显微结构分析
目的:
显微结构分析是人们通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透视电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析仪器来研究金属材料、复合材料、各种新材料等的显微组织大小、形态、分布、数量和性质的一种方法。显微组织是指如晶粒、包含物、夹杂物以及相变产物等特征组织。利用这种方法来考查如合金元素、成分变化及其与显微组织变化的关系:冷热加工过程对组织引入的变化规律;应用金相检验还可对产品进行质量控制和产品检验以及失效分析等。故材料微观结构检查是材料质量管控的关键环节。
样品制备多是破坏性实验,即利用砂纸(或钻石砂纸)进行粗磨和细磨,加上后续抛光,可处理出清晰的样品剖面,搭配后续的检测设备(光学显微镜或扫描式电子显微镜)可以观察样品的表面形貌、组织结构、界面形貌、镀层厚度等。
样品剖面研磨的基本流程:
切割:利用切割机裁将样品裁切成适当尺寸
冷埋:利用混合胶填满样品隙缝,增强样品之结构强度,避免受研磨应力而造样品毁损
研磨:样品以不同粗细之砂纸(或钻石砂纸),进行研磨
抛光:于绒布转盘上加入适当的抛光液,进行抛光以消除研磨所残留的细微刮痕
应用:
电子元器件结构观察,如倒装芯片( Flip Chip)、铝/铜制程结构、COMS、POP等
PCB结构及通孔观察
PCBA焊点观察
LED结构观察
金属及零部件结构观察
相结构分析
X射线衍射(XRD)是一项可以无损伤晶体材料进行特征描述的技术。 它提供结构、相、择优晶体取向(织构)、及其它诸如平均晶粒尺寸、结晶、应力和晶体缺陷的结构参数。X射线衍射峰是由样品各晶面族上在特定角度散射的X射线单色束通过结构干涉而产生的,峰强度由晶面内的原子排列来决定。因此,X射线衍射图是给定材料的周期原子排列的指纹。X射线粉末衍射图标准数据库的在线搜索使我们能够快速识别各种各样的晶体样品中的相。
主要应用:
l 多种体积和薄膜样品的晶相识别
l 检测晶体的少数晶相(浓度大于~1%)
l 检测多晶膜和材料的微晶尺寸
l 测定晶体结构与非晶体结构中材料百分比
l 为晶相识别测定分毫克松散粉末或者经过干燥的溶液样品
l 分析厚度为50埃薄膜的结构及相行为情况
l 测量金属和陶器上的残余应力
XRD分析优点:
l 无破坏性
l 晶相内容与结构取向的量化测量
l 极少或无样品制备要求
l 所有分析在大气环境中进行
应用领域:
l 航空航天
l 汽车业
l 医疗移植
l 复合半导体
l 数据存储
l 显示器
l 电子
l 工业产品
l 照明
l 制药
l 光电子
l 聚合体
l 半导体
l 太阳能光伏发电
表面形貌及成分分析
通过分析样品的表面/或近表面来表征材料。基于您所需要的资料,我们可以为您的项目选择最佳的分析技术。 我们的绝大部分的技术使用固体样品,有时会用少的液体样品来获取固体表面的化学信息。在许多情况下材料表征和表面分析是很好的选择,绝大大部分属于两类:
1)已知自己拥有什么样的材料,但是想要更多关于具体性能的信息,比如界面锐度、剖面分布、形态、晶体结构、厚度、应力以及质量。
2)您有对之不是完全了解的材料,想找出有关它的成份、沾污、残留物、界面层、杂质等。
导热系数
/热阻测试热阻
热量在热流路径上传递时遇到的阻力,反映介质或介质间的传热能力的大小,表明了1W的热量在1m2的面积内所引起的温升大小,单位为m2K/W或m2℃/W。
热导率(导热系数)
在稳定传热条件下,1m厚的材料,上下两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1m2面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/米•开尔文(W/m•K)
依据标准:
稳态热流法:
CPCA 4105-2010 、ASTM D5470-06
激光闪射法:
ASTM E1461-07
Ø稳态热流法测试原理
稳态热流法是基于测试两平行等温界面中厚度均匀试样的理想热传导。试样两接触界面间施加不同温度,使得试样上下两面形成温度梯度,促使热流量全部垂直穿过试样测试表面而没有侧面的热扩散。
Ø激光散射法测试原理
激光散射法是使用脉冲激光照射到试样的一个表面,然后通过红外线测温器监控另一表面的温度变化情况,然后计算出试样的热扩散系数和比热容,最后通过公式计算出热导率。