Độ tin cậy hệ thống Phân tích vật lý potx

PHÂN TÍCH VẬT LÝ 1. Mở ñầu Phân tích vật lý là phân tích chẩn ñoán hay phân tích hỏng hóc, ñóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật ñộ tin cậy. Dạng phân tích này trả lời hầu hết các câu hỏi: tại sao, ở ñâu, khi nào và ra sao (why, where, when, và how) về tuổi thọ của linh kiện. Phân tích chứng minh ñiểm chủ yếu trong hiểu biết, xác ñịnh, và ứng dụng thích hợp tác ñộng hiệu chỉnh cho nguyên nhân cốt lõi của hỏng hóc. Hiểu ñược nguyên nhân cốt lõi của hỏng hóc là ñiều rất quan trọng trong môi truờng cạnh tranh ñể sản xuất ñược sản phẩm chất lượng cao. Chương này thảo luận các phương pháp cơ bản ñể phân tích về nguyên nhân cốt lõi và giới thiệu tổng quan về kỹ thuật phân tích dùng trong phương pháp này. 2. Yếu tố vật lý của hỏng hóc Xác ñịnh ñược yếu tố vật lý của hỏng hóc sau một thử nghiệm có ñiều khiển hay hỏng hóc tại hiện trường là cần thiết ñể hiểu biết về sản phẩm cùng giới hạn của chúng. Tìm ñược nguyên nhân cội nguồn là lợi ñiểm ñể giảm thiểu các hỏng hóc tương tự và thiết lập ñuợc ñặc tính giới hạn của sản phẩm. Sự thỏa mãn của khách hàng thường phụ thuộc vào cách giải quyết vấn ñề và hành ñộng phòng ngừa nhằm giảm thiểu các khuyết tật sắp tới. Khuếch tán, ăn mòn, vết phát triển dendrit (dendritic growth), nhiễm bẩn, ảnh hưởng của yếu tố co-dãn, và yếu tố xả tỉnh ñiện (ESD: electrostatic discharge) là các thừa số chủ yếu khi xác ñịnh nguồn gốc của hỏng hóc. Các phần tiếp sau sẽ thảo luận các vấn ñề này liên quan ñến tình trạng tuổi thọ. 2.1 Khuếch tán (diffusion) Khuếch tán ñược ñịnh nghĩa là yếu tố dịch chuyển (migration) của nguyên tử hay của khối lượng. Nguyên tử trong chất khí và chất lỏng thường có tính cơ ñộng cao. Thí dụ, khi mở một lọ nước hoa thì hương tỏa ra phòng rất nhanh, hầu như là tức thời. ðồng thời, các nguyên tử trong chất rắn cũng cơ ñộng, và thực sự dịch chuyển từ vùng này sang vùng khác. Hiện tượng này thường ñược dùng trong sản xuất thép mạ và quarters. Trường hợp quarters thì lớp sandwich kim loại ñược tạo nên từ hợp kim ñồng/nicken xung quanh một lõi ñồng. ðồng khuếch tán theo các hướng và tạo nên kết nối kim loại. Một khía cạnh xấu của khuếch tán là chất thải Kirkendall (voiding), khi một nguyên tử trong liên kết kim loại – kim loại khuếch tán nhanh ñến nổi các khoảng trống (vacancies:(holes in the lattice) tích tụ và mặt sau của ñường khuếch tán và làm kim loại bị yếu ñi. Có hai dạng khuếch tán trong kim loại: interstitial và substitutional, hay lổ trống (vacancy). Khuếch tán qua khe (interstitial diffusion) về cơ bản là khuếch tán từ các phần tử nhẹ như hydrogen (H), carbon (C), và nitrogen (N). ðây là dạng khuếch tán nhanh nhất do các nguyên tử dịch chuyển nhanh vào các khe trong mắt lưới (lattices) do các nơi này thường rỗng. Một khe (interstitial site) là không gian trong lattice với các lattice cơ bản. Khuếch tán thay thế (substitutional diffusion, hay vacancy diffusion) thường chậm hơn do các nguyên tử di chuyển từ vacancy ñến vacancy, và quá trình khuếch tán phải ñợi cho ñến khi một vacancy ñược mở trong lattice. Vacancy là ñiểm khuyết hay thiếu nguyên tử trong lattice. Số vacancies trong vật liệu tăng theo nhiệt ñộ do giao ñộng trong nguyên tử tăng và càng nhiều khuyết tật ñược tạo nên, nhiệt ñộ càng tăng thì khuếch tán càng mạnh. ðiều này ñược biểu thị thành phương trình sau: RTQ eDD / 0 − = (1) trong ñó D = là ñộ khếch tán hay hệ số khuếch tán D 0 = hằng số vật liệu Q = năng lượng kích hoạt R = hằng số chất khí, và T = nhiệt ñộ Kelvin. Khuếch tán cũng phụ thuộc thời gian, cho bởi phương trình:         = − − Dt x erf CC CC s xs 2 0 (2) Trong ñó: t = thời gian Cs = diện tích bề mặt tập trung (concentration) Cx = ñộ cô ñọng (concentration) tại khoảng cách x, và Co= ñộ cô ñọng nguyên thủy (original concentration). Hơn nữa, khuếch tán còn phụ thuộc vào gradient, tương tự như gradien khi nhiệt ñi từ nóng sang lạnh ñể ñạt cân bằng. Nếu nhiệt ñộ torng phòng là 20°C và nhiệt ñộ bên ngoài là 0°C, thì nhiệt từ bên trong sẽ tỏa ra ngoài. Khuếch tán trong chất rắn cũng tương tự, và có phương trình sau: dx dc DJ −= (3) trong ñó J = dòng chảy D= ñộ khuếch tán , và ñạo hàm của concentration gradient. Hiệu ứng Kirkendall là sự cố của khuếch tán khi kim loại A và kim loại B ñược ñặt gần nhau, và kim loại A khuếch tán vào B nhanh hơn so với mức khuếch tán của B vào A. Sau một lúc thì giao diện giữa hai kim loại sẽ di chuyển vào trong kim loại A. Nếu khuếch tán của nguyên tử của A vào kim loại B nhanh hơn so với các nguyên tử của A lắp ñầy các khoảng trống (vacancy) của mình, hiện tượng bài tiết (voiding) xuất hiện trong kim loại A hay trong lớp giao diện (Kirkendall voiding): VBVABA JJJJ < ⇒ > (4) J A , J B = dòng chảy của nguyên tử J V = dòng chảy các vacancies 2.2 Biểu ñồ pha Giản ñồ pha là một công cụ rất quan trọng của khoa học vật liệu khi khảo sát hệ thống nhiều phần tử. ðồ thị minh họa các pha hiện diện trong thành phần cấu tạo khác nhau theo nhiệt ñộ với áp suất cố ñịnh (thường là 1 atmosphere). Các ñồ thị này cũng cho thấy tính hòa tan và xác ñịnh một cách ñịnh lượng bao nhiêu pha hiện hữu (Luật Lever). Giản ñồ sau ñây cho thấy một hệ thống tạo nên dung dịch rắn (A hòa tan trong B), và hệ thống có ñiểm nhiệt ñộ eutectic. Có hai dạng dung dịch rắn: substitutional và interstitial. Thí dụ về dung dịch rắn thay thế (substitutional) là nickel (Ni) hòa tan vào ñồng (Cu). Khi Ni tạo hợp kim với Cu, thì nguyên tử Ni thay thế nguyên tử Cu trong cấu trúc lattice cơ bảns (FCC). Một dung dịch rắn interstitial có các nguyên tử hợp chất trong các khe (interstices). Về cơ bản ñây là các nguyên tử bé nhất do kích thước các lổ trống trong khe. Eutectic từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “hòa tan tốt (melts well).” Trên giản ñồ pha, khi làm lạnh, chất lỏng ñược chuyển sang hai chất rắn. Tại ñiểm eutectic, hợp chất có ñiểm nhiệt ñộ chảy thấp nhất. Các hợp chất cho phép hợp chất kim loại trong kim loại có ñiểm nhiệt ñộ chảy thấp hơn so với hai dạng kim loại riêng lẽ. Một eutectic thì cũng là cấu trúc phiến mỏng (lamellar), trong ñó các lớp kề nhau tạo nên các pha. Thí dụ, thiết bị ñuợc hàn với bo mạch dùng chất hàn noneutectic. Bo mạch này lại ñược hàn tiếp vào bo mạch khác trước khi ñóng võ. Chất hàn ñược dùng cho lần hàn cuối là eutectic. ðiều này cho phép ñộ nóng và ñiểm chảy của chất hàn ñể yên vị linh kiện mà không cần rút chì ra khỏi bo mạch ñầu tiên. Từ biểu ñồ pha, xác ñịnh ñược các nhiệt ñộ này. 2.3 Intermetallic Intermetallics là pha kim loại-kim loại như AuS vàAuAl. Vật liệu này ñược biết nhiều do có sự hiện diện của vàng (gold embrittlement và purple plague). ðiều cần chú ý là intermetallics không phải luôn là xấu. Trong trường hợp hệ Au/Al thì có ñến có ñến năm dạng intermetallics của AuAl ñược tạo nên, tất cả ñều có tính chất dẫn ñiện tốt và ñộ cứng cơ học. ðiều này ñược minh họa trong giản ñồ pha hình 6. Vấn ñề này xuất hiện do tốc ñộ khuếch tán không cân bằng và làm xuất hiện hiệu ứng Kirkendall. Hiện tượng thứ hai về tinh chế (refining) xuất hiện khi chất bẩn azone ñược ñẩy vào ñường khuếch tán. Sau cùng, ñộ cô ñọng của chất bẫn gia tăng và bẽ gảy kết nối hay làm cho kết nối ñiện khó khăn hơn. Sốc nhiệt và nhiệt ñộ làm gia tăng ñiều kiện của purple plague (như ñã nói trên do yếu tố khuếch tác thì phụ thuộc nhiệt ñộ). Vàng trở nên giòn, tạo ra AuSn 4 chính là yếu tố intermetallic bị giòn ñi tạo ra hệ Au/Sn từ 4 wt % Au thành 43 wt % Au. AuSn 4 ñươc phân bố thành lớp mạ và lớp lá kim (needles) bên trong ma trận. Cấu tạo này thường xuất hiện tại các ñiểm hàn nối dùng chì có mật ñộ Sn cao và lớp Au mõng. Trong công nghiệp vi ñiện tử, lớp mạ Au bên trên thường ñược dùng ñể chống oxid hóa hay yếu tố ăn mòn của lớp adhesive/diffusion barrier layer underneath (many times Ni). Việc mạ Au vào trong nơi hàn chảy nhanh và nếu ñủ mật ñộ phần trăm thì tạo ra AuSn 4 . Nếu lớp mạ mõng hơn 40 microinches ñược dùng ñể giữa cho phần trăm trọng lượng Au thấp hơn 4% (còn thấp hơn nếu chỉ dùng một lượng chì hàn ít hơn). Hình.8 minh họa một vết gảy tiêu biểu do Au bi giòn trên mối hàn chì. Tỉ lệ Au trong chì sẽ gây ảnh hưởng mạnh lên lên các tính chất cơ học. Như trong hình 9 thì khi Au nằm giữa 5% và 6% sẽ làm giảm tính chất cơ học khoảng 80%. Hình 10 mặt cắt của nối hàn chì có Au bị giòn. Ăn mòn (Corrosion) Ăn mòn là quá trình làm giảm chất lượng hay pháp hỏng vật liệu do phản ứng với môi trường. Hằng năm nước Mỹ tốn khoảng 50 tỉ ñô la ñể chống ăn mòn, từ cầu, sườn xe hơi cho ñến các bộ tạo nước nóng trong gia ñình. Ăn mòn cần có bốn ñiều kiện cơ bản, thiếu một trong những yếu tố này thì không còn ăn mòn, ñó là: 1.Anode – Chất oxid hóa học eFeFe 2 2 +→ + (7.5) neMM +→ + (7.6) 2.Cathode – Chemical reduction OHeOHO 442 22 →++ (7.7) 3.Electrolyte – ch ấ t l ỏ ng và các iôn t ự do 4. ðườ ng d ẫ n ñ i ệ n Các th ừ a s ố ả nh h ưở ng lên t ố c ñộ ă n mòn là ñặ c tính c ủ a v ậ t li ệ u, nh ư kích th ướ c c ủ a h ạ t (grain size), t ạ p ch ấ t và l ự c ñ i ệ n ñộ ng. ð i ề u ki ệ n môi tr ườ ng nh ư ẩ m ñộ , nhi ệ t ñộ và ñộ nhi ễ m iôn c ũ ng ả nh h ưở ng l ớ n ñế n t ố c ñộ ă n mòn. Có tám d ạ ng ă n mòn: Uniform – general attack Galvanic– two-metal or battery type Crevice corrosion– localized corrosion within a crevice Pitting– extremely localized attack leaving pits in the material Intergranular– localized attack at và near grain boundaries Ă n mòn ch ọ n l ọ c– g ặ m d ầ n m ộ t ph ầ n t ử ra kh ỏ i dung d ị ch r ắ n Mài mòn (erosion)– gia t ố c ă n mòn b ằ ng cách mài hay ñ ánh gi ấ y nhám Stress corrosion– failure due to corrosion và a tensile stress Ph ầ n này ch ỉ kh ả o sát v ề uniform attack, galvanic corrosion, selective leaching, và stress corrosion mà thôi. Uniform attack là d ạ ng th ườ ng g ặ p nh ấ t c ủ a ă n mòn, trong ñ ó ph ả n ứ ng hóa h ọ c xu ấ t hi ệ n trên su ố t b ề m ặ t di ệ n tích ph ơ i bày, làm kim l ọ ai b ị mõng d ầ n tr ướ c khi h ỏ ng. Ph ươ ng th ứ c t ố t nh ấ t ñể gi ả m thi ể u uniform attack là s ơ n hay m ạ ñể b ề m ặ t không b ị ẩ m ướ t. Ă n mòn galvanic xu ấ t hi ệ n khi hai kim lo ạ i khác nhau t ạ o hi ệ u ñ i ệ n th ế cho dòng electron di chuy ể n. Hi ệ u ñ i ệ n th ế này càng cao thì dòng electron càng l ớ n và t ố c ñộ ă n mòn càng nhanh. Các vi t ế bào (galvanic cells) t ạ o ra m ộ t ma tr ậ n kim lo ạ i (metal’s matrix) gi ữ a ph ầ n k ế t t ủ a t ạ i biên c ủ a h ạ t và h ạ t. N ế u k ế t t ủ a này là anode và h ạ t là cathode, thì v ậ t li ệ u t ạ i biên c ủ a h ạ t s ẽ ñ i vào dung d ị ch khi g ặ m mòn và t ạ o nên các v ế t n ứ t bên trong và cu ố i cùng là t ạ o h ỏ ng hóc ð i ệ n th ế gi ữ a hai kim lo ạ i ñ o b ằ ng l ự c ñ i ệ n ñộ ng cho trong b ả n ở ph ầ n tài li ệ u tham kh ả o (xem hình 11). T ố c ñộ ă n mòn galvanic ñượ c khu ế ch ñạ i hay gia t ă ng do ả nh h ưở ng c ủ a di ệ n tích. T ố c ñộ ă n mòn s ẽ t ă ng khi ghép m ộ t an ố t nh ỏ v ớ i m ộ t cat ố t l ớ n. Thí d ụ nh ư tr ườ ng h ợ p ghép ñị nh tán (rivet). Tác ñộ ng ă n mòn này s ẽ xu ấ t hi ệ n nhanh h ơ n r ấ t nhi ề u l ầ n so v ớ i tr ườ ng h ợ p tán ñ inh b ă ng ñồ ng lên thép t ấ m. Có th ể dùng pin ganvanic (galvanic cells) ñể b ả o v ệ v ậ t li ệ u. Ph ươ ng pháp b ả o v ệ cath ố t là ph ươ ng pháp ghép thêm m ộ t an ố t hay kim lo ạ i ă n mòn (corrosive metal) vào v ậ t li ệ u c ầ n b ả o v ệ . Tr ườ ng h ợ p này thì an ố t s ẽ hy sinh b ằ ng cách mòn d ầ n và b ả o v ệ v ậ t li ệ u c ầ n ñượ c b ả o v ệ . H ệ th ố ng này dùng trong thép m ạ k ẽ m khi ñ ó k ẽ m ñượ c có tính ă n mòn cao h ơ n ch ấ t li ệ u thép. Ph ươ ng pháp an ố t t ự h ủ y (hy sinh) còn ñượ c dùng trong b ồ n ch ứ a d ầ u chôn d ướ i m ặ t ñấ t và võ tàu. Selective leaching , hay ă n mòn parting, xu ấ t hi ệ n khi không có ph ầ n h ỗ n h ợ p nào ñượ c tách kh ỏ i dung d ị ch r ắ n. Thí d ụ ñồ ng thau và ñượ c g ọ i là tách k ẽ m (dezincification). K ẽ m thoát ra kh ỏ i t ế bào ñơ n v ị và ñ i vào dung d ị ch. Còn l ạ i ñồ ng thì r ấ t giòn và x ố p do còn l ạ i các l ổ tr ố ng do thi ế u ch ấ t k ẽ m. Stress corrosion xu ấ t hi ệ n khi có s ự k ế t h ợ p gi ữ a y ế u t ố ă n mòn và l ự c c ă ng c ơ h ọ c nh ằ m t ạ o h ỏ ng hóc. Y ế u t ố ă n mòn này làm gi ả m l ự c c ă ng c ơ h ọ c c ủ a vât li ệ u. N ứ t do stress corrosion h ợ p thành n ứ t v ậ t li ệ u do ă n mòn và stress. Tr ườ ng h ợ p này thì stress còn ñượ c t ạ o nên t ừ sai bi ệ t v ề h ệ s ố nhi ệ t m ở r ộ ng (thermal expansion) gi ữ a các v ậ t li ệ u. H ệ s ố nhi ệ t m ở r ộ ng s ẽ ñượ c th ả o lu ậ t trong ph ầ n Stress-Strain. Thí d ụ v ề stress corrosion y ế u t ố làm nh ạ y c ả m (sensitization) khi hàn thép không r ỉ . Vùng b ị ả nh h ưở ng nhi ệ t (heat-affected zone: HAZ) c ủ a m ố i hàn (weld) t ạ o k ế t t ủ a carbua M 23 C 6 hay ñ úng h ơ n là carbua Cr 23 C 6 . Thép không r ỉ có tính kháng ă n mòn khi có trên 11% chrom (Cr) trong ma tr ậ n. Cr t ạ o nên l ớ p oxid b ả o v ệ b ề m ặ t ch ố ng ñượ c ă n mòn. Khi Cr 23 C 6 ñượ c hình thành, thì di ệ n tích k ề c ậ n (adjacent) v ớ i carbua tr ở thành nghèo Cr. Vùng khi ế m Cr- (<11%) mòn d ầ n gi ố ng nh ư thép carbon và sau cùng thì h ỏ ng. M ố i n ố i thì th ự c ra không ph ả i là vùng h ỏ ng hóc nh ư ng chính vùng k ề c ậ n, chính là HAZ. L ờ i gi ả i cho y ế u t ố nhay c ả m này là dùng thép không r ỉ ít carbon (316L,304L, v,v ) ng ă n carbua k ế t t ủ a. Vi ệ c gia t ă ng các ion (Cl – ,Br – ) c ũ ng t ạ o nên ph ả n ứ ng hóa h ọ c ă n mòn. Trong tr ườ ng h ợ p ion Cl ph ả n ứ ng v ớ i nhôm, thì ph ả n ứ ng sau ñ ây xu ấ t hi ệ n, t ạ o aluminum chloride và b ọ t hydro (offgassing): - 6HCl + 2Al → 2AlCl 3 + 3H 2 (7.8) Nhi ễ m iôn c ũ ng ñồ ng th ờ i ñư a ñế n ch ấ t (flux) th ặ ng d ư nguy hi ể m làm phá h ỏ ng acid h ữ u c ơ . ð i ề u này t ạ o ra y ế u t ố ă n mòn t ạ i l ớ p hàn n ố i và làm gi ả m ch ấ t l ượ ng thành ph ầ n. S ự phát tri ể n theo hình cây (dendritic growth) là s ư d ị ch chuy ể n c ủ a v ậ t li ệ u theo h ướ ng t ươ ng t ự nh ư ă n mòn c ơ b ả n c ộ ng v ớ i ñ i ệ n tr ườ ng DC. D ị ch chuy ể n (migration) c ủ a b ạ c (Ag) là m ộ t trong nh ữ ng quá trình phát tri ể n dendritic th ườ ng g ặ p trong ñ i ệ n t ử . ð i ề u này t ạ o nên ng ắ n m ạ ch ng ẫ u nhi ệ n, nh ư ng quan tr ọ ng h ơ n, là d ị ch chuy ể n này ch ỉ th ấ y ñượ c t ạ i ñ úng ch ổ (in- situ). Các th ử nghi ệ m th ẩ m tra ñộ tin c ậ y c ầ n ñượ c th ự c hi ệ n t ạ i hi ệ n tr ườ ng ñể xem xét s ự phát tri ể n c ủ a quá trình d ị ch chuy ể n l ớ p Ag. Y ế u t ố chuy ể n d ị ch (migration) cùa b ạ c ñ òi h ỏ i: • h ơ i ẩ m, • ñ i ệ n tr ườ ng DC xuyên qua h ướ ng d ị ch chuy ể n, • Ag epoxy t ạ i h ướ ng an ố t so v ớ i ph ầ n cat ố t, và • nhi ể m b ẩ n (contamination). C ũ ng c ầ n chú ý là vi ệ c d ị ch chuy ể n c ủ a Ag ñượ c quan sát khi không có ñ i ệ n tr ườ ng ở m ứ c cao c ủ a F – và Cl – , m ă c dù ñ i ề u này ph ụ thu ộ c nhi ệ t ñộ Stress-strain Quan h ệ kéo-c ă ng (stress-strain) là k ế t qu ả tr ự c ti ế p c ủ a ñặ c tính c ơ h ọ c v ậ t li ệ u. Các ñặ c tính này là ñộ r ắ n (hardness), tính d ẻ o dai (toughness), và tính d ễ u ố n (ductility) hay tính d ễ v ỡ (brittleness) c ủ a v ậ t li ệ u. H ỏ ng hóc c ơ h ọ c ph ụ thu ộ c r ấ t nhi ề u vào ñặ c tính v ậ t lý. L ự c tác ñộ ng vào v ậ t li ệ u c ũ ng xác ñị nh ñượ c là h ỏ ng hóc có liên quan ñế n l ự c c ă ng thu ầ n (pure tensile), ñộ bi ế n d ạ ng, ñộ mõi, hay ñộ dão (creep). M ộ t s ố ñị nh ngh ĩ a v ề stress-strain là: • Modun ñ àn h ồ i (elasticity: psi hay MPa) – stress-strain trong vùng ñ àn h ồ i ( ñộ d ố c c ủ a ñườ ng cong stress-strain) • Tensile strength or UTS (psi or MPa) – ph ầ n stress l ớ n nh ấ t trên ñườ ng cong stress- strain. • L ự c ñ àn h ồ i (yield strength (psi or MPa) –0.2% l ự c stress hay ñộ co plastic. • ðộ mõi (fatigue) hay gi ớ i h ạ n ch ị u stress c ầ n thi ế t t ạ o h ỏ ng hóc cho v ậ t li ệ u d ướ i m ộ t s ố chu k ỳ t ả i và không t ả i (loading và unloading). • Nhão (creep): bi ế n d ạ ng theo th ờ i gian c ủ a plastic d ướ i l ự c stress không ñổ i • Tính d ẻ o dai (toughness) k ế t h ợ p gi ữ a tính r ắ n (hardness) và tính d ễ u ố n (ductility) (ph ầ n di ệ n tích n ằ m d ướ i ñườ ng cong stress- strain) Các ñặ c tính thông th ườ ng c ủ a v ậ t li ệ u có th ể tham kh ả o t ừ nhi ề u tài li ệ u. Chú ý là ñặ c tính nh ư modun ñ àn h ồ i, UTS, và d ữ li ệ u v ề ñộ dão (creep data) thay ñổ i theo nhi ệ t ñộ , t ố c ñộ c ă ng (strain rate), t ả i, và biên ñộ các chu k ỳ (amplitude of cycles). D ữ li ệ u t ừ m ộ t ngu ồ n c ầ n ñượ c so sánh m ộ t cách c ẩ n th ậ n d ữ li ệ u t ừ ngu ồ n th ứ hai. H ệ s ố m ở r ộ ng nhi ệ t ñộ là th ừ a s ố quan tr ọ ng khi ghép hai h ệ th ố ng v ậ t li ệ u v ớ i nhau trong môi tr ườ ng th ử nghi ệ m có thay ñổ i nhi ệ t ñộ . V ậ t li ệ u s ẽ dãn hay co l ạ i khi nhi ệ t ñộ thay ñổ i. Trong tr ườ ng h ợ p này, l ự c stress ñượ c t ạ o nên do sai bi ệ t trong CTE: TE ∆∂−∂= )( 21 σ (7.11) Trong ñ ó: σ = l ự c stress; ∂ 1 = h ệ s ố m ở r ộ ng nhi ệ t c ủ a v ậ t li ệ u 1, ∂ 2 = h ệ s ố m ở r ộ ng nhi ệ t c ủ a v ậ t li ệ u 2, và E= biên ñộ (modulus) ñ àn h ồ i (elasticity). [...]... a nhà s n xu t linh ki n Trong m t s trư ng h p, ñ tin c y t phòng thí nghi m s có cơ s d li u t phân tích quá kh v d ng h ng hóc này 3.3 Xác ñ nh phân tích - thi t l p k ho ch phân tích h ng hóc Sau khi tr l i xong các câu h i quan tr ng, th c hi n k ho ch phân tích h ng hóc dùng th nghi m thích h p Tùy d ng h ng hóc, có th dùng nhi u công c phân tích khác nhau Th nghi m ng n m ch và h m ch thì c... d v phân tích h ng hóc Bài toán: M t b phân áp (attenuator) b n do phân l p (delaminated) trong qua trình hàn (solderreflow process) Thông tin này ñư c k sư xác ñ nh là do v t li u và nhi t ñ dùng trong vi c hàn reflow Xác ñ nh bài toán: Nguyên nhân nào làm cho phân áp b n , và phương th c ngăn ng a trong tương lai? Phân tích: Bư c ñ u phân tích là sao ch p các tài li u liên quan ñ n h ng hóc do phân. .. c hi n th nghi m v rò rĩ trư c khi m võ ra) 3.4 Th c hi n k ho ch phân tích h ng hóc C n th c hi n hư ng d n m t cách xúc tích, phân tích h ng hóc m t cách có h th ng theo các bư c sau: • Trong k ho ch c n xác ñ nh th t c phân tích C u trúc c a k ho ch th nghi m c n ñư c th c hi n t ng bư c ñ không phá h ng minh ch ng (thí d , phân tích SIMS lo i b v t li u trên b m t) • Ghi nh n d li u v ñi u ki n... do t i sao vi c xác ñ nh bài toán c n ñư c phát tri n trư c th c hi n b t kỳ k ho ch phân tích hay tác ñ ng nào Vi c xác ñ nh bài toán làm cho nhà phân tích bám theo sát v n ñ Sau m i tác ñ ng, nhà phân tích c n xem l i cách xác ñ nh bài toán và xem ñáp án ñã ñi ñúng hay chưa ñúng ñư ng T ñó, tinh ch nh l i phân tích ñ ñ nh hư ng ñúng Quá trình xác ñ nh bài toán c n ñư c chu n b k lư ng ñ hư ng ñ... Phân tích dung d ch như nư c bi n, nư c và condensates 5.15 Phân tích cơ b n dùng LECO (Laboratory Equipment Company) LECO ñư c dùng ñ ñ nh lư ng carbon (C), sulfur(S), oxygen (O), nitrogen (N), và hydrogen (H) có trong kim lo i và h p kim ðây là phân tích c n thi t ñ b sung cho phép th Inductively Coupled Plasma (ICP) nh m xác ñ nh h n h p các ph n t có nguyên t th p Nguyên lý ho t ñ ng M u phân tích. .. Vi c phát hi n và phân tích các electron Auger này cho phép nh n d ng ñư c các nguyên t ñích ng d ng: • ðánh giá v t li u- nh n d ng b m t b nhi m b n, ki m tra tính ñ ng ñ u c a b m t, khu ch tán và nghi n c u b m t giao di n; • Thành phân và s bi n d ng thành ph n c a films mõng; • Phân tích h ng hóc – ăn mòn và oxid hóa c a s n ph m, nh n d ng v t b n màu, và phân tích v t li u b phân l p; • Nh n... li u và hu n luy n 3.7 Tư li u/cơ s d li u Dùng tài li u và cơ s d li u t m i thông tin có ñư c trong quá trình phân tích Như ñã nói, ñôi khi k t qu không ch a ñ ng ñư c thông tin như d li u Phân tích h ng hóc thư ng bao g m các bư c sau: • Xác ñ nh bài toán, • T ng ph n hay quá kh c a các thành ph n , • Th t c phân tích h ng hóc, • Tìm ki m m i th nghi m và ki m tra , • K t lu n v nh n d ng ra nguyên... n xem tư li u g c là b ng ch ng th c và y u t nào ñư c t o ra t phân tích • Ghi nh n tư li u v t ng k t qu th nghi m, các k t qu nh t thi t ph i ñư c ghi nh n b ng b n v , ngay c khi không có k t qu Không k t qu cũng là m t thông tin như là k t qu c n có • Xem l i d li u thu th p ñư c t i m i bư c trong k ho ch phân tích K ho ch phân tích ñư c thay ñ i ñ tính vào k t qu N u d li u cho th y là k ho... ng ñ theo năng lư nng và ñ dài sóng (xem ph l c 11) ng d ng • Phân tích ñ nh lư ng các h p ch t thô có trong th y tinh, h p kim và ceramics; • Phát hi n v n ñ nhi m kim lo i trong plastics và polymers; • ð nh lu ng ñ dày c a film và ño lư ng thành ph n; và • Phân tích v t c p PPM 5.14 S c ký ion (IC Ion Chromatography) IC ñư c dùng phân tích ñ nh tính và ñ nh lư ng các aniôn vô cơ và h u cơ, các cations... p m (plating specification certification) 5.6 Scanning Auger Microanalysis (SAM) SAM là k thu t phân tích b m t có kh năng ñ nh tính và ñ nh lư ng m t ph n c u t o c a ph n t và cung c p thông tin hóa h c c a b m t và giao di n SAM có chi u sâu vào m u t 10 - 30 Angstroms, cung c p thông tin v ph n t c a films mõng ñ n vài monolayers SAM còn minh h a phân b ph n t trong d ng b n ñ cũng như phân b chi . PHÂN TÍCH VẬT LÝ 1. Mở ñầu Phân tích vật lý là phân tích chẩn ñoán hay phân tích hỏng hóc, ñóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật ñộ tin cậy. . pháp cơ bản ñể phân tích về nguyên nhân cốt lõi và giới thiệu tổng quan về kỹ thuật phân tích dùng trong phương pháp này. 2. Yếu tố vật lý của hỏng hóc