Использование сканирующего электронного микроскопа

Электронный микроскоп

           
 

Использование сканирующего электронного микроскопа KYKY-2800B и Х-лучевого спектрометра FINDER-1000 для анализа поверхности неисправности электрического контакта

Аннотация: Данная статья знакомит со сканирующим электронным микроскопом KYKY-2800B и Х-лучей спектроскопом FINDER-1000 для модульного анализа поверхности сбоя электрического контакта и анализа элементного состава при изучении электрического контакта, а также обобщает возможные причины, вызывающие сбой электрического контакта.

Введение: Сфера коммуникаций, ЭВМ, измерений, контроля и различные электронные системы требуют большого количества электронных соединений. Они играют поддерживающую роль между системами электронных компонентов, электроцепей, оборудования друг с другом. Поскольку большинство этих контактов возникает в атмосфере, загрязнение воздуха (например, пыль и коррозионный газ), а также материал граничной поверхности контактов, его особенности и морфология поверхности, оказывают важное влияние на надежность контакта. Из-за обработанной шероховатости поверхности электрического контакта, настоящая поверхность контакта - это всего лишь очень малая часть контакта. Из-за микроразмера точки касания, только с помощью сканирующего микроскопа, сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского спектрометра можно провести анализ сбоев поверхностей контакта. Данная статья описывает проведение анализа сбоев поверхности контакта с использованием сканирующего электронного микроскопа KYKY-2800B и Х-лучевого спектроскопа FINDER-1000

Условия и подготовка тестирования: При мощи электропроводного клея зафиксируйте образец, а также используйте эктропроводный клей для обеспечения между анализируемой поверхности и местом для образца хорошую электропроводимость, а также может быть использован в SEM / EDS анализе. В результате воздействия загрязняющих веществ на поверхности контакта, электропроводимость может быть с отклонениями, кроме того, в результате необходимости проведения в задней части электрическое и механическое исследование загрязнений, нельзя на поверхности контакта распылять углерод для увеличения электропроводности, операционное напряжение не должно быть слишком высоки, выбор рабочего напряжения обычно 15-25kV, нить тока 75-100uA, рабочее расстояние обычно 14-18мм, что является рабочими условиями для анализа загрязняющих веществ поверхности контакта. Подготовленный образец поместите в камеру для образцов электронного сканирующего микроскопа, наклонить под определенным углом, так оставьте пучок электронов анализируемой поверхности, отрегулируйте параметры условий работы, наблюдайте за поверхностью контакта и сохранением изображений в компьютере.

Результаты анализа: Рисунки с 1 по 4 различают часто встречающиеся явления на поверхности контакта, создающие сбой электрического контакта. На рисунке 1 показано что позолоченный защитный слой контактных поверхностей изношен почти целиком, просвечивается средний покрытый никелем слой. В никелированном слое находится множество микропор. Таким образом, можно сделать вывод о плохом качестве покрытия: сцепление позолоченного слоя поверхности и базового металла сравнительно плохое; средний никелированный слой не играет роли для очевидного уменьшения износа позолоченного слоя. Микропоры никелированного слоя показывают, что отложения в процессе гальванизирования на поверхности гальванизированного медного сплава имеются изолированные частицы, такие как пыль, коррозии и окислившиеся металлические частицы, изолированные примеси и органические частицы. Ионы никеля в их растворе не могут на его поверхности получить изначальные никелевые частицы, возвратить электроны, поэтому на поверхности изолирующих частиц возникают щели.

На Рисунке 2 дано изображение частиц пыли появившейся на поверхности контакта, ее элементный состав прошел рентгеновского анализ (XES), где основными элементами явились O и Si. (доля атомов 10,98 %), поэтому можно сделать вывод, что основные компоненты частиц пыли – это оксид кремния. Электропроводимости кремниевого оксида присущи недостатки и большая твердость, во время его седиментации между граничной поверхностью двух контактов, создается увеличение сопротивления контакта. Между граничащей поверхностью контактов во время относительного движения, твердые частицы пыли царапают его поверхность и потеря контакта ускоряется.

Рисунок 3 показывает меланократовое пятно, появившееся на поверхности контакта, основные составляющие элементы которого C, O, Sn. Таким образом, это возможно остатки припоя в процессе сварки.

Рисунок 4. показывает существующие на поверхности контакта загрязнения, который содержат очень разнообразные элементы, это показано, к примеру, в таблице 1. Из таблицы 1 можно увидеть, что данным загрязнением могут быть частицы пыли, растворимые соли и коррозионные смеси, которые делают сопротивление контакта намного больше в расчетном значении.

позолоченный защитный слой контактных поверхностей изображение частиц пыли появившейся на поверхности контакта
рисунок 1 рисунок 2
меланократовое пятно на поверхности контакта загрязнения
рисунок 3 рисунок 4

Вывод:
Причины, вызывающие потерю контакта можно разделить на причины производственного процесса и причины в процессе использования. К причинам производственного процесса относятся такие как, например, гальванический и сварочный процесс. Способом решения таких проблем является очистка окружающей среды, пылеизоляция, чистка гальванизированной поверхности и удаление примесей. В процессе сваривания, обеспечение защиты поверхности контакта от загрязнений. В процессе использования, нужно строго контролировать окружающую среду, попадание на поверхность контакта пыли, загрязнений от агрессивных газов, появление эрозии для повышения надежности и срока службы контактов.
 

     Главная     Новинки      Статьи      Карта сайта     Контакты                                                  
© 2009-2011 электронные микроскопы KYKY • Москва
Яндекс.Метрика