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2022-04-29

一个小巧思:微小样品定位离子束加工前的TXP机械加工

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     工业的高速发展促进了各行业所用硬件的精细化,尤其是作为最细微工程的芯片,其研发过程中不可避免地需要做全方位的检测,以保证后续使用的安全高效。

      其中,有些细微材料需要定位分析其失效点,因而要求对样品进行科学地加工,得到样品真实的内部结构。常见的方法是对其进行离子束加工,可以得到平整的内部结构面又不会引入损伤。然而样品的原始形状与尺寸,都会影响后续的离子束加工的效率,所以离子束加工前常需要对其进行机械前处理,使得样品目标位置尽量靠近边缘,并达到合适的平整度、形状与尺寸。如下图:

1.样品离子束加工前的机械加工流程

2.机械加工后的样品离子束加工时的示意图


       本文针对需要定位离子束加工的微小样品,分享其离子束加工前的机械前处理方法,最后再使用徕卡EM TIC3X进行离子束切割。

机械加工用的是徕卡EM TXP精研一体机,它擅长对细小样品的细微目标进行定位处理。所以上述的离子束加工前的机械处理,它可以做到精准高效。

       此处的小巧思在于,将样品的侧面加工成坡面,可减少侧面加工的阻力,提高效率,也能尽量减少对样品的机械损伤。如下图:


3.样品离子束加工前的TXP机械加工流程


4.TXP加工后的样品离子束加工时的示意图





实例展示



样品约为1.5X1.5X0.75mm,尺寸太小,需要包埋,包埋成小长方体状,如下图:

图5.包埋后的样品


所用的徕卡EM TXP及其夹具如下图:

图6.徕卡EM TXP及其夹具



制备流程



* 样品截面加工

使用徕卡EM TXP扁平样品夹固定样品,通过TXP加工截面,使目标位置与截面距离控制在20-100um范围内,流程如下图:


7.TXP加工截面流程图


样品坡面加工

使用徕卡EM TXP插件样品夹固定样品,调节样品臂角度为-15°,通过TXP加工坡面,使目标位置与坡面距离控制在20-50um范围内,流程如下图:

8.TXP加工坡面流程图


样品离子束加工


样品离子束加工结果

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