LED支架鍍層結構觀察：手工磨樣、氬離子拋光、FIB三種方法大PK

由于切片分析可以獲取到豐富的樣品內部微觀結構信息，因此被金鑒實驗室廣泛應用于LED支架結構觀察。例如：支架鍍層的厚度與均勻度，鍍層內部質量、鍍層晶體結構和形貌、基材的材質與質量，無一不關乎到LED使用壽命。切片分析設備也由傳統的金相機械拋光, 豐富到氬離子拋光及FIB。在本文，金鑒實驗室介紹三種制樣方式如下：

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，產生假象，嚴重影響分析準確度，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生離子態，產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到拋光的效果?？蛇M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，鍍層尺寸測量準確，還原材料內部的真實結構，金鑒實驗室用于制備EBSD、CL、EBIC或其它分析制樣。

3.聚焦離子束技術（FIB）是利用電透鏡將鎵離子束聚焦成非常小尺寸的離子束轟擊材料表面，實現材料的剝離、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、內部缺陷一覽無遺。

案例分析1：

某器件廠因產品問題被投訴，故懷疑其支架供應商產品有缺陷，委托金鑒實驗室分析其支架鍍層結構及厚度。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，尺寸測量準確，但需要配合高分辨率電鏡來觀察內部結構。對客戶來說，支出變多。

3．金鑒實驗室FIB制樣猶如一把鋒利的水果刀快速準確的切開蘋果得到清晰完整截面！截面清晰，界限明顯，結構分明?？擅黠@看出鍍層晶格質量與均勻度。

金鑒實驗室在場發射掃描電鏡下觀察支架鍍層截面形貌，鍍層界限明顯、結構及晶格形貌清晰，尺寸測量準確。此款支架在常規鍍鎳層上方鍍銅，普通制樣方法極其容易忽略此層結構，輕則造成判斷失誤，重則造成責任糾紛，經濟損失！

案例分析2：

某支架廠委托金鑒實驗室分析其支架鍍層結構及厚度，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．金相制樣導致鍍銀層延展、并無法區分鍍鎳層及其界限。

2．氬離子拋光制樣鍍銀層表面光滑平整，尺寸測量準確，但無法看清內部缺陷。

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

金鑒實驗室場發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！內部結構、基材或鍍層的晶體形貌、鍍層缺陷清晰明了，給客戶和供應商解決爭論焦點，減少復測次數與支出。

對FIB切片分析看支架鍍層內部結構，建議是使用過的和未使用過的支架都要做，這樣才晶體形貌的變化，分析出失效機理，否則很難分析并下結論。