions and configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The component analyzer of the second embodiment is different from the component analyzer of the first embodiment in the configuration of the atmospheric pressure plasma source 2A.
図7に示すように、大気圧プラズマ源2Aは、被分析対象物体(はんだ17)にもっとも近接する部分、すなわちプラズマ5に接触する部分に高周波電力が供給される放電電極13が設けられている。すなわち、第2実施例においては、放電電極13の先端部分には誘電体が形成されていない構成である。
第2実施例の成分分析装置において、不活性ガスは、放電電極13内のガス流路14を矢印のように流れて、その開口部分からはんだ17に直接吹付けられている。検査対象であるプリント基板1上に実装されている電子部品16の端子は、プリント基板1に形成されたランド15にはんだ17により接合されている。また、プリント基板1は試料台18上に載置されている。
As shown in FIG. 7, the atmospheric
In the component analyzer of the second embodiment, the inert gas flows through the
上記のように構成された第2実施例の成分分析装置においては、発生するプラズマ5がアーク放電になりやすいという特性がある。アーク放電はその不安定性から制御が困難である。しかし、アーク放電を用いることにより、接合に用いられているはんだ17の一部が、プラズマ5中に比較的多量に飛び出してくるため、分析感度の向上が図れるという利点がある。ただし、高い放電電流による大気圧プラズマ源2や電源4の損傷を防ぐためには、連続放電時間は1秒以下にすることが好ましい。成分分析においては、このような短時間でも十分に分析可能である。
The component analyzer of the second embodiment configured as described above has a characteristic that the generated
第2実施例の成分分析装置においては、大気圧プラズマ源2Aの放電電極13は電源4に接続されており。高周波電力が供給されるよう構成されている。一方、大気圧プラズマ源2Aの外皮となるカバー54は接地されている。したがって、大気圧プラズマ源2Aは、検査対象であるプリント基板1に対して検査官が手で持って移動できる構成であり、プリント基板1の所望の位置に容易に配置できる構造を有している。
In the component analyzer of the second embodiment, the
《第3実施例》
以下、本発明の第3実施例の成分分析装置について、図8を参照して説明する。図8は、本発明の第3実施例の成分分析装置を示す概略構成図である。第3実施例において、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。第3実施例の成分分析装置400において、第1実施例の第1の成分分析装置200と異なる点は成分分析部400Bの構成である。大気圧プラズマ源400Aは、第1実施例の大気圧プラズマ源200Aと同じ構成である。
<< Third embodiment >>
Hereinafter, a component analyzer according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a component analyzer of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, components having the same functions and configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The
図8に示すように、第3実施例の成分分析装置400においては、透光部6Dの出口が3つに分岐している。各出口にはそれぞれの光軸に合わせてフィルタ20,22,24が設けられており、各フィルタ20,22,24を通過した光はそれぞれフォトダイオード21,23,25に導かれてモニタリングされる。フォトダイオード21,23,25で光電変換された信号は、成分分析部400Bの制御装置9に送られる。第3実施例の成分分析装置400において、3つのフィルタ20,22,24はそれぞれ異なる波長の光を通過するものである。制御装置9はプラズマ5の発光からの3つの波長に関する発光強度から被分析対象物体における3つの元素の有無を判別することができる。被分析対象物体がそれぞれの元素を含むと判別されると、対応するスピーカ26,28,30から検出音が発せられるとともに、対応するインジケータ27,29,31が点灯する。
As shown in FIG. 8, in the
以下、上記のように構成された第3実施例の成分分析装置400の具体的な動作について説明する。
図8に示すように、プリント基板1上のはんだを被分析対象物体として、このはんだが付着しているランドに近接して大気圧プラズマ源2Bを配置する。ガス供給装置3より大気圧プラズマ源2Bに不活性ガス、例えばヘリウムガスを1000sccm供給しつつ、電源4より周波数13.56MHzの高周波電力200Wを供給する。この結果、大気圧プラズマ源2Bとランド間にプラズマ5が発生する。発生したプラズマ5の光は、透光部6Dの光ファイバに導かれて、途中で3つに分岐される。光ファイバにより第1のフィルタ20に導かれた光は、第1のフィルタ20を通過して第1のフォトダイオード21に達してモニタリングされる。
Hereinafter, a specific operation of the
As shown in FIG. 8, with the solder on the printed
光ファイバにより第2のフィルタ22に導かれた光は、第2のフィルタ22を通過して第2のフォトダイオード23に達してモニタリングされる。光ファイバにより第3のフィルタ24に導かれた光は、第3のフィルタ24を通過して第3のフォトダイオード25に達してモニタリングされる。なお、光ファイバのプラズマ側の先端部が発光入力部100である。各フォトダイオード21、23及び25で光電変換された信号は、成分分析部400Bの制御装置9に送られ、制御装置9は、プラズマ5の光から被分析対象物体に含まれる元素を判定する。ここでは、透過波長の異なる3つのフィルタ20,22,24を用いることにより、3つの元素の有無を判別することが可能となる。ある特定の元素が含まれていることが判別されると、第1のスピーカ26から検出音が発せられるとともに、第1のインジケータ27が点灯して、検査者にその元素が含まれていることを通知する。別の元素が検出されると、第2のスピーカ28から検出音が発せられるとともに、第2のインジケータ29が点灯して、検査者にその元素が含まれていることを通知する。更に別の元素が検出されると、第3のスピーカ30から検出音が発せられるとともに、第3のインジケータ31が点灯して、検査者にその元素が含まれていることを通知する。
The light guided to the
なお、第3実施例の成分分析装置400を用いて被分析対象物体が特定の1つの元素、例えば鉛を含有するか否かを検出することも可能である。すなわち、特定した3つの波長におけるプラズマ5の発光強度があらかじめ定めた値よりもそれぞれにおいて高ければ、被分析対象物体にはその特定の元素が確実に含まれると判定することができる。例えば、被分析対象物体をはんだとして、判定元素を鉛とすると、3つの波長としては、427nm(図5における“A”)、666nm(図5における“B”)、730nm(図5における“C”)である。このように3つの波長における発光強度において被分析対象物体を判定することにより、より精度の高い判定が可能となる。
It is also possible to detect whether or not the object to be analyzed contains one specific element, for example, lead, using the
《第4実施例》
以下、本発明の第4実施例の成分分析装置について、図9を参照して説明する。図9は、本発明の第4実施例の成分分析装置における、プラズマを発生させている部分の拡大断面図である。第4実施例において、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。第4実施例の成分分析装置において、第1実施例の第1の成分分析装置200と異なる点はプラズマ発生部における大気圧プラズマ源2Cの構成である。第4実施例の成分分析装置においては、大気圧プラズマ源2Cに透光部が設けられている。
<< 4th Example >>
Hereinafter, a component analyzer according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a portion where plasma is generated in the component analyzer of the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, components having the same functions and configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the component analyzer of the fourth embodiment, the difference from the
図9において、大気圧プラズマ源2Cは、物体にもっとも近接してプラズマ5に接触する先端部分32が透明材料、例えば、石英ガラスなどにより構成されている。この先端部分32は放電電極13のプラズマ側端部に固定されており、電力はこの放電電極13に供給される。不活性ガス、例えばヘリウムガスは、放電電極13内のガス流路14を矢印のように流れる。プリント基板1上に設けられたランド15に位置決めされて実装されている電子部品16の端子は、はんだ17によってランド15に接合されている。また、プリント基板1は試料台18上に載置されている。放電電極13の周りには透明筒33が設けられている。先端部分32は発光入力部100としての機能を有し、透明筒33は光路としての機能を有する。透明筒33に入射したプラズマ5からの光は、その透明筒33に接続された図示しない光ファイバに導かれる。そして、光ファイバに導かれた光はフィルタを介してフォトダイオードに達し、光電変換される。光電変換された信号は制御装置に入力され特定の波長の発光強度が測定される。または、光ファイバに導かれた光は分光装置に入り広い波長範囲の発光強度をモニタリングできるよう構成することも可能である。
In FIG. 9, the atmospheric
上記のように構成された第4実施例の成分分析装置においては、大気圧プラズマ源2Cを被分析対象物体に対して斜めに当てる必要がなくなるとともに、発光入力部100を確実にプラズマ5に近接させることが可能となる。このため、第4実施例の成分分析装置は分析結果の信頼性をさらに向上させることができる。
In the component analyzer of the fourth embodiment configured as described above, it is not necessary to apply the atmospheric
《第5実施例》
以下、本発明の第5実施例の成分分析装置について、図10を参照して説明する。図10は、本発明の第5実施例の成分分析装置を示す概略構成図である。
第5実施例において、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。第5実施例の成分分析装置において、第1実施例の第1の成分分析装置200と異なる点はプラズマ発生部における大気圧プラズマ源の構成である。第5実施例の成分分析装置においては、大気圧プラズマ源が筐体内に配置された構成である。
<< 5th Example >>
Hereinafter, a component analyzer according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a component analyzer of the fifth embodiment of the present invention.
In the fifth embodiment, components having the same functions and configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The component analyzer of the fifth embodiment is different from the
図10において、真空容器34内に被分析対象物体としてプリント基板1を載置する。そして、真空容器34内に不活性ガスとしてのヘリウムガスを1000sccm供給しつつ、排気装置としてのポンプ35により真空容器34内から排気し、そして電源4より周波数13.56MHzの高周波電力を、試料電極18に300W供給する。これにより、真空容器34内にはプラズマ5が発生する。プラズマ5の発光は、透光部6の光ファイバに導かれ、光ファイバを通じて波長666nmの光を透過するフィルタ7に導かれる。フィルタ7を通過した光はフォトダイオード8に導かれてモニタリングされる。光ファイバのプラズマ側の先端部は、真空容器34の壁面に形成された孔内に配設されている。この真空容器34の壁面の孔に設けた光ファイバの先端部が発光入力部100である。
In FIG. 10, the printed
フォトダイオード8で光電変換された信号は、成分分析部の制御装置9に送られ、制御装置9は、プラズマ5の光から被分析対象物体に含まれる元素を判定する。すなわち、発光強度があらかじめ定めた値よりも高ければ、被分析対象物体はある特定の元素、例えば鉛を含有すると判定する。ある特定の元素が含まれていることが判定されると、スピーカ10から検出音が発せられるとともに、インジケータ11が点灯して、検査者にその旨を通知する。すなわち、第5実施例の成分分析装置は、特定の元素を検出した際に、その旨を音または光で検査者に知らせるための報知部が備えられている。
The signal photoelectrically converted by the
第5実施例の成分分析装置の構成においては、大気圧プラズマを用いた場合の利点である、密閉容器やポンプが不要、極めて安価、局所的な分析が容易、短時間での分析などは失われるものの、任意形状の被分析対象物体に対して安定してプラズマ5を発生させることができるという優れた利点がある。すなわち、第5実施例の成分分析装置は、大気圧プラズマ源や発光入力部100の位置を被分析対象物体に応じて設定する必要がなく、被分析対象物体に対してプラズマ5を安定して、且つ容易に生成することが可能であり、信頼性の高い成分分析を行うことができる。
In the configuration of the component analyzer of the fifth embodiment, there is no need for a sealed container or a pump, which is an advantage when using atmospheric pressure plasma, extremely low cost, easy local analysis, and analysis in a short time is lost. However, there is an excellent advantage that the
《第6実施例》
以下、本発明の第6実施例の成分分析装置及び成分分析方法について、図11を参照して説明する。第6実施例の成分分析装置は前述の第1実施例の成分分析装置と同じ構成であり、第1実施例と異なる点は成分分析装置を用いて行う成分分析方法である。したがって、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。
<< Sixth embodiment >>
Hereinafter, a component analyzing apparatus and a component analyzing method according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The component analyzer of the sixth embodiment has the same configuration as the component analyzer of the first embodiment described above. The difference from the first embodiment is the component analysis method performed using the component analyzer. Accordingly, components having the same functions and configurations as the elements in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図11において、大気圧プラズマ源2は、被分析対象物体であるはんだにもっとも近接する部分、すなわちプラズマ5に接触する部分に誘電体12が設けられている。この誘電体12は放電電極13のプラズマ側端部に設けられている。高周波電力は放電電極13に供給される。不活性ガス、例えばヘリウムガスは、放電電極13内のガス流路14を矢印のように流れる。検査対象であるプリント基板1は試料台18上に載置されて搬送されるよう構成されている。プリント基板1上に設けられたランド15に位置決めされて実装されている電子部品16の端子は、はんだ17によってランド15に接合されている。
In FIG. 11, the atmospheric
第6実施例の成分分析方法においては、まず、被分析対象物体であるはんだ17を研磨して、このはんだ17の表面に研磨屑36を形成する(研磨ステップ)。次に、前述の第1実施例で説明したように成分分析装置を用いて、被分析対象物体であるはんだ17を励起してプラズマ5を発光させる。第6実施例の成分分析方法においては、研磨ステップで研磨屑36がはんだ17の表面に付着しているため、図11に示すように、はんだ17の表面の研磨屑36が励起してプラズマを発光させる。
In the component analysis method of the sixth embodiment, first, the
以上のように、第6実施例の成分分析装置を用いた成分分析方法においては、プラズマ5に接触する被分析対象物体の表面積が大きくなり、検出感度がさらに向上している。
なお、第6実施例の成分分析方法においては、第1実施例の成分分析装置を用いて行った例について説明したが、前述の第2実施例から第4実施例、及び後述する第8実施例から第11実施例の成分分析装置を用いて行うことも可能である。
As described above, in the component analysis method using the component analyzer of the sixth embodiment, the surface area of the object to be analyzed that contacts the
In the component analysis method of the sixth embodiment, the example performed using the component analyzer of the first embodiment has been described. However, the second to fourth embodiments described above and the eighth embodiment described later are described. It is also possible to carry out by using the component analyzer of the eleventh embodiment.
《第7実施例》
以下、本発明の第7実施例の成分分析装置及び成分分析方法について、図12を参照して説明する。第7実施例の成分分析装置は前述の第1実施例の成分分析装置と同じ構成であり、第1実施例と異なる点は成分分析装置を用いて行う成分分析方法である。したがって、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。
<< Seventh embodiment >>
Hereinafter, a component analyzing apparatus and a component analyzing method according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The component analyzer of the seventh embodiment has the same configuration as the component analyzer of the first embodiment described above. The difference from the first embodiment is the component analysis method performed using the component analyzer. Accordingly, components having the same functions and configurations as the elements in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図12において、大気圧プラズマ源2は、被分析対象物体であるはんだにもっとも近接する部分、すなわちプラズマ5に接触する部分に誘電体12が設けられている。この誘電体12は放電電極13のプラズマ側端部に設けられている。高周波電力は放電電極13に供給される。不活性ガス、例えばヘリウムガスは、放電電極13内のガス流路14を矢印のように流れる。
第7実施例においては検査対象であるプリント基板1を直接検査するのではなく、プリント基板1における被分析対象物体であるはんだを研磨してその研磨くずを検査対象とする。
In FIG. 12, the atmospheric
In the seventh embodiment, the printed
第7実施例の成分分析方法においては、まず、被分析対象物体であるはんだを研磨する(研磨ステップ)。この研磨ステップにおいて用いた研磨パッド37の表面には研磨屑36が形成される。ここで用いた研磨パッド37は布やすりであるが、鉛を含まない砥石を用いることも可能である。
次に、図12に示すように、大気圧プラズマ源2を用いて研磨パッド37の表面に形成した研磨屑36に対してプラズマ5を生成する。このプラズマ5を生成するために、誘電体12は放電電極13のプラズマ側端部に設けられており、電力は放電電極13に供給される。また不活性ガス、例えばヘリウムガスは、放電電極13内のガス流路14を矢印のように流れている。このプラズマ5の生成により生じた光を分光分析して被分析対象物体を検査する。
In the component analysis method of the seventh embodiment, first, the solder that is the object to be analyzed is polished (polishing step). Polishing
Next, as shown in FIG. 12, the
このような分析方法を用いることにより、プラズマ5に接触する被分析対象物体と同一材料からなる物質(研磨屑)の表面積が大きくなるため、被分析対象物体に対する検出感度が大幅に向上する。
By using such an analysis method, the surface area of the substance (polishing waste) made of the same material as the object to be analyzed that comes into contact with the
《第8実施例》
以下、本発明の第8実施例の成分分析装置について、図13を参照して説明する。図13は、本発明の第8実施例において用いた成分分析装置における、プラズマを発生させている部分の拡大断面図である。
<< Eighth embodiment >>
The component analyzer according to the eighth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a portion where plasma is generated in the component analyzer used in the eighth embodiment of the present invention.
第8実施例において、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。第8実施例の成分分析装置において、第1実施例の第1の成分分析装置200と異なる点はプラズマ発生部における大気圧プラズマ源2Dの構成である。
In the eighth embodiment, components having the same functions and configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The component analyzer of the eighth embodiment is different from the
図13において、第8実施例の成分分析装置における大気圧プラズマ源2Dは、被分析対象物体にもっとも近接してプラズマ5に接触する先端部32が透明材料、例えば、石英ガラスなどによって構成されている。石英ガラスは不純物の含有が少ないため発光スペクトルの乱れがなく精度の高い検査が可能となる。また、石英ガラスはプラズマ5によるエッチングに耐えるため、長期間の使用が可能となる。石英ガラスで構成された先端部32は放電電極12のプラズマ側端部に設けられており、電力は放電電極13に供給される。不活性ガス、例えばヘリウムガスは、放電電極13内のガス流路14を矢印のように流れる。プリント基板1上に設けられたランド15に位置決めされて実装されている電子部品16の端子は、はんだ17によってランド15に接合されている。また、プリント基板1は試料台18上に載置されている。放電電極13の周りには透明な光を透過する樹脂材の透明筒33が設けられており、先端部32と透明筒33が発光入力部100の機能を有する。先端部32を介して透明筒33に入射した光は、図示しない光ファイバに導かれて、発光状態をモニタリングする機器、すなわち図1に示したフィルタ7、フォトダイオード8、及び制御装置9などで構成された成分分析部200B、又は図4に示した分光装置などで構成された成分分析部300Bに送られる。また、透明筒33の外周面には、透明筒33に入射した光が漏洩しないよう材質の異なる透光性を有する樹脂でコーティング層56が形成されており、さらにその外周面には接地された導体筒38Aが設けられている。
In FIG. 13, the atmospheric
このように構成された第8実施例の成分分析装置は、放電電極13が先端部32、透明筒33、及び接地された導体筒38Aなどによって放電電極13が囲われているため、高周波ノイズの漏洩が抑制されるとともに、検査者に対する安全性の向上が図られている。
In the component analyzing apparatus of the eighth embodiment configured as described above, the
《第9実施例》
以下、本発明の第9実施例の成分分析装置について、図14を参照して説明する。図14は、本発明の第9実施例の成分分析装置における大気圧プラズマ源であるプラズマを発生させている部分を拡大して示した断面図である。第9実施例において、前述の第1実施例における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。第9実施例の成分分析装置における大気圧プラズマ源2Eは、図14に示すように、図13に示した本発明の第8実施例の成分分析装置における導体筒38Aの先端が延びた形状を有している。すなわち、第9実施例の成分分析装置における導体筒38Bは、プラズマ発生方向に突出しており、検査対象であるプリント基板面に接触するよう構成されている。
<< Ninth embodiment >>
The component analyzer according to the ninth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing a portion generating plasma that is an atmospheric pressure plasma source in the component analyzer of the ninth embodiment of the present invention. In the ninth embodiment, components having the same functions and configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 14, the atmospheric
上記のように第9実施例の成分分析装置においては、大気圧プラズマ源2Eの導体筒38Bの先端が検査対象の表面に接触する構造を有しているため、検査対象であるプリント基板1と放電電極13との間が常に一定の距離(L)に保たれている。この結果、被分析対象物体と放電電極との間を所定の距離に保つことができ、適切な放電ギャップでプラズマ処理することが可能となる。すなわち、第9実施例の成分分析装置における導体筒38Bの先端部分は、所定の放電ギャップを保つためのスペーサとしての機能を有している。このため、第9実施例の成分分析装置によれば、確実に、かつ安定してプラズマ処理を行うことができるという利点がある。
As described above, in the component analyzer of the ninth embodiment, since the tip of the
図15は、第9実施例の成分分析装置を持ち運びが可能なハンディタイプに構成した外観図である。図15に示すハンディタイプの成分分析装置における大気圧プラズマ源2Eは検知ヘッドであり、フレキシブルケーブル70により本体80に接続されている。フレキシブルケーブル70内には、不活性ガスのガス流路と、光ファイバによる光路と、そして電気配線が設けられている。この成分分析装置における本体80には報知部としてのスピーカ10とインジケータ11が設けられている。このように構成されたハンディタイプの成分分析装置を用いることにより、被分析対象物体の検査を時間と場所を選ぶことなく容易に行うことが可能となる。
FIG. 15 is an external view of a component type analyzer according to the ninth embodiment configured as a handy type that can be carried. An atmospheric
図16は、第9実施例の成分分析装置の大気圧プラズマ源2Eにスタートスイッチ120を設けた例を示す図である。図16に示すように、スタートスイッチ120には下方に突出したボタン121が設けられている。このボタン121は検知ヘッドとして大気圧プラズマ源2Eが検査対象に接触したとき押圧されて、成分分析装置をオン状態とする。成分分析装置がオン状態になると、不活性ガスが検知ヘッドから吐出されるとともに、検知ヘッド内の放電電極に高周波電力が印加される。このように構成された成分分析装置においては、スタートスイッチ120が検知ヘッドである大気圧プラズマ源2Eに設けられているため、検査官が検知ヘッドを手で持って操作する際、成分分析処理を確実に、かつ容易に行うことが可能となる。また、第9実施例の成分分析装置は、高価な不活性ガスの使用時間を短くし、そして電力の消費量を最小にできるという優れた効果を有する。
FIG. 16 is a diagram showing an example in which a
《第10実施例》
以下、本発明の第10実施例の成分分析装置について図17を参照して説明する。図17は、本発明の第10実施例の成分分析装置におけるプラズマを発生させている部分の拡大断面図である。図17に示す第10実施例の成分分析装置は、前述の図13に示した本発明の第8実施例における成分分析装置における大気圧プラズマ源2Dに排気機構を設けたものである。
<< Tenth embodiment >>
The component analyzer according to the tenth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a portion where plasma is generated in the component analyzer of the tenth embodiment of the present invention. The component analyzer of the tenth embodiment shown in FIG. 17 is provided with an exhaust mechanism in the atmospheric
図17に示すように、第10実施例の成分分析装置の大気圧プラズマ源2Fには、導体筒38Aの外側に排気路130が形成されている。大気圧プラズマ源2Fの外周面は樹脂製の外筒110で構成されている。この外筒110は石英ガラスで形成された先端部32より突出しており、大気圧プラズマ源2Fの先端部分を検査対象に接触させて検査できるよう構成されている。
As shown in FIG. 17, an
このように第10実施例の成分分析装置においては、大気圧プラズマ源2Fの外筒110の先端が検査対象の表面に接触する構造を有しているため、検査対象であるプリント基板1と放電電極13との間は常に所定の距離に保たれる。この結果、第10実施例の成分分析装置は、適切な放電ギャップでプラズマ処理することが可能となる。すなわち、第10実施例の成分分析装置における外筒110は排気路130を形成するとともに、その先端部分は、放電ギャップの保つためのスペーサとしての機能を有している。このため、第10実施例の成分分析装置においては、排気が確実に行われるとともに、安定したプラズマ処理を行うことができるという優れた利点を有する。
As described above, in the component analyzer of the tenth embodiment, since the tip of the
《第11実施例》
以下、本発明の第11実施例の成分分析装置について、図18を参照して説明する。図18は、本発明の第11実施例の成分分析装置におけるプラズマを発生させている部分の拡大断面図である。
<< Eleventh embodiment >>
The component analyzer according to the eleventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of a portion where plasma is generated in the component analyzer of the eleventh embodiment of the present invention.
図18に示すように、第11実施例の成分分析装置における大気圧プラズマ源2Gには、前述の図13に示した本発明の第8実施例における成分分析装置の大気圧プラズマ源2Dにミラー39を設けている。この大気圧プラズマ源2Gでは、ミラー39で反射した被分析対象物体からの光をレンズ40を通してCCD41により受像するよう構成されている。第11実施例の成分分析装置におけるミラー39、レンズ40、CCD41によりモニター部50が構成されている。このように構成された第11実施例の成分分析装置においては、上記のモニター部50を用いて、被分析対象物体の状態を画像と計測値とをあわせて制御装置9の記録部(図示なし)に記録することが可能となる。また、プラズマ5の光を直接的に目視しながら検査することが可能となる。
このような構成された第11実施例の成分分析装置は、測定場所をモニタリングすることができるため、リアルタイムに発光状態を測定することや、分析結果と画像とを組み合わせて記録することができる。
As shown in FIG. 18, the atmospheric
Since the component analyzer of the eleventh embodiment configured as described above can monitor the measurement location, it can measure the light emission state in real time or record the analysis result and the image in combination.
また、第11実施例の成分分析装置は、図15に示したように大気圧プラズマ源2Gを直径が10〜50mmのハンディタイプの検知ヘッドとすることが可能である。この場合、検知ヘッドから導出する光ファイバ及び電気配線は図15に示したようなフレキシブルケーブル70で構成される。
In the component analyzer of the eleventh embodiment, as shown in FIG. 15, the atmospheric
以上述べた本発明に係る各実施例においては、プラズマ源としていくつかの構成例を示したが、その他の様々なプラズマ発生装置を用いることが可能な構成である。
各実施例においては、放電ガスとして不活性ガスであるヘリウムガスの場合を例示したが、他の希ガス、例えばネオン、アルゴン、キセノンなどの希ガスを混合したガスを用いることも可能である。希ガスを用いることにより、発光ピークが単純になること、大気圧プラズマを発生させやすいこと、安全性が確保できること、などの利点がある。
In each of the embodiments according to the present invention described above, several configuration examples are shown as the plasma source. However, various other plasma generators can be used.
In each embodiment, the case of helium gas, which is an inert gas, is illustrated as the discharge gas. However, it is also possible to use a gas in which another rare gas, for example, a rare gas such as neon, argon, or xenon is mixed. By using a rare gas, there are advantages such as a simple emission peak, easy generation of atmospheric pressure plasma, and safety.
各実施例においては、13.56MHzの高周波電力を用いてプラズマを発生させる場合を例示したが、数百kHzから数GHzまでの高周波電力を用いてプラズマを発生させることが可能である。或いは、放電電極13に対して直流電力を供給する構成でも良く、パルス電力を供給することも可能である。パルス電力を用いた場合は、大気圧プラズマの発生において不活性ガスが不要(空気でも放電が可能)になるという利点がある。なお、直流電力を用いる場合には、試料台18を導電体で構成して接地することが好ましい。
In each embodiment, the case where plasma is generated using high frequency power of 13.56 MHz is exemplified, but it is possible to generate plasma using high frequency power of several hundred kHz to several GHz. Or the structure which supplies DC power with respect to the
各実施例においては、放電電極に電力を供給する場合を主に例示したが、試料台を試料電極として構成して、この試料電極に電力を供給する構成とすることも可能である。また、被分析対象物体に直接的に電力を供給する構成も可能である。
前述の第1実施例においては、鉛を検出するのに適した発光波長として、427nm、666nm、730nmを例示したが、ICP発光分析で用いられている220nmなど、他の波長を利用することも可能である。
In each embodiment, the case where power is supplied to the discharge electrode is mainly exemplified, but it is also possible to configure the sample stage as a sample electrode and supply power to the sample electrode. Further, a configuration in which power is directly supplied to the object to be analyzed is also possible.
In the first embodiment described above, 427 nm, 666 nm, and 730 nm are exemplified as emission wavelengths suitable for detecting lead. However, other wavelengths such as 220 nm used in ICP emission analysis may be used. Is possible.
前述の第3実施例においては、光ファイバを分岐して複数の元素を分析する場合を例示したが、光路を分岐せずに透過波長の異なる複数のフィルタを順次切り替えることによって、複数の元素を分析できるよう構成することも可能である。
前述の各実施例においては、大気圧プラズマを用いる場合と、真空プラズマを用いる場合(第5実施例)を例示した。大気圧近傍で発生させたプラズマを用いた場合には、密閉容器やポンプが不要となり、極めて安価で、局所的な分析が容易となり、短時間での分析が可能となるなど、利点が多い。
In the third embodiment described above, the case where a plurality of elements are analyzed by branching an optical fiber is exemplified. However, by sequentially switching a plurality of filters having different transmission wavelengths without branching the optical path, the plurality of elements are changed. It can also be configured to be analyzed.
In each of the above-described embodiments, the case where atmospheric pressure plasma is used and the case where vacuum plasma is used (fifth embodiment) are exemplified. When plasma generated near atmospheric pressure is used, there are many advantages such as no need for an airtight container or pump, extremely low cost, easy local analysis, and short analysis.
本発明においては、被分析対象物体を研磨してその被分析対象物体の表面に研磨屑を形成したものを真空容器内に載置し、真空容器内にプラズマを発生させてプラズマの発光をモニタリングし、プラズマの発光から物体に含まれる元素を判定することも可能である。この場合、物体を研磨せずに真空容器内に載置した場合に比べて、プラズマに接触する物体の表面積が大きくなるため、検出感度が向上する。この場合には、研磨パッドが設けられた研磨部と、真空容器と、真空容器内に試料を載置するための試料電極と、試料電極に電力を供給する電源と、発光入力部と、発光分析部とを備えた成分分析装置を利用することができる。 In the present invention, the object to be analyzed is polished, and the surface of the object to be analyzed is formed with polishing scraps is placed in a vacuum vessel, and plasma is generated in the vacuum vessel to monitor plasma emission. It is also possible to determine the element contained in the object from the light emission of the plasma. In this case, since the surface area of the object in contact with the plasma is increased as compared with the case where the object is placed in the vacuum vessel without being polished, the detection sensitivity is improved. In this case, a polishing unit provided with a polishing pad, a vacuum vessel, a sample electrode for placing a sample in the vacuum vessel, a power source for supplying power to the sample electrode, a light emitting input unit, and a light emission A component analyzer equipped with an analysis unit can be used.
各実施例においては、鉛を検出する場合を例示したが、検出する元素を銀、ビスマス、またはインジウムとしてもよい。この用に構成された場合には、これらの高価な元素を含むプリント基板等を分別回収することが可能となる。
また、本発明の成分分析方法及び成分分析装置においては、検出する元素は臭素であってもよい。この場合には、被分析対象物体が、例えば廃棄すべき回路基板における絶縁性材料であり、この絶縁性材料に対して直接プラズマを照射する。このように回路基板等の成分分析を行うことにより、廃棄すべき回路基板等を焼却処理する際にダイオキシン発生するものとしないものとを分別回収することが可能となる。
In each embodiment, the case of detecting lead has been exemplified, but the element to be detected may be silver, bismuth, or indium. When configured for this purpose, it is possible to separate and collect printed circuit boards containing these expensive elements.
In the component analysis method and component analysis apparatus of the present invention, the element to be detected may be bromine. In this case, the object to be analyzed is, for example, an insulating material on a circuit board to be discarded, and the insulating material is directly irradiated with plasma. By performing component analysis of circuit boards and the like in this way, it becomes possible to separate and collect those that do not generate dioxins when the circuit boards to be discarded are incinerated.
本発明において、検査対象である回路基板のプリント基板等にはんだの成分を分析するために特別に設けた分析用ランドを形成することにより、分析時の操作性を向上させることが可能となる。この場合、分析用ランドの大きさが、直径0.5mmの円よりも大きく、直径10mmの円よりも小さいことが望ましい。分析用ランドが小さすぎると、大気圧プラズマ源の位置決めが困難となる。逆に分析用ランドが大きすぎると、例えばプリント基板上において不要な領域が増加し、経済的でない。 In the present invention, it is possible to improve operability at the time of analysis by forming an analysis land specially provided for analyzing a solder component on a printed circuit board or the like of a circuit board to be inspected. In this case, it is desirable that the size of the analysis land is larger than a circle having a diameter of 0.5 mm and smaller than a circle having a diameter of 10 mm. If the analysis land is too small, it becomes difficult to position the atmospheric pressure plasma source. Conversely, if the analysis land is too large, for example, an unnecessary area increases on the printed circuit board, which is not economical.
上記の各実施例において用いた光ファイバは、高屈折率のガラス製のコアと樹脂製のクラッドにより構成されているが、本発明においてはプラスチック光ファイバを用いることが可能である。例えばアクリル樹脂製のコアとフッ素系樹脂製のクラッドにより構成されたプラスチック光ファイバを用いることが可能である。このようにプラスチック光ファイバを用いることにより、低コストで操作性のさらに優れた成分分析装置となる。 The optical fiber used in each of the above embodiments is composed of a glass core with a high refractive index and a resin clad. However, in the present invention, a plastic optical fiber can be used. For example, it is possible to use a plastic optical fiber composed of an acrylic resin core and a fluorine resin clad. Thus, by using a plastic optical fiber, it becomes a component analysis apparatus with low cost and further excellent operability.
上記の各実施例において、報知部のインジケータ11は複数の発光ダイオードで構成してもよい。このように構成することにより、成分分析結果において、所定の波長における発光強度の強弱を複数の発光ダイオードで示すことが可能となる。発光強度が弱い火分析対象物体については、再度の成分分析処理を行って確認することが可能となる。
また、成分分析を行った後、判別した元素に応じて、その元素に固有に割り当てた特定の印をプリント基板に施すことによって、分析結果を確実に検査対象物に残すことができる。印は塗料の塗布、シールの貼付など、簡便な方法を選択することが可能である。
In each of the above embodiments, the
In addition, after the component analysis is performed, according to the identified element, a specific mark uniquely assigned to the element is applied to the printed circuit board, so that the analysis result can be reliably left on the inspection object. For the mark, it is possible to select a simple method such as application of a paint or sticking of a seal.
また、分析すべき部分に数秒から数分間プラズマを照射し、分析すべき部分の表面に付着した有機物、フラックスなどの汚れを除去した後に発光分析を行うことにより、分析における検出感度またはS/N比を向上させることも可能である。この場合、一つの大気圧プラズマ源を用いて、汚れの除去(洗浄、クリーニング)と分光分析の両方の処理を行うことにより、分析の簡便性を高めることができる。また、汚れを除去する際に、酸素またはフッ素を含むガスのプラズマを照射することにより、汚れの除去速度を高めることも効果的である。 Further, the detection sensitivity or S / N in the analysis can be obtained by irradiating the part to be analyzed with plasma for several seconds to several minutes, and removing the organic matter, flux, and other contaminants attached to the surface of the part to be analyzed, and then performing emission analysis. It is also possible to improve the ratio. In this case, the simplicity of analysis can be improved by performing both the removal (cleaning and cleaning) and the spectroscopic analysis using one atmospheric pressure plasma source. It is also effective to increase the removal rate of dirt by irradiating plasma of a gas containing oxygen or fluorine when removing the dirt.
本発明の成分分析方法及び成分分析装置は、低コストで成分分析が実現でき、家電などの廃棄物を処理する現場で簡単にプリント基板などの分別を行うことができるため有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The component analysis method and the component analysis apparatus of the present invention are useful because component analysis can be realized at low cost, and printed circuit boards and the like can be easily separated at a site where waste such as home appliances is processed.
1 プリント基板
2 大気圧プラズマ源
3 ガス供給装置
4 電源
5 プラズマ
6 透光部
7 フィルタ
8 フォトダイオード
9 制御装置
10 スピーカ
11 インジケータ
55 排気装置
71 ステンレス管
200 成分分析装置
200A プラズマ発生部
200B 成分分析部
DESCRIPTION OF
Claims (20)
大気圧下でプラズマを被分析対象物体に照射し、前記選定ステップで選定された波長において前記被分析対象物体の発光強度を測定するモニタリングステップ、及び
前記モニタリングステップにおける測定された発光強度と、前記選定ステップにおける波長の発光強度とを比較して、前記被分析対象物体に含まれる前記元素の有無を判定する判定ステップ、
を有することを特徴とする成分分析方法。 A selection step of selecting a specific wavelength having a peak value of emission intensity from the relationship between the wavelength and emission intensity when plasma is irradiated to a specific element under atmospheric pressure;
A monitoring step of irradiating the object to be analyzed with plasma under atmospheric pressure, and measuring the light emission intensity of the object to be analyzed at the wavelength selected in the selection step; and the light emission intensity measured in the monitoring step; A determination step of comparing the emission intensity of the wavelength in the selection step to determine the presence or absence of the element contained in the object to be analyzed;
The component analysis method characterized by having.
内部にガス流路を有する放電電極、
前記放電電極にガスを供給するガス供給部、
前記放電電極に電力を供給する電源、
前記放電電極と前記被分析対象物体との間に生じるプラズマに近接して配置される発光入力部を有し、プラズマの照射により生じる前記被分析対象物体からの光を透過する透光材料で形成された透光部、
前記透光部からの光における特定の波長の光のみを透過するフィルタ、及び
前記フィルタを透過した光の発光強度を測定し、前記被分析対象物体に含まれる特定の元素の有無を判定する制御装置、
を具備することを特徴する成分分析装置。 A sample stage on which an object to be analyzed is placed,
A discharge electrode having a gas flow path therein;
A gas supply unit for supplying gas to the discharge electrode;
A power source for supplying power to the discharge electrode;
It has a light emission input portion arranged close to the plasma generated between the discharge electrode and the object to be analyzed, and is formed of a translucent material that transmits light from the object to be analyzed generated by plasma irradiation. Translucent part,
A filter that transmits only light of a specific wavelength in the light from the light transmitting section, and a control for measuring the emission intensity of the light transmitted through the filter and determining the presence or absence of a specific element contained in the object to be analyzed apparatus,
A component analyzing apparatus comprising:
The component analysis apparatus according to claim 10, further comprising a notification unit configured to notify the outside according to the determination result after the control device determines the presence or absence of the element.
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