金相切片检测 流程及工艺介绍

金相切片，是对材料进行金相分析的一种主要手段，常完规的切片取样手法包括：固封、研磨、抛光等流程。完成所有步骤之后，可以提供形貌组织照片，分析金相开裂层的大小以及样品尺寸等数据。。是一种最长用的金相截面组织结构制样手段。

观察金相切面的流程主要包括，立体显微镜或金相显微镜观察。主要内容包括连接部位及焊点观察，微小裂纹观察分析，横截面化合物形貌及金属间化合物形貌及尺寸测量。

电子元器件的结构尺寸可以利用横截面法，利用显微镜观察测量。

切片后，可以利用电镜扫描的形式结合能谱分析金相形貌观察与成分分析

同样的如果在无损检测的过程中发现疑似开裂或者异物嵌入的情况。一样可以利用金相切片来观察验证。

当然，切片后的样品可以和FIB一同使用，来观察显微金相缺口。

在金相切片的制作过程中，树脂胶的应用是极为重要的，树脂胶必须充分搅拌均匀，缩短固化时间。在必要时提高环境温度来缩减固化时间。

为了避免小孔的虚埋，当树脂搅拌均匀，倒入模具的时候，应该避免从模具的正上方倒入，这样会导致孔隙中留有空气造成虚埋。

对于试样抛光可以消除磨料切削力对试样所造成的影响，如果试样不做定量分析可以省略抛光的步骤。样品经过抛光处理后，金相腐蚀液接触材料的时间大约在5-10秒，最后使用放大镜观察金属材料的厚度。

值得注意的是，样品抛光的时间越长在表面越容易出现发暗的情况。因此每一次抛光都要均匀，避免出现细磨过程中残余形变的情况。如果因为抛光过度发生复原的情况，可以在5-10秒的细磨之后进行重新抛光。

在金属研磨的过程中，速度不宜过快。避免单位削强与形变过大。导致后续细磨和抛光过程中，消除形变的能力越略。

研磨过程中，水流量应该尽量大一点，以便即时散除研磨过程中的热量和即时带走研磨碎片，从而减少形变和避免研磨碎片残留样品标本表面。

金相切片，又名切片，cross-section, x-section, 是用特制液态树脂将样品包裹固封，然后进行研磨抛光的一种制样方法，检测流程包括取样、固封、研磨、抛光、最后提供形貌照片、开裂分层大小判断、或尺寸等数据。

主要用途：是一种观察样品截面组织结构情况的最常用的制样手段。

1： 切片后的样品常用立体显微镜或者金相测量显微镜观察 ：固态镀层或者焊点、连接部位的结合情况，是否有开裂或微小缝隙（1um以上的）；截断面不同成份的组织结构的截面形貌，金属间化合物的形貌与尺寸测量；电子元器件的长宽高等结构参数可用横截面的办法用测量显微镜测量；失效分析的时候磨掉阻碍观察的结构，可以露出需要观察的部分，例如异物嵌入的部位等，进行观察或者失效定位。

2：切片后的样品可以用于金相显微镜/SEM/EDS扫描电镜与能谱观察形貌与分析成份。

3：作完无损检测如x-ray，SAM的样品所发现的疑似异常开裂、异物嵌入等情况，可以用切片的方法来观察验证。

4：切片后的样品可以与FIB联用，做更细微的显微切口观察。

试验周期：

1、制样固化需一天时间，研磨抛光拍照半天时间，写报告几小时时间，共需2天；

2、采用快速固化需2小时，研磨抛光半天时间加上写报告时间，共需一天。

受限制因素：

  1：样品如果大于5厘米x5厘米x2厘米，就需要用切割等办法取样后再进行固封与研磨。

2：最小观察长度1微米，再小的就需要用到FIB来继续做显微切口。

3：常规固化比快速固化对结果有利，因为发热较小，速度慢，样品固封在内的受压缩彭胀力较小，固封料与样品的粘结强度高，在研磨的时候极少发生样品与固封树脂结合面开裂的情况。

4：是破坏性的分析手段，要小心操作，一旦样品被固封或切除、研磨，样品就不可能恢复原貌。

金相切片试验步骤：

取样---镶嵌---切片---抛磨---腐蚀---观察。

深圳市三昊仪器设备有限公司--昊林

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