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械測試?？苫Q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展的選項，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,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時且實驗控制，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。儀器使用較短的時間常數(shù)20μs，捕捉材料瞬間的真實響應(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時更新。

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，實時記錄加載-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)域上進行測量?？蛇x的NanoBlitz形貌和層析成像軟件可以快速繪制任何測得的機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)化壓痕進行自動測量和報告。

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行刮擦和磨損測試。涂層和薄膜會經(jīng)過化學(xué)機械拋光（CMP）和引線鍵合等多道工藝，考驗薄膜的強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，因為這些參數(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，特別對熱機械工藝中的失效機理進行量化。在機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：

劃痕和磨損測試選項

劃痕和磨損測試在探針通過樣品表面時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

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

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；儀器使用較短的時間常數(shù)，幫助客戶捕捉材料瞬間的真實響應(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現(xiàn)加載，測量和計算的控制。用于設(shè)計新穎或復(fù)雜的實驗。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，編輯計算公式，自定義參數(shù)，實現(xiàn)個性化試驗設(shè)計；用戶可以自由設(shè)計和改變試驗參數(shù)和試驗過程，為探索新的試驗測試提供可能。

TrueTestI-V電學(xué)測試

TrueTestI-V選項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)減少了所有六個自由度的振動，無需進行調(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，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：