高分子材料產業
Polymeric Materials Industry
高分子材料結構分析與失效鑒定的挑戰
1.絕緣材料產生的充電效應與影像干擾
高分子聚合物多為非導電材料，在使用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察時，表面極易產生電荷累積（充電效應），導致影像發亮、扭曲或細節模糊，難以捕捉真實的表面形貌。
解決方案：
透過導電鍍膜技術，在樣本表面覆蓋一層極薄的金屬或碳膜（如Au/Pt/C），建立導電路徑以消除電荷累積，確保在高倍率下獲得清晰的圖像。
濺鍍機： 在非導電的樣品表面鍍上一層極薄的導電層（如金或鉑），防止電荷累積，提升影像解析度。
2.多層複合材料的截面製備與界面分析
高分子材料如多層薄膜、複合材料常面臨剝離（Delamination）或界面結合力不足的問題。傳統的剪切或包埋研磨等機械手法，極易造成軟質高分子的擠壓變形或層間結構受損，無法觀察到真實的截面資訊與界面結構。
解決方案：
離子研磨機： 可使用物理性離子束拋光技術，以精確的能量進行截面製備，避免機械應力破壞組織，從而清晰觀測多層膜厚度、填料分散（如玻纖）與界面結合狀況。
3.表面接著力不足與微粒子污染
高分子材料常因表面能不足導致印刷、塗佈或膠合效果不佳。此外，製程中殘留的有機污染物或微粒子會直接引發表面瑕疵，影響最終產品的可靠度。
解決方案：
電漿清洗機： 利用電漿表面處理技術（Plasma Surface Treatment）進行表面活化與改質，提升表面能以改善接著力；同時也可藉由電漿清洗去除微觀尺度的有機污染物，達成高純淨度的表面處理。
4.複雜結構下的失效鑑定與熱敏感性材料的檢測
當產品發生裂縫、分層或「爆米花效應」等失效時，單純的巨觀檢查無法找出病灶。材料內部的填料分布不均、微觀裂縫或金屬疲勞斷面需要高解析度的觀測工具來輔助判斷根因。
有些高分子材料具有熱敏感的特性，使用電子束分析材料表面微結構時，會局部對焦在材料表面使溫度升高，造成材料損壞或失去原始面貌。
解決方案：
桌上型掃描式電子顯微鏡： XL G3 及 ProX G7 搭配CeB6晶體燈絲，有別於傳統的鎢燈絲，能夠在低加速電壓(2kV)的條件下，得到足夠的BSD訊號成像，在不傷害材料表面結構的情況下得到影像。同時整合高解析度電子顯微影像與元素分析技術，針對斷裂面（Fracture Surface）進行多尺度微結構分析。
EDS 成分分析： 進行微區成分分析，精確鎖定失效點並分析成分異常
解決方案
Phenom XL G3
大樣品艙電子顯微鏡，獨特的真空腔體設計，40秒快速成像，保持樣品觀測完整性。
- 高倍率影像觀察，能夠觀測和分析微米到奈米等級的表面微結構
- 結合EDS可進行微區成分分析，藉由點、線、面掃描，搭配Phenom 軟體ChemiSEM的即時成分分析功能
- 優越的低電壓成像能力，配備了高感度、低加速電壓的設計，使系統在低電壓條件下仍能保持優異的訊噪比
- 可進行自動化掃描及大圖拼接，導入可設定座標的自動化載物台，針對大範圍 PCB 切片進行拼接（Stitching），產出高解析度的全圖
Technoorg Linda離子研磨機
Ion Milling-Smart 全新設計智能觸控式介面，讓操作更直覺、使用更簡單便利。可針對異常位置進行破片、物理研磨及拋光，使用離子研磨儀對材料表面進行研磨，消除因為樣品物理研磨過程中，砂紙造成的刮痕及材料表面形成的非晶相結構。
- 高能量離子槍實現高效率截面切割、研磨拋光。
- 低能量離子槍適用於精細拋光和表面清潔 (*選配)
- 智能監控氬氣系統、冷卻系統、離子槍供電系統等，可即時顯示系統狀態。
- 可進行樣品30°及90°截面切割，並可搭配專用SAS樣品校準器，對位精準度±5um。
Quorum濺鍍機
在樣品前製備時可為不導電或導電性較差的樣品增加導電性，減少電子所導致的電荷累積效應，使得電子成像更加清晰，有利電子顯微鏡的觀察與應用。可根據需求選擇不同的型號與靶材。
