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

发布时间:2024-11-18 06:43:47  


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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. 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

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̇ 切割片的选择

切割片的种类

用途

钻石切割片

用于切割陶瓷或烧结碳化物

氧化鋁切割片

用于切割铁系金属

氮化硼切割片

用于切割较硬的铁系金属

碳化硅切割片

用于切割非铁系金属


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

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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

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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

3) 精拋 (0.1μm 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

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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

常用腐蝕液

适用范围

硝酸酒精

碳钢, 合金钢

鹽酸+FeCl 3

不铖钢

氫氟酸液

铝合金, 钛合金

氨水+雙氧水+純水

铜合金, 含铜电子零件

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三、常见制假象及产生原因


项次

制備假象

文章来源于:SMT工程师之家    原文链接

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