随着电子技术在各应用领域的逐步加深，半导体正沿着大功率化、高频化、集成化方向发展，高度的集成化封装模块要求良好的散热承载系统，而传统线路板FR-4导热系数上的劣势已经成为制约电子技术发展的一个瓶颈。近些年来发展迅猛的LED产业，也对其承载线路板的导热系数指标提出了更高的要求。陶瓷基板材料以其强度高、绝缘性好、导热和耐热性能优良、热膨胀系数小、化学稳定性好等优点，广泛应用于电子封装基板。

越软、延展性越好的材料，在机械抛光作用下，划痕越难去除，越容易被掩盖。在机械+化学作用下抛光理论的提出，才使得这些疑难逐渐被破解。本文主要介绍一些常见的使用机械+化学作用抛光的应用。

铌元素符号：Nb，原子序数41，是VB族金属。铌是一种银灰色、质地较软且具有延展性的稀有高熔点金属。由于铌具有良好的超导性、熔点高、耐腐蚀、耐磨等特点，被广泛应用到钢铁、超导材料、航空航天、原子能等领域。

在众多分析领域中，我们经常会遇到需要制备薄片样品的应用，例如，岩相光片分析，透射电镜分析，高温显微镜下组织分析等，需要制备1mm以下，甚至微米级的薄片试样。岩相光片的样品可以将样品通过树脂粘结在载玻片上，然后使用PetroThin进行精确的切割、研磨减薄。但如果样品需要独立成薄片，该怎么办呢？通过离子减薄虽然达到减薄的效果，但设备投入以及效率仍然有一定局限，所以作为前处理如何通过机械的方法制备一个独立，不带镶嵌树脂或载玻片且需要单面或双面抛光的分析样品，以下会为大家推荐一套制备小技巧。

在纷杂多样的材料种类中，有一类遇水就会发生腐蚀反应或者水化反应的材料，当我们必须要对这类材料进行一个制样分析的时候，常规的切割水冷，磨抛水冷及水清洗等过程已经不能达到制备的要求，这就需要我们在无论切割、磨抛、清洗的过程中选择少水甚至无水的介质。我们常见的不能使用水作为介质的试样有：镀锌（铝锌）样品、镁及镁合金、水化不完全的（未水化的水泥）混凝土及其他遇水发生腐蚀、水化、松散的材料。

热喷涂涂层金相 热喷涂涂层的应用是为了改善基体材料的抗氧化、抗腐蚀、抗表面磨损和抗烧蚀能力。有涂层金属部件的准确表征要求对其显微组织进行金相检验。涂层的厚度范围从0.002至0.060英寸 (0.005至 1.5mm) 并用不同的喷涂技术和参数沉积到基底上。必须用金相制备技术准确地确定显微组织特性。由于一些涂层的脆性本质和孔隙的存在并在涂层构成了很不相同的硬度，在金相制备中总是有可能无法显示出真实的显微组织或引入假象，从而对涂层特性作出错误的诠释。

在过去十年，骨骼和组织损伤的修复技术，已经有了很大的进步。像髋关节植入物和展伸等器件已经广泛用于修理和矫正等问题，而在过去，这些都是难于修理的。 植入物在体内的生物兼容性是一个主要的关注问题也是需要进行显微组织检查的主要原因。一个成功的植入要求骨骼或组织能接受植入物并且不排斥植入手术。与此同时，外科植入物还暴露在身体的生物化学环境并可能造成降解。为了评估这种兼容性，为进行显微分析而进行的任何制备技术都应当避免使骨骼或组织受到损伤，与此同时，还应当保持植入物的原始真实性。 骨骼具有海绵质并可以再生，因此能够随着时间改变其体积。而植入物则较硬，体积不会改变，在人体中会降解并造成失效。硬的植入物和软的骨骼或组织在硬度上的差异，对于试样制备是一个挑战。 对于骨骼和组织的研究有两种方法。薄截面试样可用于X射线照相术以及在透射光下进行显微观察。大块试样则在反射光下进行显微观察。更常使用的是薄截面试样，它比大块试样能提供多得多的信息，下面将进行详尽讨论。

冠状支架是一些金属支架，可以在已经闭合或是看起来很可能要闭合的动脉中与一个气囊导管一道扩展。冠状支架通过支撑开启动脉恢复足够的血液流动到心肌。 冠状支架的发明人是Charles Dotter，他在1969年研制出他的首 个支架。Charles Dotter 继续改进和发展他的设计并在1983年与Andrew Craig一道发明了一种可以扩展的支架，这是用一种镍钛合金制造的，目前这种材料经常用来制作支架。 随着支架的使用越来越成为平常的事情，对于人体和支架的交互作用有较好的理解始终是一个重要的临床议题。对于不同的支架设计、材料、表面涂层、以及附属的药物处理的研究要求对于装有支架的血管进行详尽的组织学和免疫组织化学分析，特别是在支架原位的细胞组织与金属的界面处。 正确的制备技术将会增强对细胞组织对临床安装支架（特别是在细胞组织与支架的界面处）的反应。此外，它还可以对扩展特性进行周密的评估。这种观察甚至能导致研制出经过改进的支架设计。

电子学是工程学的一个重要分支, 它是一门关于为了有用的目的而对电子进行控制的学科。运用物理学的知识得知, 电子的流动可以在真空、气体、或液体中进行，也可以在固体中受限制地流动（半导体）、接近不受限制地流动（导体）、或完全不受限制地流动（超导体）。 当今, 电子产品正变得越来越复杂，工程技术人员总是力图将许多部件放在一个小小的“黑匣子”中。制造商总是想把大部分资金用在改善其生产设施，而只愿意留下很少一部分资金用于质量控制。最坏的情况是，大多数公司宁愿把他们的质量控制资金用于基本设备投资，例如购买新型扫描电子显微镜、透射电子显微镜，或是厄歇谱仪，只剩下很少一部分钱用来购买试样制备设备和消耗器材。一个众所周知的现象就是人们对试样制备的重要性一直不够重视。 另一方面, 毫无疑问，最终产品的质量和可靠性取决于每个部件的性能。然而，这也总是电子工业的一个令人头痛的问题。对电子产品的截面进行金相检验是一种众所周知并通常广为接受的检验方法。 然而，大多数电子产品的金相技术人员可能面临的一个问题就是他们需要进行磨光和抛光的材料比预期的复杂和困难。他们也许从来没有学习过如何去处理多层基体材料，而他们在大学学习时只学过如何恰当地制备均匀的材料，例如钢、铜合金或铝合金。此外，他们还须面对设备很差的金相实验室，消耗器材的品种也很有限，并且使用所谓的“传统或常规方法”来制备先进的电子产品试样。 一般情况下，常规试样制备方法是从240#碳化硅砂纸开始，先进行磨成平面工序，接着使用600#、1200#砂纸，然后用0.3 ?m 氧化铝进行粗抛光，以及0.05 ?m 氧化铝在长绒毛织物上进行最终抛光，这样可获得光亮的表面。制备方法还可能因地而异，甚至还取决于实验室有哪些现成的消耗器材。当今，这种制备方法已经不适于用来制备先进材料。此外，他们也没有想到他们的试样是否好到足以和先进的显微镜或扫描电子显微镜相匹配。 在本文中，我们试图给出各种集成电路（IC）封装、引线连接，以及其它部件的试样制备方法。

水泥是混凝土的主要组成部分。熟料水泥是通过将石灰石（即碳酸钙）或其他含石灰（即氧化钙）的材料与含硅酸盐的材料（例如粘土）混合得到的。混合物要放在窑内加热到大约1500 °C。当混合物从窑中出来时，成不规则的粒状。这些粒状物尺寸大小不同，通常称为“熟料”。熟料与石膏一同磨成细小的粉末后就成为水泥。这种细小的粉末与水发生反应并与其他组成（例如沙子和填充料等）粘接起来。 恰当制备的熟料水泥试样在显微镜下观察可以显示一系列信息： • 各个相的形状和尺寸 • 混合物的均匀性 • 产品变体 • 孔隙度水平 对上述判据的评估使得适当控制产品质量和生产成本成为可能。例如，将熟料磨成粉末要消耗掉大量能量。控制孔隙度是优化磨光过程，因而也是优化生产成本的关键。

为了更细致的理解焊缝微观组织，通常根据ISO 9015/15614进行压痕硬度测试，测试方法包括使用的载荷、母材、热影响区和焊缝的位置和数量，以及边缘距离和压痕间距。为了满足标准中规定的要求，需要在布置点位的过程中花费大量的时间。DiaMet软件提供的快速而简单的操作，简化了测试流程。

工具钢是一种非常重要的材料，它的化学成分组成从简单的 塑性成型的模具钢和淬火水冷的碳钢到高合金的高速钢。甚 至对于那些化学成分更新奇材料通过粉末冶金加工方法都可 以做到，这些材料都有一个共同的特点。首先它们都是铁基 材料。金相工作者一致认为对于硬度相对较软的退火态的、 热轧态和锻造后的高速钢具有不尽相同的显微组织，而热处 理后的硬度较高的工具钢的显微组织通常是强度较高的马氏 体和各种形态和类型的碳化物构成。在工具钢和模具钢的失 效分析中，有时会观察到各种各样我们不希望出现的显微组 织。

从上世纪60年代始，从军事领域到商业领域，金属钛的使用在不断地增加。无论军用还是民用，钛合金完全可以和铝、镍和铁等金属竞争。之所以选用钛合金，是由于它具有以下几个优异的特性： ·强度和重量比 ·可靠性 ·耐腐蚀性 ·热膨胀 ·机械性能

耳石（脊椎动物内耳）的显微组织分析对于研究鱼的生长模式和年龄是一个重要的工具。这一信息可进一步用于总的鱼群、物种动态特性、以及了解环境变化的影响等更大范围的研究。 鱼的年龄通常是通过检查和计数鳞片上的生长环或是在耳石（内耳的小骨）上看到的环状组织来确定的。这些环对应于环境的季节变化并可以与树干的年轮相比较。如果这些环生长迅速，它们的间隔就比较宽；当环与环之间的间隔比较窄时，就表明生长比较缓慢。 耳石共有三对，最常分别称为耳沙（内耳囊状物部分的一种石状物）、扁平石（多数鱼的两个耳石中较大的一个）、和星状耳石。它们的所在位置、功能、尺寸、形状、以及超微结构方面均不相同。这些差异会影响到制备方案的确定，例如抛光面以及所必需的制备量。 尺寸具有特殊的重要性，因为较大耳石具一般有较大的三维深度和不规则性，从而限制了显微组织的外观观察。另一方面，对于较小的耳石，有可能不经切割或抛光就可以观察其显微组织。 大多数情况下，需将耳石清洁而准确地切割成非常薄的截面。这样就可以看到环状组织。对于厚度大于100μm的耳石，将试样抛光可能会更好些。这样做在观察环状组织时将使分辨率得到改善。 为了能继续增进对鱼群动态特性的了解，很好地确定耳石的分离、制备、和分析技术并适当侧重质量控制十分重要。许多情况下，研究者已经拟订出针对某一物种的特定方法。这里所介绍的方法还是属于相当一般性的。

紧固件质量法规就在这里! 80年代对于美国的紧固件制造商来说是一个艰辛的年代, 由于来自海外供应商的放肆竞争造成生意上的巨大损失, 其结果是工厂关闭, 规模锐减. 接下来, 紧固件用户发现他们购买的许多紧固件不符合其品位应具有的性能时,他们感到非常震惊. 此外, 人们发现一些记录完善的运行失效是由伪劣螺栓造成的. 这就促使美国众议院能源和商业委员会下属的监督与调查委员会进行充分的调查. 失去生意和工作诚然是一个严重的问题, 但是利用伪造文件倾销伪劣产品促使国会采取行动. 委员会在1988年发表的61页报告揭露了许多令人难以置信的违规事例, 使美国的军事、航空航天, 宇航规划以及整个制造工业处于危险中. 1990年通过的紧固件质量法(PL 101-542)要求严格遵守制定的紧固件检验草案和方法以及对外国和本国的违反者进行严厉惩处. 后来发现原法令形式实施起来有困难, 经过委员会六年来的讨论, 克林顿总统于1996年 3月签署了PL 104-113法令 (实施日期-1996年5月27日已经延期). 本期的BUEHLER技术评论的目的就是用实例阐明, 怎样按照法令中各条款的要求进行各项金相检验, 以保证法令得到高质量的实施. 金相检验的任务 表1列出紧固件制造商或任何其它改动紧固件以进行销售的公司可能要求进行的各种检验项目. 要记住，法令适用于主要在美国销售和使用的某些有等级标记的紧固件. 只要在转售前不对紧固件进行改动, 批发商可免除检验. 关于新法令的进一步信息可参阅Joseph Greenslade 发表在1997年1/2月号,第14卷,第1期美国紧固件杂志(American Fastener Journal)上的一篇文章. 此外还应注意到, 所有的紧固件技术条件并不要求进行所有的检验项目. 每一种紧固件技术条件都会提出所需的特定检验项目。

Microelectronics, Part I: Cutting, Mounting Written by: Scott Holt,Applications Engineer,Buehler Editor:George Vander VoortDirector, Research and Technology, Buehler Introduction For most microelectronic devices and packages, direct microscopic observation of a cross section is an important means of inspecting a particular defect. The creation of a cross section, as a destructive measure, is often used in the microelectronics lab as a decisive and final inspection tool after all other economical means of nondestructive inspection are employed. In order to produce a cross section, many of the techniques used in the metals industry have been borrowed; to a large degree, with success. However, the philosophy and logic for choosing a particular method of cutting, mounting, and abrasive preparation has often been lost in the process. This is of extreme significance because the needs of the microelectronics industry vary greatly from those of the metals industry. Issues such as feature size, specific area cross sectioning, and the ability to prepare a variety of materials with different mechanical properties within a single plane of polish require an understanding of basic abrasive processes so that appropriate sectioning methods might be developed. This issue of TECH-NOTES is the first half of a two part effort to summarize some of the basic concepts involved in proper preparation of microelectronic materials. We will discuss some simple guidelines which the microelectronic materials analyst might draw upon in the development of better preparation techniques. In particular, this issue will cover the variables involved in cutting and mounting of microelectronic materials, and summarize some of the technique and consumable choices that must be considered in order to achieve quality results. The next microelectronics issue of TECH-NOTES will continue with the abrasive processes of grinding and polishing these materials.

Microsectioning has become a standard requirement of printed wiring board (PWB) quality assurance due to the potential for hidden, subsurface defects, and for process control. In recent years, increasing numbers of PWB customers have begun to require certified vendors to perform statistical sampling of their product. Cost reduction initiatives are the driving forces which have shifted this responsibility to the vendor. Many wiring board manufacturers, however, are unprepared for this shift. Their microsectioning capabilities remain manual in nature, and they are poorly equipped to handle the volume of coupon cross-sectioning necessary to meet their customer’s requirements. Often, all that is needed is a small investment in microsectioning automation, but the perceived costs keep many PWB production houses from taking this critical step. In addition, many are fearful that automation will result in loss of jobs. While it is true that automation will free significant amounts of time for workers to focus on other efforts, it does not eliminate the need for operators altogether. This paper offers a look at manual and automated microsectioning of PWB’s, with the purpose of illustrating the time and cost benefits of automation.

1、电子产品正变得越来越复杂，工程技术人员总是力图将许多部件放在一个小小的“黑匣子” 中。 毫无疑问，最终产品的质量和可靠性取决于每个部件的性能。然而，这也总是电子工业的一个令人头痛的问题。对电子产品的截面进行金相检验是一种众所周知并通常广为接受的检验方法。 然而，大多数电子产品检验员可能面临的一个问题就是他们需要进行磨光和抛光的材料比预期的复杂和困难。而且他们也许从来没有学习过如何去处理多层基体材料，他们在大学学习时只学过如何恰当地制备均匀的材料，例如钢、铜合金或铝合金。 2、烧结钢零件的横截面试样制备好以后, 不难发现在心部仍然有一些孔隙. 孔隙的面积分数也是该烧结钢零件是否合格的一个重要判据. 然而, 如果试样制备的方法不正确, 测出的孔隙面积分数可能更小或更大. 为了评估试样制备方法对试样中孔隙面积分数的影响, 可将一个烧结钢零件切成两块。其中一个面用传统方法制备, 另一个面用Buehler方法制备.

固态材料样品制备与分析指南，包括：针对不同材料的用于显微分析的样品制备方法、显微分析和硬度测试方法，以及腐蚀剂的选择和实验室安全等。

This brochure outlines some challenges that the medical community faces when preparing specimens for analysis. Solutions are met in a variety of ways using Buehler expertise, specialty equipment, consumables and services in the medical electronics failure analysis, histology and fiber optics markets. Our educational programs offer in-depth knowledge, support and demonstration of equipment and consumables.

Microscopic examination is an important inspection technique widely used in the research, quality control and failure analysis of very hard materials. To properly reveal the microstructure of these very hard materials, it is critical to use the proper equipment (usually automated), along with suitable high-quality consumable products, such as cutting blades, mounting compounds, abrasives, lubricants and working surfaces with proven preparation methods.

马氏体的研究对于大多数钢铁材料等的热处理过程有着非常重要的意义！本文主要讨论马氏体转变时，残余奥氏体存在的条件、如何判别和检测残余奥氏体，以及残余奥氏体存在的危害。

本篇Tech-Note主要研究Al-Si相图，这样的研究具有很重要的实际意义。二元相图是研究复杂合金的基础。在Al合金中的Si和Fe被认为是杂质元素存在，但是在铸造和锻造Al合金中Si又是一种添加元素。各种铸造Al合金中Si的含量从5~22%（重量比）不等。

背散射电子衍射装置(EBSD)是扫描电子显微镜(SEM)的附件之一，它能提供如：晶间取向研究、相辨别和晶粒尺寸测量等完整的分析数据。在很短的时间就可以获得衍射花样，延长扫描时间可以提高衍射花样的质量，而获得晶粒取向分布图则需要非常长的扫描时间，它需要获得视场上的每个像素点的衍射花样。衍射花样质量的高低，取决于在样品制备过程中，晶体晶格上的损伤去除的情况和衍射花样标定指数可信度的影响。

工具钢是一种非常重要的材料，它的化学成分组成从简单的塑性成型的模具钢和淬火水冷的碳钢到高合金的高速钢。在工具钢和模具钢的失效分析中，有时会观察到各种各样我们不希望出现的显微组织。

钛及钛合金的金相样品制备比钢更困难，其磨光和抛光效率非常低。过度剧烈的切割和磨光过程都会在α相中产生形变孪晶。对于纯度相对较高的纯钛采用冷镶嵌的方法比热压力镶嵌更为适合，因为热压力镶嵌有可能改变纯钛中氢元素的含量和分布。特别对于纯钛而言，在样品制备过程中想要去除划痕和塑性流变非常困难。

这本手册概述了制备样品进行分析时医学界所面临的一些挑战。采用Buehler的专业技术，尤其是设备、耗材以及在医疗电子失效分析中的服务，这些挑战会以各种方式得到解决。我们的培训计划提供了关于设备和耗材的深入知识、支持和示范。

纤维种类、编织方式、纤维表面处理、在树脂中的分散性和长径保留比、纤维含量都影响最终的增强效果。在微观尺度上，复合材料的强度决定于基体材料与增强纤维界面的强度，要实现这一点必须使材料在界面上形成能量的最 低结合，即液体与固体之间的润湿。因此研究复合材料中纤维和基体界面的组成、结构、控制、性能和改进界面相，是复合材料的基础理论之一。但玻璃纤维和碳纤维具有高强度低伸长，易弯曲脆断等特性，给样品制备带来很大的困难。本文以碳纤维增强树脂为例进行样品制备。

传统的金相制备方法已经不能满足硬度较低的纯铅材料，因此Buehler采取了更为柔和的制备方式加上腐蚀抛光的过程，展现了铅金属的真实形貌。

汽车用粉末冶金零件尺寸较大，可选用标乐Abrasimatic 300配合垂直夹具，平推夹具使用以适应不同形状、尺寸的零件。粉末冶金类材料多采用热压镶嵌法进行镶嵌，因样品无需观察边缘，硬度耐磨性不高，可使用性价比更高的标乐Phenocure酚醛树脂进行镶嵌。实验使用标乐Ecomet-Automet半自动磨抛机，因其压力载荷可控，并可实现多个样品同时制备，可极大提高样品制备的重复性。