用 UNIPOL-1200M 拋光機(jī)對(duì)芯片斷面的研磨拋光

用 UNIPOL-1200M 拋光機(jī)對(duì)芯片斷面的研磨拋光

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?/span>對(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：科晶制造的 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

實(shí)驗(yàn)所用耗材：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?不會(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)的研磨盤上 進(jìn)行研磨，試樣應(yīng)在研磨盤上對(duì)稱的位置處進(jìn)行放置，防止研磨的時(shí)候載樣盤受 力不均勻而將試樣磨偏，如果試樣數(shù)量不能構(gòu)成對(duì)稱可以使用樹(shù)脂塊與之配合形 成對(duì)稱狀態(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，上盤轉(zhuǎn)速 30r/min，下盤轉(zhuǎn)速 50r/min，下 盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，上盤逆時(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，第一次研磨應(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)間為第一次研磨的研磨時(shí)間，本實(shí)驗(yàn)第一次研磨時(shí)間約為 5min。第一次研磨完成后將試樣、研磨上盤和下盤用清水清洗干凈， 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，上盤轉(zhuǎn)速為 30r/min， 下盤轉(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、下盤和上盤用清水清洗干凈，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)最后一次研磨所使用的砂紙的為 1500#的砂紙，上盤與下盤的 旋轉(zhuǎn)方向相反，上盤轉(zhuǎn)速 30r/min，下盤轉(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、研磨盤上盤和 下盤沖洗干凈，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)上盤轉(zhuǎn)速為 40r/min，下盤轉(zhuǎn)速為 130r/min，上盤與下盤運(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)可選前列的設(shè)備。