Aplicación de microscopía electrónica de barrido (SEM) en análisis de fallas
La abreviatura de microscopio electrónico de barrido es microscopio electrónico de barrido, y la abreviatura en inglés es SEM. Utiliza un haz de electrones finamente enfocado para bombardear la superficie de la muestra y observa y analiza la superficie o la morfología de fractura de la muestra a través de los electrones secundarios y los electrones retrodispersados generados por la interacción entre los electrones y la muestra.
En el análisis de fallas, SEM tiene una amplia gama de escenarios de aplicación y juega un papel fundamental para determinar el modo de análisis de fallas y encontrar la causa de la falla.
principio de funcionamiento
La profundidad de foco de un microscopio electrónico de barrido es 10 veces mayor que la de un microscopio electrónico de transmisión y cientos de veces mayor que la de un microscopio óptico. Debido a la gran profundidad de campo de la imagen, la imagen electrónica escaneada está llena de tridimensionalidad y tiene una forma tridimensional. Proporciona más información que otros microscopios.
señal electronica
Los electrones secundarios (SEI) se refieren a electrones extranucleares bombardeados por electrones incidentes. Proviene principalmente del área poco profunda a menos de 10 nm de la superficie, que puede mostrar de manera efectiva la topografía microscópica de la superficie de la muestra y tiene poca correlación con el número atómico, y generalmente se usa para caracterizar la topografía de la superficie de la muestra.
Los electrones retrodispersados (BEI) se refieren a electrones de alta energía que escapan de la superficie de la muestra nuevamente después de que los electrones incidentes interactúan con la muestra. En comparación con los electrones secundarios, los electrones retrodispersados se correlacionan positivamente con el número atómico de la muestra, y la profundidad de recolección es más profunda, y se usa principalmente para reflejar las características elementales de la muestra.
clase de conocimiento
P: ¿Qué es el análisis de fallas?
R: El llamado análisis de fallas se basa en el fenómeno de la falla, mediante la recopilación de información, la inspección visual y las pruebas de rendimiento eléctrico, etc., para determinar la ubicación de la falla y el posible modo de falla, es decir, la ubicación de la falla;
Luego, de acuerdo al modo de falla, se adoptan una serie de métodos de análisis para realizar análisis de causa y verificación de causa raíz;
Finalmente, de acuerdo con los datos de prueba obtenidos en el proceso de análisis, se elabora un informe de análisis y se plantean sugerencias de mejora.
Casos prácticos de aplicación de análisis
1. Observación y medición del compuesto intermetálico IMC
La soldadura debe depender de la capa de aleación formada en la superficie de la unión, es decir, la capa IMC, para lograr los requisitos de resistencia de la conexión. El IMC formado por difusión tiene una variedad de formas de crecimiento, que tienen un impacto único en las propiedades físicas y químicas de la unión, especialmente en las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión. Además, si el IMC es demasiado grueso o demasiado delgado, afectará la resistencia de la soldadura.
2. Observación y medición de la capa rica en fósforo
Para las almohadillas tratadas con oro de níquel químico (ENIG), después de que el Ni participe en la aleación, el exceso de fósforo se enriquecerá y concentrará en el borde de la capa de aleación para formar una capa rica en fósforo. Si la capa rica en fósforo es lo suficientemente gruesa, la confiabilidad de las uniones de soldadura se verá comprometida en gran medida.
3. Análisis de fracturas de metales
A través de la forma de la fractura, se analizan algunos problemas básicos de la fractura: como el origen de la fractura, la propiedad de la fractura, el modo de fractura, el mecanismo de fractura, la tenacidad de la fractura, el estado de tensión en el proceso de fractura y la tasa de crecimiento de la grieta. El análisis de fracturas se ha convertido en un método importante para el análisis de fallas de componentes metálicos.
4. Observación del fenómeno de corrosión del níquel (placa negra)
Las grietas de corrosión (grietas de lodo) y la superficie de la capa de níquel después de la extracción de oro se observan desde la superficie de la fractura, y hay una gran cantidad de puntos negros y grietas, que es la corrosión del níquel. Al observar la morfología de la sección de la capa de níquel, se puede observar una corrosión continua del níquel, lo que confirma aún más que la placa de mala soldabilidad tiene un fenómeno de corrosión del níquel y que el crecimiento de IMC en el sitio de corrosión del níquel es anormal, lo que resulta en una mala soldabilidad.
