วันอาทิตย์ที่ 7 กรกฎาคม พ.ศ. 2556

วิเคราะห์ลายปริ้น แผ่น PCB, Flux และคราบสกปรกบนชิ้นส่วนไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ ชิ้นส่วนอุตสาหกรรมแบบไม่ทำลายตัวอย่าง

วิเคราะห์ลายปริ้น แผ่น PCB, Flux และคราบสกปรกบนชิ้นส่วนไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ชิ้นส่วนอุตสาหกรรม แบบไม่ทำลายตัวอย่างการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายตัวอย่าง บทวิเคราะห์นี้หมายถึง การที่เรานำตัวอย่างมาทดสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์จุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปหรือเครื่อง SEM นั้น เราจะไม่นำตัวอย่างไป 
ฉาบเคลือบสารใดๆให้ตัวอย่างนั้นนำไฟฟ้าเลย ไม่ว่าจะฉาบเคลือบด้วยคาร์บอน,ทอง,พาลาเดียม 
หรือไททาเนียม เราสามารถนำตัวอย่างที่วิเคราะห์ด้วยวิธีนี้ ไปทดสอบกับเครื่องมืออื่นๆได้ต่อ 
หรือแม้แต่สามารถนำกลับไปใช้งานได้ ดังเช่นตัวอย่างที่เรานำมาทดสอบกัน กับบทความนี้ 

การทดสอบแบบไม่ทำลายตัวอย่าง สามารถทดสอบวิเคราะห์ วัสดุได้ทุกประเภท จะนำไฟฟ้าได้
นำไฟฟ้าได้บ้าง หรือไม่นำไฟฟ้าเลยก็ได้ เช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไฟฟ้า วัสดุยานยนต์ โลหะ 
เซรามิก ปูนซีเมนต์ งานทดสอบความเสียหายของวัสดุ ชีววิทยา พืช สัตว์ และอื่นๆ ทดสอบอะไร
ได้บ้างลองติดต่อห้องปฏิบัติการ SEM/EDSทาง www.dosem24hr.com กันดูนะครับ
 
 
ตัวอย่างที่นำมาทดสอบ และวิเคราะห์คือ RAM ที่ใช้กับ Notebook ดังภาพ ตัวอย่างนี้ 
จะเป็นลักษณะนำไฟฟ้าได้บ้าง เพราะส่วนประกอบที่เป็นแผ่นจะเป็น Epoxy ส่วนหนึ่งที่ไม่นำไฟฟ้าเลย ถ้าจะดูกับเครื่อง SEM ทั่วๆไปจะต้องทำให้นำไฟฟ้าทั้งหมดก่อน โดย 
การนำไปฉาบเคลือบสารให้นำไฟฟ้า แต่เราจะไม่ฉาบสารให้นำไฟฟ้า เพราะหลังการ 
ทดสอบเราจะนำ RAM นี้กลับไปใช้งานต่อได้อีก
 
ตามภาพ RAM ด้านบน เราจะวิเคราะห์บริเวณลายปริ้นที่เสียบเชื่อมต่อกับ Slot ที่เป็นสีทองถ้าดูด้วยตาเปล่าก็จะมองเห็นรอยดำลางๆ เราจะวิเคราะห์จุดนี้ ส่วนการดูลายวงจร รอยบัดกรีให้ดูบทความที่เกี่ยวข้องตามลิงค์ด้านล่าง 

ตามภาพเป็นภาพที่ถ่ายลายปริ้น PCB ที่มีปัญหาพบว่ามีคราบสกปรกติดอยู่บนผิว ถ่ายด้วย 
BEI Dedector ภาพแบบ COMPO ซึ่งสามารถแยกความแตกต่างและเฉดสีวัสดุออกตาม 
Atomic No.(Z) สามารถ
เช็คเพสของวัสดุแบบง่ายๆได้ เช็คการจับตัวของวัสดุ พอบอกคร่าวๆ 
ว่า วัสดุที่มีโทนสีมืดมี Z ต่ำและวัสดุที่มีโทนสีสว่างมี Z สูง (มวลอะตอม Atomic No.หรือ Z)
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 35เท่า สเกล 500 um (ไมครอน ) หรือ 0.5 มิลลิเมตร
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) ภาพแบบ BEI COMPO 
ตัวอย่างลายปริ้น PCBไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองถ่ายโดย www.dosem24hr.com
 
 

ภาพล่างนี้เป็นภาพเดียวกันกับด้านบน แต่เรากลับโทนสีให้ตรงกันข้าม โดยโทนสีสว่าง
จะปรับเป็นโทนมืด และมืดออกโทนสว่างแทน วัตุประสงค์เพื่อจะได้เห็นตำหนิได้ชัดเจน

 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 35เท่า สเกล 500 um (ไมครอน ) หรือ 0.5 มิลลิเมตร  
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) 
ภาพแบบ BEI COMPO ตัวอย่างลายปริ้น PCBไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองถ่ายโดย www.dosem24hr.com
 


ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 35เท่า สเกล 500 um (ไมครอน ) หรือ 0.5 มิลลิเมตร  
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ)
ภาพแบบ BEI COMPO ตัวอย่างลายปริ้น PCBไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองถ่ายโดย www.dosem24hr.com


ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 100 เท่า สเกล 100 um (ไมครอน ) หรือ 0.1 มิลลิเมตร  
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) 
ภาพแบบ BEI COMPO ตัวอย่างลายปริ้น PCBไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองถ่ายโดย www.dosem24hr.comเราเพิ่มกำลังขยายขึ้นเป็น 100 เท่าเพื่อดูตำหนิให้ชัดขึ้น พร้อมทั้งใช้โปรแกรม 
SemAfore วัดขนาดความกว้างลายปริ้นได้ประมาณ 470 um และระหว่าง Gap 
วัดได้ประมาณ 200 um(ไมโครเมตร)



ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 350 เท่า สเกล 50 um (ไมครอน ) หรือ 0.05 มิลลิเมตร
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) 
ภาพแบบ BEI COMPO ตัวอย่างลายปริ้น PCBไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองถ่ายโดย www.dosem24hr.com
เราเพิ่มกำลังขยายขึ้นเป็น 350เท่า เพื่อจะให้เห็นเฉพาะลายปริ้น และคราบสกปรก 
ที่เป็นตำหนิ และตำแหน่งนี้เอง เราจะทำการวิเคราะห์ธาตุด้วยเครื่อง EDS/EDX กัน
และจะสังเกตุได้ว่าจะมีรอยขูดขีดบนลายปริ้น PCB เป็นรอยที่เราเสียบเข้าออกกับ Slot
นั้นเอง จะเป็นรอยยาวเส้นตรงแนวตั้ง ตามภาพด้านซ้ายของตำหนิ



จากตำแหน่งภาพด้านบนเรามาวิเคราะห์ธาตุกันต่อ แบบพื้นที่ (Area analysis)

วิเคราะห์ธาตุเชิงคุณภาพ Qualitative Analysis ผลวิเคราะห์เชิงคุณภาพ
เราจะได้ผลว่ามีธาตุหรือสาร C คาร์บอน,O ออกซิเจน Br โบรมีน, Si ซิลิกอน, 
Ni นิเกิล,Cu ทองแดง,Au ทอง อยู่บนพื้นที่ที่เราวิเคราะห์ ตามภาพด้านบน 
บทความที่เกี่ยวข้อง : วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก

กราฟสเป็กตรัมอีกแบบ ซึ่งผลเหมือนด้านบน ต่างกันแค่การแสดงสีพื้น



จากผลการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ เราทราบแล้วว่ามีธาตุอะไรบ้าง แต่ยังไม่ทราบว่า 
มีปริมาณธาตุใดๆอยู่เท่าไร เราจะมาวิเคราะห์เชิงปริมาณกันต่อ
วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ Qualitative Analysis การวิเคราะห์เชิงปริมาณ เราจะได้ค่าเป็น Element % หรือเรียกอีกชื่อ Wt%
(weight %)หรืออีกชื่อ Con% (concentration%) และ Atomic% และจะได้
ค่าธาตุ อยู่ในรูปแบบคอมพาวด์ออกไซด์Compound % การอ่านผลยกตัวอย่าง
จะได้ปริมาณ Au ทอง 49.74% และ Au2O3 55.80%

บทความที่เกี่ยวข้อง : วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก

การแสดงผลเชิงปริมาณในรูปแบบกราฟแท่ง



การวิเคราะห์ดูการกระจายตัว แบบ Speed Mapping (เชิงคุณภาพ) 
จากผลการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ เนื่องจากเราเลือกใช้วิเคราะห์ทั้งภาพ(Area)ไม่ได้เลือกใช้วิธียิงเป็นจุด (Point) ทำให้ผลที่ได้คือผลที่ได้ทั้งหมดที่เราเห็นตามภาพ ถ้า 
เราจะใช้วิธีการยิงเป็นจุด เพือจะให้ทราบตำแหน่งธาตุก็ได้ แต่อาจจะต้องยิงหลายจุด จะมีวิธีการหาตำแหน่งของธาตุแบบรวดเร็ว ดูการกระจายตัว เช็คเพสที่เรียกว่า Mapping ตามผลด้านล่างเราก็จะทราบ ตำแหน่งแต่ละธาตุว่าอยู่ส่วนใหนของตัวอย่างได้

การอ่านผลยกตัวอย่างตรงรอยตำหนิ เราพบว่าเป็นตำแหน่ง C, O และ Ni และตำแหน่ง
นี้จะไม่มี Au และ Br แสดงคราบนี้ทำให้ Au หลุดออกไปจนเห็นชั้นที่อยู่ต่ำลงไปคือ Ni 
หรือบอกได้ว่า Au อยู่บริเวณผิวบนสุด และ Br ,Cu
บทความที่เกี่ยวข้องและการดูผล : 
การทำ Mapping แบบเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ คลิกค่ะ
 


ตามภาพล่าง เราลดกำลังขยายลง เพื่อต้องการวิเคราะห์ธาตุตามพื้นที่ที่กว้าง ขึ้น 
โดยจะให้วิเคราะห์บริเวณ Gap ด้วย



วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ Qualitative Analysis กับพื้นที่ที่กว้างขึ้น 
การวิเคราะห์เชิงปริมาณ เราจะได้ค่าเป็น Element % หรือเรียกอีกชื่อ Wt% (weight %)
หรืออีกชื่อ Con% (concentration%) และ Atomic%  การอ่านผลยกตัวอย่างจะได้ปริมาณ
Au ทอง 73.68% ที่มากขึ้น 
บทความที่เกี่ยวข้อง : วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก 


การแสดงผลเชิงปริมาณในรูปแบบกราฟแท่ง 



การวิเคราะห์ดูการกระจายตัว แบบ Speed Mapping (เชิงคุณภาพ) 
การอ่านผลยกตัวอย่างตรงรอย Gap พบว่าเป็นตำแหน่ง C, O และ Br ที่ค่อนข้างเยอะ 
บริเวณลายปริ้นจะเป็นตำแหน่ง Au,Ni และ Cu
บทความที่เกี่ยวข้องและการดูผล : 
การทำ Mapping แบบเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ คลิกค่ะ



การวิเคราะห์ดูการกระจายตัวตามเส้นแนว แบบ Speed Line Scan (เชิงคุณภาพ)
เราสามารถกำหนดเส้นบนตำแหน่งที่เราสนใจต้องการ ทราบว่ามีอะไรณ.ตำแหน่งที่เรา 
ลากเส้นผ่านได้ ตามภาพล่างเส้นสีเหลืองคือเส้นที่เรากำหนดที่เราจะทำ Line Scan 
ซ้ายสุดคือจุดเริ่ม



ผลวิเคราะห์ตามเส้นลากผ่าน ผลตามภาพด้านล่าง ตามภาพล่างแนวแกน X 
คือระยะตามที่เรากำหนดเส้นสแกน ส่วนแกน Y เป็นค่า Cts. (Count per Sec.)

บทความที่เกี่ยวข้องและการดูผล :การทำ Line Scan แบบเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ คลิกค่ะ

การรวมผล Speed Line Scan เข้ากับภาพ ตามภาพเป็นการรวมภาพ,Au และ Br เข้าด้วยกัน



การวิเคราะห์ดูการกระจายตัวตามเส้นแนว แบบ Quant Line Scan (เชิงปริมาณ) 
เราสามารถกำหนดเส้นบนตำแหน่งที่เราสนใจต้องการ ทราบว่ามีอะไรณ.ตำแหน่งที่เรา 
ลากเส้นผ่านได้ ตามภาพล่างเส้นสีเหลืองคือเส้นที่เรากำหนดที่เราจะทำ Line Scan 
ซ้ายสุดคือจุดเริ่ม



ผลวิเคราะห์ตามเส้นลากผ่าน ผลตามภาพด้านล่าง ตามภาพล่างแนวแกน X 
คือระยะตามที่เรากำหนดเส้นสแกน ส่วนแกน Y เป็นค่า Element% 

บทความที่เกี่ยวข้องและการดูผล : 
การทำ Line Scan แบบเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ คลิกค่ะ



การรวมผล Quant Line Scan เข้ากับภาพ ตามภาพเป็นการรวมภาพ,Au และ Br 
เข้าด้วยกันและแกน Y บอกค่า Element% 0-80% ตามปริมาณที่มีมากสุด



ตามภาพเราเปลี่ยนจุดการวิเคราะห์ บริเวณที่มีคราบสกปรกอีกจุดบนแผ่น PCB


จากตำแหน่งภาพด้านบนเรามาวิเคราะห์ธาตุกันต่อ แบบพื้นที่ (Area analysis)

วิเคราะห์ธาตุเชิงคุณภาพ Qualitative Analysisผลวิเคราะห์เชิงคุณภาพ
เราจะได้ผลว่ามีธาตุหรือสาร C คาร์บอน,O ออกซิเจน Br 
โบรมีน, Si ซิลิกอน, Fe เหล็ก,Cu ทองแดง, Pb ตะกั่ว,Sn ดีบุก,As สารหนู Cd 
แคดเมียม,Zn สังกสี,Cl ครอรีน อยู่บนพื้นที่ที่เราวิเคราะห์ตามภาพด้านบน

บทความที่เกี่ยวข้อง : วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก 

 
กราฟสเป็กตรัมอีกแบบ ซึ่งผลเหมิอนด้านบน ต่างกันแค่การแสดงสีพื้น (ภาพล่าง)



วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ Qualitative Analysis 
การวิเคราะห์เชิงปริมาณ
เราจะได้ค่าเป็น Element % หรือเรียกอีกชื่อ Wt% 
(weight %)หรืออีกชื่อ Con% (concentration%) และ Atomic%  
การอ่านผลยกตัวอย่างจะได้ปริมาณ Cd แคดเมียม 0.12 % 


บทความที่เกี่ยวข้อง : วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก
 
สรุป ข้อดีการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายตัวอย่าง โดยการไม่ฉาบเคลือบทอง,คาร์บอน 
หรืออื่นๆ จะทำให้ผลการวิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณมีความแม่นยำ เพราะถ้าเรา 
ฉาบเคลือบคาร์บอนก็จะทำให้ %คาร์บอน C มีความเที่ยงตรงจะลดลง ตรงกัน 
ข้ามถ้าเราฉาบเคลือบด้วยทอง การวิเคราะห์ธาตุเบา เช่น C,O,N อื่นๆก็จะมีความ
เที่ยงตรงลดลงเช่นกัน ไม่เฉพาะฉาบทองเท่านั้นที่จะทำให้ % ธาตุเบาขาดความ
แม่นยำ ยังมีการฉาบเคลือบด้วยพาราเดียม แพทตินัม หรือไททาเนียมเป็นต้น 
อีกปัญหาหนึ่งคือการเกิดการพีคเหลื่อม Overlap กัน เช่นการฉาบเคลือบทอง 
จะทำให้ ตัวอย่างที่เราวิเคราะห์ถ้ามี Sซัลเฟอร์ จะทำให้ปริมาณ S ขาดความแม่น 
ยำ เพราะพีค S อยู่ติดและเหลื่อมกันกับ Au ถึงแม้ว่าจะมีโปรแกรมการชดเชยบอก
ให้โปรแกรมทราบว่าเราฉาบเคลือบตัวอย่างด้วยสารใดๆ ก่อนประมวลผลก็ตามที
ก็ยังจะมีความคลาดเคลื่อนของผลอยู่บ้าง แต่ก็ยังดีกว่าไม่ชดเชย(compensate) 
ดีที่สุดก็คือการไม่ฉาบเคลือบ 
ข้อดี อีกข้อภาพที่ถ่ายเราถ่ายเป็นภาพ BEI COMPO มันสามารถแยกความแตก 
ต่างสารของตัวอย่าง ตามเฉดสีตามมวลอะตอม (Atomic No.,Z) 
ข้อเสีย ภาพ BEI COMPO ที่ได้แบบนี้จะมีความคมชัดน้อยกว่าภาพ SEI 

***************************************************
สุดท้ายขอขอบคุณ Do SEM ที่เปิดพื้นที่ให้ มากๆครับ
น้อมรับทุกคำชี้แนะครับ Mr.Golf (สิงห์เฒ่าซ่อมเซ็ม) manatsanan2007@hotmail.com 
หรือมาพบปะพูดคุยได้ตามประสาได้ที่ BigC จ.สุรินทร์ (แอร์ฟรี 555 จริงๆนะครับ) 
หรือมา 
ติดตามเป็นเพื่อนผ่านโซเชียลเน็ตเวิร์ค ตามลิงค์ด้านล่างเลยครับ http://www.facebook.com/JeolOxfordInstruments?ref=hl  

********************************************************************* 
PCB,แผ่นPCB,แผ่นปริ้น,วิเคราะห์PCB,วิเคราะห์แผ่นปริ้น,ทดสอบPCB,ทดสอบวัสดุไฟฟ้า, 
ทดสอบวัสดุอิเล็กฯ,Contamination,วิเคราะห์คราบสกปรก
 
บทความน่าสนใจอื่นๆ

วิเคราะห์ลายปริ้น แผ่น PCB, Flux และคราบสกปรกบนชิ้นส่วนไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรม คลิก
สาละ สาละลังกา สาละอินเดีย หรือ ลูกปืนใหญ่ (Cannonball,Sal Tree) คลิก

Failure Analysis วิเคราะห์ความเสียหายของวัสดุ ด้วยเครื่อง SEM,EDS  คลิก         
วิเคราะห์ปูนซีเมนต์ Cement ด้วยเครื่อง SEM และ EDS/EDX คลิก 
กระดาษ เยื้อกระดาษ วิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ SEM และ EDSคลิก
 Detector Cool Down สำหรับเครื่องวิเคราะห์ธาตุ EDS/EDX คลิก 
Detector warm up สำหรับ OXFORD EDS คลิก 
 EDS ,EDX resolution check มาเช็คสุขภาพเครื่องวิเคราะห์ธาตุ EDS,EDX กัน คลิก
 มหัศจรรย์หนอนผีเสื้อ" วงศ์ Tineidae " ผ่านกล้องจุลทรรศน์ คลิก 
CAMEO คือเทคนิคการวิเคราะห์เฟสของวัสดุ เชิงคุณภาพด้วยเครื่อง EDS,EDX คลิก 
โหมดภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป แบบส่องกราด คลิก
 การวิเคราะห์ธาตุ ตามแนวกำหนดเส้นส่องกราดแบบ Linescan คลิก
 การวิเคราะห์การกระจายตัว และหาตำแหน่งของสาร/ธาตุ ด้วยวิธีการ Mapping คลิก 
ส้มจิ๊ดถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ฯ SEM และวิเคราห์ธาตุด้วย EDS,EDX คลิก 
วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก
 สะเก็ดแผล ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ คลิก 
วิเคราะห์อิฐมวลเบา อิฐเบา อิฐขาว ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ SEM,EDS/EDX คลิก
 แป้งเด็ก แป็งเย็น ผงแป้ง ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ SEM และวิเคราะห์ธาตุด้วย EDS,EDX คลิก 
เทคนิคการวิเคราะห์ธาตุด้วย EDS หรือ EDX, WDX หรือ WDS, และ EPMA แบบใหนดีกว่ากัน คลิก
 วิเคราะห์เส้นผม วิเคราะห์เส้นขน คลิก 
มหัศจรรย์ผึ้งน้อย คลิก 

จุลินทรีย์ คือสิ่งสิ่งมีชีวิตที่สายตาเปล่า คนเรามองไม่เห็น คลิก 
การวิเคราะห์เส้นใย สิ่งทอ เส้นไหม เส้นใยสังเคราะห์ fibers คลิก 
วิเคราะห์ความเสียหายวัสดุและอุปกรณ์ ในวงการอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ ฮาร์ดดิสก์ ไฟฟ้า คลิก
แร่ธาตุในข้าวหอมมะลิ คลิก
 
สถานที่ให้และรับบริการ SEM,EDS : ใกล้ฟิวเจอร์รังสิต และดรีมเวิลด์
Do SEM บริการเครื่อง SEM กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป แบบส่องกราด
 

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น