Tredimensionellt Ytbehandla att Profilera med Dektak Ytbehandlar Profilers och VisionAnalysProgramvara

Täckte Ämnen

Inledning
Mätning 3D med Dektak och Vision
3D Ytbehandlar 2D Ra för KarakteriseringDet okända
Utslätning Filtrerar och Benämner att Maskera
Böjlighet för Inställning - upp Program 3D
Kapaciteter för Förbättring 3D
Exakt Z-Höjd Tolkning
Den Pålitliga Apexen, Bildar och Sluttar Mätningar
Avslutning
Om Nano Bruker Ytbehandlar

Inledning

Denna applikation noterar beskriver fördelarna av alternativ för mätningen som 3D är tillgängliga till och med en kombination programvara av Brukers för Profileren och Vision® 3D för den Dektak® Nålen för analys.

Mätning 3D med Dektak och Vision

Dektak nålprofilers planläggs för att stötta båda 2D, och 3D ytbehandlar att profilera, med precision arrangerar, rånjusteringen klämmer fast, färgar videopn avbilda, bearbetar avancerad parametrisk dataanalys och andra särdrag för stall, och extremt repeatable, ytbehandla formar mätningar.

De avancerade upplösningskapaciteterna låter användare visuellt tolka hoppar av roughness, symmetri och bearbetar upplösning. De Dektak nålprofilersna möjliggör axeln för 1um som Y kliver exakthet för högre total- karakterisering 3D och upplösning. Denna högre Y-axelupplösning, som visat in figurera 2, avslöjer litet hoppar av och som bearbetar, markerar och mäter exakt är roughness.

VisionAnalysProgramvara tillfogar en spänna av analyser, filtrerar och att maskera kapaciteter, databasing, statistik och importen/exportfunktionsduglighet till Dektak profilers. Chefen bland dessa presenterar är kapaciteten till sammanslutningmultipeltraces in i en exakt 3D kartlägger automatiskt av precision ytbehandlar och behandlar den som använder en mycket kort, klar användarvänlig meny.

3D Ytbehandlar 2D Ra för KarakteriseringDet okända

I många applikationer är 2D genomsnittliga (Ra) roughness sulaparametern som specificeras för att övervaka, ytbehandlar texturerar. StundRa ger ett snabbt mätinstrument av allmän roughness, det ger lite inblick in i de funktionella kännetecknen av ytbehandla. Omvänt ger metrology 3D ett klart föreställer av ytbehandlar karakterisering över ett helt område. Markant är mer data tillgängliga, än är möjligheten med en singel fodrar profilerar. Riskera av att använda 2D Ra som det enda mätinstrumentet är att en del kan vara väl inom specificationen över en singel 2D profilerar (eller även en provtagning av 2D profilerar), yet kan stilla kuggning i faktiskt fungerar, därför att singeln 2D profilerar missa en hoppa av, eller annan ytbehandlar särdrag som skulle är klart tydliga i ett område 3D kartlägger (se för att figurera 3).

Figurera 3. 3D avbildar frambragt på Dektaken 150 av colloids för silicaen 340nm på kvartar. Notera de små bulorna på större särdrag med djupa sprickor. Detta tar prov shows diffien som det culty karakteriserande komplex ytbehandlar med 2D profiles, som motsatt till att frambringa ett område 3D kartlägga. (Ta Prov förutsatt att av Tomika Velarde av den Wirth ForskningGruppen.),

En mycket mer omfattande tolkning av ytbehandlar funktionsduglighet kan härledas genom att använda alternativen för visualization 3D, filtrera och analysi Vision. Specifika parametrar 3D, liksom S-parameteruppsättningen, kan vara använt så mycket mer meningsfull processaa kontrollerar variabler. Som exempel kan analys 3D kvantifiera kapaciteten av uthärda ytbehandlar för att behålla olja, belägger med metall visuellt hjälpmedelljusstyrkan av borstad nish fi, eller tendensen av para ihop ytbehandlar för att snacka regelbundet görat mellanslag bearbeta med maskin markerar tack vare. Skräddarsy parametrar kan också frambringas för att spåra mycket specifika funktionella aspekter av ytbehandlar texturerar.

Figurerar 4a, och showen 4b en profilera av de samma datan som in visas, figurerar 3. Visionprogramvaran ger en variation av data filtrerar, passerar den inklusive programmerbara lowen, median-, passerar kicken, och Fourier filtrerar. Figurera shows 4a som ett tvärsnitt av det ofiltrerat figurerar 3 data med en mätt Ra av 833 nanometers. Figurera shows 4b den samma dataseten, efter en kick har passerat har filtrerat har applicerats för att filtrera ut lowen - större frekvens nå en höjdpunkt och dalar som avslöjer de mindre bulorna på ytbehandla. Datan med kicken passerar filtrerar applicerade utställningar mycket mer exakthet som är förminskande Raen vid mer än en dela upp i faktorer av tio till nominellt omkring 70 nanometers.

Figurera 4a. Visionprogramvara ger en spänna av filtrerar för behandlande data. Här figurerar unfien ltered datan från 3 visas. Tvärsnittet av data har en mätt Ra av 833nm.

Figurera 4b. En kick passerar fi-lter på dataseten figurerar in 4a filtrerar ut lowen - större frekvens nå en höjdpunkt och dalar för att avslöja de mindre bulorna på ytbehandla och för att möjliggöra roughnessen som ska mätas exaktare (notera: Ra = 70nm, efter kicken har passerat, filtrerar har applicerats).

Utslätning Filtrerar och Benämner att Maskera

En sekundär metod av korrekt att tolka höjderna av varje trace är att använda Dektaken ”som Slätar” särdrag inom Visionprogramvaran ut, paketerar. De längst till vänster avbildar figurerar in 5 shows som rå data av en 3D kartlägger med horisontalbildläsningskulturföremål, som kan orsakas av termisk driva eller vibration. Avbilda på rätten visar de samma datan, efter den slätande ut algoritmen har applicerats.

Figurera 5. Den Dektak 150 Visionprogramvaran har ett specialt särdrag som kan filtrera ut avläser kulturföremål som orsakas av termisk driva, eller vibrationen under en 3D kartlägger funktion.

Visionprogramvara låter också benämner maskerar för att appliceras för att ta bort särdrag som kan vara närvarande över några traces men inte i andra. Benämner maskerar kan möjliggöra den slätande ut algoritmen som ska appliceras till ett utvalt område av data för att ta bort bildläsningskulturföremål. Tillsammans ger möjliggör dessa två metoder den utmärkta tolkningen av Z-Höjderna för varje trace och thus utmärkt kartlägga 3D av särdragen.

Förutom datafi-lters ger Visionprogramvaran multipel färgar paletter som möjliggör olikt ytbehandlar särdrag som ska förhöjs och markeras (se för att figurera 6). Den ger även kapaciteten att göra ytbehandlalooken ”skina” eller att ändra meta och styrkan av ljust skugga av avbilda.

Figurera 6. Visionprogramvara kan vara van vid accentuerar datan, genom att använda olika fi-lters och färgar paletter för att markera och komma med ut olika särdrag av avbilda.

Böjlighet för Inställning - upp Program 3D

Den Dektak programvaran inkluderar ett nummer av särdrag som låter en användare optimera scanningen för bäst rusar/bäst upplösning. Den kan snabbt, och lätt att vara van vid ställa in, och körningen 3D kartlägger med en variation av olika parametrar för att hysa multipelapplikationer. Dektak profilers frambringar 3D kartlägger, genom att kombinera som är flera individ profi le mätning, eller traces in i en 3D avbildar sparar. Användaren kan visuellt bestämma området som behöver att kartläggas, genom att använda färgavideomikroskopet. Operatören använder enkelt musen för att välja Xet, och Y-grad av området av intresserar, och programvaran beräknar automatiskt längden och bredden av området som ska mätas såväl som bildläsningsstartläget (se för att figurera 7). När operatören väljer området för att kartläggas, kan upplösningen av kartlägga vara beslutsam, genom att välja, hur många individtraces önskas för att kartlägga området, såväl som upplösningen av varje individtrace. Upp till kan 500 traces vara van vid skapar en kartlägga med minimum göra mellanslag av 1 mikron per trace.

Figurera 7. Denna video avbildar av samma tar prov figurerar in 3-6 shows hur de programmerbara tar prov arrangerar kan vara van vid bestämmer X-Y graden av en 3D kartlägger.

Kapaciteter för Förbättring 3D

Nålprofilers är stilla i hög grad van vid erhåller 2D profi le mätning ganska, än att frambringa 3D avbildar. Det primärt resonerar för detta är, att 2D profilers är typisk mindre dyra, än mätningen 3D bearbetar. En ha som huvudämne fördel av Dektaken är att den ger ett förhållandevis lågt kostar lösningen för 3D-att avbilda och analys. En Annan fördel (som ingen annan nålprofiler erbjuder), är, att 2D modellerar av Dektaken, kan förbättras till ett system för metrology 3D, genom att förbättra från en handbok, tar prov arrangerar till programmerbart tar prov positionering.

Exakt Z-Höjd Tolkning

I en nålprofiler kartlägger en 3D byggs upp från en serie av 2D traces. Att exakt kartlägga ytbehandla är det nödvändigt korrekt att tolka höjden för Z (lodlinje) av varje tracesläkting till andra. Andra profilers med kapaciteter 3D gör antagandet som varje trace börjar på den samma Z-höjden. Denna skulle teknik gör det omöjligt exakt att avbilda, och att mäta tar prov något liknande som den figurerar in 3, var varje bildläsning börjar på ett olikt pekar i Z-axeln. Dektaken skapar en 3D kartlägger, genom att hänvisa till alla följande data, pekar till de första datan pekar mycket taget i mycket den första tracen. Detta resulterar i exakta mätningar, och att avbilda 3D av ytbehandla ifrågasätter in.

Den Pålitliga Apexen, Bildar och Sluttar Mätningar

En liknande utmaning tilltalas, när när du mäter höjden av sfäriskt eller aspherical ytbehandlar, liksom microlenses, linsformar, lödmetall knuffar till, Etc. Med enkel 2D profilerar mätningar, det är mycket svår att bestämma apexen av ett sfäriskt formar med en singelbildläsning. En variation av endast några hundra mikroner i bildläsningsstartläget kan jordbruksprodukter ganska en skillnad i apexmätningarna. Avsteget kan vara exponentially högre beroende av krökningen av linsen. Genom Att Använda 3D som alltid kartlägger tillfångataganden den riktiga apexen och att resultera i högt pålitliga höjdmätningar.

Under en bildläsning hänger nålen, och gungor vertikalt i en ljusbågsbildning vinkar. Denna båge vinkar kan jordbruksprodukterfel in slutta mätningar, som nålen rider upp en sida av slutta och besegrar annan. Figurera 8 shows en standard pyramiden konfigurerad kalibrering, som är 2D profilerar frambragt från en 3D avbildar. Mörkret fodrar shows som affekten av ljusbågsbildningen vinkar av nålen till datan, som slutta på vänster sida av pyramiden inte är så brant, som skugga sluttar på rätsidan av pyramiden och att ge det utseendemässigt som det standart inte är sfäriskt. Visionprogramvaran inkluderar en special MicroForm filtrerar för att korrigera för ljusbågsbildningen vinkar av nålen. Figurera 8a i grå färgutställningarna de samma datan med MicroFormfi-lteren som appliceras för att korrigera slutta, metar och ger det riktiga sfäriskt formar av linsen. Figurera shows 8b 90 grad det symmetriska gallret, som confien rms de korrigerade grå färg avbildar av bildläsningen.

Figurera 8. Visionprogramvara innehåller ”en MicroForm” fi-lter för att ge exaktare sluttar och formar mätningar, genom att ta bort forma av nålbågen. Forma av en standard (fodra), benägenhet för kalibrering till rätten tack vare vinka av nålen under bildläsningen kan ses i 8a. Grå färgområdet är det faktiskt ytbehandlar. 90 grad det symmetriska gallret är tydligt i 8b.

Dessutom inkluderar jämför Visionprogramvara enRegion Analys, som låter en användaredefine, och multipelsärdrag inom en dataset. Figurera 9 shows en rå bildläsning och kartlägga av en lödmetallbulasamling. Genom Att Använda den mång- regionanalysen fungera i Vision, höjden av varje bula, diametern, och coplanarityen kan vara klart beslutsam. Datan kan också exporteras, som en .csv sparar, och lagrat i en customizable databas för att spåra och processaa kontrollera.

Figurera 9. Mång--Regionen analyssärdrag av Visionprogramvaran ger automatiskt höjd, och diametermätningar av multipeln knuffar till inom en 3D kartlägger.

Avslutning

Traditionellt har nålprofilers varit confien ned till 2D analys, emellertid har framflyttningar i maskinvara och programvarufunktionsduglighet väldeliga utvidgat nålen som profilerar kapaciteter. Nu är mätningen 3D möjligheten, ytbehandlar att ge omfattande visualization och quantification av precision för exakt bedömning av processaa parametrar och delfunktionsduglighet. Från mått nanometer-fjäll etsa djup till att mäta ytbehandlar roughness på bearbetade med maskin delar, erbjuder kombinationen programvara av för för Dektak NålProfilers och Vision för analys den tillgängliga exaktaste och mest repeatable metoden av karakteriseringen 3D i dag.

Om Nano Bruker Ytbehandlar

Nano Bruker ger Atom- produkter för det StyrkaMikroskop-/ScanningSondMikroskopet (AFM/SPM), som står ut från annan kommersiellt - tillgängliga system för deras robustt design och lindra-av-bruk, stunden som underhåller den högsta upplösningen. NANOSEN som mäter huvudet, som är den vår delen allra, instrumenterar, använder en unik fiber-optisk interferometer för att mäta cantileveravböjningen, som gör överenskommelsen för ställa in så, att den är inte större än ett standart forskningmikroskopmål.

Källa: Nano Bruker Ytbehandlar.

För mer information på denna källa behaga besök Nano Bruker Ytbehandlar.