Application de la microscopie électronique à balayage (SEM) dans l'analyse des défaillances
L'abréviation de microscope électronique à balayage est microscope électronique à balayage, et l'abréviation anglaise est SEM. Il utilise un faisceau d'électrons finement focalisé pour bombarder la surface de l'échantillon, et observe et analyse la morphologie de surface ou de fracture de l'échantillon à travers les électrons secondaires et les électrons rétrodiffusés générés par l'interaction entre les électrons et l'échantillon.
Dans l'analyse des défaillances, SEM dispose d'un large éventail de scénarios d'application et joue un rôle central dans la détermination du mode d'analyse des défaillances et la recherche de la cause de la défaillance.
principe de fonctionnement
La profondeur de champ d'un microscope électronique à balayage est 10 fois supérieure à celle d'un microscope électronique à transmission et des centaines de fois supérieure à celle d'un microscope optique. En raison de la grande profondeur de champ de l'image, l'image électronique numérisée est pleine de tridimensionnalité et a une forme tridimensionnelle. Fournit plus d'informations que les autres microscopes.
signal électronique
Les électrons secondaires (SEI) désignent les électrons extranucléaires bombardés par des électrons incidents. Il provient principalement de la zone peu profonde à moins de 10 nm de la surface, qui peut afficher efficacement la topographie microscopique de la surface de l'échantillon, et a peu de corrélation avec le numéro atomique, et est généralement utilisé pour caractériser la topographie de la surface de l'échantillon.
Les électrons rétrodiffusés (BEI) font référence aux électrons à haute énergie qui s'échappent à nouveau de la surface de l'échantillon après que les électrons incidents interagissent avec l'échantillon. Par rapport aux électrons secondaires, les électrons rétrodiffusés sont positivement corrélés avec le numéro atomique de l'échantillon, et la profondeur de collecte est plus profonde, principalement utilisée pour refléter les caractéristiques élémentaires de l'échantillon.
classe de connaissances
Q : Qu'est-ce que l'analyse de défaillance ?
R : L'analyse dite de défaillance est basée sur le phénomène de défaillance, par le biais de la collecte d'informations, d'une inspection visuelle et de tests de performances électriques, etc., pour déterminer l'emplacement de la défaillance et le mode de défaillance possible, c'est-à-dire l'emplacement de la défaillance ;
Ensuite, selon le mode de défaillance, une série de méthodes d'analyse sont adoptées pour effectuer une analyse des causes et une vérification des causes profondes ;
Enfin, en fonction des données de test obtenues lors du processus d'analyse, un rapport d'analyse est préparé et des suggestions d'amélioration sont proposées.
Cas d'application d'analyse pratique
1. Observation et mesure du composé intermétallique IMC
Le soudage doit s'appuyer sur la couche d'alliage formée sur la surface du joint, c'est-à-dire la couche IMC, pour répondre aux exigences de résistance de la connexion. L'IMC formé par diffusion a une variété de formes de croissance, qui ont un impact unique sur les propriétés physiques et chimiques de la jonction, en particulier les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion. De plus, si l'IMC est trop épais ou trop fin, cela affectera la résistance de la soudure.
2. Observation et mesure de la couche riche en phosphore
Pour les plaquettes traitées avec du nickel-or chimique (ENIG), après que Ni participe à l'alliage, l'excès de phosphore sera enrichi et concentré au bord de la couche d'alliage pour former une couche riche en phosphore. Si la couche riche en phosphore est suffisamment épaisse, la fiabilité des joints de soudure sera fortement compromise.
3. Analyse de rupture de métal
À travers la forme de la fracture, certains problèmes de base de la fracture sont analysés : tels que l'origine de la fracture, la propriété de la fracture, le mode de fracture, le mécanisme de fracture, la ténacité à la fracture, l'état de contrainte dans le processus de fracture et le taux de croissance de la fissure. L'analyse des fractures est devenue une méthode importante pour l'analyse des défaillances des composants métalliques.
4. Observation du phénomène de corrosion du nickel (plaque noire)
Des fissures de corrosion (fissures de boue) et la surface de la couche de nickel après le décapage de l'or sont observées à partir de la surface de fracture, et il existe un grand nombre de points noirs et de fissures, ce qui correspond à la corrosion du nickel. En observant la morphologie de la section de la couche de nickel, une corrosion continue du nickel peut être observée, confirmant en outre que la plaque de mauvaise soudabilité présente un phénomène de corrosion du nickel et que la croissance IMC au site de corrosion du nickel est anormale, entraînant une mauvaise soudabilité.
