表面异物分析 (2).doc

HYPERLINK"http://www.mttlab.com/g/testing/foreign_bodies/index.html"表面异物分析
目的：
当材料及零部件表面出现未知物质，不能确定其成分及来源时，可以通过对异物进行微观形貌观察和成分分析进行判断。
分析方法：
根据样品实际情况，以下分析方法可供选用。

仪器名称信号检测元素测定检测限深度分辨率适用范围扫描电子显微镜（SEM）二次及背向散射电子&X射线B-U(EDSmode)0.1-1at%0.5-3µm(EDS)高辨析率成像
元素微观分析及颗粒特征化描述X射线能谱仪（EDS）二次背向散射电子&X射线B-U0.1–1at%0.5–3μm小面积上的成像与元素组成；缺陷处元素的识别/绘图；颗粒分析（>300nm）显微红外显微镜（FTIR）红外线吸收分子群0.1-1wt%0.1-2.5µm污染物分析中识别有机化合物的分子结构
识别有机颗粒、粉末、薄膜及液体（材料识别）
量化硅中氧和氢以及氮化硅晶圆中的氢（Si-Hvs.N-H）
污染物分析（析取、除过气的产品，残余物）拉曼光谱（Raman）拉曼散射化学及分子键联资料>=1wt%共焦模式1到5µm为污染物分析、材料分类以及张力力测量而识别有机和无机化合物的分子结构
拉曼，碳层特征（石墨、金刚石）
非共价键联压焊(复合体、金属键联)
定位(随机v.有组织的结构)俄歇电子能谱仪（AES）来自表面附近的Auger电子Li-U0.1-1%亚单层20–200Ǻ侧面分布模式缺陷分析；颗粒分析；表面分析；小面积深度剖面；薄膜成分分析X射线光电子能谱仪（XPS）来自表面原子附近的光电子Li-U化学键联信息0.01-1at%sub-monolayer20-200Å（剖析模式）10-100Å(表面分析）有机材料、无机材料、污点、残留物的表面分析
测量表面成分及化学状态信息
薄膜成份的深度剖面
硅氧氮化物厚度和测量剂量
薄膜氧化物厚度测量（SiO2,Al2O3等.）飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）分子和元素种类整个周期表，加分子种类107-1010at/cm2sub-monolayer1-3monolayers(Staticmode)有机材料和无机材料的表面微量分析
来自表面的大量光谱
表面离子成像
部分案例图片：

塑料断口红色颗粒物分析塑料表面白色粉末成分分析
连接端子pin针表面异物分析金手指端部表面异物分析
镀金管脚表面异物分析
PCB表面异物成分分析

塑料表面白色物质原因分析

目的：客户要求对表面有液体及表面有白色粉末区域取样后,对该物质进成分分析，初步判断其的主要来源
测试结果：本案例使用显微红外进行成分分析，从红外谱图上分析，液体的主成分可能是磷酸类物质，白色粉末的主成分为磷酸盐。主要原因是磷在空气中易吸水形成磷酸，而磷酸是一种更易吸水的物质，形成液滴在样品表面。磷酸在空气中与粉尘杂质等混合，干燥后容易形成白色的磷酸盐。
测试图片：
表面残留液体的样品表面残留白色粉末的样品表面液体FTIR图谱-磷酸类物质表面白色粉末FTIR图谱-磷酸盐

金属端子表面变色原因分析

目的：金属端子在仓库中存放一段时间后，发现边缘部位颜色发黑，委托方希望知道此发黑部位成分及形成原因。

测试结果：通过使用SEM/EDS对变色和正常部位进行形貌和成分分析，发现变色部位表面粗超度明显大于正常部位，成分测试结果表面变色部位含有大量的硫元素（S）,硫元素与样品表面的银元素反应，生成化合物-AgS，AgS的颜色为黑色。初步怀疑存放金属端子的环境中有较高浓度的含硫物质，而银是极易与硫发生反应的物质。
测试图片：
测试样品端口形貌正常部位成分分析变色部位成分分析