KLA 原位纳米压痕仪 NanoFlip

NanoFlip纳米压痕仪可在真空和气氛条件下，准确、精密地进行硬度、模量、屈服强度、刚度和其它纳米力学性能的测试。无论在扫描电子显微镜（SEM）或是聚焦离子束（FIB）系统中，NanoFlip均可出色完成微柱压缩等测试，并将SEM图像与力学测试数据同步。NanoFlip是一款紧凑、灵活的原位纳米力学测试仪，其测试速度快，这对于在惰性条件下（例如手套箱中）测试非均质材料至关重要。基于InForce 50电磁力作动器等多种可用功能选项，可获取定量结果，为材料研究提供有价值的解决方案。

产品描述

NanoFlip纳米压痕仪可在真空和气氛条件下对硬度、模量、屈服强度、刚度和其他纳米力学测试进行高精确度的测量。在扫描电子显微镜（SEM）和聚焦离子束（FIB）系统中，NanoFlip在测试（例如柱压缩）方面表现优异，可以将SEM图像与机械测试数据同步。NanoFlip测量迅速，这对于惰性环境（例如手套箱）中测试异质材料很关键。系统所配置的可选套件，例如InForce50电磁驱动器，可以提供定量结果，从而为材料研究提供有价值的解决方案。

NanoFlip配备高精度的XYZ移动马达，以定位样品进行测试，并配备翻转机构，以定位样品进行观察成像。InView软件标配一套包括多种测试协议的测试方法，且支持用户创建自己独特的测试方法。InForce 50作动器在真空和气氛条件下表现同样出色。InView 软件可以记录SEM或其它显微镜图像，并与力学测试数据同步。FIB-to-Test技术容许将样品倾斜90°，实现从FIB到压痕测试的无缝转换，而无需重新安装样品。

主要功能

●    InForce 50作动器采用电容式位移传感和电磁力驱动，且压头易于更换
●    InQuest高速数字控制器，具有100kHz数据采集速率和20μs时间常数
●    XYZ运动系统，用于样本定位的
●    SEM视频捕获，可以将SEM图像和测试数据进行同步
●    独特的压头校准系统，集成在软件中，可实现快速，准确的压头校准
●    InView控制和数据处理软件，与Windows®10兼容，可选测试方法开发工具，实现用户自定义实验

主要应用

●    硬度和模量测量（基于Oliver-Pharr模型）
●    连续刚度测量
●    高速材料力学性能分布图
●    ISO 14577硬度测试
●    纳米动态力学分析（DMA）
●    定量划痕和磨损测试

硬度和模量测量（基于Oliver-Pharr模型）

NanoFlip纳米压痕仪可测量从超软凝胶到硬质涂层的各类材料的硬度和模量。对这些性能进行高通量的评估，可以为产线提供可靠的质量管理。

连续刚度测量（CSM）

连续刚度测量用于量化测定动态材料特性，例如应变速率效应和频率相关特性。NanoFlip纳米压痕仪提供从0.1Hz到1kHz的动态激励，可实时监测数据，以准确确定初始表面接触并连续测量接触刚度随深度或频率的变化。

快速材料力学性能成像

对于复合材料而言，不同区域之间的力学性能可能存在很大差异。NanoFlip样品台在X和Y方向上行程可达21mm，Z方向马达行程可达25mm，可以实现不同区域、不同高度样品的测试。使用NanoBlitz功能选项进行材料表面和断层力学性能成像，可以快速获得各种被测力学性能的彩色分布图。

ISO 14577硬度测试

NanoFlip纳米压痕仪标配包含ISO 14577测试方法，可以依照ISO 14577标准测量材料硬度。该测试方法可自动测量和报告杨氏模量、仪器化压入硬度、维氏硬度和归一化的压痕功。

纳米动态力学分析（DMA）

聚合物是极为复杂的材料。为了获取对聚合物设计有用的信息，应在相应的条件下对相应的样品进行力学性能测试。纳米压痕测试所需样品尺寸小、制备要求简单，更易于实现这种特异性的测量。NanoFlip纳米压痕仪还可在压头与材料接触时振荡压头，实现聚合物复模量和粘弹性的测量。

定量划痕和磨损测试

NanoFlip可以对多种材料进行划痕和磨损测试。涂层和薄膜要经受多种工艺流程，例如化学机械抛光（CMP）和引线键合，这会考验这些薄膜的强度及其与衬底的附着力。对这些材料来说，重要的是在这些流程中抵抗塑性形变，并保持完好而不从衬底上剥离。

适用行业

●    大学、实验室和研究所
●    支柱和微球制造
●    MEMS（微机电系统）
●    材料制造（结构压缩/拉伸/断裂测试）
●    电池和组件制造

●    更多应用，请与我们联系以满足您的要求

选配件

连续刚度测量（CSM）

CSM技术在压痕过程中控制压头振荡，以测量样品性能随深度、荷载、时间或频率的变化。该选项默认进行恒应变速率测试，测量硬度和模量随深度或载荷的变化，这是学术界和工业界最常用的测试方法。CSM 还可用于其它高级测试选项，包括 ProbeDMA™选项以测量存储模量和损耗模量，以及AccuFilm™选项以获得不受衬底影响的薄膜性能。CSM功能集成在InQuest控制器和InView软件中，使用极为简便，且确保数据质量。

Gemini 2D多轴作动器

Gemini 2D多轴设计，保证增加的横向轴与常规压痕具有相同的性能，且CSM能够在两个方向同时工作。基于这项专利技术获得更多测试结果，有助于形成对材料特性和失效机制新的认知。二维作动器是横向力和摩擦学测量的独特解决方案，其可以用于测量泊松比、摩擦系数、划痕、磨损、剪切特性和形貌特征。

NanoBlitz 3D

NanoBlitz 3D可以采用InForce 50作动器和玻式压头，获得杨氏模量较高 (>3GPa)的材料的纳米力学特性3D图。NanoBlitz 3D每个压痕时间小于1s，单次测试可包含多达100,000个压痕点（300×300阵列），获得每个压痕点在特定载荷下的杨氏模量、硬度和接触刚度。大量的测试数据能够提高统计的准确性，统计直方图还可以呈现样品中的多个物相或材料组分。NanoBlitz 3D还包含可视化软件和数据处理功能。

NanoBlitz 4D

NanoBlitz 4D可以采用InForce 50作动器和玻式压头，获得较低杨氏模量/硬度以及较高杨氏模量（>3GPa）的材料的纳米力学特性4D图。NanoBlitz 4D每个压痕仅需5-10秒，单次测试可包含多达10,000个压痕点（100×100阵列），获得每个压痕点的杨氏模量、硬度和接触刚度等随深度的变化。NanoBlitz 4D采用恒应变速率方法，并包含可视化软件和数据处理功能。

AccuFilm™薄膜方法包

AccuFilm™薄膜方法包提供基于Hay-Crawford模型的InView测试方法，其采用连续刚度测量（CSM）获得不受衬底影响的薄膜材料性能。AccuFilm™能够修正薄膜力学性能测量中衬底的影响，其应用既包括“硬膜软基底”，也包括“软膜硬基底”的情况。

ProbeDMA™聚合物方法包

聚合物方法包可以测量聚合物的复模量随频率的变化。该方法包中包括平压头、粘弹性标样和评估材料粘弹性的测试方法。该技术可以有效表征纳米尺度聚合物和聚合物薄膜，填补传统的动态力学分析(DMA)测试仪在此领域的空白。

划痕和磨损测试方法包

InForce 50作动器无需特殊配置即支持划痕和磨损测试。划痕测试中，在压头上施加恒定或线性变大的载荷，并使其以设定速度在样品表面划过。划痕测试可以表征多样的材料体系，例如薄膜、脆性陶瓷和聚合物等。

DataBurst

对于配有InView软件和InQuest控制器的系统，DataBurst选项容许以大于1kHz的速率记录位移数据，用于测量阶跃载荷响应、位移突进（pop-in）和其它瞬时事件。配备了“用户方法开发”选项的NanoFlip系统，也可以修改方法以启用DataBurst。

InView的“用户方法开发”选项

InView提供一个功能极为强大且直观的实验脚本编辑平台，可用于设计新颖或复杂的实验。使用NanoFlip，经验丰富的用户几乎可以设计和运行任何小尺度力学测试。KLA独家提供此功能。

True Test I-V测试

NanoFlip纳米压痕仪的I-V选项通过InView软件控制，包含精密的电流/电压源表、经过压头和InForce 50/1000作动器的导电通路以及导电压头。该设计确保用户能够对样品施加特定电压、测量通过压头的电流，并同时操作InForce作动器进行力学测试。

压头和标准样品

有多种尖锐的压头可供选择，例如玻式（Berkovich）、立方角（cube corner）和维氏（Vickers）压头，还可提供平压头、球形压头和其它几何形状的压头。整个产品系列均提供标准样品和校准标准。

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