金相样品的制备中 细磨过程为什么要逐级替换砂纸

    近日，微信新增了一项功能“拍一拍”，双击好友头像时，头像除了会抖动外，还会出现“你拍了拍'ID'”提醒，好友是新版的话，也能收到该震动及文字提醒。这不，你的好友“美国QMAXIS金相砂纸”上线拍了拍你，你确定不来一包嘛？

    原装进口美国QMAXIS（可脉）碳化硅金相砂纸——CarbiPaper，纸基韧性强，耐水性好，研磨介质颗粒分布均匀致密，锋利，去除率高，用其研磨金相试样，表面划痕、损伤小，利于后续抛光工序，有效缩短试样制备时间。规格、型号齐全， 满足金相制样的各种研磨要求，是金相实验室常备耗材。

    CarbiPaper  带背胶碳化硅砂纸  包装规格：100片/包

    CarbiPaper  不带背胶碳化硅砂纸  包装规格：100片/包

    金相砂纸“拍一拍”你，很像是你遇到难磨的样品，拍了拍你的肩膀说：没事，有美国QMAXIS金相砂纸在。相比文字，行为更能触动人心吧。那么，今天你被拍了吗？

柔性电路板材料

电子产品在我们生活中扮演着重要的角色。我们每天使用的手机、数码相机、汽车和电脑中都存在柔性电路板。

1898 年，德国柏林的阿尔伯特·汉森（Albert Hanson）在专 利中首次提出柔性电路板的概念，描述了在一张纸上涂上石蜡制作成扁平导体。

虽然蜡纸有足够的柔韧性，但现在的FPC基本都使用聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材。聚酰亚胺材料具有非易燃性，几何尺寸稳定，具有较高的抗拉强度，并且具有承受焊接温度的能力，是几乎所有芯片的首 选材料。

聚酯具有较低的介电常数，吸收的潮湿很小，但是不耐高温。聚酯的熔化点为250℃，玻璃转化温度（Tg）为80℃，这限制了它们要求在大量端部焊接的应用场合使用。在低温应用场合，它们呈现出刚性，但成本较低。它们适合于使用在如电话和其它无需暴露在恶劣环境中使用的产品上。

柔性电路板类型

基本类型

1、单面FPC

• 当今生产中最常见的类型
• 最常用且最适合动态挠曲应用

2、双面FPC

• 有两个导电层
• 可带或不带电镀通孔生产

3、多层FPC

• 多层 FPC
• 具有三层或更多导电层
• 电路层通过电镀通孔互连

4、刚挠结合柔性电路板

• 混合结构，是由刚性和挠性基板有选择地层压组成
• 以金属化孔形成导电连接

5、双通道/背板柔性电路板

•只包含一个导电层
• 经过处理，允许从两侧接触导线
• 常用于集成电路封装

为什么要进行金相制备？

因电子样品尺寸和重量的小型化、轻型化发展，使其广泛应用在消费性民用电器、医疗器械、汽车电子等行业。为了满足这些行业需求，在电路的设计和加工方面也在不断地改进。电子产品的生产改进，是一个多种工序相互协作的过程。前道工序产品质量的优劣，直接影响下道工序的产品生产，甚至直接关系到最 终产品的质量。因而，关键工序的质量控制，对最 终产品的好坏起着至关重要的作用。作为检测手段之一的金相切片技术，在这一领域发挥着不可替代的巨大作用。电路板横截面金相制备用于评估压层系统和镀层结构质量，如：镀通孔，焊接裂缝、空隙等现象，以确定是否符合性能规格要求。

在特定情况下，可采用更针对性的方案。如对FPC通孔的中心处进行横截面观察，或者逐渐减薄样品并观察每一层的质量。分析过程中收集的信息越多，产品进一步改善的可能性就越大。在分析过程中，配备专业设备，如标乐的IsoMet 1000 精密切割机和AutoMet 系列半自动研磨抛光机可极大简化制备过程，提高制备效率。

制备流程

NO .1

确定电路横截面的观察位置。使用锋利的切割设备，如剃须刀片、金刚石刀片，要求平滑地切割电路。

NO.2

将样品固定在两个载玻片之间，确保样品平整、垂直。使用环氧树脂粘合，夹紧后放置在 100°C 的烘箱中约 10 分钟或直至树脂固化。

NO.3

根据试样在不变形的情况下可承受的最高温度，选择合适的镶嵌料。选择保边性良好、放热温度低的 EpoThin 2 或 EpoxiCure 2 环氧树脂。

NO.4

将镶嵌模具放入 SimpliVac 真空镶嵌机中，使用夹具（如 UniClip 试样支撑夹具）夹持样品，以便在浇注环氧树脂时提供支撑力，并保证样品垂直，以确保研磨表面垂直于载玻片中的柔性电路板。

NO.5

使用 SimpliVac 真空镶嵌机进行冷镶嵌，确保样品和树脂之间具有良好的附着力和渗透性。试样完全固化后，拆除镶嵌磨具。

NO.6

按下表制备方案完成样品金相切片制备。

NO.7

清洁并观察样品横截面。测量并记录镀层的平均厚度，根据客户的 SOP 完成所有其他项目评估。

小结

小结一

为了确保足够的研磨时间，可在每步结束后在显微镜下观察样品表面。

当显微镜观察到均匀的划痕，且继续研磨划痕并不会细化，表明当前步骤已完成，可以彻底清洁样品并进入下一步。

小结二

自动化制备可以更加稳定地去除材料，并提高制样结果的一致性。人工手动制备很难保证样品表面受到均匀的施加压力。不均匀的作用力会导致样品倾斜，镀层厚度或IMC厚度等实测值因样品倾斜的因素，测量数据会远大于实际数据。这些关键数据会因制备因素的不可靠，导致项目判定失效。

       为了显示材料的真实显微组织，准确的观察、辨别、记录和测量，正确的试样制备过程是必不可少的。试样的制备质量是决定检测结果的关键因素，犹如那句经典的计算机谚语所说：“如果输入的是垃圾，那么输出的也是垃圾。”

      标乐是材料制备和分析领域的ling导者。作为标乐金相制样的dai理商，我们不仅提供齐全的设备和耗材，更有团队为您提供需要的应用知识、技术支持和服务。今天我们为大家带来的是陶瓷金相制备的经验分享：

【陶瓷】

       陶瓷材料特别硬和脆，可能含有孔洞，必须用金刚石切割片切割。如果试样需要热腐蚀，那么试样镶嵌时就必须考虑样品还要从树脂中取出，此时环氧树脂真空填充孔洞可以不考虑。由于陶瓷自身的特点，不需要考虑变形和塑性流变的问题，但制备过程中可能会产生裂纹晶粒破裂的问题。

热压氮化硅组织 (不知名的黏结剂)

(未腐蚀，500X )

       脱落是陶瓷制备的主要问题，因为通常会把脱落当成孔洞。研磨方法采用金属黏结金刚石盘，硬研磨盘或硬抛光布的机械制备方法。SiC砂纸对陶瓷材料几乎无效，因为两者几乎一样硬。因此在所有的制备步骤中，几乎全部使用金刚石。陶瓷材料制备时的载荷比较高，经常超过手工制备的载荷。本篇文章中列出了两种常用的陶瓷制备程序。

MasterPolish 2 悬浮液用于陶瓷Z后的制备步骤，获得的表面光洁度要高于1μm的金刚石抛光。

【陶瓷材料】

方案一：

方案二：

【实用小贴士】

      使用切割片，在尽可能靠近需要制备、需要检查的平面处进行切割，这样除了把可能的损伤量降到Z少外，还能为随后制备提供Z佳的表面。粗磨相当慢，应尽量想办法避免组织结构的损伤。

      制备时候可能需要粗的研磨剂。然而，粗的研磨剂可能导致严重的晶粒脱落，因此在研磨过程中，尽量使用细的研磨剂以减少晶粒脱落现象。

难熔材料组织：铝(基体)，氧化锆(灰色)，硅(白色) (未腐蚀，200x)

Si-SiC 陶瓷 10%草酸电解腐蚀(500X)

（来源：上海西努光学科技有限公司）