Hitachi離子研磨儀 IM4000 Plus
截面研磨/ 平面研磨的兩用前處理裝置
一臺儀器同時具備“截面研磨（Cross Section Milling）”和“平面研磨（Flat Milling）”兩種功能。
通過更換樣品座、可以滿足廣泛的應(yīng)用需求。
 

主要特點：

1. 即可進行截面切割，也可進行平面研磨；

2. 加工效率更高，截面約500μm/h；

3. 程序控制間歇式加工；

4. 通過制冷功能可以對受熱易損傷的樣品進行加工。

截面研磨
為了對樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行觀察、分析，必須讓樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯露出來。
而通過切割或機械研磨的截面，不可避免因應(yīng)力而產(chǎn)生變形和損傷，因此很難得到SEM分析所需要的平滑表面。
日立離子研磨裝置使用大面積低能量的Ar離子束，加工出無應(yīng)力損傷的截面，為SEM觀察樣品的內(nèi)部多層結(jié)構(gòu)、結(jié)晶狀態(tài)、
異物解析、層厚測量等提供有效的前處理方法。

原理
樣品和離子槍之間放置了遮擋板（Mask），樣品的上端略突出遮擋板，離子束從遮擋板上方照射到樣品上、沿著遮擋板的邊緣，加工出平坦的截面。

特點·應(yīng)用
■制成的低損傷的截面便于表層以下內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析。
■適用樣品：電子元件如IC芯片、PCB、LED等（多層、裂
痕、孔洞分析）、金屬（EBSD晶體結(jié)構(gòu)、EDS元素分析、鍍
層）、高分子材料、紙、陶瓷、玻璃、粉末等。
■可移動的樣品座可精確定位、實現(xiàn)對特定位置的研磨（詳見說
明書）。
■大樣品: 寬20 mm× 長12 mm× 厚7 mm
■聯(lián)用樣品臺在機械研磨、離子研磨、SEM觀察（Hitachi
機型）之間不用更換樣品臺。

樣品: 熱敏紙

平面研磨
SEM在觀察金相組織和材料缺陷時需要經(jīng)過特殊的樣品制備方法。傳統(tǒng)的機械研磨拋光會使表面產(chǎn)生變形、損傷或劃痕，
無法獲得樣品的真實結(jié)構(gòu)。通過日立IM4000可對樣品進行無應(yīng)力加工，用于去除樣品的表層、加工出低損傷平面，也可用
于機械研磨的后續(xù)加工工序。

原理
如果離子束中心軸和樣品臺旋轉(zhuǎn)中心軸是*的，則加工出的輪廓反映了離子束流密度分布，即中心部分較深的形狀。
平面研磨法是利用離子束中心軸和樣品臺旋轉(zhuǎn)中心軸之間有一定的偏心量，從而獲得均一的大范圍加工面。

特點·應(yīng)用
■均勻加工范圍直徑約5 mm
■能除去用機械研磨難以除去的細微損傷和變形
■可用于多種分析目的的大面積研磨
結(jié)晶晶界的觀察、多層膜的觀察:
離子束照射角小的時候，離子束的加工速率與樣品的結(jié)晶取向、組成相關(guān)性大，利用這個加工速率的差別可以加工出形如浮雕的平面。
界面的觀察、元素分析、EBSD*分析:
離子束照射角大的時候，離子束的加工速率與樣品的結(jié)晶取向、組成相關(guān)性不大，可以加工出平坦的樣品表面。
■大樣品尺寸: 直徑50 mm× 高25 mm
■ 有旋轉(zhuǎn)加工和擺動加工兩種方式可選:
除了旋轉(zhuǎn)加工方式，還增加了擺動加工方式，擺動角度為±60°或±90°?？蛇x擇多種加工方式（速度、轉(zhuǎn)動方式可調(diào)），從而加工出比較平坦的表面。

樣品: 鋼材

功能
IM4000PLUS加工速率更高
IM4000PLUS提高了離子束流的密度使得研磨速率大幅度的提高。
（研磨速率：500 μm/hr，相對于IM4000增大了50%*1 @加速電壓6 kV，Si材料）
＊1 相對于Mask截面樣品伸出100 μm，加速電壓: 6 kV

樣品: Si片
    


應(yīng)用實例
應(yīng)用（截面研磨）

應(yīng)用（平面研磨）

主要參數(shù)

＊4 Si片突出遮擋板（Mask）邊緣100 μm
＊5 冷卻時擺動角度為±15°和±30°
＊6 Mask的移動精度有所提高，其移動步長變?yōu)槟壳暗?/5
 

應(yīng)用領(lǐng)域：

1. LED、PCB等半導(dǎo)體行業(yè)；

2. 頁巖氣；

3. 高分子材料