Upotreba skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) u analizi defekata
Skraćenica od skenirajućeg elektronskog mikroskopa je skenirajući elektronski mikroskop, skraćeno SEM. Koristi fino fokusirani snop elektrona 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 spektar scenarija primjene, igrajući ključnu ulogu u određivanju načina analize kvarova i identifikaciji uzroka kvara.
Glavni scenariji primjene SEM-a u analizi kvarova su:
P: Šta je analiza neuspjeha?
O: Takozvana analiza kvara zasniva se na fenomenima kvara, kroz prikupljanje informacija, vizuelnu inspekciju i testiranje električnih performansi, kako bi se odredila lokacija kvara i mogući načini kvara, odnosno lokalizacija kvara;
Zatim se usvaja niz metoda analize za sprovođenje analize osnovnog uzroka i verifikacije osnovnog uzroka za način kvara;
Konačno, na osnovu test podataka dobijenih iz procesa analize, pripremite izvještaj o analizi i predložite prijedloge za poboljšanje.
Praktična analiza i slučajevi primjene
1. Posmatranje i mjerenje intermetalnih spojeva IMC
Zavarivanje se oslanja na sloj legure koji se stvara na površini spoja, odnosno IMC sloj, kako bi se postigla potrebna čvrstoća veze. IMC formiran difuzijom ima različite oblike rasta, koji imaju jedinstven uticaj na fizička i hemijska svojstva, posebno mehaničku i otpornost na koroziju, spoja. Štaviše, i predebeo i pretanak IMC može uticati na čvrstoću zavarivanja.
2. Posmatranje i mjerenje sloja bogatog fosforom
Nakon tretiranja hemijskim nikal zlatom (ENIG), jastučići za lemljenje će akumulirati višak fosfora na ivici sloja legure nakon što Ni učestvuje u legiranju, formirajući sloj bogat fosforom. Ako je sloj bogat fosforom dovoljno debeo, pouzdanost lemnih spojeva će biti 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 napona tokom procesa loma i brzina širenja pukotine. Analiza loma postala je važno sredstvo za analizu kvara metalnih komponenti.
4. Uočavanje fenomena korozije nikla (crne ploče).
Uočavanje korozionih pukotina (prslina od blata) sa površine loma i prisustvo brojnih crnih mrlja i pukotina na površini sloja nikla nakon uklanjanja zlata ukazuju na koroziju nikla. Posmatrajući morfologiju poprečnog presjeka sloja nikla, može se uočiti kontinuirana korozija nikla, što dodatno potvrđuje postojanje fenomena korozije nikla u slabo lemljivoj ploči, te nenormalan rast IMC-a na području korozije nikla, što rezultira lošom zavarljivošću.
