走査型電子顕微鏡（SEM）は、はんだ接合部の断面を解析し、はんだ付け不良の根本原因を特定するために用いられる手法である。SEMではさまざまな検出方法が利用可能だが、最も一般的なのは後方散乱電子（BSE）検出と二次電子（SEI）検出の2つである。
BSEとSEIは、しばしば誤って同じ意味で使用されることがあります。これら2つの検出法によって得られる顕微写真は、材料の異なる2つの特徴を観察するのに適しているということを覚えておくことが重要です。SEIの顕微写真は、破断形態や表面粗さなど、材料の表面の特徴を観察するのに適しています。 一方、BSEは材料の表面より深くまで浸透し、材料の微細構造や粒界の極めて詳細な顕微写真を生成します。このため、はんだ接合部の金属間化合物層を観察するには、BSEの方が適しています。
BSEは材料のより深い部分まで浸透するため、材料の原子量に依存します。一方、SEIは材料の表面から発生するため、SEIは材料の原子量とは無関係です。さらに、BSEは電子が表面の下から来るため、表面処理の研磨が不十分な場合でも、より許容範囲が広くなります。
上の写真を見ると、SEIで撮影された左側の顕微写真では表面の詳細がより鮮明に捉えられているのに対し、BSEで撮影された右側の顕微写真では粒界に関する詳細がより鮮明に捉えられていることがわかります。ご覧の通り、BSEで撮影された顕微写真を使って表面に関する情報を得ようとする場合、重要な詳細が見落とされる可能性があります。 逆に、SEIによる顕微写真を用いて材料の微細構造を観察しようとすると、同様に重要な詳細が見落とされる可能性があります。
