剖面制樣技術(shù)--金相切片

金相切片的必要性？

     對于芯片內(nèi)部的縱深缺陷觀察或結(jié)深測量來說，樣品的制備非常重要，應(yīng)根據(jù)觀察的目的截取適當(dāng)?shù)挠^察面，使所要觀察的缺陷與觀察面相交。主要方法有金相切片和聚焦離子束剖面制樣技術(shù)。

什么是金相切片？

      金相切片又名切片，是用特制液態(tài)樹脂將樣品包裹固封，進(jìn)行研磨拋光的一種制樣方法。檢測流程包括取樣、固封、研磨、拋光，最后提供形貌照片、開裂分層大小判斷或尺寸等數(shù)據(jù)。它是一種觀察樣品截面組織結(jié)構(gòu)情況的最常用的制樣手段。

       金相切片后的樣品常用立體顯微鏡或金相顯微鏡觀察外貌，如固態(tài)鍍層或焊點(diǎn)、連接部位的結(jié)合情況、是否有開裂或微小縫隙、截斷面不同成分的組織結(jié)構(gòu)的截面形貌、金屬間化合物的形貌與尺寸測量、電子元器件的長寬高等結(jié)構(gòu)參數(shù)。失效分析的時候磨掉阻礙觀察的結(jié)構(gòu)，露出需要觀察的部分，如異物嵌入的部位等，進(jìn)行觀察或失效定位，也可以用SEM/EDS掃描電鏡與能譜觀察形貌與分析成分，做完無損檢測（如 X-ray、SAM）的樣品若發(fā)現(xiàn)疑似異常開裂、異物嵌入等情況，同樣可以用切片的方法來驗(yàn)證。

  金相切片試驗(yàn)步驟:

取樣——鑲嵌——切片——拋磨——腐蝕——觀察。

其中鑲嵌約需一天的時間，如果采用的是快速固化，則需要2小時。

金相切片的限制因素有哪些？

（1）樣品如果大于5cm x 5cm x 2cm,需用切割等方法取樣后再進(jìn)行固封與研磨。

（2）最小觀察長度為1μm，在小的就需要用到FIB來繼續(xù)做顯微切口。

（3）常規(guī)固化比快速固化對結(jié)果有利，因?yàn)榘l(fā)熱少、速度慢，樣品固封在內(nèi)的受壓縮膨脹力較小，固封料與樣品的黏結(jié)強(qiáng)度高，在研磨時極少發(fā)生樣品與固封樹脂結(jié)合面開裂的情況。

（4）金相切片是破壞性的分析手段，要小心操作，一旦被固封或切除、研磨，樣品就不可能恢復(fù)原貌。

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Helen  尹海英

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