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电子背散射衍射分析EBSD

时间:2025-05-28

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深圳市赛华检测技术有限公司,

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EBSD

电子背散射衍射(EBSD)是一种基于微观组织——晶体学知识以测定晶体取向的扫描电镜技术。这种技术适用于任何晶体材料。


目前EBSD技术的应用领域集中于多种多晶体材料——工业生产的金属和合金、金属间化合物、陶瓷、薄膜、半导体、超导体、矿石等材料领域。用以研究各种现象,如热机械处理过程、塑性变形过程、与取向关系有关的性能(成型性、磁性等)、界面性能(腐蚀、裂纹、热裂等)、相鉴定等。


工作原理

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利用从样品表面反弹回来的高能电子衍射,得到一系列的菊池花样。根据菊池花样的特点得出晶面间距d和晶面之间的夹角θ,从数据库中查出可能的晶体结构和晶胞参数。再利用化学成分等信息采用排除法确定该晶粒的晶体结构。并得出晶粒与膜面法向的取向关系。



检测方法应用

织构及取向差分析

极图分析

晶粒尺寸及形状分析

应变测量

晶界、亚晶及孪晶性质分析

相鉴定及相比计算



EBSD样品的制备要求

由于衍射电子从仅数十纳米深度的样品表面逃逸,所以为了获得理想的结果,EBSD样品的制备非常关键。

1、表面平整、清洁、无残余应力
通过磨抛得到平整的表面,去除残余应力,可选择离子抛光、化学抛光等方法。

2、导电性良好
若导电性不好,会束缚电荷,导致背散射电子信号变差,可以采用喷金或者喷碳的方法提高导电性。

3、适合的形状及尺寸
长*宽*厚<12mm*12mm*1.5mm



EBSD样品的制备方法

1、机械抛光+振动抛光

2、机械抛光+化学抛光

3、机械抛光+电解抛光

4、机械抛光+离子减薄

5、FIB切割

6、截面抛光机Ar+



典型案例

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焊点是沿焊锡开裂(非IMC层),由EBSD结果可知,Sn焊料心部晶粒属于正常状态,但是焊点表面、裂纹两侧均出现晶粒碎裂的现象,沿表面及裂纹界面均匀分布,说明裂纹区域在裂纹扩展过程中存在较大的应力,可能存在应力疲劳的现象,应结合其他实验方法分析;表面的晶粒变化可能由于处理工艺造成。



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赛华检测成立于2019年6月,目前在深圳具备显微分析、器件分析、化学、热分析、电性能、无损、机械性能、可靠性等检测能力,主要开展材料检测、失效分析、技术咨询服务,除此之外还涉及ISO、ETL、CE、CCC、CQC、UL认证等服务,为客户在产品研发、生产、销售等各环节提供全方面检测与认证服务。



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