實(shí)驗(yàn)材料：方形芯片，芯片如圖1所示：

圖1 實(shí)驗(yàn)所用樣品圖

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?duì)芯片側(cè)面的斷面進(jìn)行研磨拋光，并觀察研磨拋光后的斷面狀況。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：由沈陽(yáng)科晶自動(dòng)化設(shè)備有限公司制造的CXQ-2500自動(dòng)冷鑲嵌機(jī)、UNIPOL-1200M自動(dòng)壓力研磨拋光機(jī)、4XC金相顯微鏡

CXQ-2500真空冷鑲嵌機(jī)      UNIPOL-1200M自動(dòng)壓力研磨拋光機(jī)     4XC金相顯微鏡

實(shí)驗(yàn)所用耗材：金相砂紙、金剛石噴霧拋光劑

圖2 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備圖

金相砂紙金剛石噴霧拋光劑

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

鑲嵌：由于芯片比較薄，側(cè)面面積較小，不利于研磨拋光，又UNIPOL-1200M自動(dòng)壓力研磨拋光機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行研磨拋光時(shí)需要樣品呈圓柱狀，若原始樣品為適合研磨機(jī)的載樣盤(pán)的尺寸則可直接用于研磨，否則需要將試樣鑲嵌成載樣塊所要求尺寸的圓柱狀。鑲嵌樣品可以使用熱鑲嵌和冷鑲嵌兩種手段，本實(shí)驗(yàn)中由于芯片的部分材料不耐熱，因此選用自動(dòng)冷鑲嵌機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行鑲嵌。這是因?yàn)?，冷鑲嵌不?huì)損傷試樣，且鑲嵌料呈透明狀態(tài)，可以觀察到樣品內(nèi)部狀況，自動(dòng)冷鑲嵌可對(duì)腔室進(jìn)行抽真空，具有排出鑲嵌料與試樣之間氣泡的功能，使樣品更牢固的鑲嵌在水晶膠之內(nèi)而不易脫落。鑲嵌后的樣品如圖4所示：可見(jiàn)，鑲嵌后的樣品內(nèi)部結(jié)合緊密，無(wú)氣泡存在，這樣研磨過(guò)程中樣品不會(huì)脫落，由于鑲嵌料的透明性可以觀察到樣品的正負(fù)面。

圖4 鑲嵌后的樣品圖

研磨：將鑲嵌好的樣品塊放置于UNIPOL-1200M自動(dòng)壓力研磨拋光機(jī)的研磨盤(pán)上進(jìn)行研磨，試樣應(yīng)在研磨盤(pán)上對(duì)稱(chēng)的位置處進(jìn)行放置，防止研磨的時(shí)候載樣盤(pán)受力不均勻而將試樣磨偏，如果試樣數(shù)量不能構(gòu)成對(duì)稱(chēng)可以使用樹(shù)脂塊與之配合形成對(duì)稱(chēng)狀態(tài)進(jìn)行研磨。

UNIPOL-1200M自動(dòng)壓力研磨拋光機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行研磨時(shí)研磨介質(zhì)使用砂紙，首先使用600#砂紙對(duì)試樣進(jìn)行研磨，上盤(pán)轉(zhuǎn)速30r/min，下盤(pán)轉(zhuǎn)速50r/min，下盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，上盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而保證試樣在砂紙表面承受較大的磨削力。對(duì)試樣施加的壓力為0.17MPa，次研磨應(yīng)使試樣被研磨面*去除一層，且整個(gè)被研磨面被磨平，此過(guò)程所用時(shí)間為次研磨的研磨時(shí)間，本實(shí)驗(yàn)研磨時(shí)間約為5min。次研磨完成后將試樣、研磨上盤(pán)和下盤(pán)用清水清洗干凈，以免給下一次研磨帶進(jìn)去污染。清洗之后將下盤(pán)砂紙換成1200#砂紙對(duì)制樣繼續(xù)進(jìn)行研磨，本次研磨應(yīng)將上一次研磨的研磨痕跡*去除，上盤(pán)轉(zhuǎn)速為30r/min，下盤(pán)轉(zhuǎn)速為70r/min，對(duì)試樣所施加的壓力為0.17MPa，所用的研磨時(shí)間為3min。研磨后將試樣、下盤(pán)和上盤(pán)用清水清洗干凈，然后使用更小顆粒度的砂紙對(duì)試樣進(jìn)行研磨。本實(shí)驗(yàn)次研磨所使用的砂紙的為1500#的砂紙，上盤(pán)與下盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向相反，上盤(pán)轉(zhuǎn)速30r/min，下盤(pán)轉(zhuǎn)速70r/min，對(duì)試樣施加的壓力為0.17MPa，研磨所用的時(shí)間為1min。研磨后將砂紙取下，將試樣、研磨盤(pán)上盤(pán)和下盤(pán)沖洗干凈，然后換用磨砂革拋光墊對(duì)研磨后的試樣拋光，拋光時(shí)所使用的研磨拋光液為顆粒度1.5μm的金剛石噴霧拋光劑，拋光樣品時(shí)上盤(pán)轉(zhuǎn)速為40r/min，下盤(pán)轉(zhuǎn)速為130r/min，上盤(pán)與下盤(pán)運(yùn)動(dòng)方向相反，對(duì)試樣所施加的壓力為0.17MPa，拋光所用的時(shí)間為5min。試樣研磨的拋光狀態(tài)如圖5所示：

圖5 試樣研磨拋光狀態(tài)圖

觀察：由于芯片厚度較薄，用肉眼很難觀察清楚研磨后的試樣的表面狀態(tài)，因此使用顯微鏡對(duì)研磨后的試樣進(jìn)行觀察。本實(shí)驗(yàn)使用的是4XC倒置金相顯微鏡，通過(guò)觀察可見(jiàn)拋光后的樣品表面平滑光亮，無(wú)劃痕存在，不同材料的分界明顯。

可見(jiàn)，用UNIPOL-1200M自動(dòng)壓力研磨拋光機(jī)十分適合鑲嵌成圓柱的小試樣或圓柱狀的試樣的研磨拋光，且可同時(shí)對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行研磨拋光。不僅節(jié)省人力同時(shí)節(jié)省了大量的時(shí)間，是實(shí)驗(yàn)室研磨小型樣品時(shí)的設(shè)備。