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Wie sich die SEM-Analyse zur Charakterisierung einer Lötstelle nutzen lässt

Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) ist ein Verfahren zur Charakterisierung von Querschnitten von Lötstellen, um die Ursache für einen Lötfehler zu ermitteln. Obwohl es viele verschiedene Detektionsmethoden gibt, die mit einem REM eingesetzt werden können, sind die beiden gängigsten die Rückstreuelektronendetektion (BSE) und die Sekundärelektronendetektion (SEI).

Häufig werden BSE und SEI fälschlicherweise synonym verwendet. Es ist wichtig zu beachten, dass diese beiden Untersuchungsmethoden Mikrofotografien liefern, die sich besser zur Beobachtung zweier unterschiedlicher Merkmale eines Materials eignen. SEI-Mikrofotografien eignen sich besser zur Untersuchung von Oberflächenmerkmalen eines Materials, wie beispielsweise Bruchversagen oder Oberflächenrauheit. BSE-Mikroskopaufnahmen dringen tiefer in die Materialoberfläche ein und liefern hochdetaillierte Aufnahmen der Mikrostruktur und der Korngrenzen des Materials. Aus diesem Grund eignet sich BSE besser zur Untersuchung der intermetallischen Schicht einer Lötstelle.

Da ein BSE tiefer in das Material eindringt, hängt es von der Atommasse des Materials ab. Ein SEI stammt von der Oberfläche des Materials; daher ist ein SEI unabhängig von der Atommasse des Materials. Darüber hinaus ist das BSE weniger empfindlich gegenüber einer unzureichenden Oberflächenvorbereitung durch Polieren, da die Elektronen aus dem Bereich unterhalb der Oberfläche stammen.

Auf den obigen Abbildungen sehen Sie, dass die linken, mit SEI aufgenommenen Mikrofotografien mehr Oberflächendetails zeigen, während die rechten, mit BSE aufgenommenen Mikrofotografien mehr Details zu den Korngrenzen liefern. Wie Sie sehen, können Ihnen wichtige Details entgehen, wenn Sie anhand einer mit BSE aufgenommenen Mikrofotografie Informationen über eine Oberfläche gewinnen möchten. Umgekehrt können Ihnen auch einige wichtige Details entgehen, wenn Sie versuchen, die Mikrostruktur eines Materials anhand einer SEI-Mikrographie zu untersuchen.