Penerapan Scanning Electron Microscopy (SEM) dalam Analisis Kegagalan
Singkatan dari pemindaian mikroskop elektron adalah pemindaian mikroskop elektron, dan singkatan bahasa Inggris adalah SEM. Ini menggunakan berkas elektron yang terfokus halus untuk membombardir permukaan sampel, dan mengamati dan menganalisis morfologi permukaan atau fraktur sampel melalui elektron sekunder dan elektron yang tersebar balik yang dihasilkan oleh interaksi antara elektron dan sampel.
Dalam analisis kegagalan, SEM memiliki berbagai skenario aplikasi, dan memainkan peran penting dalam menentukan mode analisis kegagalan dan menemukan penyebab kegagalan.
prinsip bekerja
Kedalaman fokus mikroskop elektron pemindaian adalah 10 kali lebih besar daripada mikroskop elektron transmisi dan ratusan kali lebih besar daripada mikroskop optik. Karena kedalaman bidang gambar yang besar, gambar elektronik yang dipindai penuh dengan tiga dimensi dan memiliki bentuk tiga dimensi. Memberikan lebih banyak informasi daripada mikroskop lainnya.
sinyal elektronik
Elektron sekunder (SEI) mengacu pada elektron ekstranuklir yang dibombardir oleh elektron insiden. Ini terutama berasal dari area dangkal kurang dari 10nm dari permukaan, yang secara efektif dapat menampilkan topografi mikroskopis permukaan sampel, dan memiliki sedikit korelasi dengan nomor atom, dan umumnya digunakan untuk mengkarakterisasi topografi permukaan sampel.
Backscattered electron (BEI) mengacu pada elektron berenergi tinggi yang keluar dari permukaan sampel lagi setelah elektron yang datang berinteraksi dengan sampel. Dibandingkan dengan elektron sekunder, elektron hamburan balik berkorelasi positif dengan nomor atom sampel, dan kedalaman pengumpulan lebih dalam, terutama digunakan untuk mencerminkan karakteristik unsur sampel.
kelas pengetahuan
T: Apa itu analisis kegagalan?
A: Apa yang disebut analisis kegagalan didasarkan pada fenomena kegagalan, melalui pengumpulan informasi, inspeksi visual, dan pengujian kinerja listrik, dll., Untuk menentukan lokasi kegagalan dan kemungkinan mode kegagalan, yaitu lokasi kegagalan;
Kemudian, menurut mode kegagalan, serangkaian metode analisis diadopsi untuk melakukan analisis penyebab dan verifikasi akar penyebab;
Akhirnya, berdasarkan data uji yang diperoleh dalam proses analisis, laporan analisis disiapkan dan saran perbaikan diajukan.
Kasus Aplikasi Analisis Praktis
1. Pengamatan dan pengukuran IMC senyawa intermetalik
Pengelasan harus mengandalkan lapisan paduan yang terbentuk pada permukaan sambungan, yaitu lapisan IMC, untuk mencapai persyaratan kekuatan sambungan. IMC yang dibentuk oleh difusi memiliki berbagai bentuk pertumbuhan, yang memiliki dampak unik pada sifat fisik dan kimia sambungan, terutama sifat mekanik dan ketahanan korosi. Apalagi jika IMC terlalu tebal atau terlalu tipis akan mempengaruhi kekuatan las.
2. Pengamatan dan pengukuran lapisan kaya fosfor
Untuk bantalan yang diperlakukan dengan emas nikel kimia (ENIG), setelah Ni berpartisipasi dalam paduan, kelebihan fosfor akan diperkaya dan dipekatkan di tepi lapisan paduan untuk membentuk lapisan kaya fosfor. Jika lapisan kaya fosfor cukup tebal, keandalan sambungan solder akan sangat terganggu.
3. Analisa patahan logam
Melalui bentuk rekahan, beberapa masalah dasar rekahan dianalisis: seperti asal rekahan, sifat rekahan, mode rekahan, mekanisme rekahan, ketangguhan rekahan, keadaan tegangan dalam proses rekahan, dan laju pertumbuhan retakan. Analisis fraktur telah menjadi metode penting untuk analisis kegagalan komponen logam.
4. Pengamatan fenomena korosi nikel (pelat hitam).
Retakan korosi (retakan lumpur) dan permukaan lapisan nikel setelah pengupasan emas diamati dari permukaan rekahan, dan terdapat sejumlah besar bintik hitam dan retakan, yang merupakan korosi nikel. Mengamati morfologi penampang lapisan nikel, korosi nikel terus menerus dapat diamati, yang selanjutnya mengkonfirmasikan bahwa pelat las yang buruk memiliki fenomena korosi nikel, dan pertumbuhan IMC di lokasi korosi nikel tidak normal, menghasilkan kemampuan las yang buruk.
