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了解什么是機(jī)械研磨，什么是離子研磨。
如果你沒(méi)有從掃描電鏡圖片中獲得你想要的信息，在掃描電鏡功能一切正常的前提下，極有可能是樣品制備不夠成功導(dǎo)致的。如果不使用離子研磨儀，就無(wú)法用掃描電鏡觀察到錫球焊接處的缺陷。
使用離子研磨儀后，將有助于得到材料表面更豐富更準(zhǔn)確的形貌信息。對(duì)于一般的內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀察，使用傳統(tǒng)的機(jī)械研磨即可以達(dá)到需要的分析效果，但是對(duì)于某些精度要求較高或是機(jī)械研磨外部應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生影響的情況下，使用高精度、無(wú)應(yīng)力的、無(wú)接觸式的研磨——離子研磨就很有必要。電子行業(yè)通常要求精度較高的結(jié)構(gòu)分析，例如細(xì)微失效缺陷分析；或是對(duì)處理應(yīng)力有較高要求的缺陷分析，例如樹(shù)脂與玻纖布的結(jié)合，銅箔厚度的仲裁測(cè)量等；這類情況下傳統(tǒng)的機(jī)械研磨就無(wú)法再達(dá)到預(yù)期的觀察效果。
什么是機(jī)械研磨？
機(jī)械研磨作為常用的粗樣制備手段，通常的機(jī)械研磨和拋光會(huì)在表面上形成 1 nm 至 100 nm 厚度的非晶層，稱為 Beilby 層。Beilby 層會(huì)掩蓋住大部分的樣品真實(shí)信息，對(duì)掃描電鏡表征產(chǎn)生很大的影響。特別對(duì)于常見(jiàn)的金剛石拋光技術(shù)，因?yàn)樗鼤?huì)使表面的晶粒變形，從而影響表征結(jié)果(例如金相樣品)。離子研磨技術(shù)則克服了上述所有困難，從而提供了高分辨率表征所需的表面光潔度。
什么是離子研磨？
離子研磨實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，首先通過(guò)一個(gè)高壓電極來(lái)對(duì)氬氣進(jìn)行電離，從而形成氬離子；繼而再通過(guò)一個(gè)高壓電場(chǎng)來(lái)對(duì)氬離子實(shí)施加速，經(jīng)過(guò)帶有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的離子槍頭，使其形成離子束對(duì)需要研磨的樣品進(jìn)行轟擊，將樣品表面物質(zhì)以原子的形態(tài)清除出去，以使得樣品達(dá)到無(wú)應(yīng)力研磨的效果。如圖 1 所示。在整個(gè)過(guò)程中會(huì)調(diào)整一些參數(shù)，例如離子能量，離子束入射角，以優(yōu)化樣品制備時(shí)間和表面質(zhì)量。
我們的離子研磨拋光儀是通過(guò)物理科學(xué)技術(shù)來(lái)加強(qiáng)樣品表面特性。使用惰性氣體中具有代表性的氬氣作為氣源，通過(guò)加速電壓使其電離并撞擊樣品表面。在控制的范圍內(nèi)，通過(guò)這種動(dòng)量轉(zhuǎn)換的方式，氬氣離子去撞擊樣品表面從而達(dá)到無(wú)應(yīng)力損傷的SEM觀察樣品。