Applicazione della microscopia elettronica a scansione (SEM) nell'analisi dei guasti
L'abbreviazione di microscopio elettronico a scansione è microscopio elettronico a scansione e l'abbreviazione inglese è SEM. Utilizza un fascio di elettroni finemente focalizzato per bombardare la superficie del campione e osserva e analizza la morfologia della superficie o della frattura del campione attraverso gli elettroni secondari e gli elettroni retrodiffusi generati dall'interazione tra gli elettroni e il campione.
Nell'analisi dei guasti, SEM ha un'ampia gamma di scenari applicativi e svolge un ruolo fondamentale nel determinare la modalità di analisi dei guasti e nel trovare la causa del guasto.
principio di funzionamento
La profondità di campo di un microscopio elettronico a scansione è 10 volte maggiore di quella di un microscopio elettronico a trasmissione e centinaia di volte maggiore di quella di un microscopio ottico. A causa della grande profondità di campo dell'immagine, l'immagine elettronica scansionata è piena di tridimensionalità e ha una forma tridimensionale. Fornisce più informazioni rispetto ad altri microscopi.
segnale elettronico
Gli elettroni secondari (SEI) si riferiscono a elettroni extranucleari bombardati da elettroni incidenti. Proviene principalmente dall'area poco profonda a meno di 10 nm dalla superficie, che può visualizzare efficacemente la topografia microscopica della superficie del campione e ha poca correlazione con il numero atomico ed è generalmente utilizzata per caratterizzare la topografia della superficie del campione.
Gli elettroni retrodiffusi (BEI) si riferiscono a elettroni ad alta energia che fuoriescono nuovamente dalla superficie del campione dopo che gli elettroni incidenti hanno interagito con il campione. Rispetto agli elettroni secondari, gli elettroni retrodiffusi sono correlati positivamente con il numero atomico del campione e la profondità di raccolta è più profonda, utilizzata principalmente per riflettere le caratteristiche elementari del campione.
classe di conoscenza
D: Che cos'è l'analisi dei guasti?
A: La cosiddetta analisi dei guasti si basa sul fenomeno del guasto, attraverso la raccolta di informazioni, l'ispezione visiva e il test delle prestazioni elettriche, ecc., per determinare la posizione del guasto e la possibile modalità di guasto, ovvero la posizione del guasto;
Quindi, in base alla modalità di guasto, vengono adottati una serie di metodi di analisi per eseguire l'analisi delle cause e la verifica della causa principale;
Infine, in base ai dati di prova ottenuti nel processo di analisi, viene preparato un rapporto di analisi e vengono proposti suggerimenti per il miglioramento.
Analisi pratica Casi applicativi
1. Osservazione e misurazione del composto intermetallico IMC
La saldatura deve fare affidamento sullo strato di lega formato sulla superficie del giunto, ovvero lo strato IMC, per raggiungere i requisiti di resistenza della connessione. L'IMC formato dalla diffusione ha una varietà di forme di crescita, che hanno un impatto unico sulle proprietà fisiche e chimiche della giunzione, in particolare le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione. Inoltre, se l'IMC è troppo spesso o troppo sottile, influirà sulla resistenza della saldatura.
2. Osservazione e misura dello strato ricco di fosforo
Per le pastiglie trattate con nichel oro chimico (ENIG), dopo che Ni partecipa alla lega, il fosforo in eccesso sarà arricchito e concentrato sul bordo dello strato di lega per formare uno strato ricco di fosforo. Se lo strato ricco di fosforo è abbastanza spesso, l'affidabilità dei giunti di saldatura sarà fortemente compromessa.
3. Analisi della frattura del metallo
Attraverso la forma della frattura, vengono analizzati alcuni problemi di base della frattura: come l'origine della frattura, la proprietà della frattura, la modalità di frattura, il meccanismo di frattura, la tenacità della frattura, lo stato di stress nel processo di frattura e il tasso di crescita della frattura. L'analisi della frattura è diventata un metodo importante per l'analisi dei guasti dei componenti metallici.
4. Osservazione del fenomeno della corrosione del nichel (lastra nera).
Si osservano crepe da corrosione (crepe di fango) e la superficie dello strato di nichel dopo la rimozione dell'oro dalla superficie della frattura e vi sono un gran numero di punti neri e crepe, che è la corrosione del nichel. Osservando la morfologia della sezione dello strato di nichel, si può osservare una corrosione continua del nichel, confermando ulteriormente che la piastra di scarsa saldabilità ha un fenomeno di corrosione del nichel e che la crescita dell'IMC nel sito di corrosione del nichel è anormale, con conseguente scarsa saldabilità.
