扫描电子显微镜（SEM）在失效分析中的应用
no.1 引言
扫描电子显微镜的简称为扫描电镜，英文缩写为sem 。它利用细聚焦的电子束，轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等，对样品表面或断口形貌进行观察和分析。
在失效分析中，sem有广泛的应用场景，其在确定失效分析模式、查找失效成因方面发挥着举足轻重的作用。
no.2 工作原理
扫描电镜的焦深比透射电子显微镜大10倍，比光学显微镜大数百倍。由于图像景深大，因此扫描得出的电子像富有立体感，具有三维形态。相较于其他显微镜，能够提供更多的信息。
no.3 电子信号
二次电子（sei）是指被入射电子轰击出来的核外电子。它主要来自于距离表面小于10nm的浅层区域，能有效地显示试样表面的微观形貌，且与原子序数的相关性不大，一般用来表征样品表面的形貌。
背散射电子（bei）是指入射电子与样品相互作用之后，再次逸出样品表面的高能电子。相较于二次电子，背散射电子与组成样品的原子序数呈正相关，且采集的深度更深，主要用于反映样品的元素特征。
sei与bei图像对比
sei
bei
no.4 实际应用及案例
sem在失效分析中主要的应用场景：
表面形貌观察（异物）
断面观察（imc、富磷层等）
断口分析（金属断裂面纹路分析）
知识课堂
q：什么是失效分析？
a：所谓失效分析就是基于失效现象，通过信息收集、外观检查、以及电气性能测试等，确定失效位置和可能的失效模式，即失效定位；
然后针对失效模式，采取一系列的分析手段展开原因分析，并进行根因验证；
最后根据分析过程所获得的测试数据，编制分析报告并提出改善建议。
实际分析应用案例
1.金属间化合物imc观察与测量
焊接需要依靠在结合面上生成的合金层即imc层，实现连接强度要求。因扩散形成的imc，其生长形态多种多样，对于结合部的物理性能、化学性能，尤其是机械性能、抗蚀性能等，有着独特的影响。而且imc过厚过薄都会影响焊接的强度。
2.富磷层观察与测量
经化学镍金（enig）处理过的焊盘，在ni参与合金化后，多余的磷会富集下来，集中在合金层边缘，形成富磷层。如果富磷层足够厚，焊点的可靠性将会大打折扣。
3.金属断口分析
通过断口的形态，分析一些断裂的基本问题：如断裂起因、断裂性质、断裂方式、断裂机制、断裂韧性、断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速率等。断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。
4.镍腐蚀（黑盘）现象观察
从断裂面观察到腐蚀裂纹（泥浆裂缝）以及剥金后的镍层表面，存在大量黑点和裂纹，即为镍腐蚀。观察镍层断面处的形貌，可以观察到连续的镍腐蚀，进一步确认该可焊性不良板存在镍腐蚀现象，且镍腐蚀处的imc生长异常，致使其可焊性不良。
no.5 总结
从上述可见，在整个失效分析过程中，sem分析的结果是重要的失效判断依据。依此，作出下一步的分析与推断，进而帮助失效分析工作找到针对性的改进或预防措施，最终在失效分析工作过程中形成闭环。
新阳检测中心有话说：
本篇文章介绍了sem在失效分析中的应用，部分资料来源于网络，侵权删。如需转载本篇文章，后台私信获取授权即可。若未经授权转载，我们将依法维护法定权利。原创不易，感谢支持！
新阳检测中心将继续分享关于pcb/pcba、汽车电子及相关电子元器件失效分析、可靠性评价、真伪鉴别等方面的专业知识，点击关注获取更多知识分享与资讯信息。
最后，如您有相关检测需求，欢迎咨询，我们将竭诚为您服务。
浅谈PC/XT机与单片机通信系统的设计
LED显示屏爆发性增长，将迎来新时代！
GDC China 成都分站4月揭幕 关注游戏外包与人才培养
转轮电机控制系统的圈数检测
基于机械CAD基础的自主学习系统
扫描电子显微镜（SEM）在失效分析中的应用
如何通过S参数来评估通道的串扰情况？
电话机器人的出现使电销行业发生了翻天覆地的变化
进口汽车将在中国市场迎来更大、更好的发展机遇
虹膜矿灯柜为什么要有实时视频监控功能？
Molex 展示 Brad（R）工业以太网解决方案
活塞式流量计怎样测量
关于工业一体机在机械手臂中的应用分析
分享一些Xilinx PCIe XDMA使用指南
液晶拼接屏比液晶电视贵的原因
称重传感器OFweek Mall对使用环境有要求吗
NVIDIA新一代GPU最快明年2月份发布 采用7nm工艺
一文解析深度学习的优算方法
中国虚拟现实的潜力有多大
人工智能入局医药领域有何影响
扫描电子显微镜的简称为扫描电镜，英文缩写为sem 。它利用细聚焦的电子束，轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等，对样品表面或断口形貌进行观察和分析。
在失效分析中，sem有广泛的应用场景，其在确定失效分析模式、查找失效成因方面发挥着举足轻重的作用。
no.2 工作原理
扫描电镜的焦深比透射电子显微镜大10倍，比光学显微镜大数百倍。由于图像景深大，因此扫描得出的电子像富有立体感，具有三维形态。相较于其他显微镜，能够提供更多的信息。
no.3 电子信号
二次电子（sei）是指被入射电子轰击出来的核外电子。它主要来自于距离表面小于10nm的浅层区域，能有效地显示试样表面的微观形貌，且与原子序数的相关性不大，一般用来表征样品表面的形貌。
背散射电子（bei）是指入射电子与样品相互作用之后，再次逸出样品表面的高能电子。相较于二次电子，背散射电子与组成样品的原子序数呈正相关，且采集的深度更深，主要用于反映样品的元素特征。
sei与bei图像对比
sei
bei
no.4 实际应用及案例
sem在失效分析中主要的应用场景：
表面形貌观察（异物）
断面观察（imc、富磷层等）
断口分析（金属断裂面纹路分析）
知识课堂
q：什么是失效分析？
a：所谓失效分析就是基于失效现象，通过信息收集、外观检查、以及电气性能测试等，确定失效位置和可能的失效模式，即失效定位；
然后针对失效模式，采取一系列的分析手段展开原因分析，并进行根因验证；
最后根据分析过程所获得的测试数据，编制分析报告并提出改善建议。
实际分析应用案例
1.金属间化合物imc观察与测量
焊接需要依靠在结合面上生成的合金层即imc层，实现连接强度要求。因扩散形成的imc，其生长形态多种多样，对于结合部的物理性能、化学性能，尤其是机械性能、抗蚀性能等，有着独特的影响。而且imc过厚过薄都会影响焊接的强度。
2.富磷层观察与测量
经化学镍金（enig）处理过的焊盘，在ni参与合金化后，多余的磷会富集下来，集中在合金层边缘，形成富磷层。如果富磷层足够厚，焊点的可靠性将会大打折扣。
3.金属断口分析
通过断口的形态，分析一些断裂的基本问题：如断裂起因、断裂性质、断裂方式、断裂机制、断裂韧性、断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速率等。断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。
4.镍腐蚀（黑盘）现象观察
从断裂面观察到腐蚀裂纹（泥浆裂缝）以及剥金后的镍层表面，存在大量黑点和裂纹，即为镍腐蚀。观察镍层断面处的形貌，可以观察到连续的镍腐蚀，进一步确认该可焊性不良板存在镍腐蚀现象，且镍腐蚀处的imc生长异常，致使其可焊性不良。
no.5 总结
从上述可见，在整个失效分析过程中，sem分析的结果是重要的失效判断依据。依此，作出下一步的分析与推断，进而帮助失效分析工作找到针对性的改进或预防措施，最终在失效分析工作过程中形成闭环。
新阳检测中心有话说：
本篇文章介绍了sem在失效分析中的应用，部分资料来源于网络，侵权删。如需转载本篇文章，后台私信获取授权即可。若未经授权转载，我们将依法维护法定权利。原创不易，感谢支持！
新阳检测中心将继续分享关于pcb/pcba、汽车电子及相关电子元器件失效分析、可靠性评价、真伪鉴别等方面的专业知识，点击关注获取更多知识分享与资讯信息。
最后，如您有相关检测需求，欢迎咨询，我们将竭诚为您服务。
浅谈PC/XT机与单片机通信系统的设计
LED显示屏爆发性增长，将迎来新时代！
GDC China 成都分站4月揭幕 关注游戏外包与人才培养
转轮电机控制系统的圈数检测
基于机械CAD基础的自主学习系统
扫描电子显微镜（SEM）在失效分析中的应用
如何通过S参数来评估通道的串扰情况？
电话机器人的出现使电销行业发生了翻天覆地的变化
进口汽车将在中国市场迎来更大、更好的发展机遇
虹膜矿灯柜为什么要有实时视频监控功能？
Molex 展示 Brad（R）工业以太网解决方案
活塞式流量计怎样测量
关于工业一体机在机械手臂中的应用分析
分享一些Xilinx PCIe XDMA使用指南
液晶拼接屏比液晶电视贵的原因
称重传感器OFweek Mall对使用环境有要求吗
NVIDIA新一代GPU最快明年2月份发布 采用7nm工艺
一文解析深度学习的优算方法
中国虚拟现实的潜力有多大
人工智能入局医药领域有何影响