ברזולוציה גבוהה טופוגרפיה מפות של פני שטחים גדולים באמצעות תכונה תפירה אוטומטית של Nanite AFM מ Nanosurf

נושאים שידונו

רקע
הקדמה
הדמיה של "פיקסל" פאנל LCD

רקע

זה פתק הבקשה מתארת ​​את התכונה תפרים האוטומטי של Nanite Nanosurf AFM ממשק scripting בשילוב עם מומחה דווח Nanosurf תוכנה לניתוח. מדידות AFM בלוח LCD משמשים כדוגמה כדי להדגים כיצד תפרים ולכן יכול לשמש בקלות וביעילות ליצור ברזולוציה גבוהה מפות הטופוגרפיה של פני שטחים גדולים.

הקדמה

הדמיה ברזולוציה גבוהה בטכניקות כמו AFM מוגבלים בדרך כלל בטווח סריקה המקסימלי שלהם. כאשר הן לרוחב רזולוציה גבוהה של AFM ומגוון סריקה גדול נדרשים, תפרים תמונה יכול להיות פתרון. תפרים תמונה משמש בדרך כלל בעת יצירת סצנה פנורמי אחד מתוך מספר רב של תמונות. ב יישום מתקדם יותר, טכניקה זו יכולה לשמש גם כדי לשלב מספר מדידות AFM לתמונה אחת גדולה. לפיכך, AFM הדמיה של פני שטחים גדולים, למשל 1 מ"מ x 1 מ"מ או 100 מיקרומטר x 1 ס"מ, יכול בקלות להיות מושגת.

מערכת Nanite Nanosurf AFM הוא מסוגל למדוד תפר את התמונות חובה מלא באופן אוטומטי. המשתמש רק לציין את גודל התמונה יחיד AFM ואת גודל השטח כדי להימדד. AFM אז דואג לשאר. לאחר המדידה, הדימויים נטענים לתוך מומחה Nanosurf דווח תוכנה שלאחר עיבוד, והם תפרו יחד לתמונה אחת. תמונה זו עדיין מכיל את כל הנתונים המטרולוגי ולכן יכול להיות מנותח כמו כל תמונה אחרת AFM עם כל הפונקציות וניתוח זמינים, כולל מדידות גובה ומרחק, חישוב החספוס, תבואה ניתוח החלקיקים, ניתוח חתך, וכמובן 3D להדמיה.

הדמיה של "פיקסל" פאנל LCD

Modern מסכי טכניקות ייצור שטוח (פלזמה, מסך TFT-LCD, OLED) מבוססים על שכבת מרובת תהליכים המייצרים קטן ומורכב מבנים משטח 3D. מיקרוסקופיה אופטית קונבנציונלית בדרך כלל נופל קצר כשזה מגיע לאמת את תקינות ואיכות מבנים משטח כזה בשלושה ממדים. זה נכון במיוחד עבור ניתוח הכישלון של המשטר משנה מיקרומטר. AFM, מצד שני, הוא הפתרון האידיאלי כדי למדוד נתוני 3D מתאר בדייקנות משנה מיקרומטר. בעזרת הטכניקה תפרים, זה יכול אפילו להיות מושלם על פני שטחים גדולים, כגון מסכי LCD.

באיור 1. מיקרוסקופיה תמונה אופטי של פאנל ה-LCD. תמונה (660 x 660 מיקרומטר מיקרומטר; המוצגים כאן בהגדלה של פי 120) נרשם באמצעות easyScope Nanosurf. LCD יחיד "פיקסל" הוא סגור בתיבת אדום גדול. תיבת לבן קטן המתאים לאזור זה יכול להיות מכוסה בדרך כלל על ידי טווח סריקה של AFM. התוצאה של סריקה כזה מוצג באיור 2.

איור 1 מציג תמונת מיקרוסקופ אופטי של פאנל LCD בהגדלה של פי 120. פיקסל אחד של הלוח המתאים בסעיף סגורה בתיבה האדומה. אזור זה, מדידה מיקרומטר 407 x 407 מיקרומטר, הוא הרבה יותר גדול מאשר באזור זה בדרך כלל יכול להימדד עם AFM, אשר יתאים תיבת לבן קטן באיור 1. איור 2 מראה מדידה בפועל AFM באזור של תיבת לבן. היתרונות של AFM על מיקרוסקופיה אופטית - ברזולוציה גבוהה הרבה יותר, כי מתקבל, ואת הזמינות של נתונים 3D - לעין בבירור.

איור 2. AFM סריקה של אזור פאנל LCD טיפוסי. ברזולוציה גבוהה נתונים טופוגרפיים זמין עבור שטח סריקה מוגבל. סריקה כאן מתאים 74 מיקרומטר x 74 מיקרומטר, ואת תיבת לבן שמוצג באיור 1.

לתמונה פיקסל כולו LCD היה, לעומת זאת, דורשים גודל סריקה כי הוא הרבה יותר גדול מאשר אלו ניתן לקבל תמונה AFM יחיד. הדרך לעקוף את המכשול הזה, הוא השימוש של מדידה אוטומטית של שטחי מדגם מרובים, ולאחריו תפרים של שהתקבל תמונות AFM. הכדאיות של תהליך זה מודגם בדוגמה הבאה, הממחישה כיצד מטריצה ​​של תמונות 5x5 AFM נרכשה על פאנל LCD ותפרו יחד לתמונה מוגדלת. המכשיר משמש בתהליך זה היה Nanite Nanosurf ב AFM עם שלב ATS-A100 תרגום אוטומטי.

לאחר הרכבה מדגם LCD על הבמה תרגום, בקצה שלוחה AFM הוצב על האזור של עניין, ואת התסריט תפרים החלה (איור 3). עם להגדיר את הפרמטרים הרצויים, מערכת AFM אוטונומי רכשה את כל התמונות, הציל את כל המידות קבצים, והועברו אלה את דו"ח המומחה Nanosurf תוכנה, שם מודול תפירה של תוכנית זו תפר את כל הקבצים יחד (ראו תרשים 4). ייצוג 3D של התוצאה מוצג באיור 5, אשר מראה כיצד בצורה חלקה את תמונות בודדות ימוזגו לתוך אחד.

איור 3. התסריט תפירה פועל התוכנה לשלוט Nanosurf. תיבה אדומה מראה את הדו תפירה לשאול את המשתמש לספק פרמטרים בסיסיים בתהליך התפירה.

איור 4. את ממשק מודול תפירה של תוכנה מומחה דווח Nanosurf. פקודות פשוטה אך רבת עוצמה לאפשר לכל אחד לבצע תפירה כדי ליצור תוצאות מקצועיות.

איור 5. ייצוג 3D של תמונה AFM תפור. התמונה (המקביל ל התוצאה תפרים באיור 4), המוצגים כאן בהגדלה של פי 200, מדגים כיצד בקלות ברזולוציה גבוהה 3 מימדי נתונים ניתן לרכוש באמצעות Nanite Nanosurf ב AFM ו שלב התרגום האוטומטי. הוא גם מדגים כיצד חלקה תוצאה של תהליך התפירה הוא.

שימוש אפילו תמונות בודדות יותר AFM (10x10) עבור תהליך התפירה הביאו ברזולוציה גבוהה טופוגרפית המפה (איור 6) של שטח פני גדול עוד יותר של פאנל ה-LCD (560 x 570 מיקרומטר מיקרומטר, לאחר ניתוק הקצוות הגסים), דומה כמעט בגודל התמונה האופטי שמוצג באיור 1. יותר מ אחד שלם פיקסל LCD ניתן בבירור להבחין.

איור 6. AFM תמונה תפרים של פאנל ה-LCD. תמונה (560 x 570 מיקרומטר מיקרומטר, המוצגים כאן בהגדלה של פי 160) היא תוצאה של תמונות 10x10 רשמה ותפרו באמצעות Nanite Nanosurf B ו התכונות תפרים לחוק הפיקוח על Nanosurf ותוכנה דוח. התוצאה היא דומה בגודלו תמונה אופטי שמוצג באיור 1, אבל במקרה הזה מציע הרבה יותר בפירוט נתוני 3D.

השימוש בנתונים כגון משטח גדול AFM ב בקרת איכות הייצור פאנל LCD מספק מידע מפורט בנוגע מיקרו ייצור צעדים בודדים התהליך, ומאפשרת אישור אצווה חכם או דחייה של המון הייצור. בנוסף, המידע המסופק על ידי מדידות AFM - בפרט מדידות AFM פורש פני שטחים גדולים, כמו במקרה של תפרים - יכול גם לשמש כדי לכוון את הפרמטרים הייצור הרבה בעתיד.

זה להפוך את AFM לא רק בקרת איכות מכשיר המספק את הרזולוציה הגבוהה ביותר בתהליכי בקרת איכות תעשייתית, אלא גם כלי אופטימיזציה ערך במהלך פיתוח מוצר וייצור. המבצע אוטונומית, הטיפול קל, יחס מעולה מחיר / ביצועים של Nanite Nanosurf AFM להפוך אותו לכלי אידיאלי עבור תעשיות קטנים וגדולים כאחד לעבור בקרת האיכות שלהם לתוך המאה ה -21.

מקור: Nanosurf

לקבלת מידע נוסף על מקור זה בקר Nanosurf