联系我们

广东金鉴实验室科技有限公司

专家团队:

1. 刘工18924212773:失效分析、化学分析

2. 建梅 18148990106:FIB-TEM、材料分析、氩离子、EBSD  

3. 陈工 13922171309:XPS 可靠性、气体腐蚀、光热电测试


其他:

1. 贾工 18924211921:micro LED产业

2. 文娜:18924212773:司法鉴定

3. 陶工 13928762392:近场光学、AEC-Q102认证

4. 美琼 19924302901:国外客户

5. 笑萍 18924213655 : 激光器、PCB


邮政编码 :511300
微信订阅号:ledqalab
电子邮箱:sales@gmatg.com
全国服务热线:400-006-6368

化学分析 您当前的位置: 首页 > 服务项目 > 化学分析

服务项目
化学分析

未知物解析(EDS+显微FTIR+XPS三法联用) 发布时间:2026-11-09

一、业务简介

未知物解析(异物分析、污染物成分鉴定)是失效分析里最难啃的一类问题:客户通常只能给一句“这里有块白斑/黑点/油污/析出物”,没有成分、没有来源,也不知道该查什么。单一手段几乎必然走偏。

• 只做EDS:能告诉你是Si、Cl、Na、Ca,但说不出是硅油还是硅酸盐,是HCl残留还是NaCl盐析;

• 只做FTIR:能告诉你像松香、像环氧、像硅油,但遇到无机填料、金属盐、无机残留就完全没有响应;

• 只做XPS:能给出化学价态,但光斑几十到几百微米,打不到10μm的小异物,也测不出聚合物结构。


金鉴实验室按“元素成分→化学价态→有机物官能团”三层穿透组织三法联用:先用SEM-EDS锁定元素组成与形貌、确定异物位置与尺寸;再用XPS解析关键元素的化学价态与成键状态,区分“同名不同物”;最后用显微FTIR定性有机组分与高分子种类。三条证据链互相咬合,把“成分是什么”推进到“是什么物质、从哪来、为什么会出现”。


核心特点:微米级异物可定位取样;无机+有机+表面态全覆盖;支持良品/不良品对照溯源;结论给到物质名称与工艺环节,不停留在元素百分比。


层次技术回答问题输出主要局限

第一层
定位与元素

SEM-EDS

异物在哪、多大、形貌如何、
含哪些元素、各元素大致含量

形貌像+元素谱+面扫
mapping+半定量wt%/at%

测不了H/He/Li;轻元素(C/O/N/F)误差大;
只给元素,不给价态与结构;
检出限0.1-1wt%,微量成分易漏

第二层
化学态

XPS

同一元素处在什么价态、
与谁成键、表面1-10nm是什么状态

全谱+高分辨谱+分峰拟合

+各化学态占比+深度剖析

光斑几十-几百μm,微区异物难对准;
检出限约0.1at%;高真空、样品尺寸受限;
有机聚合物只给C/O比与碳键型,不能定种类

第三层
有机结构

显微FTIR
(μ-FTIR)

有机物的官能团与高分子种类
(是哪类树脂、油、酸、酯、助焊剂)

红外谱+谱库匹配度
+特征峰归属

对无机盐、金属、纯元素无响应;
含水样品干扰;黑色/高反样品需ATR;
混合物谱峰叠加


通行判定顺序

1. EDS先跑:拿到元素清单→判断是“无机主导”“有机主导(C/O占比高、无金属)”还是“混合型”;

2. 有机主导或无机组分可疑→上μ-FTIR,先定物质大类(硅油/环氧/丙烯酸/松香/脂肪酸/聚氨酯/PTFE/PET…);

3. 出现S、Cl、N、Cu、Fe、Sn、Ni等易变价元素,或EDS给出“异常元素组合” →上XPS定化学态,回答“是单质还是氧化物、是硫酸盐还是硫化物、是氯化物盐还是有机氯”;

4. 三步结果交叉校验,出现矛盾时优先复核取样代表性与表面污染(这是最常见的假结论来源)。


判例:PCB焊盘附近白色结晶,EDS给Na+Cl(常识会直接判“盐析/助焊剂”)→ XPS高分辨Cl2p与Na1s确认是NaCl型离子键而非有机氯→FTIR 未检出松香/有机酸→结论收紧为“含氯水溶液干燥析出的NaCl结晶,来源指向清洗液或汗液污染”,与“助焊剂残留”是两条完全不同的整改方向。没有XPS和FTIR,这个结论下不了。


三、设备能力参数


技术

常规能力参数
SEM-EDS

加速电压5-20kV可调;二次电子/背散射成像;EDS元素范围B-U;
微区分析空间分辨率约0.5-1μm;检出限约0.1-1wt%;支持点/线/面扫mapping、元素叠加像

显微FTIR

光谱范围4000-400cm-1;透射/反射/ATR三种模式;ATR晶体可测几十μm级异物(金刚石/锗晶体);
显微可视定位,配合切片可做到单点微区;
谱库数十万条(含聚合物、助焊剂、油脂、胶粘剂、增塑剂、表面活性剂专用库)

XPS

单色化Al Kα(1486.6eV);分析室真空优于5×10-8 mbar;光斑可调(数十至数百μm);
信息深度1-10nm(表面态);检出限约0.1at%;Ar⁺刻蚀深度剖析;
配荷电中和用于绝缘样品;高分辨谱可做分峰拟合与化学态占比


四、金鉴实验室可解析的典型未知物类型


现象常见物质联用要点
PCB/焊盘表面白色残留、结晶

NaCl/KCl盐析、助焊剂有机酸、
清洗剂残留、水垢(Ca/Mg碳酸盐)

EDS看Na/Cl/Ca/Mg →XPS定Cl价态
与Ca成键→FTIR查松香/有机酸

焊点发黑、发暗、拒焊氧化层、硫化物、有机污染物膜、Ni/Au镀层异常

EDS看O/S/C→XPS定Cu⁰/Cu⁺/Cu²⁺、
S²⁻/SO₄²⁻→ FTIR查油污/助焊剂

镀层变色、发花钝化膜异常、氧化、残留镍盐、指纹污染

XPS主力(表面1-10nm价态+深度剖析)
→EDS辅助

LED支架/荧光胶黄变、发雾硅胶老化、环氧黄变、助剂析出、硫化物污染

FTIR定硅胶/环氧与老化产物
→XPS看表面氧化与S污染→EDS查S/Cl

金线/铝线断裂处附着物卤素污染、有机胶残留、腐蚀产物 EDS做元素mapping → XPS看Cl/F/Na与Al氧化态
注塑件黑点、麻点、银纹碳化物、色母团聚、脱模剂、料花、异料混入FTIR查异料种类/脱模剂→EDS查无机填料与碳
薄膜/胶层脱粘界面离型剂、硅油转移、增塑剂迁移、硫化残留

FTIR(ATR直接测界面)为主
→XPS看界面极性基团与污染层

玻璃/镜片雾面、霉斑硅酸盐、有机硅、霉变有机物、清洗残留

EDS看Si/Ca/Na→FTIR区分有机硅vs硅酸盐、
确认霉变蛋白/多糖

液体/油状污染物润滑油、切削液、硅油、助焊剂、表面活性剂

FTIR定性定类→ EDS/XPS查金属磨屑
与无机添加剂(如P/S/Cl极压剂)

未知粉末、镀液结晶、析出物金属盐、氧化物、聚合物粉末、填料EDS→XPS→FTIR依序推进,必要时补XRD


五、客户需提供资料(送样须知)

1. 样品与位置:异物在样品上的具体位置(照片标注/坐标/圈注),数量,是否可破坏取样;

2. 现象描述:出现时机(来料即有/生产后/客户使用后/可靠性试验后)、批次比例、是否伴随功能失效;

3. 对照样:同批次良品、疑似同源耗材(清洗液、助焊剂、胶、脱模剂、包装袋)—有对照样,来源判定成功率显著提升;

4. 已知排除项:已做过的检测、已知工艺(清洗、镀层、注塑、点胶)与耗材清单。


更多的服务资讯更多
扫一扫,咨询在线客服