EDX可以测试P元素吗?有P的标准块吗?

EDX可以测试P元素吗?有P的标准块吗?,第1张

EDX:Energy Dispersive Spectrometry(能量分析光谱仪)能量色散型X射线荧光光谱仪 EDX是借助于分析试样发出的元素特征X射线波长和强度实现的auy 根据波长测定试样所含的元素,根据强度测定元素的相对含量。编辑本段能量色散X荧光光谱仪应用常用的EDX探测器是硅渗锂探测器。当特征X射线光子进入硅渗锂探测器后便将硅原子电离,产生若干电子-空穴对h其数量与光子的能量成正比。利用偏压收集这些电子空穴对,经过一系列转换器以后变成电压脉冲供给多脉冲高度分析器,并计数能谱中每个能带的脉冲数wz 个人觉得EDX测试元素的含量只能够测试含不含有确定含有的数值,准确性并不是很高。根据2002/95/EC RoHS规定的一般是6项: 铅;0.1%(1000ppm)镉:0.01%(100ppm)汞:0.1%六价铬0.1%多溴联苯0.1%多溴联苯醚“.1%然后根据2006/66/EC的电池指令规定镉<0.002%汞<0.0005% 纽扣电池Hg<2%cells铅<0.4%铅可超标, 但必须按照93/86/EC的要求进行标示。根据94/62/EC 的包装指令限制包装物种的金属4项,即:铅+镉+汞+六价铬<100ppm主要是针对包装的回收进行要求。

失效分析的系统方法:在设计生产使用各环节都有可能出现失效,失效分析伴随产品全流程。

一、C-SAM(超声波扫描显微镜),属于无损检查:

检测内容包含:

1.材料内部的晶格结构、杂质颗粒、夹杂物、沉淀物

2.内部裂纹

3.分层缺陷

4.空洞、气泡、空隙等。

二、 X-Ray(X光检测),属于无损检查:

X-Ray是利用阴极射线管产生高能量电子与金属靶撞击,在撞击过程中,因电子突然减速,其损失的动能会以X-Ray形式放出。而对于样品无法以外观方式观测的位置,利用X-Ray穿透不同密度物质后其光强度的变化,产生的对比效果可形成影像,即可显示出待测物的内部结构,进而可在不破坏待测物的情况下观察待测物内部有问题的区域。

检测内容包含:

1.观测DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封装的半导体、电阻、电容等电子元器件以及小型PCB印刷电路板

2.观测器件内部芯片大小、数量、叠die、绑线情况

3.观测芯片crack、点胶不均、断线、搭线、内部气泡等封装缺陷,以及焊锡球冷焊、虚焊等焊接缺陷

三、SEM扫描电镜/EDX能量弥散X光仪(材料结构分析/缺陷观察,元素组成常规微区分析,精确测量元器件尺寸),

SEM/EDX(形貌观测、成分分析)扫描电镜(SEM)可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。EDX是借助于分析试样发出的元素特征X射线波长和强度实现的,根据不同元素特征X射线波长的不同来测定试样所含的元素。通过对比不同元素谱线的强度可以测定试样中元素的含量。通常EDX结合电子显微镜(SEM)使用,可以对样品进行微区成分分析。

检测内容包含:

1.材料表面形貌分析,微区形貌观察

2.材料形状、大小、表面、断面、粒径分布分析

3.薄膜样品表面形貌观察、薄膜粗糙度及膜厚分析

4.纳米尺寸量测及标示

5.微区成分定性及定量分析

四、EMMI微光显微镜。对于故障分析而言,微光显微镜(Emission Microscope, EMMI)是一种相当有用且效率极高的分析工具。主要侦测IC内部所放出光子。在IC元件中,EHP(Electron Hole Pairs)Recombination会放出光子(Photon)。如在P-N结加偏压,此时N阱的电子很容易扩散到P阱,而P的空穴也容易扩散至N,然后与P端的空穴(或N端的电子)做EHP Recombination。

一个内层电子被激发而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为 (10)-12-(10)-14s,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。

当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。

它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。

K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中 任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。

同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射。如果入射的X 射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα 射线,同样还可以产生Kβ射线 ,L系射线等。

莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z-s)-2  这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。

X射线的产生利用X射线管,施加高电压以加速电子,使其冲撞金属阳极(对阴极)从而产生X射线。从设计上分为横窗型(side window type)和纵窗型(end window type)两种X射线管,都是设计成能够把X射线均匀得照射在样品表面的结构。

X射线窗口,一般使用的是铍箔。阴极(也叫做:靶材)则多使用是钨(W)、铑(Rh)、钼(Mo)、铬(Cr)等材料。这些靶材的使用是依据分析元素的不同而使用不同材质。原则上分析目标元素与靶材的材质不同。

扩展资料

比例法

透射电镜中薄试样的定量分析采用Cliff-Lorimer法,又称比例法,Ca/Cb=KabIaIb,式中Kab,是与样品原度和浓度无关的因子,Ca,Cb分别为a,b元素在样品中的含量,由计算或实验得到,Ia,Ib分别为电子入射至含有a,b两元素的样品后产生的特征X射线强度。扫描电镜中厚试样定量分析采用ZAF(原子序数效应、吸收效应、荧光效应)修正。

优点

(1)能谱仪探测X射线的效率高;

(2)在同一时间对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数,在几分钟内可得到定性分析结果,而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长;

(3)结构简单,稳定性和重现性都很好;

(4)不必聚焦,对样品表面无特殊要求,适于粗糙表面分析。

缺点

(1)分辨率低;

(2)能谱仪只能分析原子序数大于11的元素;而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素;

(3)能谱仪的Si(Li)探头必须保持在低温态,因此必须时时用液氮冷却。

参考资料来源:百度百科-能量色散X射线谱

参考资料来源:百度百科-edx


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