Трехмерный Поверхностный Профилировать с Profilers Поверхности Dektak и ПО Анализа Зрения

Покрытые Темы

Введение
Измерение 3D с Dektak и Зрением
Характеризация Поверхности 3D За 2D Ра
Сплющивать Фильтры и Маскировать Термин
Гибкость для Настраивать Программы 3D
Возможности Подъема 3D
Точное Толкование Z-Высоты
Надежные Измерения Вершины, Формы и Наклона
Заключение
О Поверхностях Bruker Nano

Введение

Это примечание по применению описывает преимущества вариантов измерения 3D доступных до ПО анализ Profiler и Vision® 3D Грифеля Dektak® Bruker сочетание из.

Измерение 3D с Dektak и Зрением

Profilers грифеля Dektak конструированы для того чтобы поддержать оба 2D и 3D поверхностные профилирующ, с этапами точности, направляющими штырями вафли, воображением видео цвета, предварительными параметрическими инструментами анализа данных и другими характеристиками для конюшни, и весьма repeatable, поверхностными измерениями формы.

Предварительные возможности разрешения позволяют пользователям визуально интерпретировать шершавость дефекта, симметрия и разрешение процесса. Profilers грифеля Dektak включают точность шагать Y-osи 1um для более высоких общих характеризации 3D и разрешения. Это более высокое разрешение Y-osи, как показано в диаграмме 2, показывает малые дефекты и метки tooling и точно измерения шершавость.

ПО Анализа Зрения добавляет ряд анализов, фильтров, маскируя возможностей, databasing, статистик и ввоза/функциональности экспорта к profilers Dektak. Вождь среди этих характеристик способность автоматически совместить множественные следы в точную карту 3D поверхностей точности и манипулировать его используя очень короткое, ясное, дружественное меню.

Характеризация Поверхности 3D За 2D Ра

В много применений, 2D средняя шершавость (Ra) единственный параметр определенный для контролировать поверхностную текстуру. Пока Ра обеспечивает быстрый датчик общей шершавости, он обеспечивает меньшюю проницательность в функциональные характеристики поверхности. Наоборот, метрология 3D обеспечивает ясное изображение поверхностной характеризации над всей областью. Значительно больше данных доступны чем возможна с одиночной линией профилем. Риск использования 2D Ра как единственный датчик что часть может быть в пределах катиона specifi через одиночный 2D профиль (или даже забор 2D профилей), но может все еще потерпеть неудачу в фактической функции потому что одиночный 2D профиль пропустил дефект или другие характеристики поверхности который были бы охотно очевидн в карте зоны 3D (см. диаграмму 3).

Диаграмма 3. изображение 3D произведенное на Dektak 150 коллоидов кремнезема 340nm на кварце. Заметьте малые рему на более больших характеристиках с глубокими crevasses. Этот образец показывает diffi culty характеризуя сложные поверхности с 2D les profi в отличие от производить карту зоны 3D. (Образец обеспеченный Tomika Velarde Исследовательской Группы Wirth.)

Очень более всестороннее толкование поверхностной функциональности можно вывести используя варианты визуализирования 3D, фильтровать и анализа в Зрении. Специфические параметры 3D, как комплект параметра S, могут быть используемыми как очень более содержательными переменными величинами управления производственным процессом. Как примеры, анализ 3D может квантифицировать способность опорной площади сохранить масло, визуально яркость почищенного щеткой металла fi nish, или тенденцию сопрягая поверхности тараторить должно к регулярно размечаемым подвергая механической обработке меткам. Подгонянные параметры можно также произвести для того чтобы отслеживать очень специфические функциональные аспекты поверхностной текстуры.

На Диаграммы 4a и 4b показано профиль таких же данных показанных в диаграмме 3. ПО Зрения обеспечивает разнообразие фильтры данных, включая programmable фильтры низкопроходных, медианных, высокопроходных и Фурье. На Диаграмму 4a показано поперечное сечение unfiltered диаграммы 3 данных с измеренным Ра 833 нанометров. На Диаграмму 4b показано такой же набор данных после того как высокопроходный фильтр прикладной для того чтобы фильтровать вне низкочастотные более большие пики и долины, показывая более малые рему на поверхности. Данные с экспонатами высокопроходного фильтра прикладной очень больше точности, уменьшая Ра больше чем фактор 10 до номинально около 70 нанометров.

Диаграмма 4a. ПО Зрения обеспечивает ряд фильтров для манипулируя данных. Здесь, показаны данные ltered unfi от диаграммы 3. Профиль данных имеет измеренный Ра 833nm.

Диаграмма 4b. Высокопроходное lter fi на наборе данных в диаграмме 4a фильтрует вне низкочастотные более большие пики и долины для того чтобы показать более малые рему на поверхности и позволить шершавость быть измеренным более точно (примечание: Ра = 70nm после высокопроходного фильтра прикладной).

Сплющивать Фильтры и Маскировать Термин

Вторичный метод правильно интерпретировать высоты каждого следа использовать Dektak «Сплющивая» характеристики внутри пакет программ Зрения. Левейшее изображение в диаграмме 5 показывает первоначальные данные карты 3D с горизонтальными артефактами развертки которые могут быть причинены термальными смещением или вибрацией. Изображение на праве показывает такие же данные после того как сплющивая алгоритм прикладной.

Диаграмма 5. ПО Зрения Dektak 150 имеет специальную характеристику которая может фильтровать вне артефакты развертки причиненные термальными смещением или вибрацией во время деятельности карты 3D.

ПО Зрения также позволяет маскам терминам быть прикладной извлечь характеристики которые могут присутствовать через некоторые следы но не в других. Маски Терминам могут позволить сплющивая алгоритм быть прикладной к выбранной зоне данных извлечь артефакты развертки. Совместно, эти 2 метода предусматривают превосходное толкование Z-Высот для каждого следа, и таким образом включают превосходный отображать 3D характеристик.

В дополнение к lters fi данных, ПО Зрения обеспечивает множественные палитры цвета которые позволяют различные поверхностные характеристики быть увеличенным и выделенным (см. диаграмму 6). Оно даже обеспечивает способность сделать поверхностный взгляд «глянцеватым» или изменить угол и интенсивность светлого shading изображения.

Диаграмма 6. ПО Зрения может быть использована для того чтобы акцентировать данные путем использование различных lters fi и палитр цвета для того чтобы выделить и принести вне различные характеристики изображения.

Гибкость для Настраивать Программы 3D

ПО Dektak включает несколько характеристик которые позволяют пользователю оптимизировать скеннирование для самых лучших скорости/наиболее хорошо разрешения. Оно смогите быстро и легко быть использовано для того чтобы настроить и работать карты 3D с разнообразие различными параметрами для того чтобы приспособить множественные приложения. Profilers Dektak производят карты 3D путем совмещать нескольк индивидуальное profi le измерение или следы в графический файл 3D. Пользователь может визуально определить область которой нужно быть отображанным путем использование микроскопа видео цвета. Оператор просто использует мышь для того чтобы выбрать размер X и Y сферы интересов, и ПО автоматически высчитывает длину и ширину области, котор нужно измерить, так же, как положение старта развертки (см. диаграмму 7). Как Только оператор выбирает область быть отображанным, разрешение карты может быть определено путем выбирать пожеланы, что отображают сколько индивидуальных следов область, так же, как разрешение каждого индивидуального следа. До 500 следов можно использовать для того чтобы создать карту с минимальным дистанционированием 1 микрона в след.

Диаграмма 7. Это видеоизображение такого же образца в диаграммах 3-6 показывает как programmable этап образца можно использовать для того чтобы определить X-Y размер карты 3D.

Возможности Подъема 3D

Profilers Грифеля все еще в большинстве использованы для того чтобы получить 2D profi le измерение вернее чем произвести изображения 3D. Основная причина для этого что 2D profilers типично более менее дорогие чем инструменты измерения 3D. Одно главное преимущество Dektak что оно обеспечивает относительно разрешение низкой цены для воображения 3D и анализа. Другое преимущество (которое никакое другое ler profi грифеля не предлагает) что 2D модель Dektak можно модернизировать к системе метрологии 3D путем модернизировать от ручного этапа образца к programmable располагать образца.

Точное Толкование Z-Высоты

В profiler грифеля, карта 3D построена вверх от серии 2D следов. Точно для того чтобы отобразить поверхность, необходимо правильно интерпретировать высота Z (вертикальная) каждого следа по отношению к другим. Другие profilers с возможностями 3D делают предположение что каждый след начинает на такой же высоте Z. Этот метод сделал бы его невозможным к точно образцам изображения и измерения как одно в диаграмме 3, где каждая развертка начинает на различный этап в оси Z. Dektak создает карту 3D путем снабжать ссылками все последующие частные значения к очень первому частному значению принятому в очень первом следе. Это приводит к в точных измерениях и воображении 3D поверхности в вопросе.

Надежные Измерения Вершины, Формы и Наклона

Адресована подобная возможность измеряя высоту сферически или асферических поверхностей, как microlenses, объектив отливает в форму, припой bumps, Etc. С простыми 2D измерениями профиля, оно очень трудна для того чтобы определить вершину сферически формы с одиночной разверткой. Изменение только немного 100 микронов в положении старта развертки может произвести довольно разницу в измерениях вершины. Отступление может быть в геометрической прогрессии более высоко в зависимости от погнутости объектива. Используя 3D отображать всегда захватывает истинную вершину, приводящ к в сильно надежных измерениях высоты.

Во Время развертки, грифель делает поворот и отбрасывает вертикально в образовывая дугу движении. Это движение дуги может произвести ошибки в измерениях наклона по мере того как грифель едет вверх по одной стороне наклона и опускает другое. На Диаграмму 8 показано установленный пирамидкой стандарт тарировки, который 2D профиль произведенный от изображения 3D. Темная линия показывает аффект образовывая дугу движения грифеля к данным по мере того как наклон на левую сторону пирамидки как не крут как отставая наклон на правильную позицию пирамидки, давая возникновение которое стандарт не сферически. ПО Зрения включает специальный фильтр Микроформы вводить поправку на образовывая дугу движение грифеля. Вычисляйте 8a в экспонатах серого цвета такие же данные с lter fi Микроформы прикладной для того чтобы исправить углы наклона и обеспечить истинную сферически форму объектива. Вычисляйте выставки 8b решетка 90 градусов симметричная, которой confi rms серый цвет исправило изображение развертки.

Диаграмма 8. ПО Зрения содержит lter fi «Микроформы» для того чтобы обеспечить более точный наклон и измерения формы путем извлекать форму грифеля образовывают дугу. Форму полагаться тарировки стандартный (линия) к праву должному к движению грифеля во время развертки можно увидеть в 8a. Серая область фактическая поверхность. Решетка 90 градусов симметричная очевидна в 8b.

Furthermore, ПО Зрения включает Анализ Multi-Зоны который препятствует ne defi пользователя и сравнивает множественные характеристики в пределах набора данных. На Диаграмму 9 показано сырцовые развертку и карту блока рему припоя. Используя multi функцию анализа зоны в Зрении, высота каждого рему, диаметр и coplanarity могут быть охотно решительно. Данные можно также ехпортировать по мере того как архив .csv, и сохранить в ориентированной на заказчика базе данных для отслеживать и управления производственным процессом.

Диаграмма 9. Характеристика анализа Multi-Зоны ПО Зрения автоматически обеспечивает высоту и измерения диаметра множественных рему в пределах 3D отображают.

Заключение

Традиционно, lers profi грифеля confi ned к 2D анализу, однако, выдвижения в оборудование и функциональность ПО значительно расширяли грифель профилируя возможности. Теперь, измерение 3D возможно, обеспечивающ всесторонние визуализирование и квантификацию поверхностей точности для точной оценки параметров процесса и функциональности части. От калибруя глубины etch нанометр-маштаба к измеряя поверхностной шершавости на, котор подвергли механической обработке частях, ПО анализа Profilers и Зрения Грифеля Dektak сочетание из предлагает самый точный и repeatable метод характеризации 3D доступный сегодня.

О Поверхностях Bruker Nano

Bruker Nano обеспечивает Атомные продукты Микроскопа Усилия/Микроскопа Зонда Скеннирования (AFM/SPM) которые стоят вне от других имеющих на рынке систем для их робастных конструкции и легкия в использовании, пока поддерживающ самое высокое разрешение. Головка NANOS измеряя, которая часть всех наших аппаратур, использует уникально волоконнооптический интерферометр для измерять консольное отклонение, которое делает компакт настроения так что оно не большле чем стандартная задача микроскопа исследования.

Источник: Поверхности Bruker Nano.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Поверхности Bruker Nano.