三维表面描出与 Dektak 表面仿形铣床和远见分析软件

包括的事宜

简介
3D 与 Dektak 和远见的评定
3D 在第 2 镭之外的表面描述特性
铺平补白和术语屏蔽
设置的 3D 程序灵活性
3D 升级功能
准确 Z 高度解释
可靠的尖顶、表单和倾斜评定
结论
关于 Bruker 纳诺表面

简介

此应用注解描述 3D 评定选项的好处可用通过 Bruker 的 Dektak® 铁笔仿形铣床和 Vision® 3D 的组合分析软件。

3D 与 Dektak 和远见的评定

Dektak 铁笔仿形铣床被设计支持表面两个第 2 和的 3D 描出，与精确度阶段、薄酥饼定位销、彩色影象想象、先进的参数数据分析工具和其他功能稳定的和非常可重复，表面形状评定。

先进的解决方法功能允许用户视觉上解释缺陷坎坷、对称和进程解决方法。 Dektak 铁笔仿形铣床启用 1um Y轴更高的整体 3D 描述特性和解决方法的跨步准确性。 此更高的 Y轴解决方法，如图 2 所显示，显示小的缺陷，并且凿出的装饰标记和准确地评定是坎坷。

远见分析软件添加分析、补白，屏蔽的功能， databasing，统计数据和导入/导出功能的范围到 Dektak 仿形铣床。 使用一个非常短，清楚，用户友好菜单，在这些功能中的院长是这个能力自动地结合多个跟踪到精确度表面准确 3D 映射和操作它。

3D 在第 2 镭之外的表面描述特性

在许多应用，第 2 平均坎坷 (Ra)是为监控表面纹理指定的这个唯一的参数。 当镭提供通用坎坷时一个快速测量仪，它提供一点答案到表面的功能特性。 相反地， 3D 计量学提供表面描述特性的一张清楚的照片在一整个区的。 更数据比对一条个别线路配置文件可用的可能的。 使用第 2 镭的风险作为唯一的测量仪是零件可以是在一个唯一第 2 个配置文件 (甚至第 2 个配置文件间抽样的 specifi 正离子内)，可能仍然失效实际功能，因为这个唯一第 2 个配置文件错过了是容易地明显的在 3D 区映射的缺陷或其他表面功能 (参见图 3)。

在石英的图 3. 3D 在 Dektak 生成的图象 340nm 硅土胶体 150。 注意在更大的功能的小的爆沸与深裂隙。 此范例显示 diffi 与第 2 profi les 的 culty 分析的复杂表面与生成 3D 区映射相对。 (Wirth 研究小组的 Tomika 提供的范例 Velarde。)

使用在远见的 3D 形象化，过滤和分析选项表面功能的一个更加全面的解释可以派生。 特定 3D 参数，例如 S 参数集，可以是使用的一样更加有意义的程序控制的变量。 作为示例， 3D 分析可能定量支撑表面的能力保留油、 nish 一种掠过的金属 fi 的视觉亮光或者一个啮合面的倾向喋喋不休由于有规律地空间的用机器制造的标记。 自定义的参数可能也被生成跟踪表面纹理的非常详细的功能方面。

图 4a 和 4b 显示在图显示的同样数据的配置文件 3. 上。 远见软件提供各种各样的数据补白，包括可编程序的低通，中间，高通和傅立叶补白。 图 4a 显示未过滤的图 3 与 833 毫微米被评定的镭的数据的横断面。 图 4b 显示同一数据集，在应用一台高通滤波器过滤低频率更大的峰顶和谷后，显示在表面的更小的爆沸。 与被应用的高通滤波器的数据比系数陈列更多准确性，使镭降低由更多十到名义上大约 70 毫微米。

图 4a。 远见软件为操作的数据提供补白的范围。 这里，从图 3 的 unfi ltered 数据显示。 数据的横断面有 833nm 被评定的镭。

图 4b。 在数据集的一高通 fi lter 在图 4a 过滤低频率更大的峰顶和谷显示在表面的更小的爆沸和使坎坷更加准确地被评定 (附注： 适用在高通滤波器以后的镭 = 70nm)。

铺平补白和术语屏蔽

正确解释高度一个附属方法每跟踪将使用 “铺平”在远见软件包内的 Dektak 功能。 最左边的图象在表 5 显示 3D 映射的原始数据与可以由热量偏差或振动造成的水平的扫描人工制品的。 在运用了后，在右边的图象显示同样数据这个铺平的算法。

图 5。 Dektak 150 远见软件有可能过滤热量偏差或振动造成的扫描人工制品在 3D 映射运算时的特殊功能。

也允许术语屏蔽应用远见软件去除可能是存在有些跟踪间，但是不在其他的功能。 术语屏蔽可能使这个铺平的算法被运用于数据一个卡普坦选区去除扫描人工制品。 同时，这两个方法为每跟踪提供 Z 高度的非常好的解释和因而启用非常好 3D 映射功能。

除数据 fi lters 之外，远见软件提供使多种表面功能被提高和被显示的多个色板显示 (参见图 6)。 它甚而提供这个能力使表面查找 “发光”或更改这个图象的轻的阴影的角度和强度。

图 6. 远见软件可以用于强调数据通过使用不同的 fi lters 和色板显示显示和提出这个图象的多种功能。

设置的 3D 程序灵活性

Dektak 软件包括允许用户优选最佳的速度/最好解决方法的扫描的一定数量的功能。 它可能迅速和容易地用于设置和运行 3D 映射以各种各样不同的参数适应多种应用软件。 Dektak 仿形铣床通过结合生成 3D 映射几单个 profi le measurements 或跟踪到 3D 镜象文件。 这个用户能视觉上确定通过使用彩色影象显微镜，需要被映射的区。 这个运算符使用这个鼠标选择兴趣范围的 X 和 Y 区域，并且这个软件自动地计算将被评定的区的长度和宽度，以及扫描启动地点 (参见图 7)。 一旦这个运算符选择区被映射，映射的解决方法可以取决于选择多少各自的跟踪欲映射区，以及每单个跟踪的解决方法。 500 跟踪可以用于用 1 微米一个最小的间隔每跟踪创建映射。

图 7。 同一个范例的此视频图象在表 3-6 显示可编程序的范例阶段如何可以用于确定 3D 映射的 X - Y 的区域。

3D 升级功能

铁笔仿形铣床主要仍然用于获得第 2 profi le measurements 而不是生成 3D 图象。 此的主要原因是第 2 台仿形铣床比 3D 评定工具典型地较低花费。 Dektak 的一个专业好处是它为 3D 想象和分析提供一个相对地低成本解决方法。 其他铁笔 profi ler 不提供) 的另一个好处 (是 Dektak 的第 2 个设计可以被升级到 3D 计量学系统通过升级从一个手工范例阶段到可编程序范例确定。

准确 Z 高度解释

在铁笔仿形铣床， 3D 映射从一系列的第 2 跟踪被加强。 准确地映射表面，正确地解释 Z (垂直的) 是必要的高度每跟踪相对其他。 其他仿形铣床以 3D 功能做这个假定每跟踪开始在同一个 Z 高度。 此技术将准确地使不可能对象那个的图象和评定范例在表 3，其中每扫描开始在 Z轴的不同的点。 Dektak 通过引用所有随后的数据点创建 3D 映射对被采取的首先数据点在首先跟踪。 这导致正在考虑中的表面的准确评定和 3D 想象。

可靠的尖顶、表单和倾斜评定

一个相似的挑战解决，当评定高度球状或非球面的表面，例如 microlenses，透镜铸造时，焊剂碰撞等等。 简单的第 2 个配置文件评定，确定球状形状的尖顶与唯一扫描的是非常难的。 仅几百微米的差异在扫描启动地点可能相当引起在尖顶评定上的一个区别。 偏差可以是按指数规律地高根据透镜的曲度。 使用 3D 映射总是获取这个真的尖顶，造成极可靠的高度评定。

在扫描期间，铁笔垂直在形成弧光的行动在轴上旋转并且摇摆。 此弧行动可能导致在倾斜评定的错误，当铁笔乘坐这个倾斜的一个端并且舍去其他。 图 8 显示一个金字塔配置的定标标准，是从 3D 图象生成的第 2 个配置文件。 黑线显示铁笔的形成弧光的行动的影响对数据，因为在这座金字塔的左边倾斜不是一样陡峭的象这个落后的倾斜在这座金字塔的右边，产生这个标准不是球状的外观。 远见软件包括特殊微缩品补白为铁笔的形成弧光的行动更正。 图在灰色展览的 8a 与被应用的微缩品 fi lter 的同样数据更正倾斜角度和提供透镜的真的球状形状。 图 8b 显示 90 度对称滤栅， confi rms 灰色更正扫描的图象。

图 8. 远见软件包含一 “微缩品” fi lter 提供更加准确的倾斜，并且形状评定通过取消铁笔的形状形成弧光。 定标标准 (线路) 倾斜的形状在右边由于铁笔的行动在扫描期间在 8a 能被看到。 次贫地区是实际表面。 90 度对称滤栅是明显的在 8b。

此外，远见软件包括让用户 defi ne 的多区域分析并且比较在数据集内的多个功能。 图 9 显示焊剂爆沸列阵的原始的扫描和映射。 使用在远见的多区域分析功能，高度每爆沸，这条直径和 coplanarity 可以是容易地确定的。 数据在跟踪的一个定制的数据库中可能也被导出， .csv 文件和存储和程序控制。

图 9。 远见软件的多区域分析功能自动地提供高度，并且多个爆沸的直径评定在 3D 内的映射。

结论

传统上，铁笔 profi lers 是 confi ned 对第 2 个分析，然而，在硬件和软件功能的预付款非常地扩展了描出功能的铁笔。 现在， 3D 评定是可能的，提供精确度表面的全面形象化和量化为对过程参数和部分功能的准确鉴定。 从衡量的毫微米缩放比例铭刻深度到在机器零件的评定的地面粗糙度， Dektak 铁笔仿形铣床和远见的组合分析软件今天提供可用 3D 描述特性最准确和最可重复的方法。

关于 Bruker 纳诺表面

纳诺的 Bruker 提供从他们的稳健设计和易用的其他商业可用的系统引人注意，维护最高分辨率的基本强制显微镜/扫描探测显微镜 (AFM/SPM) 产品。 NANOS 评定的题头，是所有我们的仪器的一部分，使用评定的悬臂式偏折一台唯一光导纤维的干涉仪，如此做设置协定它大于一个标准研究显微镜目的没有。

来源： Bruker 纳诺表面。

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