KLA iMicro 納米壓痕儀

KLA 納米壓痕儀介紹：

KLA iMicro 納米壓痕儀可輕松測量硬涂層，薄膜和少量材料。該儀器準(zhǔn)確、靈活，并且用戶友好，可以提供壓痕、硬度、劃痕和通用納米級測試等多種納米級機(jī)械測試。可互換的驅(qū)動器能夠提供大的動態(tài)范圍的力荷載和位移，使研究人員能夠?qū)浘酆衔锏接操|(zhì)金屬和陶瓷等材料做出詳盡及可重復(fù)的測試。模塊化選項(xiàng)適用于各種應(yīng)用：材料性質(zhì)分布、特定頻率測試、刮擦和磨損測試以及高溫測試。KLA iMicro 納米壓痕儀擁有一整套測試擴(kuò)展的選項(xiàng)，包括樣品加熱、連續(xù)剛度測量、NanoBlitz3D/4D性質(zhì)分布，以及Gemini2D力荷載傳感器，可以提供摩擦和其他雙軸測量。

KLA 納米壓痕儀優(yōu)勢：

• 模塊化設(shè)計(jì),既具有寬泛的測試功能，又可提供高通量的自動化測試功能，并配有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析包，適用于納米力學(xué)性能測量、掃描探針顯微成像、高溫測量和IV電壓電流特性測試實(shí)時(shí)且實(shí)驗(yàn)控制，簡單易用的測試流程開發(fā)和測試參數(shù)設(shè)置。

• 標(biāo)準(zhǔn)的InForce1000電磁驅(qū)動器提供高達(dá)1N的驅(qū)動力。

• 集成高速控制器電子設(shè)備完成高速數(shù)據(jù)采集達(dá)100kHz，捕獲材料瞬間的響應(yīng)，例如鋸齒流變和斷裂現(xiàn)象。儀器使用較短的時(shí)間常數(shù)20μs，捕捉材料瞬間的真實(shí)響應(yīng)。

• 集成了噪音隔離功能的高剛度框架，可確保對各種材料進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

• 數(shù)碼變焦的高分辨光學(xué)顯微鏡，準(zhǔn)確定位樣本。

• 納米壓痕專家在線講授專業(yè)納米壓痕課程，以及移動應(yīng)用程序能夠提供測試方法的實(shí)時(shí)更新。

測量原理：

KLA iMicro 納米壓痕儀采用特定幾何形狀的金剛石壓頭以載荷準(zhǔn)靜態(tài)壓入材料表面，實(shí)時(shí)記錄加載-卸載過程中的載荷與壓入深度變化，生成?載荷-位移曲線?，通過曲線分析結(jié)合力學(xué)模型，計(jì)算材料的納米硬度和彈性模量等參數(shù)。

主要應(yīng)用：

硬度和模量測量（OliverPharr）

機(jī)械表征在薄膜的加工和制造中至關(guān)重要，其中包括汽車工業(yè)中的涂層質(zhì)量，以及半導(dǎo)體制造前段和后段的工藝控制。KLA iMicro 納米壓痕儀能夠測量從超軟凝膠到硬涂層的各種材料的硬度和模量。對這些特性的高速評估保證了在生產(chǎn)線上進(jìn)行質(zhì)量控制。

高速材料性質(zhì)分布

對于包括復(fù)合材料在內(nèi)的許多材料，其機(jī)械性能可能因部位而異。KLA iMicro 納米壓痕儀的樣品平臺可以在X軸和Y軸上移動100mm，并在Z軸方向移動25mm，這使得該系統(tǒng)適用于不同的樣品高度并可以在很大的樣品區(qū)域上進(jìn)行測量。可選的NanoBlitz形貌和層析成像軟件可以快速繪制任何測得的機(jī)械屬性的彩色分布圖。

ISO14577硬度測試

KLA iMicro 納米壓痕儀包括預(yù)先編寫的ISO14577測試方法，可測量符合ISO14577標(biāo)準(zhǔn)的材料硬度。該測試方法對楊氏模量、儀器硬度、維氏硬度和標(biāo)準(zhǔn)化壓痕進(jìn)行自動測量和報(bào)告。

聚合物TanDelta、儲存和損失模量

KLA iMicro 納米壓痕儀能夠針對包括粘彈性聚合物的超軟材料測量tandelta和儲存與損耗模量。儲存與損耗模量以及tandelta是粘彈性聚合物的重要特性，其能量作為彈性能量存儲并作為熱量消耗。這兩個(gè)指標(biāo)都用于測量給定材料的能量消耗。

定量劃痕和磨損測試

KLA iMicro 納米壓痕儀可以對各種材料進(jìn)行刮擦和磨損測試。涂層和薄膜會經(jīng)過化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）和引線鍵合等多道工藝，考驗(yàn)薄膜的強(qiáng)度及其與基板的粘合性。重要的是這些材料在這些工藝中抵制塑性變形，并且保持原樣而不會基板起泡。理想地，介電材料應(yīng)具有高硬度和彈性模量，因?yàn)檫@些參數(shù)有助于確定材料在制造工藝下會如何反應(yīng)。

高溫納米壓痕測試

高溫下的納米壓痕對于表征熱應(yīng)力下的材料性能相當(dāng)重要，特別對熱機(jī)械工藝中的失效機(jī)理進(jìn)行量化。在機(jī)械測試期間改變樣品溫度不僅能夠測量熱引起的行為變化，還能夠量化在納米級別上不易測試的材料過渡塑性。

行業(yè)應(yīng)用：

技術(shù)優(yōu)勢：

• 連續(xù)剛度測量（CSM）

• NanoBlitz3D快速力學(xué)性能分布

• NanoBlitz4D力學(xué)性能斷層掃描

• ProbeDM高聚物測試

• AccuFil薄膜方法

• 300°C樣品加熱

• 國際標(biāo)準(zhǔn)化的納米壓痕測試

升級選項(xiàng)：

劃痕和磨損測試選項(xiàng)

劃痕和磨損測試在探針通過樣品表面時(shí)對其施加恒定或漸增的縱向載荷，可用于表征薄膜、脆質(zhì)陶瓷和高聚物等的多種材料。

生物軟材料測試選項(xiàng)

生物材料測試方法利用連續(xù)剛度測試CSM表征模量在1kPa左右的生物軟材料包含一個(gè)平底壓頭和測量軟材料儲存損耗模量的測試方法，

DataBurst測試選項(xiàng)

DataBurst模式在達(dá)100kHz的速度下觸發(fā)數(shù)據(jù)采集，捕獲材料瞬間的響應(yīng)，例如鋸齒流變和斷裂現(xiàn)象；允許在步進(jìn)荷載下測量高應(yīng)變率材料的力學(xué)性能；儀器使用較短的時(shí)間常數(shù)，幫助客戶捕捉材料瞬間的真實(shí)響應(yīng)。

InView開放式軟件編寫平臺

InView采用開放式軟件編寫平臺，以幫助客戶在測試過程中實(shí)現(xiàn)加載，測量和計(jì)算的控制。用于設(shè)計(jì)新穎或復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。開放式軟件編寫平臺給予客戶較大的靈活性：幫助客戶輕易采集原始測試數(shù)據(jù)到和最終分析結(jié)果的使用；客戶可以瀏覽，編輯計(jì)算公式，自定義參數(shù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化試驗(yàn)設(shè)計(jì)；用戶可以自由設(shè)計(jì)和改變試驗(yàn)參數(shù)和試驗(yàn)過程，為探索新的試驗(yàn)測試提供可能。

TrueTestI-V電學(xué)測試

TrueTestI-V選項(xiàng)允許用戶向樣品施加特定電壓并測量壓頭的電流，以表征納米力學(xué)測量過程中電學(xué)特性的局部變化。

帶有模塊化機(jī)架的主動振動隔離

在KLA iMicro 納米壓痕儀的內(nèi)置被動隔振的基礎(chǔ)上增加主動隔振，為實(shí)現(xiàn)超薄薄膜等高難度納米力學(xué)測量提供了良好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。主動隔振系統(tǒng)減少了所有六個(gè)自由度的振動，無需進(jìn)行調(diào)整。

高精度線性光學(xué)編碼器平臺

線性光學(xué)編碼器(LOE)選項(xiàng)，提高了測試過程的定位精度，用于微小結(jié)構(gòu)定位。

壓頭探針和校準(zhǔn)樣品

InForce50、InForce1000和Gemini驅(qū)動器的可互換壓頭包括Berkovich、立體角、維氏，以及平底和球體壓頭。

KLA iMicro 納米壓痕儀測量圖：