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首個基于MEMS的納米壓痕儀——FT-NMT04原位納米壓痕儀

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瀏覽:- 發布日期:2020-03-06 09:03:55【

[文章導讀] FT-NMT04原位納米壓痕儀針對金屬,陶瓷,薄膜以及超材料和MEMS等微結構的機械測試進行了優化...


首個基于 MEMS的納米壓痕儀——FT-NMT04原位納米壓痕儀


FT-NMT04原位納米力學性能測試系統:是一款可在SEM(掃描電子顯微鏡)/FIB(聚焦離子束)中對微納米材料和結構的力學性能進行原位、直接而準確測量的納米機器人系統。

 作為世界上第一個基于 MEMS 納米壓痕儀, FT-NMT04 基于獲得專利的 瑞士FemtoTools 微電子機械系統( MEMS )技術。利用二十多年的技術創新,這種原位納米壓痕具有無與倫比的分辨率,可重復性和動態響應。

FT-NMT04 原位納米壓痕儀針對金屬,陶瓷,薄膜以及超材料和MEMS 等微結構的機械測試進行了優化。此外,通過使用各種附件。

原位納米壓痕儀

 FT-NMT04原位納米壓痕儀的功能可以擴展到各個研究領域的多樣化要求。納米壓痕,壓縮測試,拉伸測試,斷裂測試,疲勞測試它可以適配在客戶的掃描電鏡(立式電鏡以及聚焦離子中。


原位納米壓痕儀

   

典型案列:

納米級測試:測試多層有機和無機復合薄膜中各膜層的力學特性(如模量和泊松比等),無機膜層厚度約100~600nm、有機膜層厚度約1~10um,做成納米柱(如下圖所示),進行壓縮測試,測其模量和屈服強度。


納米壓痕儀微米測試

 

納米壓痕測試在多層薄膜的橫截面上單層。 FT-NMT04系統可以直接測量每層的彈性模量和硬度,厚度在50nm100um之間。無需特殊的樣品制備。

從每層制備微/納柱,柱壓縮試驗以測量每層的屈服應力,斷裂應變和彈性模量。

從每層準備長方體形狀的微/納柱,使用SEM測量柱壓縮試驗期間的厚度/寬度變化以獲得泊松比。

微米級測試:單軸壓縮、拉伸和蠕變測試,懸臂梁、三點彎測試,泊松比測試,CTE測試,尺寸直徑10um-50um,高度30um-150um,測試對象是器件內部的underfill材料(polymer+填充顆粒),模量范圍1MPa~10Gpa。 

FT-NMT04原位納米機械測試系統可以對模量從10kPa500GPa的材料和結構進行以下測試:

2.1單軸壓縮試驗

2.2單軸拉伸試驗

2.3蠕變試驗

2.4懸臂彎曲

2.5三點彎曲試驗

2.6使用單軸壓縮試驗進行Poission比率試驗。

2.7熱膨脹系數(CTE)。利用FT-NMT04系統中的發現接觸功能,可以準確記錄加熱前后樣品的尺寸,并可以從軟件中獲得不同結構或材料的CTE。


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