تطبيق الفحص المجهري الإلكتروني (SEM) في تحليل الفشل
اختصار المجهر الإلكتروني الماسح هو مسح المجهر الإلكتروني ، والاختصار الإنجليزي هو SEM. يستخدم حزمة إلكترونية مركزة بدقة لقصف سطح العينة ، ويلاحظ ويحلل السطح أو الكسر المورفولوجي للعينة من خلال الإلكترونات الثانوية والإلكترونات المبعثرة المرتدة الناتجة عن التفاعل بين الإلكترونات والعينة.
في تحليل الفشل ، يحتوي SEM على مجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيق ، ويلعب دورًا محوريًا في تحديد وضع تحليل الفشل وإيجاد سبب الفشل.
مبدأ العمل
إن عمق تركيز المجهر الإلكتروني الماسح أكبر بعشر مرات من المجهر الإلكتروني النافذ وأكبر بمئات المرات من المجهر الضوئي. نظرًا للعمق الكبير لمجال الصورة ، فإن الصورة الإلكترونية الممسوحة ضوئيًا مليئة بالأبعاد الثلاثية ولها شكل ثلاثي الأبعاد. يوفر معلومات أكثر من المجاهر الأخرى.
إشارة إلكترونية
تشير الإلكترونات الثانوية (SEI) إلى الإلكترونات خارج النواة التي تم قصفها بالإلكترونات العارضة. يأتي بشكل أساسي من المنطقة الضحلة التي تبعد أقل من 10 نانومتر عن السطح ، والتي يمكن أن تعرض بشكل فعال التضاريس المجهرية لسطح العينة ، ولها ارتباط ضئيل مع العدد الذري ، وتستخدم بشكل عام لتوصيف تضاريس سطح العينة.
تشير الإلكترونات المتناثرة (BEI) إلى إلكترونات عالية الطاقة تهرب من سطح العينة مرة أخرى بعد تفاعل الإلكترونات الساقطة مع العينة. بالمقارنة مع الإلكترونات الثانوية ، ترتبط الإلكترونات المبعثرة بشكل إيجابي مع العدد الذري للعينة ، وعمق التجميع أعمق ، ويستخدم بشكل أساسي لعكس الخصائص الأولية للعينة.
فئة المعرفة
س: ما هو تحليل الفشل؟
ج: يعتمد ما يسمى بتحليل الفشل على ظاهرة الفشل ، من خلال جمع المعلومات ، والفحص البصري ، واختبار الأداء الكهربائي ، وما إلى ذلك ، لتحديد موقع الفشل ووضع الفشل المحتمل ، أي موقع الفشل ؛
بعد ذلك ، وفقًا لنمط الفشل ، يتم اعتماد سلسلة من طرق التحليل لإجراء تحليل السبب والتحقق من السبب الجذري ؛
أخيرًا ، وفقًا لبيانات الاختبار التي تم الحصول عليها في عملية التحليل ، يتم إعداد تقرير تحليل وتقديم اقتراحات للتحسين.
حالات تطبيق التحليل العملي
1. مراقبة وقياس المركب المعدني IMC
يحتاج اللحام إلى الاعتماد على طبقة السبائك المتكونة على سطح المفصل ، أي طبقة IMC ، لتحقيق متطلبات قوة الاتصال. يتكون IMC من خلال الانتشار من مجموعة متنوعة من أشكال النمو ، والتي لها تأثير فريد على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتقاطع ، وخاصة الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل. علاوة على ذلك ، إذا كان IMC سميكًا جدًا أو رقيقًا جدًا ، فسيؤثر ذلك على قوة اللحام.
2. رصد وقياس الطبقة الغنية بالفوسفور
بالنسبة للوسادات المعالجة بذهب النيكل الكيميائي (ENIG) ، بعد مشاركة Ni في صناعة السبائك ، سيتم إثراء الفوسفور الزائد وتركيزه عند حافة طبقة السبيكة لتشكيل طبقة غنية بالفوسفور. إذا كانت الطبقة الغنية بالفوسفور سميكة بدرجة كافية ، فإن موثوقية مفاصل اللحام سوف تتأثر بشكل كبير.
3. تحليل الكسور المعدنية
من خلال شكل الكسر ، يتم تحليل بعض المشاكل الأساسية للكسر: مثل أصل الكسر ، وخاصية الكسر ، ووضع الكسر ، وآلية الكسر ، ومتانة الكسر ، وحالة الإجهاد في عملية الكسر ، ومعدل نمو الكسر. أصبح تحليل الكسر طريقة مهمة لتحليل فشل المكونات المعدنية.
4. مراقبة ظاهرة تآكل النيكل (اللوح الأسود)
يتم ملاحظة شروخ التآكل (شقوق الطين) وسطح طبقة النيكل بعد تجريد الذهب من سطح الكسر ، وهناك عدد كبير من البقع السوداء والشقوق ، وهي تآكل النيكل. من خلال مراقبة مورفولوجيا قسم طبقة النيكل ، يمكن ملاحظة التآكل المستمر للنيكل ، مما يؤكد أيضًا أن لوحة قابلية اللحام الضعيفة بها ظاهرة تآكل بالنيكل ، ونمو IMC في موقع تآكل النيكل غير طبيعي ، مما يؤدي إلى ضعف قابلية اللحام.
