本文開始前，我們先介紹一個概念：高倍復合顯微鏡，也就是常說的金相顯微鏡，因其高倍數（一般高至1000X）和復合功能性（明暗場、偏光、微分干涉、熒光、紫外紅外等模塊）的特點，故稱為高倍復合顯微鏡，另還有材料顯微鏡等叫法。隨著金相學發展為材相學，高倍復合顯微鏡的用途不單單為觀察和分析金相組織，而是拓展到各種材料領域，其觀察方式也越來越多，本文重點介紹高倍復合顯微鏡不同觀察方式的特點和適用場景。

高倍復合顯微鏡

高倍復合顯微鏡從光路設計角度分為正置和倒置，兩種主要有如下區別：

物鏡在樣品上方的為正置金相顯微鏡：

物鏡在樣品下方的為倒置金相顯微鏡：

明場照明

明場照明是高倍復合顯微鏡最主要的照明方法和觀察方法，樣品鏡面垂直反射率越高的區域越亮。如下圖所示：

暗場照明

暗場照明是使用管狀光束以很大的傾斜角投射到樣品上，樣品凹洼之處或產生漫反射區域才會有亮光。

即使樣品制備過程控制良好，也難免出現晶界線條很弱的情況。嘗試切換不同圖像觀察模式，可以幫助更好觀察到晶界：

偏光像（RL Polarisation）

自然光經反射、折射、吸收等作用或人為，使其保留某一固定方向的光振動。光波只在某一固定方向上振動。

應用于各向異性材料的觀察，多相合金的相分析，塑性變形、擇優取向及晶粒位向的測定，非金屬夾雜物的鑒定等。

微分干涉

微分干涉相襯DIC在金相分析中的應用主要顯示一般明場下觀察不到的某些組織，如相變浮凸、鑄造合金的枝晶偏析、表面變形組織等，特別適合分析復雜合金的組織。DIC模式能增強樣品表面起伏感，也可用于位錯檢查、粒子（如FPC鍵合處導電粒子）等。

其中，我們拓展來講講導電粒子ACF：

ACF（Anisotropic Conductive Film) 是熱固性樹脂與球狀導電顆粒的混合物，由于導電顆粒濃度較小，ACF的電性能在宏觀上表現為絕緣。COG工藝最后的熱壓過程中，凸點下方的導電顆粒與凸點以及玻璃表面的導線發生緊密的機械接觸，實現了凸點與ITO的導通。相鄰凸點間隙內的導電顆粒因相距較遠仍保持相互絕緣的狀態。COG工藝完成后， ACF在豎直方向上表現為導體，而在水平方向上卻表現為絕緣體，于是得名為“各向異性導電膠”。在熱壓過程中，ACF中的樹脂固化，將IC與玻璃基板牢固的粘接在一起，從而實現了對IC的機械支撐與固定。

ACF壓合以后的檢驗-通常采用金相顯微鏡的微分干涉對壓合后的壓痕進行檢驗—目前國內做后段模組組裝及的公司不少于20個，且大都為規模非常大的公司。液晶行業的金相顯微鏡在看導電粒子是大多采用20倍長工作距離或帶校正的物鏡。

熒光

熒光有兩種：自發熒光與繼發熒光。自發熒光是指樣品自帶熒光團，經照射后就能發出熒光，如葉綠體；繼發熒光也稱二次熒光，樣品經照射后不能發出熒光，需先用熒光染料標記處理，再經照射才能發生熒光。熒光顯微鏡主要利用的是繼發熒光。通過寬波長的激發光源提供激發光，其中需要選擇激發濾光片EX、發射濾光片EM和二向分色鏡DM，達到觀察特定熒光發光樣品的目的。

紫外

把LED白光照明替換為紫外燈照明，可提高顯微觀察的光學分辨率，我們知道光學分辨率由下面公式決定：

紫外光波長λ小，所以d的更小，分辨率更高。

將照明光線的波長由. 550 nm 變成365 nm – 俗稱紫外光（可見光(VIS):  λ=400-800nm），由于人眼無法看見紫外光，因此需要使用熒光攝像頭，紫外/ 可見光分光鏡筒含有特殊保護人眼的自鎖目鏡光路棱鏡。

紅外

紅外光觀察方式是一種利用波長在800 nm到20 μm范圍內的紅外光作為像的形成者，用來觀察某些不透明物體的顯微鏡。多用于半導體行業。

半導體晶圓切割道檢測：找到晶圓的切割道，以便激光切割。普通背光無法穿透晶片，只有很平行的紅外波背光有較佳的效果。用紅外相機透過晶圓正面，看晶圓里面結構。找到晶圓的切割道，以便激光切割。

有圖案晶圓隱裂檢測：

以上就是高倍復合顯微鏡全面的觀察方式介紹和應用場景解析，顯微世界非常奇妙，等待每一個求知者去探索和發現。

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