73]假設(shè)使用實施方式的取樣夾具20,切削至基底的鋅(Zn)鍍膜12,則肯定會在XPS光譜出現(xiàn)Zn的峰值。金屬鋅(Zn)的峰值肯定會出現(xiàn)在494.4eV,氧化鋅(ZnO)的峰值應(yīng)出現(xiàn)在497.6eVo然而,從圖11 (B)的光譜可知,并未產(chǎn)生Zn的峰值和ZnO的峰值。
[0074]另一方面,在鋅鍍膜12上形成鉻酸鹽被膜13過程中鉻酸鹽被膜13中所生成的Zn (OH)2的峰值作為主峰值而出現(xiàn)在499.4eV。同樣地。在鉻酸鹽被膜13的形成過程中所生成的2]1004在496.4eV作為光譜的肩(shoulder)出現(xiàn)。從該分光結(jié)果可知被取樣的只是靶子的鉻酸鹽被膜13,沒有選取基底鍍膜12或金屬基材11。
[0075]圖12㈧是表示被取樣得到的鉻酸鹽被膜13的X射線衍射(XRD)區(qū)域的圖,圖12(B)是與金屬鋅的XRD圖案相比較表示被取樣得到的鉻酸鹽被膜13的XRD圖案的圖。取樣夾具20的取樣面24整體成為XRD的對象區(qū)域。
[0076]假設(shè)在被取樣的膜上混入基底鍍膜12的成分的情況下,如圖12(B)的上側(cè)的比較圖案所示,肯定會在2 Θ =36.3°、39.0° ,43.2° ,54.3°分別出現(xiàn)金屬鋅的面方位
(002)、(100)、(101),(102)的峰值。然而,從圖12(B)的下側(cè)的衍射圖案可知,在分離膜(CCC 膜:Chemical Convers1n Coating film)并沒有出現(xiàn)鋅的衍射峰。
[0077]從圖11的XPS分析結(jié)果以及圖12的XRD解析可知被取樣得到的化成皮膜(鉻酸鹽被膜)13并不包含基底鍍膜12的成分。檢測出的Zn化合物(Zn (OH) 2和ZnCrO 4)都是靶子的化成皮膜(鉻酸鹽被膜)13中的成分??芍ㄟ^使用取樣夾具20,有效地從基底鍍膜12分離化成皮膜13,并進行分析。
[0078]圖13是表示取樣夾具20的取樣器21的材料選定標準的圖。取樣器21為了有效地將靶子的化成皮膜13從基底(鍍層12等)分離,優(yōu)選是與化成皮膜13相比硬度較高的材料。另外,優(yōu)選是能夠充分耐酸和堿的耐化學(xué)藥品性的材料。并且,為了使靶子的化成皮膜13附著在接觸面22而能夠穩(wěn)定保持,優(yōu)選親水性、附著力高的材料。這是因為由于化成皮膜13通常包含水分,所以通過使用親水性高的材料,能夠穩(wěn)定保持分離出的化成皮膜13ο
[0079]從這些觀點來看,作為取樣器21的材料,優(yōu)選使用石英玻璃、藍寶石玻璃,但并不限于該例子,能夠使用硼硅酸鹽玻璃等有耐藥性的任意玻璃。在使用石英玻璃的情況下,可以對表面實施提高親水性的處理。作為提高親水性的表面改性處理,有酸清洗等化學(xué)處理、準分子激光照射等。通過這些處理,對取樣器21的表面導(dǎo)入OH基來提高親水性。作為表面改性處理的其它例子,也可以將1102系光催化劑等具有超親水性功能的穩(wěn)定物質(zhì)涂布于表面。作為用于提高取樣器21的附著力的表面改性處理,可以考慮以科學(xué)或者物理的處理來增大表面積。
[0080]<定量分析方法>
[0081]圖14是使用了實施方式的取樣夾具20的定量分析方法的流程圖。
[0082]在SlOl中,預(yù)先準備具有不同參數(shù)的多種取樣夾具20或者取樣器21,對每個取樣夾具20,或者對每個取樣器21,將取樣量與曲率、表面粗糙度、取樣面的面積、取樣器的硬度這些參數(shù)建立對應(yīng)。對應(yīng)關(guān)系可以儲存于取樣器數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)取樣器21的曲率、表面粗糙度、取樣面的面積這些參數(shù),一次取樣能夠選取的取樣量不同。另外,根據(jù)被膜的種類的不同,取樣器所需的高度也不同。有適合獲得所希望的被膜的所希望的取樣量的取樣器21的形狀、尺寸、表面狀態(tài)、硬度等,通過預(yù)先將這些參數(shù)與取樣量建立對應(yīng),能夠選擇最佳的取樣器21。
[0083]在S102中,選擇定量分析方法。根據(jù)定量分析方法,分析所需的最小限的取樣量不同。
[0084]在S103中,決定選擇的定量分析方法所需的取樣量。此時,可以預(yù)先對每個分析方法,將需要的取樣量建立對應(yīng)地儲存在數(shù)據(jù)庫中。該情況下,參照數(shù)據(jù)庫,選擇所選擇的分析方法所需的取樣量。
[0085]在S104中,參照取樣器數(shù)據(jù)庫,決定適合獲取需要的取樣量的取樣夾具20或者取樣器21。
[0086]在S105中,在取樣前測量所選擇的取樣夾具20或者取樣器21的重量。各取樣夾具20或者取樣器21的重量可以預(yù)先測量并儲存于數(shù)據(jù)庫中。取樣夾具20或者取樣器21的重量例如利用微平衡(微量天秤)法進行測量。
[0087]在S106中,使用所選擇的取樣夾具20,從試料取樣化成皮膜(該例子中為鉻酸鹽被膜)。將取樣夾具20的取樣面24按壓至試料表面,例如觸摸2cmX 2cm的區(qū)域,能夠僅使化成皮膜附著于取樣夾具20的接觸面22。
[0088]在S107中,利用微平衡法測量化成皮膜所附著的取樣夾具的重量,減去在S105中所測量出的取樣夾具的重量來求出重量差。該重量差相當于被取樣得到的鉻酸鹽被膜的重
Mo
[0089]在S108中,利用所選擇的定量分析方法來對Cr(VI)重量進行定量。
[0090]在5109中,計算0(¥1)的重量濃度。S卩,通過將在S108中所求出的Cr (VI)的重量除以S107求出的鉻酸鹽被膜的重量,能夠求出被膜中的六價鉻的重量濃度(wt% )。
[0091]圖15 (A)表示使用化學(xué)分析方法作為圖14的S108的定量分析方法時的流程。該情況下,接著圖14的S107,在圖15(A)的S201中對Cr(VI)的重量進行定量?;瘜W(xué)分析方法能夠使用熱水溶出、堿溶出等任意手法。取樣夾具20從試料僅選取鉻酸鹽被膜。由于取樣器21本身有耐藥性,所以能夠不產(chǎn)生Cr的價數(shù)變化地全部溶解選取出的鉻酸鹽被膜。用二苯卡巴氮有選擇性地使溶解出的鉻酸鹽被膜的成分中的六價鉻Cr(VI)發(fā)光,使用市場銷售的分光光度計來測量吸光度。吸光度與Cr(VI)的含量(yg)成比例。因此,能夠使用預(yù)先測量清楚Cr(VI)的含量的試料所創(chuàng)建的標準曲線,從測量出的吸光度求出溶解的Cr(VI)重量。
[0092]接下來,在接著S201的S109A中,計算化成皮膜的Cr(VI)重量濃度。即,根據(jù)在步驟S201中所求出的六價鉻(Cr(VI))的重量和在S105中所求出的樣本量來計算Cr (VI)
重量濃度。
[0093]在該方法中,能夠用簡單的方法通過重量濃度對取樣的被膜中的特定的成分進行定量。
[0094]圖15 (B)表示組合使用熒光X射線段析(XRF)法以及X射線光電子分光分析(XPS)法作為圖14的S108的定量分析方法時的流程。該情況下,接著圖14的S107,在圖15(B)的S301中,進行全部Cr的定量。在使鉻酸鹽被膜附著在取樣夾具20上的狀態(tài)下保持,向鉻酸鹽被膜的表面照射X射線,測量從Cr產(chǎn)生的熒光X射線(Cr 一 Ka線)的強度來進行全部鉻的定量。由于Cr 一 Ka線的強度與全部鉻的重量成比例,所以使用預(yù)先創(chuàng)建的標準曲線(參照圖18),根據(jù)測量出的強度來求出全部Cr的重量濃度[wt% ]。由于以取樣面24的面積處于熒光X射線測量裝置的測量區(qū)域的范圍內(nèi)的方式,來選擇取樣夾具20或者取樣器21,所以能夠在保持原樣的狀態(tài)下準確地求出取樣的鉻酸鹽被膜中所包含的全部Cr的重量。此處的基于XRF的標準曲線定量可以是全部Cr的重量,也可以是全部Cr的重量濃度。在定量出全部Cr重量的情況下,能夠通過將求出的全部Cr的重量除以圖14的S107所測量出的鉻酸鹽被膜的重量來計算全部Cr的重量濃度。
[0095]接下來,接著S301,在S302中,通過X射線光電子分光分析(XPS),調(diào)查三價鉻Cr(III)與六價鉻Cr(VI)的比率,求出六價鉻相對于全部鉻(Cr(III)+Cr(VI))的比率(Cr (VI)/全部Cr)。Cr (VI)/全部Cr能夠用公知的X射線光電子分光分析方法(XPS)求出。例如,用二苯卡巴氮有選擇性地使將取樣的試料熱水溶出或堿溶出的六價鉻發(fā)光,使用市場銷售的分光光度計來測量吸光度,并確定三價鉻與六價鉻的比率。根據(jù)確定的比率來求出Cr (VI)/全部Cr。
[0096]在S109B中,計算化成皮膜的Cr(VI)重量濃度。S卩,基于在步驟S301中所求出的全部Cr的重量或者重量濃度與在步驟S302中所求出的Cr (VI)/全部Cr的比率,來求出化成皮膜所包含的Cr(VI)的重量或者重量濃度。在S301中定量出全部Cr的重量的情況下,將用S302的比率所求粗的Cr(VI)的重量除以取樣得到的鉻酸鹽被膜的重量。在S301中定量出全部Cr的重量濃度的情況下,基于S302的比率直接計算Cr(VI)的重量濃度。
[0097]根據(jù)該方法,能夠用簡單的手法確定化成皮膜中的Cr(VI)的重量濃度,能夠容易地判定電子部件是否滿足EU - RoHS標準。不僅