[发明专利]用于观测IGBT芯片Al金属化层剖面微结构的试样制备方法

说明书

技术领域

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。

发明内容

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。