本文开始前，我们先介绍一个概念：高倍复合显微镜，也就是常说的金相显微镜，因其高倍数（一般高至1000X）和复合功能性（明暗场、偏光、微分干涉、荧光、紫外红外等模块）的特点，故称为高倍复合显微镜，另还有材料显微镜等叫法。随着金相学发展为材相学，高倍复合显微镜的用途不单单为观察和分析金相组织，而是拓展到各种材料领域，其观察方式也越来越多，本文重点介绍高倍复合显微镜不同观察方式的特点和适用场景。

高倍复合显微镜

高倍复合显微镜从光路设计角度分为正置和倒置，两种主要有如下区别：

物镜在样品上方的为正置金相显微镜：

物镜在样品下方的为倒置金相显微镜：

明场照明

明场照明是高倍复合显微镜最主要的照明方法和观察方法，样品镜面垂直反射率越高的区域越亮。如下图所示：

暗场照明

暗场照明是使用管状光束以很大的倾斜角投射到样品上，样品凹洼之处或产生漫反射区域才会有亮光。

即使样品制备过程控制良好，也难免出现晶界线条很弱的情况。尝试切换不同图像观察模式，可以帮助更好观察到晶界：

偏光像（RL Polarisation）

自然光经反射、折射、吸收等作用或人为，使其保留某一固定方向的光振动。光波只在某一固定方向上振动。

应用于各向异性材料的观察，多相合金的相分析，塑性变形、择优取向及晶粒位向的测定，非金属夹杂物的鉴定等。

微分干涉

微分干涉相衬DIC在金相分析中的应用主要显示一般明场下观察不到的某些组织，如相变浮凸、铸造合金的枝晶偏析、表面变形组织等，特别适合分析复杂合金的组织。DIC模式能增强样品表面起伏感，也可用于位错检查、粒子（如FPC键合处导电粒子）等。

其中，我们拓展来讲讲导电粒子ACF：

ACF（Anisotropic Conductive Film) 是热固性树脂与球状导电颗粒的混合物，由于导电颗粒浓度较小，ACF的电性能在宏观上表现为绝缘。COG工艺最后的热压过程中，凸点下方的导电颗粒与凸点以及玻璃表面的导线发生紧密的机械接触，实现了凸点与ITO的导通。相邻凸点间隙内的导电颗粒因相距较远仍保持相互绝缘的状态。COG工艺完成后， ACF在竖直方向上表现为导体，而在水平方向上却表现为绝缘体，于是得名为“各向异性导电胶”。在热压过程中，ACF中的树脂固化，将IC与玻璃基板牢固的粘接在一起，从而实现了对IC的机械支撑与固定。

ACF压合以后的检验-通常采用金相显微镜的微分干涉对压合后的压痕进行检验—目前国内做后段模组组装及的公司不少于20个，且大都为规模非常大的公司。液晶行业的金相显微镜在看导电粒子是大多采用20倍长工作距离或带校正的物镜。

荧光

荧光有两种：自发荧光与继发荧光。自发荧光是指样品自带荧光团，经照射后就能发出荧光，如叶绿体；继发荧光也称二次荧光，样品经照射后不能发出荧光，需先用荧光染料标记处理，再经照射才能发生荧光。荧光显微镜主要利用的是继发荧光。通过宽波长的激发光源提供激发光，其中需要选择激发滤光片EX、发射滤光片EM和二向分色镜DM，达到观察特定荧光发光样品的目的。

紫外

把LED白光照明替换为紫外灯照明，可提高显微观察的光学分辨率，我们知道光学分辨率由下面公式决定：

紫外光波长λ小，所以d的更小，分辨率更高。

将照明光线的波长由. 550 nm 变成365 nm – 俗称紫外光（可见光(VIS):  λ=400-800nm），由于人眼无法看见紫外光，因此需要使用荧光摄像头，紫外/ 可见光分光镜筒含有特殊保护人眼的自锁目镜光路棱镜。

红外

红外光观察方式是一种利用波长在800 nm到20 μm范围内的红外光作为像的形成者，用来观察某些不透明物体的显微镜。多用于半导体行业。

半导体晶圆切割道检测：找到晶圆的切割道，以便激光切割。普通背光无法穿透晶片，只有很平行的红外波背光有较佳的效果。用红外相机透过晶圆正面，看晶圆里面结构。找到晶圆的切割道，以便激光切割。

有图案晶圆隐裂检测：

以上就是高倍复合显微镜全面的观察方式介绍和应用场景解析，显微世界非常奇妙，等待每一个求知者去探索和发现。

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