Primjena skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) u analizi defekata
Skraćenica za skenirajući elektronski mikroskop je skenirajući elektronski mikroskop, skraćeno SEM. Koristi fino fokusirani elektronski snop za bombardiranje površine uzorka, te promatra i analizira površinu ili morfologiju loma uzorka kroz sekundarne elektrone, povratno raspršene elektrone itd. generirane interakcijom između elektrona i uzorka.
U analizi kvarova, SEM ima širok raspon scenarija primjene, igrajući ključnu ulogu u određivanju načina analize kvara i identificiranju uzroka kvara.
Glavni scenariji primjene SEM-a u analizi kvarova su:
P: Što je analiza kvara?
O: Takozvana analiza kvara temelji se na pojavama kvara, putem prikupljanja informacija, vizualnog pregleda i testiranja električnih performansi, kako bi se odredila lokacija kvara i mogući načini kvara, odnosno lokalizacija kvara;
Zatim se usvaja niz metoda analize za provođenje analize temeljnog uzroka i verifikacije glavnog uzroka za način kvara;
Na kraju, na temelju testnih podataka dobivenih iz procesa analize, pripremite izvješće o analizi i predložite prijedloge poboljšanja.
Praktična analiza i slučajevi primjene
1. Promatranje i mjerenje intermetalnog spoja IMC
Zavarivanje se oslanja na sloj legure koji se stvara na površini spoja, naime IMC sloj, kako bi se postigla potrebna čvrstoća spoja. IMC formiran difuzijom ima različite oblike rasta, koji imaju jedinstven utjecaj na fizikalna i kemijska svojstva spoja, posebno na mehaničku otpornost i otpornost na koroziju. Štoviše, i predebeli i pretanki IMC mogu utjecati na čvrstoću zavarivanja.
2. Promatranje i mjerenje sloja bogatog fosforom
Nakon što se tretiraju kemijskim nikl-zlatom (ENIG), jastučići za lemljenje nakupit će višak fosfora na rubu sloja legure nakon što Ni sudjeluje u legiranju, tvoreći sloj bogat fosforom. Ako je sloj bogat fosforom dovoljno debeo, pouzdanost lemljenih spojeva bit će znatno smanjena.
3. Analiza loma metala
Analizirati neka osnovna pitanja loma kroz morfologiju površine loma, kao što su uzrok loma, svojstva loma, način loma, mehanizam loma, žilavost loma, stanje naprezanja tijekom procesa loma i brzina širenja pukotine. Analiza loma postala je važno sredstvo analize kvarova za metalne komponente.
4. Promatranje fenomena korozije nikla (crna ploča).
Uočavanje korozijskih pukotina (pukotina od blata) s površine loma i prisutnost brojnih crnih mrlja i pukotina na površini sloja nikla nakon skidanja zlata ukazuje na koroziju nikla. Promatrajući morfologiju poprečnog presjeka sloja nikla, može se primijetiti kontinuirana korozija nikla, dodatno potvrđujući postojanje fenomena korozije nikla u slabo lemljivoj ploči i abnormalni rast IMC-a na području korozije nikla, što rezultira lošom zavarljivošću.
