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金鉴李工:LED支架镀层结构不雅观察:手工磨样、氩离子抛光、FIB大年夜PK

上海市建筑装饰工程集团通讯 2025-03-15 0

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由于切片剖析可以获取到丰富的样品内部微不雅观构造信息,因此被金鉴实验室广泛运用于LED支架构造不雅观察。
例如:支架镀层的厚度与均匀度,镀层内部质量、镀层晶体构造和描述、基材的材质与质量,无一不关乎到LED利用寿命。
切片剖析设备也由传统的金相机器抛光, 丰富到氩离子抛光及FIB。
在本文,金鉴实验室先容三种制样办法如下:

1.手工机器研磨样虽价格便宜可不雅观察区域面历年夜,但由于其受到硬度、延展性等材料性能的影响,做出来的截面常常有变形、磨痕、脱落、褶皱、热损伤等特性,产生假象,严重影响剖析准确度,对厚度丈量,截面不雅观察带来困难。

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2.氩离子抛光制样是利用高压电场使氩气电离产生离子态,产生的氩离子在加速电压的浸染下,高速轰击样品表面,对样品进行逐层剥蚀而达到抛光的效果。
可进行截面制备与平面抛光,价格稍高,但样品表面光滑无损伤,加工精度高,界面清晰,镀层尺寸丈量准确,还原材料内部的真实构造,金鉴实验室用于制备EBSD、CL、EBIC或其它剖析制样。

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(图片来自网络侵删)

3.聚焦离子束技能(FIB)是利用电透镜将镓离子束聚焦成非常小尺寸的离子束轰击材料表面,实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性,合营扫描电镜(SEM)等高倍数电子显微镜实时不雅观察,成为了纳米级剖析、制造的紧张方法。
价格昂贵,加工区域小,但避免了金属延展、碎屑添补、厚度偏差大的弊端,高分辨率的电镜下,镀层晶格描述、内部毛病一览无遗。

案例剖析1:

某器件厂因产品问题被投诉,故疑惑其支架供应商产品有缺陷,委托金鉴实验室剖析其支架镀层构造及厚度。
金鉴工程师取样品支架,分别进行金相磨抛、氩离子抛光与FIB切割制样。

1.金相制样导致镀银层损伤、镀银层延展或遮挡镀镍层、厚度丈量偏差大,研磨碎屑,影响判断,对支架制造工艺改进带来困难。

2.氩离子抛光制样镀银层表面光滑平整,尺寸丈量准确,但须要合营高分辨率电镜来不雅观察内部构造。
对客户来说,支出变多。

3.金鉴实验室FIB制样犹如一把锋利的水果刀快速准确的切开苹果得到清晰完全截面!
截面清晰,界线明显,构造分明。
可明显看出镀层晶格质量与均匀度。

金鉴实验室在场发射扫描电镜下不雅观察支架镀层截面描述,镀层界线明显、构造及晶格描述清晰,尺寸丈量准确。
此款支架在常规镀镍层上方镀铜,普通制样方法极其随意马虎忽略此层构造,轻则造成判断失落误,重则造成任务轇轕,经济丢失!

案例剖析2:

某支架厂委托金鉴实验室剖析其支架镀层构造及厚度,并查找镀层毛病。
金鉴工程师取样品支架,分别进行金相磨抛、氩离子抛光与FIB切割制样。

1.金相制样导致镀银层延展、并无法区分镀镍层及其界线。

2.氩离子抛光制样镀银层表面光滑平整,尺寸丈量准确,但无法看清内部毛病。

3.金鉴实验室FIB制样不仅界面清晰,加之场发射电镜的高分辨率,高度还原支架截面的原来描述,快速找到内部毛病,配备能谱仪,纵然是纳米级别的镀层,依然可以准确辨别及丈量!

金鉴实验室场发射扫描电镜下不雅观察支架镀层截面描述。
此款支架在镀铜层下方镀有约30纳米的镍层,在FIB-SEM下依然清晰可测!
内部构造、基材或镀层的晶体描述、镀层毛病清晰明了,给客户和供应商办理辩论焦点,减少复测次数与支出。

对FIB切片剖析看支架镀层内部构造,建议是利用过的和未利用过的支架都要做,这样才晶体描述的变革,剖析出失落效机理,否则很难剖析并下结论。

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