SEM-EDS測試

電氣電子測試

SEM-EDS測試

使用掃描電子顯微鏡/能量分佈器X射線光譜儀(SEM / EDS)進行分析什麼是SEM / EDS?

掃描電子顯微鏡/能量分佈器X射線光譜(SEM / EDS)協議, 它是印刷電路板(PCB),組件(PCA)和電子組件(BGA,電容器,電阻器,電感器,連接器,二極管,振盪器,變壓器,IC等)公認的公認標準。 與普通的光學顯微鏡不同,SEM / EDS可以對分析區域進行更詳細的“檢查”。

SEM-EDS測試

掃描電子顯微鏡(SEM)可以用肉眼目測觀察到的區域,或者與普通光學顯微鏡完全不同。 SEM圖像顯示了有機基材料與金屬基材料之間的簡單對比,因此可立即提供有關被檢查區域的大量信息。 能量分配器X射線光譜法(EDS),有時也稱為EDAX或EDX,可用於獲得有關非常特定的關注地點的半定量基本結果。

掃描電子顯微鏡/能量分佈器X射線光譜儀(SEM / EDS)的典型用途

  • 污染(殘留)分析
  • 焊點等級
  • 組件錯誤
  • 金屬間(IMC)評估
  • 無鉛(無鉛)可靠性
  • 基本映射
  • 錫(錫)鬍子
  • 黑墊分析

方法:

簡而言之,SEM允許以極高的放大倍率研究感興趣的區域。 與普通的光學顯微鏡不同,SEM可產生高分辨率和詳細的景深圖像。 例如,很容易識別表面結構,一般異常情況和污染區域,然後在必要時將其隔離以進行進一步分析。

將包含其興趣和區域的樣品放入位於SEM柱下方的真空室中。 位於柱頂部的電子源產生電子,該電子穿過柱並在樣品上形成。 當電子束接近樣品時,它會被SEM柱內的磁鐵和透鏡引導並聚焦。 光束在樣品上“搖動”,導致一些電子被樣品反射,並且其中一些被吸收。 專用檢測器會吸收這些電子並以可用格式處理信號。 通常,使用的三種不同的檢測器表示如下:二次電子,反向散射和X射線。

二次電子 -二次電子檢測器主要用於觀察樣品相關的表面結構。 該檢測器將樣品表面反射的電子轉換為可以在監視器上以圖像形式查看的信號。 然後,可以根據需要將這些圖像作為照片拍攝。 SEM圖像和“捕獲的”照片是灰度外觀,與彩色不同,因為感測到的電子實際上超出了光譜範圍。

反向散射 背向散射檢測器的工作原理與二次電子檢測器類似,因為它“讀取”了測試樣品反射的電子並顯示它們以進行觀察或照相。 但是,對於這種類型的檢測器,圖像中觀察到的灰度是觀察區域中元素的直接結果。 具有較高原子序數的元素將比具有較低原子序數的元素吸收更多的電子,因此,例如,由碳(C)組成的區域在灰度級上將比包含鉛(Pb)的區域暗得多。

X-射線 術語X射線檢測器是用於執行能量分佈器X射線光譜(EDS)的檢測器類型的總稱。 X射線探測器,或更具體地說,是EDS技術,用於定性地且經常“半定量地”所述二次電子和反向散射探測器來確定視覺上確定和觀察到的感興趣區域的基本組成。 以上。

當來自SEM的電子束本身撞擊樣品表面時,該感興趣場中原子內部的電子上升為激發態。 當這些原子中的電子返回時,
地麵條件,發出特徵X射線。 然後,這些X射線將由X射線檢測器收集並轉換為“有用”的信息。 可以如上所述創建圖像,但更重要的是,從樣本發出的這些X射線提供有關區域基本組成的信息。 結果,EDS技術可以檢測到從碳(C)到鈾(U)重量低至1.0%的元素。 結合SEM本身,僅可以根據觀察樣品的放大倍數來調整給定目標樣品的特定分析區域。

分析示例:

基於SEM / EDS的功能,可以輕鬆分析許多不同類型的樣品。 從目視檢查焊點到觀察到的木材表面殘留物的元素分析,所有內容,SEM / EDS都能獲得其他分析技術無法做到的信息。

SEM和EDS都只能用於篩選目的或用於評估和/或分析與錯誤相關的問題。 通常,SEM提供視覺“響應”,而EDS提供基本的“響應”。 在這兩種情況下,都可以從空中或橫截面看到他們的興趣。

就普通掃描而言,焊點通常是晶粒結構,接觸區域,IMC層等。 出於一般完整性原因對其進行觀察和檢查。

對於失敗的樣品,使用相同的基本技術,但更多地側重於焊點間隙,焊點/焊盤分離或其他與故障相關的特徵。 例如,SEM / EDS技術可以提供有關確切區別發生位置的有價值的信息。

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