KLA iMicro Nanopressgerät

KLA NanopressgerätEinführung:

Das KLA iMicro Nanopressgerät ermöglicht die einfache Messung von harten Beschichtungen, Folien und kleinen Materialmengen. Das Instrument ist präzise, flexibel und benutzerfreundlich und ermöglicht eine Vielzahl von mechanischen Tests im Nanoskala, wie z. B. Druck-, Härte-, Kratzer- und allgemeine Nanotests. Austauschbare Antriebe bieten einen großen dynamischen Bereich an Kraftbelastungen und Verschiebungen, so dass Forscher ausführliche und wiederholbare Tests von Materialien wie weichen Polymeren bis hin zu harten Metallen und Keramiken durchführen können. Die modularen Optionen eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen: Materialeigenschaftsverteilung, spezifische Frequenzprüfungen, Kratz- und Verschleißprüfungen sowie Hochtemperaturprüfungen. Der KLA iMicro Nanoprasser verfügt über eine komplette Reihe von Testerweiterungsoptionen, darunter Probenbehitzung, kontinuierliche Steifigkeitsmessung, NanoBlitz3D/4D-Eigenschaftsverteilung sowie Gemini2D-Kraftlastsensoren, die Reibung und andere Dual-Axis-Messungen ermöglichen.

KLA NanopressgerätVorteile:

• Das modulare Design bietet sowohl umfangreiche Testfunktionen als auch automatisierte Testfunktionen mit hohem Durchsatz und ist mit statistischen Analysepaketen für die Echtzeit- und experimentelle Steuerung der nanomechanischen Leistungsmessung, Scansondenmikroskopie, Hochtemperaturmessung und IV-Spannungs- und Stromreigenschaften ausgerüstet, sowie einfache Testprozessentwicklung und Testparametereinstellung.

• Der InForce1000 Elektromagnetantrieb bietet eine Antriebskraft von bis zu 1N.

• Die integrierte Hochgeschwindigkeitsreglerelektronik ermöglicht die Datenerfassung mit hoher Geschwindigkeit von bis zu 100 kHz und erfasst sofortige Reaktionen von Materialien, wie z. B. Verzahnungen und Bruchphänomene. Das Instrument verwendet eine kürzere Zeitkonstante von 20 μs, um die reale Reaktion des Materials im Augenblick zu erfassen.

• Ein hochsteifer Rahmen mit integrierter Lärmdämmung sorgt für eine genaue Messung einer Vielzahl von Materialien.

• Hochauflösendes optisches Mikroskop mit digitalem Zoom zur genauen Positionierung der Probe.

• Spezialisten im Bereich Nano-Wrapping unterrichten professionelle Nano-Wrapping-Kurse online und eine mobile App bietet Echtzeit-Updates über die Testmethoden.

Messprinzip:

Das KLA iMicro Nanopressgerät verwendet einen spezifisch geometrischen Diamantpresskopf, um eine quasi statische Last auf die Oberfläche des Materials einzudrücken, die Last und Veränderungen der Drucktiefe während des Be- und Entladeprozesses in Echtzeit aufzeichnet, eine Last-Verschiebungskurve erzeugt und Parameter wie die Nanohärte und das Elastizitätsmodul des Materials durch eine Kurvenanalyse in Kombination mit einem mechanischen Modell berechnet.

Hauptanwendungen:

Härte- und Modulmessung (OliverPharr)

Mechanische Charakterisierung ist von entscheidender Bedeutung bei der Bearbeitung und Herstellung von Dünnfolien, einschließlich der Beschichtungsqualität in der Automobilindustrie sowie der Prozesssteuerung der Vor- und Nachabschnitte der Halbleiterherstellung. Das KLA iMicro Nanoprasser kann die Härte und das Modul einer Vielzahl von Materialien messen, von ultraweichen Gelen bis hin zu harten Beschichtungen. Die schnelle Bewertung dieser Eigenschaften garantiert eine Qualitätskontrolle an der Produktionslinie.

Hochgeschwindigkeits-Materialeigenschaften

Bei vielen Materialien, einschließlich Verbundwerkstoffe, können ihre mechanischen Eigenschaften von Stelle zu Stelle variieren. Die Probenplattform des KLA iMicro Nanoprassers kann 100 mm auf der X- und Y-Achse und 25 mm in Richtung der Z-Achse bewegt werden, was das System für verschiedene Probenhöhen geeignet macht und die Messung auf einem großen Probenbereich ermöglicht. Die optionale NanoBlitz-Morphologie- und Schichtbildsoftware ermöglicht eine schnelle Farbverteilung aller gemessenen mechanischen Eigenschaften.

ISO14577 Härteprüfung

Das Nanopressgerät KLA iMicro enthält eine vorgefasste ISO 14577-Testmethode zur Messung der Materialhärte nach ISO 14577. Diese Prüfmethode ermöglicht die automatische Messung und Berichterstattung von Yang-Modulen, Gerätehärten, Vickers-Härten und standardisierten Preßungen.

Polymer TanDelta, Lager- und Verlustmodul

Das KLA iMicro Nanopressgerät ermöglicht die Messung von Tandelta sowie Speicher- und Verlustmodulen für ultraweiche Materialien, einschließlich viskoelastischer Polymere. Speicher- und Verlustmodul sowie tandelta sind wichtige Eigenschaften von viskoelastischen Polymeren, deren Energie als elastische Energie gespeichert und als Wärmeverbrauch verwendet wird. Beide Indikatoren werden verwendet, um den Energieverbrauch eines bestimmten Materials zu messen.

Quantitative Kratzer- und Verschleißprüfung

Das KLA iMicro Nanoprasser ermöglicht die Kratz- und Verschleißprüfung einer Vielzahl von Materialien. Beschichtungen und Folien werden durch mehrere Prozesse wie chemisch-mechanisches Polieren (CMP) und Leitungsbindung getestet, um die Festigkeit der Folie und ihre Haftung an das Substrat zu prüfen. Wichtig ist, dass diese Materialien plastischen Verformungen in diesen Prozessen widerstehen und unverändert bleiben, ohne das Substrat zu schäumen. Idealerweise sollten dielektrische Materialien eine hohe Härte und ein hohes Elastizitätsmodul aufweisen, da diese Parameter dazu beitragen, festzustellen, wie ein Material während des Herstellungsprozesses reagieren wird.

Nano-Druckprüfung bei hoher Temperatur

Das Nano-Drucken bei hohen Temperaturen ist sehr wichtig für die Charakterisierung der Materialeigenschaften unter thermischer Spannung, insbesondere für die Quantifizierung der Ausfallmechanismen in thermisch-mechanischen Prozessen. Die Änderung der Probentemperatur während der mechanischen Prüfung ermöglicht nicht nur die Messung von Verhaltensänderungen, die durch Wärme verursacht werden, sondern auch die Quantifizierung der Materialübergangsplastizität, die auf Nanonebene schwer zu prüfen ist.

Industrieanwendungen:

Technische Vorteile:

• Kontinuierliche Steifenmessung (CSM)

• NanoBlitz3D Schnelle mechanische Leistungsverteilung

• NanoBlitz4D Mechanische Leistungs-Tomografie

• ProbeDM Polymerprüfung

• AccuFil-Folienmethode

• 300°C Probenheizung

• Internationale, standardisierte Nano-Prüfung

Optionen für das Upgrade:

Kratzer- und Verschleißprüfoptionen

Kratzer- und Verschleißtests, die eine konstante oder zunehmende Längslast auf die Probenoberfläche aufweisen, während sie durch die Probenoberfläche passiert, können zur Charakterisierung einer Vielzahl von Materialien wie Dünnfolien, zerbrechliche Keramiken und Polymere verwendet werden.

Testoptionen für bioweiche Materialien

Biomaterial-Testmethode mit kontinuierlichen Steifigkeitstests CSM-Charakterisierungsmodule bei etwa 1kPa Bioweichmaterial enthält einen Flachboden-Walzkopf und eine Testmethode zur Messung des Weichmaterialspeicherverlustmoduls,

Testoptionen für DataBurst

Der DataBurst-Modus löst die Datenerfassung bei Geschwindigkeiten von bis zu 100 kHz aus und erfasst sofortige Reaktionen des Materials, wie z. B. Verzahnungen und Bruchphänomene; ermöglicht die Messung der mechanischen Eigenschaften von Materialien mit hoher Spannung unter schrittweisender Belastung; Das Instrument verwendet eine kürzere Zeitkonstante, um den Kunden zu helfen, die reale Reaktion des Materials im Augenblick zu erfassen.

InView offene Softwareentwicklungsplattform

InView nutzt eine offene Software-Schreibplattform, um Kunden bei der Steuerung von Ladung, Messung und Berechnung während des Tests zu helfen. Entwurf neuer oder komplexer Experimente. Die offene Softwareentwicklungsplattform bietet den Kunden eine größere Flexibilität: Sie können die Testdaten einfach sammeln und die Ergebnisse der Endanalyse nutzen. Der Kunde kann die Berechnungsformel durchsuchen, bearbeiten, die Parameter anpassen und ein individuelles Experimentsdesign realisieren; Der Anwender ist frei, Testparameter und -prozesse zu entwerfen und zu ändern, um neue Tests zu erforschen.

TrueTestI-V elektrischer Test

Die TrueTestI-V-Option ermöglicht es dem Anwender, eine bestimmte Spannung auf die Probe aufzubringen und den Strom des Druckkopfes zu messen, um die lokalen Veränderungen der elektrischen Eigenschaften während der nanomechanischen Messung zu charakterisieren.

Aktive Schwingungsisolation mit modularem Gestell

Die Verbesserung der aktiven Isolation auf der Basis der integrierten passiven Isolation des KLA iMicro Nanoprassers bietet eine gute Stabilität und Genauigkeit für hochschwierige nanomechanische Messungen wie ultradünne Folien. Das aktive Isolationssystem reduziert die Schwingungen in allen sechs Freiheitsgraden ohne Anpassungen.

Hochpräzise lineare optische Encoder-Plattform

Die Option des Linearen Optischen Encoders (LOE) verbessert die Positionierungsgenauigkeit des Testprozesses für die Positionierung kleiner Strukturen.

Presskopfsonde und Kalibrierungsproben

Wechselbare Presseköpfe für InForce50, InForce1000 und Gemini-Antriebe umfassen Berkovich-, Stereo-, Vicker- sowie Flachboden- und Kugelpressköpfe.

Messdiagramm des KLA iMicro Nanoprassers: