Aplikácia skenovacej elektrónovej mikroskopie (SEM) pri analýze porúch
Skratka pre rastrovací elektrónový mikroskop je rastrovací elektrónový mikroskop a anglická skratka je SEM. Používa jemne zaostrený elektrónový lúč na bombardovanie povrchu vzorky a pozoruje a analyzuje povrchovú alebo zlomovú morfológiu vzorky prostredníctvom sekundárnych elektrónov a spätne rozptýlených elektrónov generovaných interakciou medzi elektrónmi a vzorkou.
Pri analýze porúch má SEM širokú škálu aplikačných scenárov a zohráva kľúčovú úlohu pri určovaní režimu analýzy porúch a hľadaní príčiny zlyhania.
pracovný princíp
Hĺbka ohniska rastrovacieho elektrónového mikroskopu je 10-krát väčšia ako hĺbka transmisného elektrónového mikroskopu a stokrát väčšia ako hĺbka optického mikroskopu. Vďaka veľkej hĺbke ostrosti obrazu je naskenovaný elektronický obraz plný trojrozmernosti a má trojrozmerný tvar. Poskytuje viac informácií ako iné mikroskopy.
elektronický signál
Sekundárne elektróny (SEI) označujú mimojadrové elektróny bombardované dopadajúcimi elektrónmi. Pochádza hlavne z plytkej oblasti vzdialenej menej ako 10 nm od povrchu, ktorá dokáže efektívne zobraziť mikroskopickú topografiu povrchu vzorky a má malú koreláciu s atómovým číslom a vo všeobecnosti sa používa na charakterizáciu topografie povrchu vzorky.
Spätne rozptýlené elektróny (BEI) označujú vysokoenergetické elektróny, ktoré po interakcii dopadajúcich elektrónov so vzorkou opäť uniknú z povrchu vzorky. V porovnaní so sekundárnymi elektrónmi spätne rozptýlené elektróny pozitívne korelujú s atómovým číslom vzorky a hĺbka zberu je hlbšia, používa sa hlavne na vyjadrenie elementárnych charakteristík vzorky.
vedomostná trieda
Otázka: Čo je analýza zlyhania?
Odpoveď: Takzvaná analýza porúch je založená na jave poruchy prostredníctvom zberu informácií, vizuálnej kontroly a testovania elektrického výkonu atď., aby sa určilo miesto poruchy a možný režim poruchy, to znamená miesto poruchy;
Potom sa podľa režimu zlyhania prijme séria analytických metód na vykonanie analýzy príčin a overenia hlavnej príčiny;
Nakoniec sa podľa testovacích údajov získaných v procese analýzy pripraví správa o analýze a predložia sa návrhy na zlepšenie.
Prípady aplikácie praktickej analýzy
1. Pozorovanie a meranie IMC intermetalickej zlúčeniny
Zváranie sa musí spoliehať na vrstvu zliatiny vytvorenú na povrchu spoja, to znamená na vrstvu IMC, aby sa dosiahli požiadavky na pevnosť spoja. IMC vytvorený difúziou má rôzne rastové formy, ktoré majú jedinečný vplyv na fyzikálne a chemické vlastnosti spoja, najmä na mechanické vlastnosti a odolnosť proti korózii. Navyše, ak je IMC príliš hrubý alebo príliš tenký, ovplyvní to pevnosť zvárania.
2. Pozorovanie a meranie vrstvy bohatej na fosfor
V prípade podložiek ošetrených chemickým niklovým zlatom (ENIG) sa po tom, čo sa Ni zúčastní legovania, prebytočný fosfor obohatí a skoncentruje na okraji vrstvy zliatiny, čím sa vytvorí vrstva bohatá na fosfor. Ak je vrstva bohatá na fosfor dostatočne hrubá, spoľahlivosť spájkovaných spojov bude značne ohrozená.
3. Analýza lomu kovov
Prostredníctvom tvaru lomu sa analyzujú niektoré základné problémy lomu: ako je pôvod lomu, vlastnosti lomu, spôsob lomu, mechanizmus lomu, lomová húževnatosť, stav napätia v procese lomu a rýchlosť rastu trhlín. Lomová analýza sa stala dôležitou metódou analýzy porúch kovových komponentov.
4. Pozorovanie javu korózie niklu (čierna platňa).
Z povrchu lomu sú pozorované korózne trhliny (blato praskliny) a povrch niklovej vrstvy po odizolovaní zlata a je tam veľké množstvo čiernych škvŕn a prasklín, čo je korózia niklu. Pozorovaním morfológie časti vrstvy niklu možno pozorovať súvislú koróziu niklu, čo ďalej potvrdzuje, že doska so zlou zvárateľnosťou má jav niklovej korózie a rast IMC v mieste korózie niklu je abnormálny, čo vedie k zlej zvariteľnosti.
