Zastosowanie skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) w analizie uszkodzeń
Skrót skaningowego mikroskopu elektronowego to skaningowy mikroskop elektronowy, a angielski skrót to SEM. Wykorzystuje precyzyjnie zogniskowaną wiązkę elektronów do bombardowania powierzchni próbki oraz obserwuje i analizuje morfologię powierzchni lub pęknięcia próbki poprzez elektrony wtórne i elektrony rozproszone wstecznie, generowane w wyniku interakcji między elektronami a próbką.
W analizie awarii SEM ma szeroki zakres scenariuszy zastosowań i odgrywa kluczową rolę w określeniu trybu analizy awarii i znalezieniu przyczyny awarii.
zasada działania
Głębia ostrości skaningowego mikroskopu elektronowego jest 10 razy większa niż w transmisyjnym mikroskopie elektronowym i setki razy większa niż w mikroskopie optycznym. Ze względu na dużą głębię ostrości obrazu zeskanowany obraz elektroniczny jest pełen trójwymiarowości i ma trójwymiarowy kształt. Dostarcza więcej informacji niż inne mikroskopy.
sygnał elektroniczny
Elektrony wtórne (SEI) odnoszą się do elektronów pozajądrowych bombardowanych przez padające elektrony. Pochodzi głównie z płytkiego obszaru oddalonego o mniej niż 10 nm od powierzchni, który może skutecznie wyświetlać mikroskopową topografię powierzchni próbki i ma niewielką korelację z liczbą atomową i jest ogólnie używany do charakteryzowania topografii powierzchni próbki.
Elektrony wstecznie rozproszone (BEI) odnoszą się do elektronów o wysokiej energii, które ponownie uciekają z powierzchni próbki po interakcji padających elektronów z próbką. W porównaniu z elektronami wtórnymi, elektrony rozproszone wstecznie są dodatnio skorelowane z liczbą atomową próbki, a głębokość zbierania jest głębsza, głównie w celu odzwierciedlenia elementarnych właściwości próbki.
klasa wiedzy
P: Czym jest analiza awarii?
Odp .: Tak zwana analiza awarii opiera się na zjawisku awarii, poprzez gromadzenie informacji, kontrolę wzrokową i testy wydajności elektrycznej itp., W celu określenia lokalizacji awarii i możliwego trybu awarii, to znaczy lokalizacji awarii;
Następnie, zgodnie z trybem awarii, przyjmuje się szereg metod analizy w celu przeprowadzenia analizy przyczyny i weryfikacji przyczyny źródłowej;
Na koniec, zgodnie z danymi testowymi uzyskanymi w procesie analizy, przygotowywany jest raport z analizy i przedstawiane są sugestie dotyczące ulepszeń.
Przypadki zastosowania analizy praktycznej
1. Obserwacja i pomiar związku międzymetalicznego IMC
Spawanie musi opierać się na warstwie stopu utworzonej na powierzchni złącza, czyli warstwie IMC, aby osiągnąć wymagania dotyczące wytrzymałości połączenia. Powstały w wyniku dyfuzji IMC ma różnorodne formy wzrostu, które mają unikalny wpływ na właściwości fizyczne i chemiczne złącza, zwłaszcza na właściwości mechaniczne i odporność korozyjną. Ponadto, jeśli IMC jest zbyt gruby lub zbyt cienki, wpłynie to na wytrzymałość spawania.
2. Obserwacja i pomiar warstwy bogatej w fosfor
W przypadku klocków poddanych chemicznej obróbce niklowo-złotej (ENIG), po udziale Ni w tworzeniu stopu, nadmiar fosforu zostanie wzbogacony i skoncentrowany na krawędzi warstwy stopu, tworząc warstwę bogatą w fosfor. Jeśli warstwa bogata w fosfor jest wystarczająco gruba, niezawodność połączeń lutowanych będzie znacznie zagrożona.
3. Analiza pęknięć metali
Poprzez kształt pęknięcia analizowane są niektóre podstawowe problemy związane z pęknięciem: takie jak pochodzenie pęknięcia, właściwości złamania, tryb pęknięcia, mechanizm złamania, odporność na pękanie, stan naprężeń w procesie pękania i szybkość wzrostu pęknięcia. Analiza pęknięć stała się ważną metodą analizy uszkodzeń elementów metalowych.
4. Obserwacja zjawiska korozji niklu (płytka czarna).
Z powierzchni pęknięcia obserwuje się pęknięcia korozyjne (pęknięcia błotne) i powierzchnię warstwy niklu po usunięciu złota, a także dużą liczbę czarnych plam i pęknięć, co jest korozją niklu. Obserwując morfologię przekroju warstwy niklu, można zaobserwować ciągłą korozję niklu, co dodatkowo potwierdza, że płyta o słabej spawalności ma zjawisko korozji niklu, a wzrost IMC w miejscu korozji niklu jest nieprawidłowy, co powoduje słabą spawalność.
