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    掃描電子顯微鏡分析

    日期: 2022-08-27 點擊: 2279

    掃描電子顯微鏡(SEM)是進行失效分析的一種非常有用的大型電子顯微成像系統。

    其工作原理是利用陰極發射的電子束經陽極加速,再經由磁透鏡聚焦后形成一束直徑為幾十至幾千埃(?)的電子束流,在掃描線圈的偏轉作用下,電子束以一定時間和空間順序在試樣表面做逐點式掃描運動,這束高能電子束轟擊到樣品表面上會激發出多種信息,經過收集放大就能從顯示屏上得到各種相應的圖形。激發的二次電子產生于樣品表面5~10nm范圍內,因而二次電子能夠較好地反映樣品表面的形貌,所以最常用于形貌觀察; 而激發的背散射電子則產生于樣品表面100~1000nm范圍內,隨著物質原子序數的不同而發射不同特征的背散射電子,因此背散射電子圖像具有形貌特征和原子序數判別的能力,背散射電子像可反映化學元素成分的分布?,F時的掃描電子顯微鏡的功能已經很強大,任何精細結構或表面特征均可放大到幾十萬倍進行觀察與分析。

    掃描電鏡的原理圖

    在焊點或互連的失效分析方面,SEM主要用來做失效機理的分析,具體說來就是用來觀察焊點金相組織,測量金屬間化合物,進行斷口分析、可焊性鍍層分析以及錫須分析測量。

    焊點金相的SEM整體照片

     

    焊點金相的SEM紅框內的局部

    與光學顯微鏡不同,掃描電鏡所成的是電子像。因此,只有黑白兩色;并且掃描電鏡的試樣要求導電,對非導體和部分半導體需要進行噴金或噴碳處理,否則電荷聚集在樣品表面就影響樣品的觀察。此外,掃描電鏡圖像景深遠遠大于光學顯微鏡,是金相結構、顯微斷口以及錫須分析的重要方法。

    用SEM檢查到鍍純錫的元器件管腳表面生長了錫須

     

    使用SEM觀察到了焊盤鎳鍍層表面存在明顯的腐蝕現象





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