金相分析以及常见解析
金相分析以及常见解析金相分析是研究材料内部组织结构的重要方法,一般用来进行失效分析(FA)、质量控制(QC)、研发(RD)等。而金相试样制备的目的是获得材料内部真实的组织结构,需要通过不同的金相试样制备方法去完成。
一般来说,金相试样制备的方法有:机械法(传统意义上的机械制备--磨抛)、电解法(电解抛光和浸蚀)、化学法(化学浸蚀)、化学机械法(化学作用和机械作用同时去除材料)。 金相试样制备的结果需要满足以下要求:1、试样必须具有代表性;2、所有结构元素必须保留;3、试样表面必须无划痕也无变形;4、试样表面不应有外来物质;5、试样表面必须平整且呈镜面。 对于金相试样来说,传统的机械制备是主要手段。金相试样机械制备步骤一般分为:切割(cutting)、镶嵌(mounting)、研磨(grinding)、抛光(polishing)、蚀刻(etching)、显微镜观察(observation)。至于每一个步骤的制样理论不赘述,以下主要列出常见的制样难点问题及解决方案,以供参考。 一、切割: 金相取样一般会选择湿式砂轮片切割法(金相切割机),取样位置根据金相检测目的来决定(是常规金相检测取样还是失效分析取样,是纵向还是横向取样),金相取样的一般原则是在取样过程中不能导致试样过热,否则会产生严重的热变形,对后续制样带来不便。切割过程中常见的一些问题有:1、切割过程中砂轮片崩裂;2、切割下来的试样有毛边;3、切割的工件表面有烧伤;4、切割面不平整;5、切割轮损耗较大;6、切割涂层类样品时涂层易脱层 二、镶嵌: 为了便于机械磨抛,将金相试样镶嵌成标准尺寸大小。往往会根据不同的应用要求(比如镶嵌料是否需要具有导电性、试样边缘是否需要边缘保护、试样是否需要批量镶嵌、镶嵌树脂是否需要很好地填充到试样内部孔隙中等等)来选择不同的镶嵌方案:是选择冷镶还是热镶?是选择冷镶或热镶树脂中的哪一种?镶嵌过程中常见的一些问题有:1、冷镶嵌块有大量气泡;2、试样与树脂交界处有缝隙;3、镶嵌块表面有放射状裂纹;4、镶嵌树脂黏模。 三、磨抛: 为了获得真实的材料内部组织,需要通过逐道次机械研磨和抛光来实现。磨抛难点在于,会存在许多制备赝像,而这些赝像会干扰我们对真实组织的判断。磨抛过程中常见的一些问题有:1、划痕;2、涂覆;3、变形;4、边缘磨圆;5、浮雕;6、脱落;7、磨料嵌入;8、曳尾;9、开裂;10、虚假孔隙率。 四、蚀刻: 蚀刻提高了试样抛光表面的对比度,展示出材料的微观或宏观结构(金相图),比如晶界或者相的轮廓形貌,这将有助于我们进行金相分析。蚀刻要点有:1、蚀刻之前试样表面需要达到一个尽量无变形或无划痕的光滑表面;2、如果是电解制样,可以先进行电解抛光紧接着进行电解蚀刻。3、选择适合当前材料的化学蚀刻液或者电解蚀刻液。 芯片开封实验室介绍,能够依据国际、国内和行业标准实施检测工作,开展从底层芯片到实际产品,从物理到逻辑全面的检测工作,提供芯片预处理、侧信道攻击、光攻击、侵入式攻击、环境、电压毛刺攻击、电磁注入、放射线注入、物理安全、逻辑安全、功能、兼容性和多点激光注入等安全检测服务,同时可开展模拟重现智能产品失效的现象,找出失效原因的失效分析检测服务,主要包括点针工作站(Probe Station)、反应离子刻蚀(RIE)、微漏电侦测系统(EMMI)、X-Ray检测,缺陷切割观察系统(FIB系统)等检测试验。实现对智能产品质量的评估及分析,为智能装备产品的芯片、嵌入式软件以及应用提供质量保证。 分享到:
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