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表面异物分析
目的：
当材料及零部件表面出现未知物质，不能确定其成分及来源时，可以通过对异物进行微观形貌观察和成分分析进行判断。
分析方法：
根据样品实际情况，以下分析方法可供选用。

仪器名称
信号检测
元素测定
检测限
深度分辨率
适用范围
扫描电子显微镜（SEM）
二次及背向散射电子&X射线
B-U (EDS mode)
0.1 - 1 at%
0.5 - 3 µm (EDS)
高辨析率成像
元素微观分析及颗粒特征化描述
X射线能谱仪（EDS）
二次背向散射电子&X射线
B-U
0.1 – 1 at%
0.5 – 3 μm
小面积上的成像与元素组成；缺陷处元素的识别/绘图；颗粒分析（>300nm）
显微红外显微镜（FTIR）
红外线吸收
分子群
0.1 - 1 wt%
0.1 - 2.5 µm
污染物分析中识别有机化合物的分子结构
识别有机颗粒、粉末、薄膜及液体（材料识别）
量化硅中氧和氢以及氮化硅晶圆中的氢 （Si-H vs. N-H）
污染物分析（析取、除过气的产品，残余物）
拉曼光谱（Raman）
拉曼散射
化学及分子键联资料
>=1 wt%
共焦模式
1到5 µm
为污染物分析、材料分类以及张力力测量而识别有机和无机化合物的分子结构
拉曼，碳层特征 （石墨、金刚石 ）
非共价键联压焊(复合体、金属键联)
定位(随机v. 有组织的结构)
俄歇电子能谱仪（AES）
来自表面附近的Auger电子
Li-U
0.1-1%亚单层
20 – 200 Ǻ侧面分布模式
缺陷分析；颗粒分析；表面分析；小面积深度剖面；薄膜成分分析
X射线光电子能谱仪（XPS）
来自表面原子附近的光电子
Li-U化学键联信息
0.01 - 1 at% sub-monolayer
20 - 200 Å（剖析模式）
10 - 100 Å (表面分析）
有机材料、无机材料、污点、残留物的表面分析
测量表面成分及化学状态信息
薄膜成份的深度剖面
硅 氧氮化物厚度和测量剂量
薄膜氧化物厚度测量（SiO2, Al2O3 等.）
飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）
分子和元素种类
整个周期表，加分子种类
107 - 1010at/cm2 sub-monolayer
1 - 3 monolayers (Static mode)
有机材料和无机材料的表面微量分析
来自表面的大量光谱
表面离子成像

部分案例图片：

塑料断口红色颗粒物分析
塑料表面白色粉末成分分析

连接端子pin针表面异物分析
金手指端部表面异物分析

镀金管脚表面异物分析

PCB表面异物成分分析

塑料表面白色物质原因分析

目的：
客户要求对表面有液体及表面有白色粉末区域取样后,对该物质进成分分析，初步判断其的主要来源

测试结果：
本案例使用显微红外进行成分分析，从红外谱图上分析，液体的主成分可能是磷酸类物质， 白色粉末的主成分为磷酸盐。主要原因是磷在空气中易吸水形成磷酸，而磷酸是一种更易吸水的物质，形成液滴在样品表面。磷酸在空气中与粉尘杂质等混合，干燥后容易形成白色的磷酸盐。

测试图片：

表面残留液体的样品
表面残留白色粉末的样品

表面液体FTIR图谱-磷酸类物质
表面白色粉末FTIR图谱-磷酸盐

金属端子表面变色原因分析

目的：
金属端子在仓库中存放一段时间后，发现边缘部位颜色发黑，委托方希望知道此发黑部位成分及形成原因。

测试结果：
通过使用SEM/EDS对变色和正常部位进行形貌和成分分析，发现变色部位表面粗超度明显大于正常部位，成分测试结果表面变色部位含有大量的硫元素（S）,硫元素与样品表面的银元素反应，生成化合物-AgS，AgS的颜色为黑色。初步怀疑存放金属端子的环境中有较高浓度的含硫物质，而银是极易与硫发生反应的物质。

测试图片： 

测试样品端口形貌

正常部位成分分析

变色部位成分分析