对于部件或部件的检查,如印刷电路板(电子产品)或车辆(汽车和运输)上的金属面板的焊接和引线,了解污染的影响是重要的。利用二合一解决方案可以显著节省材料分析的成本和时间。
在生产、检验、质量控制、失效分析或研发过程中快速做出自信决定的能力很大程度上取决于相关、准确和可靠的材料数据的快速可用性。
介绍
在金属合金、汽车、航空航天、运输和电子等行业的产品和应用,以及金相学、地球科学和材料科学等领域,都需要材料分析[1].面对日益激烈的竞争和日益严格的国际、地区和组织标准,保持一种具有成本效益的方式来确保产品质量或可靠的研究成果用于创新已成为一个严重的问题。
大量的时间和金钱花费在使用多种技术来目视检查材料,然后确定其局部成分[1].通常的工作流程是从使用不同放大倍数和对比技术的光学显微镜检查样品开始的。然后用化学/元素光谱定性分析确定样品组成。对于特定的应用,对于材料的局部形貌和成分有可靠的数据来决定进一步的作用过程往往是至关重要的。当严重的时间和预算限制迫使我们必须有一种方法能够充满信心地快速做出正确的决定时,这一事实就显得尤为真实。
对于某些检查,质量控制(QC)和故障分析(FA),确定污染和理解其对基础材料的影响是必要的。在电子设备中(印刷电路板上的焊接和电线[PCB),汽车/运输和建筑(金属面板)行业中的示例[2-4].
使用两种方法一种方法的溶液,即,有效地分析污染和底层基材德国米填词来自Leica Microsystems的材料分析系统如下所述188金宝搏的网址。
污染和基材分析
的填词方法利用激光烧蚀到微滴水进入污染层和下方,以到达基材底层。微滴剂的能力允许表面清洁,即除去污染,并曝光基材。还可以研究污染对基材的影响。图1示出了微量滴漏到铜合金中的示例。
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检查表面污染的影响
一个USB驱动器连接器(铜[Cu]合金镀银[Ag]表面)使用德国米填词二合一的解决方案。该部分显示了污染的存在(灰色圆圈,图2A)。电子元件的成品表面有严格的质量标准。生产过程或当地环境造成的表面污染会导致产品质量下降,甚至导致故障。
检查的目的是找出污染物仅存在于表面上(图2B)或反应已损坏下面的Ag层(图2C)。
内容
对于部件或部件的检查,如印刷电路板(电子产品)或车辆(汽车和运输)上的金属面板的焊接和引线,了解污染的影响是重要的。利用二合一解决方案可以显著节省材料分析的成本和时间。
在生产、检验、质量控制、失效分析或研发过程中快速做出自信决定的能力很大程度上取决于相关、准确和可靠的材料数据的快速可用性。
经目测,如图2A所示,连接器设备上有污染区域。为了看到更多的细节,兴趣区域(用灰色圆圈标记)用5倍物镜放大德国米来自徕卡微系统的显微镜。188金宝搏的网址
采用不同的对比方法来确定污染物的形状和颜色。通过亮场观测,可以识别出单点和其他不寻常的区域(图3A)。通过暗场模式的观察,不同的颜色也变得可见(图3B)。
因此,通过目视检查,可以检查污染表面,但不揭示污染与Ag层界面的条件。
使用填词,污染物可以分析,然后用激光烧蚀去除。在同一位置进行多次拍摄也可以获得底层材料的化学信号。根据材料的不同,每次烧蚀2-5µm,烧蚀面积约为直径15µm。
通过应用填词到未污染表面(白色X,图2A),得到了光谱中出现明显发射峰的参考信号(图4A)。可以将标准光谱与参考信号进行比较,以识别可能存在的元素,如Cu和Ag(图4B)。
分析污染
最多3个激光射击填词对污染区域内的同一点进行测量。微钻穿透层所需的射孔次数很大程度上取决于层厚和材料硬度。
在第一个光谱中,在430 nm和590 nm处可以看到两个显著的信号。通过将这些信号与基本参考光谱进行比较[5],钙(Ca)和钠(Na)可以被识别(图5)。
因为在第一光谱中仅观察到Ca和Na的信号(图6A),因此激光烧蚀尚未达到Ag和Cu的底层材料。记录光谱对1激光射击的比较(图6A)和2次射击(图6B)表明,在第二次射击之后,Cu和Ag峰出现在光谱中。通过进一步分析,Cu和Ag信号的强度连续增加。
这一结果表明,激光微钻穿过污染物,使基材暴露。光谱显示在污染层下面有一层Ag层。因此,污染没有破坏下伏的Ag层。在这种情况下,需要2次激光照射才能穿透污染层,暴露基材,所以污染比较薄。
概括
在这份报告中,使用了德国米填词材料分析系统,一种来自徕卡微系统的两种方法一种解决方案,用于分析污染和USB连接器的基础材料时的高效工作流程。188金宝搏的网址
材料分析对于许多类型的产品开发(R&D),检查资格(IQ),质量控制(QC),故障分析(FA)和技术应用是重要的。它通常在多个行业和字段中使用。通常分配用于执行此类分析的时间和费用是有限的。但是,获得可靠的结果和实现所需的产品质量始终是优先级。
对于部件的检验、QC或FA,识别污染并了解其对基材的影响是必要的。pcb上的焊接和电气引线就是例子。
显微镜和填词数据显示,污染层相对较薄,并没有对USB连接器的基材造成任何明显的不可逆影响,如氧化或腐蚀。
参考
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- t . Kim C-T。Lin, laser induced Breakdown Spectroscopy, Advanced Aspects of Spectroscopy, ma . a . Farrukh, Editor, IntechOpen (2012) DOI: 10.5772/48281。
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- D.W. Merdes, J.M. Suhan, J.M. Keay, D.M. Hadka, W.R. Bradley,激光诱导击穿光谱法检测表面生物污染物的研究,光谱学(2007年4月)vol. 23, iss。4.
- 水银血压计听R.S.哈蒙,地球化学指纹库,使用Ch。12日,激光诱导击穿光谱:理论和应用,Eds。S. Musazzi, U. Perini,施普林格系列光学科学(2014)vol. 182, p. 334, DOI: 10.1007/978-3-642-45085-3。