本发明涉及材料微观结构的观测技术,尤其涉及一种用于观测IGBT芯片Al金属化层剖面微结构的试样制备方法。
背景技术:
目前,在对IGBT模块完成功率循环实验之后时,为了观测和对比实验前后IGBT芯片Al金属化层剖面微结构的演变,需对IGBT芯片进行处理露出芯片剖面以便观测。一般的方法是采用FIB有选择性地进行去除一定厚度的芯片表面材料,从而露出芯片剖面,然而FIB处理试样的成本较高,并且只能够对芯片表面微小区域进行处理,无法观测到芯片整个剖面的情况。
技术实现要素:
为了改善上述问题,本发明提出了一种用于观测IGBT芯片Al金属化层剖面微结构的试样制备方法,可以清晰地观测到Al金属化层的剖面微结构,且试样制备方法简单,解决了难以获得IGBT芯片Al金属化层剖面微结构的问题。
试样制备步骤如下:
A)采用机械方法去除整个IGBT模块的外壳和盖板;
B)将去除外壳和盖板的IGBT模块置于硅胶去除剂中浸泡24小时,去除IGBT模块中芯片表面的硅胶;
C)将IGBT模块置于热熔炉上,待芯片与基板之间的焊料熔化后,取下IGBT芯片;
D)将取下的IGBT芯片进行镶样处理;
E)对镶好的试样进行磨削和抛光处理,具体如下:
(a)在磨抛机上利用P800砂纸打磨试样直至露出试样截面;
(b)利用P2000砂纸对经步骤(a)处理过的试样截面进行精磨5~10min;
(c)利用去离子水冲洗经步骤(b)处理过的试样截面,并在磨抛机上对其进行抛光,采用粒度为0.5μm的抛光液抛光10~20min;
(d)采用粒度为0.25μm的抛光液对经步骤(c)处理过的试样截面抛光20~30min;
(e)利用去离子水冲洗经步骤(d)处理过的试样截面;
(f)将经步骤(e)处理过的试样放入盛有酒精和丙酮混合溶液的烧杯中,一同放入超声波清洗仪里清洗10~15min;
(g)将经步骤(f)清洗过的试样取出并吹干,放入试样盒中,再将其放于真空干燥箱中,避免将试样暴露在空气中。
本发明的有益效果是:
去除整个IGBT模块的外壳和盖板,便于对内部芯片进行处理;将IGBT模块置于热熔炉上,待芯片与基板之间的焊料熔化后,取下IGBT芯片,便于对芯片进行镶样;对芯片进行镶样,便于拿持进行侧面磨削和抛光处理;利用超声波清洗仪清洗试样,能够有效去除芯片剖面上的污染物,便于观测芯片表面Al金属化层的剖面微结构。
附图说明
图1为本发明所述的试样制备方法的流程图。
具体实施方式
根据下述实施例,可以更好地理解本发明。
本实施例使用的IGBT模块长为150mm,宽为60mm,高为17mm,所用抛光液为金刚石喷雾抛光液购于耐博检测技术(上海)有限公司,抛光机为双盘台式金相磨抛机,超声波清洗器KQ3200DE型数控超声波清洗器。
如图1所示,一种用于观测IGBT芯片Al金属化层剖面微结构的试样制备方法,具体步骤包括:
A)采用机械方法去除整个IGBT模块的外壳和盖板;
B)将去除外壳和盖板的IGBT模块置于硅胶去除剂中浸泡24小时,去除IGBT模块中芯片表面的硅胶;
C)将IGBT模块置于热熔炉上,待芯片与基板之间的焊料熔化后,取下IGBT芯片;
D)将取下的IGBT芯片进行镶样处理;
E)对镶好的试样进行磨削和抛光处理,具体如下:
(a)在磨抛机上利用P800砂纸打磨试样直至露出试样截面;
(b)利用P2000砂纸对经步骤(a)处理过的试样截面进行精磨5~10min;
(c)利用去离子水冲洗经步骤(b)处理过的试样截面,并在磨抛机上对其进行抛光,采用粒度为0.5μm的抛光液抛光10~20min;
(d)采用粒度为0.25μm的抛光液对经步骤(c)处理过的试样截面抛光20~30min;
(e)利用去离子水冲洗经步骤(d)处理过的试样截面;
(f)将经步骤(e)处理过的试样放入盛有酒精和丙酮混合溶液的烧杯中,一同放入超声波清洗仪里清洗10~15min;
(g)将经步骤(f)清洗过的试样取出并吹干,放入试样盒中,再将其放于真空干燥箱中,避免将试样暴露在空气中。
虽然本发明实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。