SMT 工艺分析技术：金相切片(Cross section)分析技术原则、制作过程、假象原因分析及应用实例

一、横截面（金相切片）制作原則

1. 有系統的制作（ Systematicpreparation）

样品的制备要遵守一些对大部份材料均有效的规则。 具有相似性质 （ 硬度及延展性 ） 的不同材料会有相似的反应 ， 所以在制备期间要用到相同的耗材。

2. 再現性 （Reproducibility）

当我们的工作是例行性的 ， 在相同条件下检视相同的样材时 ， 我们都希望每次均能得到相同的结果 ， 此即制备结果的再现性。

3. 真實結構 （TrueStructure）

理论上 ， 我们想要检视的样品表面应当能够呈现出我们所要分析的精确结构。 理想的情况是样品表面具备下列条件 ：

一个。 沒有變形 （No deformation）

湾。 沒有刮痕 （No scratches）

c. 无 拉出 （No pull-out）

d. 沒有引入異物 （No introduction of foreign elements）

湾。 （ 无叮当声）

f. 沒有浮雕 （No relief）

g. 沒有邊緣圓化 （No edge rounding）

h. 沒有熱磨損 （No thermal damage）

4. 可接受的制作结果 （Acceptable preparation results）

1） 一般而言 ， 只有在少数情况下才必须得到真实结构。 对大部份检视工作而言 ， 几道刮痕或轻微的“边缘圆化”无关紧要。 因此我们需要一种“可接受的制备结果”。

2) 完工表面 (finished surface) 只需達到可供從事某種特定分析的良好程度即可。 任何超出該要求的制備只是增加整體製作成本而已。

二、横截面（金相切片）制作過程

̇ 金相制备过程分为五个阶段 ， 每个阶段都必须正确执行以确保获得满意的结果。 这五个阶段为 ：

切割→鑲埋→研磨→拋光→腐蝕

1. 切割 （Cutting）

目的 ﹕ 方便后續的鑲埋 ﹐ 研磨拋光。

注意﹕1) 變形應盡可能的少 ( 磨粒濕式切割 )

2) 取樣必須代表母材特性

̇ 切割片的选择 ：

2. 鑲埋 （Mounting）

方法 ： 1） 热镶埋 （150~180 °C ） _ 适用于金属材料

2） 冷镶埋 （ 常温 ~85 °C ） _ 适用于非金属材料

目的 : 1) 固定樣品 , 方便研磨及拋光

2） 保护边缘 ， 增进制备效果

注意 ： 1） 样品标记

2) 樣品清洗 ( 超音波 )

3) 真空冷埋 , 配膠比例 , 混合均勻

3. 研磨 （Grinding）

步骤 ： 1） 粗磨 （320#，500#，800#）

2） 細磨 （1200#，2400）

目的 : 1) 粗磨 _ 快速移除材料

2) 細磨 _ 精確研磨到觀察面

3） 获得轻微磨损的表面 ， 为抛光作准备

注意 : 1) 防止污染

2) 磨痕均勻 , 方向一致

3) 由粗到細 , 不可跳號

4. 拋光 （Polishing）

步驟 ： 1） 粗拋 （6 μm或 3 μm ） _ 金鋼石效果較氧化鋁要好

2） 細拋 （1μm）_ 適用鋼 ， 銅 ， 鋁

3） 精拋 （0.1μm 或 0.05μm）_ 適用錫等極軟金屬

目的 : 1) 粗拋 _ 快速移除研磨變形層

2） 细磨 _ 移除粗抛变形层

3） 精抛 _ 消除细抛消除细抛变形层

4） 获得基本无变形层的表面 ， 为抛光作准备

注意 : 1) 防止污染

2) 拋光痕均勻 , 方向一致

3) 由粗到細 , 不可跳號

5. 腐蝕 （etching）

不同金属适用不同的腐蚀液 。

目的 ： 1） 显现金属内部组织结构

2) 分清不同金屬界面

3） 减少制备假象

注意 : 1) 按標準比例配置

2） 正确掌握腐蚀时间

3) 注意化學藥劑的使用安全

三、常见制假象及产生原因

项次

制備假象

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