實驗材料：方形芯片，芯片如圖1所示：

圖1 實驗所用樣品圖

實驗目的：對芯片側面的斷面進行研磨拋光，并觀察研磨拋光后的斷面狀況。

實驗設備：由沈陽科晶自動化設備有限公司制造的CXQ-2500自動冷鑲嵌機、UNIPOL-1200M自動壓力研磨拋光機、4XC金相顯微鏡

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

實驗所用耗材：金相砂紙、金剛石噴霧拋光劑

圖2 實驗所用設備圖

金相砂紙金剛石噴霧拋光劑

實驗過程：

鑲嵌：由于芯片比較薄，側面面積較小，不利于研磨拋光，又UNIPOL-1200M自動壓力研磨拋光機對樣品進行研磨拋光時需要樣品呈圓柱狀，若原始樣品為適合研磨機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，本實驗中由于芯片的部分材料不耐熱，因此選用自動冷鑲嵌機對試樣進行鑲嵌。這是因為，冷鑲嵌不會損傷試樣，且鑲嵌料呈透明狀態，可以觀察到樣品內部狀況，自動冷鑲嵌可對腔室進行抽真空，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而不易脫落。鑲嵌后的樣品如圖4所示：可見，鑲嵌后的樣品內部結合緊密，無氣泡存在，這樣研磨過程中樣品不會脫落，由于鑲嵌料的透明性可以觀察到樣品的正負面。

圖4 鑲嵌后的樣品圖

研磨：將鑲嵌好的樣品塊放置于UNIPOL-1200M自動壓力研磨拋光機的研磨盤上進行研磨，試樣應在研磨盤上對稱的位置處進行放置，防止研磨的時候載樣盤受力不均勻而將試樣磨偏，如果試樣數量不能構成對稱可以使用樹脂塊與之配合形成對稱狀態進行研磨。

UNIPOL-1200M自動壓力研磨拋光機對試樣進行研磨時研磨介質使用砂紙，首先使用600#砂紙對試樣進行研磨，上盤轉速30r/min，下盤轉速50r/min，下盤順時針旋轉，上盤逆時針旋轉，從而保證試樣在砂紙表面承受較大的磨削力。對試樣施加的壓力為0.17MPa，次研磨應使試樣被研磨面*去除一層，且整個被研磨面被磨平，此過程所用時間為次研磨的研磨時間，本實驗研磨時間約為5min。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去污染。清洗之后將下盤砂紙換成1200#砂紙對制樣繼續進行研磨，本次研磨應將上一次研磨的研磨痕跡*去除，上盤轉速為30r/min，下盤轉速為70r/min，對試樣所施加的壓力為0.17MPa，所用的研磨時間為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試樣進行研磨。本實驗次研磨所使用的砂紙的為1500#的砂紙，上盤與下盤的旋轉方向相反，上盤轉速30r/min，下盤轉速70r/min，對試樣施加的壓力為0.17MPa，研磨所用的時間為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研磨后的試樣拋光，拋光時所使用的研磨拋光液為顆粒度1.5μm的金剛石噴霧拋光劑，拋光樣品時上盤轉速為40r/min，下盤轉速為130r/min，上盤與下盤運動方向相反，對試樣所施加的壓力為0.17MPa，拋光所用的時間為5min。試樣研磨的拋光狀態如圖5所示：

圖5 試樣研磨拋光狀態圖

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，因此使用顯微鏡對研磨后的試樣進行觀察。本實驗使用的是4XC倒置金相顯微鏡，通過觀察可見拋光后的樣品表面平滑光亮，無劃痕存在，不同材料的分界明顯。

可見，用UNIPOL-1200M自動壓力研磨拋光機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，且可同時對多個樣品進行研磨拋光。不僅節省人力同時節省了大量的時間，是實驗室研磨小型樣品時的設備。