PCB/PCBA 失效分析
SEM/EDS 形貌与成分分析
扫描电镜形貌观察配合能谱微区成分分析
1测试概述
SEM/EDS 利用聚焦电子束扫描样品表面成像（二次电子/背散射）获得高倍形貌，并通过 EDS 采集特征 X 射线进行微区元素定性与半定量分析，用于观察断口、异物、腐蚀产物、焊点界面等。
2测试目的
- 在高倍率下观察断口形貌与失效微观特征
- 识别表面异物、析出物、腐蚀产物元素
- 测量焊点界面 IMC 及微区成分
3适用标准
GB/T 17359
微束分析 能谱法定量分析
IPC-TM-650
相关微观结构分析方法
ASTM E1508
Guide for Quantitative Analysis by Energy-Dispersive Spectroscopy
注：以上为行业常用参考标准，具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。
4测试方法与流程
4.1 样品准备
- 导电良好、可真空环境放置的小块样品
- 断面样品避免污染、避免二次损伤
- 必要时喷金/喷碳增加导电性
4.2 测试条件与参数
| 参数项 | 要求/范围 | 说明 |
|---|
| 加速电压 | 5~20 kV | 按需兼顾形貌与激发深度 |
| 工作距离 | 8~15 mm | 常规分析 |
| 放大倍率 | 100×~100000× | 形貌与微区 |
| 采集时间 | 活时间 30~60 s/点 | 保证谱图统计计数 |
4.3 测试步骤
- 样品清洁、干燥，必要时喷镀导电层
- 装入样品室抽真空
- 低倍定位目标区域，逐步放大
- 采集形貌像与 EDS 谱图
- 点/面/线分析并出具元素报告
5主要设备与仪器
- 扫描电子显微镜（SEM）
- X 射线能谱仪（EDS）
- 喷金/喷碳仪
- 真空样品制备台
6结果与判定
主要结果参数
- 微区元素组成（wt%/at%）
- 形貌特征（断裂韧窝/解理/腐蚀坑等）
- 界面层成分分布
判定依据
依据元素组成与形貌特征判定异物来源、腐蚀机理（如 Cl 残留）或界面反应，结合标准谱库进行定性，半定量结果仅供参考。
7注意事项
安全提示：SEM 为高压真空设备，样品须干燥无挥发；喷镀过程注意抽真空与高压安全。
- EDS 对轻元素（H、He、Li、Be）不灵敏
- 断面勿用手触摸或溶剂污染
- 非导电样品须喷镀
- 定量结果受样品平整度影响