LED支架鍍層結(jié)構(gòu)觀察：手工磨樣、氬離子拋光、FIB三種方法大PK

由于截面分析可以獲取到豐富的樣品內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)信息，因此被廣泛應(yīng)用于LED分析，尤其是LED支架結(jié)構(gòu)觀察。例如：支架鍍層的厚度與均勻度，鍍層內(nèi)部質(zhì)量、基材的材質(zhì)與質(zhì)量，無一不關(guān)乎到LED使用壽命。樣品制備技術(shù)也由傳統(tǒng)的機械拋光， 豐富到氬離子拋光及FIB制樣。三種制樣方式如下：

1.手工機械研磨樣雖價格便宜可觀察區(qū)域面積大，但由于其受到硬度、延展性等材料性能的影響，做出來的截面常常有變形、磨痕、脫落、褶皺、熱損傷等特性，產(chǎn)生假象，嚴(yán)重影響分析準(zhǔn)確度，對厚度測量，截面觀察帶來困難。

2.氬離子拋光制樣是利用高壓電場使氬氣電離產(chǎn)生離子態(tài)，產(chǎn)生的氬離子在加速電壓的作用下，高速轟擊樣品表面，對樣品進行逐層剝蝕而達(dá)到拋光的效果。可進行截面制備與平面拋光，價格稍高，但樣品表面光滑無損傷，加工精度高，界面清晰，鍍層尺寸測量準(zhǔn)確，還原材料內(nèi)部的真實結(jié)構(gòu)，并可制備EBSD、CL、EBIC或其它分析制樣。

3.聚焦離子束技術(shù)（FIB）是利用電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的離子束轟擊材料表面，實現(xiàn)材料的剝離、沉積、注入、切割和改性，配合掃描電鏡（SEM）等高倍數(shù)電子顯微鏡實時觀察，成為了納米級分析、制造的主要方法。價格昂貴，加工區(qū)域小，但避免了金屬延展、碎屑填充、厚度偏差大的弊端，高分辨率的電鏡下，鍍層晶格形貌、內(nèi)部缺陷一覽無遺。

案例分析1：

某器件廠因產(chǎn)品問題被投訴，故懷疑其支架供應(yīng)商產(chǎn)品有缺陷，委托金鑒實驗室分析其支架鍍層結(jié)構(gòu)及厚度。金鑒工程師取樣品支架，分別進行金相磨拋、氬離子拋光與FIB切割制樣。

1．金相制樣導(dǎo)致鍍銀層損傷、鍍銀層延展或遮擋鍍鎳層、厚度測量偏差大，研磨碎屑，影響判斷，對支架制造工藝改善帶來困難。

2．氬離子拋光制樣鍍銀層表面光滑平整，尺寸測量準(zhǔn)確，但需要配合高分辨率電鏡來觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對客戶來說，支出變多。

3．FIB制樣猶如一把鋒利的水果刀快速準(zhǔn)確的切開蘋果得到清晰完整截面！截面清晰，界限明顯，結(jié)構(gòu)分明?？擅黠@看出鍍層質(zhì)量與均勻度。

場發(fā)射掃描電鏡下觀察支架鍍層截面形貌，鍍層界限明顯、結(jié)構(gòu)及晶格形貌清晰，尺寸測量準(zhǔn)確。此款支架在常規(guī)鍍鎳層上方鍍銅，普通制樣方法極其容易忽略此層結(jié)構(gòu)，輕則造成判斷失誤，重則造成責(zé)任糾紛，經(jīng)濟損失！

案例分析2：

某支架廠委托金鑒實驗室分析其支架鍍層結(jié)構(gòu)及厚度，并查找鍍層缺陷。金鑒工程師取樣品支架，分別進行金相磨拋、氬離子拋光與FIB切割制樣。

1．金相制樣導(dǎo)致鍍銀層延展、并無法區(qū)分鍍鎳層及其界限。

2．氬離子拋光制樣鍍銀層表面光滑平整，尺寸測量準(zhǔn)確，但無法看清內(nèi)部缺陷。

3．FIB制樣不僅界面清晰，加之場發(fā)射電鏡的高分辨率，高度還原支架截面的原本形貌，快速找到內(nèi)部缺陷，配備能譜儀，即使是納米級別的鍍層，依然可以準(zhǔn)確辨別及測量！

場發(fā)射掃描電鏡下觀察支架鍍層截面形貌。此款支架在鍍銅層下方鍍有約30納米的鎳層，在FIB-SEM下依然清晰可測！內(nèi)部結(jié)構(gòu)、基材或鍍層的晶格、鍍層缺陷清晰明了，給客戶和供應(yīng)商解決爭論焦點，減少復(fù)測次數(shù)與支出。
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