Hitachi离子研磨仪 IM4000 Plus
截面研磨/ 平面研磨的两用前处理装置
一台仪器同时具备“截面研磨（Cross Section Milling）”和“平面研磨（Flat Milling）”两种功能。
通过更换样品座、可以满足广泛的应用需求。
 

主要特点：

1. 即可进行截面切割，也可进行平面研磨；

2. 加工效率更高，截面约500μm/h；

3. 程序控制间歇式加工；

4. 通过制冷功能可以对受热易损伤的样品进行加工。

截面研磨
为了对样品内部结构进行观察、分析，必须让样品内部结构显露出来。
而通过切割或机械研磨的截面，不可避免因应力而产生变形和损伤，因此很难得到SEM分析所需要的平滑表面。
日立离子研磨装置使用大面积低能量的Ar离子束，加工出无应力损伤的截面，为SEM观察样品的内部多层结构、结晶状态、
异物解析、层厚测量等提供的前处理方法。

原理
样品和离子枪之间放置了遮挡板（Mask），样品的上端略突出遮挡板，离子束从遮挡板上方照射到样品上、沿着遮挡板的边缘，加工出平坦的截面。

特点·应用
■制成的低损伤的截面便于表层以下内部结构分析。
■适用样品：电子元件如IC芯片、PCB、LED等（多层、裂
痕、孔洞分析）、金属（EBSD晶体结构、EDS元素分析、镀
层）、高分子材料、纸、陶瓷、玻璃、粉末等。
■可移动的样品座可定位、实现对特定位置的研磨（详见说
明书）。
■大样品: 宽20 mm× 长12 mm× 厚7 mm
■联用样品台在机械研磨、离子研磨、SEM观察（Hitachi
机型）之间不用更换样品台。

样品: 热敏纸

平面研磨
SEM在观察金相组织和材料缺陷时需要经过特殊的样品制备方法。传统的机械研磨抛光会使表面产生变形、损伤或划痕，
无法获得样品的真实结构。通过日立IM4000可对样品进行无应力加工，用于去除样品的表层、加工出低损伤平面，也可用
于机械研磨的后续加工工序。

原理
如果离子束中心轴和样品台旋转中心轴是*的，则加工出的轮廓反映了离子束流密度分布，即中心部分较深的形状。
平面研磨法是利用离子束中心轴和样品台旋转中心轴之间有一定的偏心量，从而获得均一的大范围加工面。

特点·应用
■均匀加工范围直径约5 mm
■能除去用机械研磨难以除去的细微损伤和变形
■可用于多种分析目的的大面积研磨
结晶晶界的观察、多层膜的观察:
离子束照射角小的时候，离子束的加工速率与样品的结晶取向、组成相关性大，利用这个加工速率的差别可以加工出形如浮雕的平面。
界面的观察、元素分析、EBSD*分析:
离子束照射角大的时候，离子束的加工速率与样品的结晶取向、组成相关性不大，可以加工出平坦的样品表面。
■大样品尺寸: 直径50 mm× 高25 mm
■ 有旋转加工和摆动加工两种方式可选:
除了旋转加工方式，还增加了摆动加工方式，摆动角度为±60°或±90°。可选择多种加工方式（速度、转动方式可调），从而加工出比较平坦的表面。

样品: 钢材

功能
IM4000PLUS加工速率更高
IM4000PLUS提高了离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，相对于IM4000增大了50%*1 @加速电压6 kV，Si材料）
＊1 相对于Mask截面样品伸出100 μm，加速电压: 6 kV

样品: Si片
    


应用实例
应用（截面研磨）

应用（平面研磨）

主要参数

＊4 Si片突出遮挡板（Mask）边缘100 μm
＊5 冷却时摆动角度为±15°和±30°
＊6 Mask的移动精度有所提高，其移动步长变为目前的1/5
 

应用领域：

1. LED、PCB等半导体行业；

2. 页岩气；

3. 高分子材料