專利名稱：檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛的方法，雖然不進(jìn)行限定，但涉及尤其適合對使用含Sn的鍍覆、焊料的概率高的電子部件是否存在鉛進(jìn)行檢查的鉛檢測方法。
背景技術(shù)：
鉛對人體帶來不良影響，并且有污染環(huán)境的可能，所以在很多領(lǐng)域中要求停止使用鉛。例如，在歐洲對車載電子部件中使用鉛進(jìn)行了限制。在機(jī)械部件中，很多情況下難以根據(jù)目測來判斷在其一部分中是否使用了鉛。因此，已提案利用化學(xué)反應(yīng)、從而根據(jù)目測就能容易地檢測到鉛的檢測方法。作為一例，有由美國Hybrilvet Systems公司作為“Lead Check(商標(biāo))”銷售的利用了鉛與玫棕酸離子反應(yīng)體系的鉛試驗(yàn)試劑盒。該試劑盒中使用了 2種試劑(玫棕酸鈉和酒石酸鹽緩沖液)，通過以經(jīng)混合的試劑飽和的棉棒的前端擦拭待試驗(yàn)表面，觀察由此在棉棒前端發(fā)生的顏色變化而檢測是否存在鉛。若變色為粉紅色或紅色則表示存在鉛，若沒有顏色變化則表示不存在顯著程度的鉛。作為其他例子，在專利文獻(xiàn)1中，作為適于檢測存在于人的皮膚表面的鉛污染的鉛檢測方法，記載有是用手帕擦拭有鉛污染嫌疑的表面(皮膚)，以酸性水溶液將收集于手帕上的鉛可溶化之后，使溶解的鉛離子與玫棕酸離子進(jìn)行反應(yīng)，從而檢測鉛的存在的方法。專利文獻(xiàn)1 :W098/5716
發(fā)明內(nèi)容
在作為車載電子部件常用的、如將IC芯片搭載于引線框的半導(dǎo)體裝置這樣的電子部件中，端子的母材使用黃銅、銅合金、42合金(Fe-42Wt%Ni)等，但直接以底材使用時(shí)， 存在端子表面氧化而引起由焊接不良等所致的導(dǎo)通不良的可能，所以，通常在端子表面利用鍍覆等形成保護(hù)膜。作為鍍覆層的材料，主要采用SruSn合金。有時(shí)也使用含鉛(Pb)鍍覆液。另外，也有所使用的焊料采用以鉛和Sn作為主成分的合金的情況。近幾年，從減輕環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出發(fā)，要求無鉛化，例如，要求使用不含鉛的鍍覆液，并且，要求使用如Sn、Sn-Ag合金這樣不含鉛的所謂無鉛焊料。由于這些情況，需要一種對于車載電子部件等能迅速且以高精度檢測其中是否使用了鉛的鉛檢測方法，而上述的使用玫棕酸的檢測方法無法恰當(dāng)?shù)貪M足該需要。其理由為，如上所述，車載電子部件在表面的鍍覆層及焊接層存在Sn的可能性高，而玫棕酸離子會與Sn溶解而生成的Sn21離子也發(fā)生反應(yīng)從而生成紫色的沉淀，由此顯色為紫色。所以即使在存在鉛時(shí)玫棕酸離子與鉛離子反應(yīng)而顯色為粉紅色或紫色，也難以通過目測辨認(rèn)該粉紅色或紅色的顯色。并且，存在高濃度的Sn時(shí)，也存在先與Sn2_離子反應(yīng)，從而無法檢測到鉛的可能。本發(fā)明以解決上述不良情況作為課題，以公開即使在被檢驗(yàn)物的表面存在Sn時(shí)也能準(zhǔn)確地檢查到鉛的存在的、使用了玫棕酸的新的鉛檢測方法為課題及目的。為了解決上述的課題，本發(fā)明人等通過進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，玫棕酸雖然與Sn2+離子反應(yīng)而顯色，但不與Sn4+離子反應(yīng)，不產(chǎn)生基于反應(yīng)的顯色。本發(fā)明是基于本發(fā)明人等所得的上述見解而進(jìn)行的。第1發(fā)明為一種鉛檢測方法，檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛，其特征在于，至少包含以下工序使被檢驗(yàn)物與酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水接觸的工序，以及其后使被檢驗(yàn)物與玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液接觸的工序。在第1發(fā)明中，上述與酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水接觸的工序可通過使酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水的混合溶液與被檢驗(yàn)物接觸而進(jìn)行。或者，也可以將上述工序以使酸性水溶液或其緩沖液與被檢驗(yàn)物接觸的工序、以及使過氧化氫水與被檢驗(yàn)物接觸的工序這2個(gè)工序進(jìn)行。第2發(fā)明為一種鉛檢測方法，檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛，其特征在于，至少包含以下工序使棒構(gòu)件的前端含浸酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水的混合溶液的工序，以含浸有上述混合溶液的棒構(gòu)件的前端部擦拭被檢驗(yàn)物表面的工序，以及向上述擦拭后的棒構(gòu)件的前端滴加玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液的工序。第3發(fā)明為一種鉛檢測方法，檢測存在于被檢驗(yàn)物上的鉛，其特征在于，至少包含以下工序使棒構(gòu)件的前端含浸酸性水溶液或其緩沖液的工序，以含浸有上述酸性水溶液或其緩沖液的棒構(gòu)件的前端部擦拭被檢驗(yàn)物表面的工序，向上述擦拭后的棒構(gòu)件的前端滴加過氧化氫水的工序，以及向被滴加了上述過氧化氫水之后的棒構(gòu)件的前端滴加玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液的工序。
具體實(shí)施例方式基于本申請各發(fā)明的檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛的方法中，作為必要工序包含使存在于被檢驗(yàn)物表面的物質(zhì)與過氧化氫水接觸。其后的工序中，將已與過氧化氫接觸了的被檢驗(yàn)物部分與玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液接觸。在被檢驗(yàn)物的表面存在Sn時(shí)，Sn溶解而生成的Sn2+離子將被過氧化氫氧化，變成 Sn4+離子。由于Sn4+離子不與玫棕酸反應(yīng)，所以即使存在Sn也不會因其產(chǎn)生格外的顯色。 因此可以通過目測準(zhǔn)確辨認(rèn)存在鉛時(shí)玫棕酸離子與鉛離子反應(yīng)所生成的粉紅色或紅色顯色。過氧化氫水的濃度優(yōu)選為0. 1 IOwt%。小于0. Iwt%時(shí)，在存在Sn則有時(shí)發(fā)生無法將其全部氧化成Sn4+離子的情況。這種情況時(shí)，將發(fā)生Sn和玫棕酸的反應(yīng)所致的顯色， 難以目測辨認(rèn)鉛和玫棕酸的反應(yīng)所致的顯色，所以不優(yōu)選。另外，大于10wt%時(shí)，由于過氧化氫而玫棕酸發(fā)生氧化，其結(jié)果無法進(jìn)行玫棕酸和鉛的反應(yīng)，即使存在鉛，其顯色也呈變稀薄的傾向，所以不優(yōu)選。基于本申請各發(fā)明的鉛檢測方法中，酸性水溶液將促進(jìn)鉛的可溶化。由此，使玫棕酸離子與1 +離子的反應(yīng)容易進(jìn)行。所用的酸可以為任意，作為例子，可舉出鹽酸、硫酸、硝酸等無機(jī)酸，或乙酸、檸檬酸、酒石酸等有機(jī)酸?？梢允撬峄蛩鼈兊柠}，也能使用它們的緩沖液。酸的濃度優(yōu)選以PH計(jì)為1 5。小于PHl時(shí)，玫棕酸和鉛無法形成螯合物，不發(fā)生顯色反應(yīng)。由此，即使在存在鉛時(shí)也無法得到充分的顯色。大于PH5時(shí)，鉛的溶解能力下降，因此仍無法得到充分的顯色。本申請的任一鉛檢測方法中，使用的玫棕酸均可以直接使用以往的使用玫棕酸的鉛檢測方法中所使用的玫棕酸或玫棕酸鹽。作為例子，可舉出玫棕酸鈉、玫棕酸鉀、玫棕酸二鈉、或玫棕酸二鉀。這些可以是水溶液，也可以是緩沖液。玫棕酸的量只要為存在與可溶化的鉛進(jìn)行反應(yīng)而呈現(xiàn)僅可目測的顯色的量的玫棕酸離子即可。優(yōu)選水溶液含有0.05 0.5wt%的玫棕酸或其鹽是較理想的。小于 0. 05Wt%時(shí)，與鉛反應(yīng)而產(chǎn)生的顯色變稀薄，難以目測辨認(rèn)，大于0. 5wt%時(shí)，變飽和而產(chǎn)生未溶解殘留物，成超標(biāo)(才K一夕)。基于本發(fā)明的各鉛檢測方法可以適用于任意的被檢驗(yàn)物，但如上所述，特別優(yōu)選適用于存在Sn的概率高的被檢驗(yàn)物，作為其一例，可舉出電子部件。其中，適用于電子部件的鍍覆或焊料中除了 Sn之外還包含Ag的可能性高，但Ag的電離傾向小而難溶解，所以不會妨礙通過本發(fā)明的各鉛檢測方法檢測鉛。但是，由于玫棕酸與Ag+、Sn2+、Ba2+、Sr2+、Cd2+、 TI+均生成有色化合物，所以檢測與鉛一起共存有Ba2+、Sr2+、Cd2+、TI+中的任一者的被檢驗(yàn)物時(shí)，將會發(fā)生無法得到充分的顯色的情況。本發(fā)明的鉛檢測方法中，也可以在被檢驗(yàn)物表面涂布酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水，經(jīng)過規(guī)定時(shí)間之后，至少在涂布有過氧化氫水的區(qū)域涂布玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液。這種情況下，也可以在觀察到粉紅色或紅色的顯色時(shí)判斷為檢測到了鉛的存在，在觀察不到粉紅色或紅色的顯色判斷為沒有檢測到鉛的存在。并且，不會因Sn的存在而妨礙粉紅色或紅色的顯色。上述的方法對于檢測如半導(dǎo)體裝置的電子部件的如連接端子那樣的窄小面積區(qū)域中有無鉛是不理想的。其理由為，作為試劑的酸性水溶液、過氧化氫、玫棕酸有可能越過待檢驗(yàn)區(qū)域而擴(kuò)散至其他區(qū)域，從而對被檢驗(yàn)物帶來不良影響。要檢測半導(dǎo)體裝置這樣的電子部件中是否存在鉛時(shí)，推薦使用前端含浸了酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水的混合溶液的棒構(gòu)件的方式。該方式中，用含浸了混合溶液的棒構(gòu)件的前端擦拭被檢驗(yàn)部。由此，被檢驗(yàn)部表面的一部分和溶解的鉛將移入棒構(gòu)件的前端。移入的被檢驗(yàn)部表面的一部分中所包含的Sn與過氧化氫反應(yīng)變成Sn4+離子。其后，向棒構(gòu)件的前端滴加玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液，則存在鉛時(shí)前端顯色為粉紅色或紅色，不存在鉛時(shí)沒有顏色變化。該方式具有如下優(yōu)點(diǎn)通過適當(dāng)選擇棒構(gòu)件的前端形狀，能夠從非常窄的面積采樣，同時(shí)能將被檢驗(yàn)物側(cè)發(fā)生的源于試劑的損傷控制在最小限度。作為該方式的改變例，還能以前端僅含浸有酸性水溶液或其緩沖液的棒構(gòu)件的前端擦拭被檢驗(yàn)物表面，向擦拭后的棒構(gòu)件的前端滴加過氧化氫水。該方式中也能得到與上述同樣的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明者人等的實(shí)驗(yàn)中，利用使用了棒構(gòu)件的檢測方法時(shí)，即使在被檢測區(qū)域?yàn)楹UIOwt%的微小面積鍍覆部(例如，IC芯片的1條引線，約0.05cm2)的情況下，也能明確地檢測到是否存在鉛。另外，向酸性水溶液或其緩沖液(尤其是酒石酸水溶液或其緩沖液)中滴加過氧化氫水的混合溶液時(shí)，將變成富氧，所以表現(xiàn)比單獨(dú)為酸性水溶液或其緩沖液的情況更促進(jìn)鉛溶解的傾向，其結(jié)果，不論Sn是否存在，都能以本發(fā)明的方法檢測到 0. 1 μ m左右的非常微量的鉛的存在。[實(shí)施例1]步驟1 采用紙軸前端面安裝了無紡布的棒構(gòu)件。作為試劑，調(diào)制向PH2. 8的酒石酸鹽緩沖液93mL中添加了 7mL的30 %過氧化氫水的混合溶液(過氧化氫濃度約為2wt % )。 將棒構(gòu)件的前端浸漬于上述試劑，在其前端含浸了 0. OlmL左右的試劑。其后，去除附著于棒構(gòu)件的前端的多余試劑。步驟2 用含浸有試劑的棒構(gòu)件的前端，將表面存在有鉛和Sn的被檢驗(yàn)物的表面擦拭10秒左右。除了基于酒石酸的鉛溶解作用外，還通過以棒構(gòu)件的前端的擦拭，使含Sn 的表面的一部分和溶解的鉛移入棒構(gòu)件的前端。步驟3 向棒構(gòu)件的前端滴加使用前剛調(diào)制的0. 2wt%玫棕酸二鈉水溶液。由于玫棕酸水溶液是濃黃色，為了不妨礙確認(rèn)鉛的顯色，因此去除了在周圍存在的多余的玫棕酸水溶液。步驟4 觀察已滴加了玫棕酸水溶液的區(qū)域。能夠以目測辨認(rèn)出了該區(qū)域顯色為粉紅色。[實(shí)施例2]步驟1 采用紙軸前端面安裝了無紡布的棒構(gòu)件。作為試劑，使用93mL的pH2. 8的酒石酸鹽緩沖液，將棒構(gòu)件的前端浸漬于上述試劑，從而在該前端中含浸了 0. OlmL左右的試劑。其后，去除了附著于棒構(gòu)件的前端的多余試劑。步驟2 用含浸有試劑的棒構(gòu)件的前端，將表面存在有鉛和1 的被檢驗(yàn)物的表面擦拭10秒左右。除了基于酒石酸的鉛溶解作用之外，還通過以棒構(gòu)件的前端的擦拭，使含 Sn的表面的一部分和溶解的鉛移入棒構(gòu)件的前端。步驟3 向棒構(gòu)件的前端滴加濃度約為的過氧化氫水。步驟4:向已滴加了過氧化氫水的棒構(gòu)件的前端區(qū)域，滴加使用前剛調(diào)制的 0. 的玫棕酸二鈉水溶液。由于玫棕酸水溶液是濃黃色，為了不妨礙確認(rèn)鉛的顯色，去除了在周圍存在的多余的玫棕酸水溶液。步驟5 觀察已滴加了玫棕酸水溶液的區(qū)域。能夠以目測辨認(rèn)出了該區(qū)域顯色為粉紅色。[比較例1]除了以93mL的pH2. 8的酒石酸鹽緩沖液作為試劑以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察棒構(gòu)件前端的顏色變化。整體處于紫色，無法明確目測辨認(rèn)粉紅色的顯色。[考察]在實(shí)施例1、2中，可以認(rèn)為，通過在試劑中共存過氧化氫而使存在于棒構(gòu)件前端的Sn從Sn2+離子變成Sn4+離子，而Sn4+不與玫棕酸反應(yīng)，所以能夠明確目測辨認(rèn)到了由鉛與玫棕酸的反應(yīng)所致的粉紅色顯色。另一方面，在比較例1中，可以認(rèn)為，由于試劑未含過氧化氫，因此存在于棒構(gòu)件前端的Sn2+離子與玫棕酸發(fā)生反應(yīng)，表現(xiàn)紫色的顯色，因此無法明確地目測辨認(rèn)由鉛與玫棕酸的反應(yīng)所致的粉紅色顯色。
權(quán)利要求
1.一種鉛檢測方法，檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛，其特征在于，至少包含以下工序使被檢驗(yàn)物與酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水接觸的工序，以及其后使被檢驗(yàn)物與玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液接觸的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛檢測方法，其特征在于，所述與酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水接觸的工序，通過使酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水的混合溶液與被檢驗(yàn)物接觸而進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛檢測方法，其特征在于，所述與酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水接觸的工序，通過使酸性水溶液或其緩沖液與被檢驗(yàn)物接觸的工序、以及使過氧化氫水與被檢驗(yàn)物接觸的工序這2個(gè)工序進(jìn)行。
4.一種鉛檢測方法，檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛，其特征在于，至少包含以下工序 使棒構(gòu)件的前端含浸酸性水溶液和過氧化氫水或酸性水溶液的緩沖液和過氧化氫水的混合溶液的工序；以含浸有所述混合溶液的棒構(gòu)件的前端部擦拭被檢驗(yàn)物表面的工序；以及向所述擦拭后的棒構(gòu)件的前端滴加玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液的工序。
5.一種鉛檢測方法，檢測存在于被檢驗(yàn)物中的鉛，其特征在于，至少包含以下工序 使棒構(gòu)件的前端含浸酸性水溶液或其緩沖液的工序；以含浸有所述酸性水溶液或其緩沖液的棒構(gòu)件的前端部擦拭被檢驗(yàn)物表面的工序； 向所述擦拭后的棒構(gòu)件的前端滴加過氧化氫水的工序；以及向被滴加了所述過氧化氫水之后的棒構(gòu)件的前端滴加玫棕酸或玫棕酸鹽的水溶液的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的鉛檢測方法，其中，酸性水溶液或緩沖液為酒石酸、檸檬酸或乙酸等有機(jī)酸或者硝酸等無機(jī)酸中的任一者的水溶液或緩沖液，pH為1 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的鉛檢測方法，其中，玫棕酸鹽為玫棕酸鈉、玫棕酸鉀、玫棕酸二鈉、或玫棕酸二鉀中的任一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛檢測方法，其中，被檢驗(yàn)物為電子部件。
全文摘要
一種使用玫棕酸的鉛檢測方法，即使在被檢驗(yàn)物中存在Sn時(shí)，也能明確地確認(rèn)由鉛與玫棕酸的反應(yīng)所致的粉紅色或紅色顯色。為此，以共存有過氧化氫的酸性水溶液或其緩沖液(例如，酒石酸)作為試劑使用。過氧化氫使Sn2+氧化成Sn4+。而Sn4+不與玫棕酸反應(yīng)，所以Sn的存在不會妨礙目測辨認(rèn)由鉛與玫棕酸的反應(yīng)所致的粉紅色或紅色顯色。
文檔編號G01N31/00GK102171563SQ20088013136
公開日2011年8月31日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者佐藤直希, 平山慎一郎, 茅野健吾 申請人:豐田自動車株式會社