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마이크로~나노 스크래치 시험기---코팅접착력등 정량적 평가

Global BRUKER사의 지그재그식 + 3차원 수직하중제어/XY벡터 마찰력측정센서로 코팅 밀착력 평가의 혁신을 이루었습니다.

Apple사와 Intel사의 모든 협력사에서 채택한 새로운 코팅 접착력 시험방식 입니다.

Micro~Nano Tribology(마찰마모)시험평가

 

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         img9.gif                                                                                                                                                       aniblue12_next.gif 위 다양한 범위의 나노~마이크로~매크로 하중제어 및 마찰력 측정

                                                                                                                                                         센서를  한 대의 시험기에서   선택하여   나노 ~마이크로 ~매크로 고하중의                                                                                                                                                       스크래치와 TRIBOLOGY 시험을 한 대에서 할 수 있는 첨단 기술 입니다.

왕복형 마찰운동의 다양한 운동

BLOCK ON RING 다양한 마찰운동

   

 

 

회전형 핀-온-디스크,

디스크-온-디스크 의 다양한 마찰운동

 

 

 

 

저속 왕복형과 열십자형 마찰운동 가능

 

 

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스크레치 시험시 정량적 분석을 위해 다양한 측정센서가 적용된다.

특수음향센서,마찰계수센서,표면저항,전기저항,

파노라믹 이미지 측정 현미경, 등

 

샘플의 성질에 따라 다양한 스크래치 Tip이 공급된다.

DLC 코팅된 시편의 스크레치 시험을 위하여 상흔측정 현미경,측정 센서,

Tip등 세팅 전경

 

Panoramic Image 분석기법--->

 

  스크레치 시험시, 수천장의 스크레치 상흔 이미지를 측정하여, 한개의 사진으로 이미지화하여(Panoramic기법) 상흔의 이미지와 측정센서(마찰계수,음향센서,ECR표면저항측정센서)의 수치등을 이용하여 그라프에서 동기화한 정량분석기법,

 

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스크레치 시험기에 옵션 장치로

Micro Indenting Hardness측정가,Optical 3D,AFM등 장착 가능

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          최첨단기술의 상징 BRUKER사!!!

모델 UMT (Universal Mechanical & Tribology Tester)   

 

     Scratch Tester의 카타로그(English,영문)

     찰마모윤활 시험기의 다양한 시험모듈들과, 스크래치시험기, 나노인덴터 등--일반적 소개 -동영상

      다양한 시험장치 모듈들 원터치식으로 30초내 교체  동영상 보여 줍니다.-동영상

 

 

리콘밸리 최첨단 Micro/Nano Tribology 기술, 자체 센서기술로 기존의 트라이볼로지와 Nano 물성 시험에 대한 개념을 혁신하여 광범위한 시험 구현!

 

1.측정요소

  

 접착강도 측정요소 : -Scratch Hardness Test

                             -Scratch Adhesion Test(지그재그, 3D센서로 혁신적인 기술 개발)

                     -Delamination/Ahdesion

                     -Friction/Wear/Deformation

 

 물성 측정요소 : -NANO Hardness/NANO Indenting

                 -Micro Hardness

                 -Creep/Elastic Modulus/Youngs Modulus

                 -Tensile/Compression

                 -Penetration/Piercing Resistance.

                 -Sharpness

 

 마찰마모윤활측정요소 : -다양한 재질표면의 마찰마모윤활(TRIBOLOGY)특성 및 코팅특성 측정

                        -전문적인 회전식 Pin on disc(0.1~5,000rpm)

                        -왕복동식마찰마모(50Hz)/Block on Ring/Fourball

                        -광디스크등의 Tribology특성   

                        -Hard Disk표면의 마찰계수와 열특성 시험

                        -CMP TEST

 

 

 AFM/Optical Microscope 옵션

 

       다양한 치구와 센서로 한 계측기내에서 위와 같은  Nano~Micro~Macro단위의

       물성및 표면,계면특성을 완벽히 분석할 수 있는 고기능 장비 임

 

 

특수시험환경 제어

   Scratch, Tribology 시험시(타사의 시험기는 아래 시험환경 제어가 대부분 불가능 합니다):

    온도조절:  20C to 1,000C heating-only   or     -25C to 350C heating+cooling
    습도조절 :  Humidity Control from 0 to 100% RH, with or without temperature control,
    화학적부식시험: Corrosive Electro-Chemical Chamber with an integrated potentiostat/galvanostat
    진공챔버:- 10-6 Torr (10-9 bar, 0.1 mPa) standard, 10-7 Torr (10-10 bar, 0.01 mPa) optional
    Inert gases option

 

 

                                                             Scratch 전용시험기 일제

2.특징

 

   A. ADHESION(접착력)

   세계최초로 한 시험기에서 코팅의 Adhesion(접착력)을 시험하는 5가지 방식인

   Tape test/Stud-Pull test/Scratch test/indentation test/면도날에 의한 방식등을 수행하여,

   박막과 후막의 접착력을 정확하고 다양하게 측정한다.

   또한, 고급 평판 유리/스테인레스 스틸 시트 및 접착제의 상대물질에 대한 접착력 실험도 다양한   

    지그에 의해 가능.

   시스템의 하중제어 방식이 Closed Loop Servo Control System으로

   하중 적용시,  시편과 해당표면에서 발생되는 실제 하중을

 정확히 읽어 주며, 다시 Closed Loop으로 제어하게 되어, 실제 시편이 Soft혹은

 Hard 코팅,  볼록/오목/다양한 형태와 상관없이 원하는 하중적용을 벗어나려고 할

 경우 이 제어시스템은 신호를 Loop으로 연속적으로 정확히 하중제어를 하게 되어,

   Constant Load/Progressive load 모두 정확히 시편에 하중제어가 이루어지게 됩니다.

   대부분의 유명 타사 장비들은 하중제어가 실제 정확하지 않은 경우가 많습니다.

   보통은 일방적인 하중적용과 Output측정방식입니다

   2011년 애플과 인텔 모든 협력사에서 지그재그 방식 + 3D(수직하중제어/XY벡터합 마찰력 측정센서) 기술 도입하여 사용!

 

   B. Scratch  (스크레치를 통하여 박막코팅의  물성 경도와 코팅밀착력 평가)

   Maker에서 특수 설계한 Diamond Tip뿐 아니라,Blade를 이용하여 하중을 증가시키며,

   박막 또는 후막을 스크레치하여 코팅을 파괴한 blade가 Substrate를 감지할때 전기저항/표면저항

   및 고음향 탐지에 의하여, Critical load를 분석함. 파노라틱 이미지 분석용 디지털카메라및 현미경 옵션.

   이 장비는 소프트 코팅재료 혹은 표면이 볼록/오목한 특이한 형상의 표면재질의 경우

   기존의 유명도가 높은 스크레치 시험기도 데이터가 매우 불안정해지나, 특수한 하중제어

   시스템을 도입하여, 이러한 단점을 완전히 제거한 최신 장비임.

   ASTM G-171(SCRATCH HARDNESS OF MATERIALS USING A DIAMOND STYLUS)로 100micron~1nano meter 두께의 초박막

   필름이나 코팅의 경도치 측정

 

 

      C. Micro Hardness/Micro Indenting(마이크로 경도/물성)

   다양한 압자를 1OOkg~0.01gram(분해능:0.0005gf/ Accuracy:0.001gf)의 센서를 선정하여 하중을

   정교히 조정하여,    

   Indenting변위 30nm분해능으로 측정범위 30nm~micron meter~milli meter 측정분석.다양한 물성치인

   Creep/Relaxation/Youngs Modulus등

   측정 및  한 시편에서 수십개의 압점을 찍어 시편의 물성치의 균일성 분석.   

                                                    마이크로/나노 인덴터 사이트

 

   D. NANO Hardness/Nano Indenting(나노 경도/물성)

      Micro 제어 시스템에 새로운 Nano 물성제어시스템 추가, 기존의 Nano물성시험용

      하중제어시스템의 Voice Coil Linear Actuator와 3-Plate Capacitive Sensor를

      혁신하여 재현성에 대한 안정성 향상.

      Vertical Stroke-150 micron;

      Displacement resolution-0.4 nm; Displacement noise floor: 1 nm;

      Force Control Range : 5gram ~ 5 x 10-7gram  Force noise floor: 10nN

    

      옵션추가 사항으로 NANO INDENTING SYSTEM에 AFM측정장치 추가 가능.

                                                                          마이크로/나노 인덴터 사이트

                                             

 

                                                                  다른 타입의 900 자동 압점 초 미소경도기 사이트         

 

 

  SPM MODULE-

   In Air: Contact AFM / LFM / ResonantMode AFM (semicontact+noncontact)

           AFM / Phase Imaging(Options: Force Modulation(viscoelastisity)/

           Adhesion force imaging / Spreading Resistance Imaging / SCM /

           SKM / MFM / EFM / FM Voltage, Lithography:local probe

           oxidation,nanoscratching )

                     

   In Liquid: (Options:Contact AFM / LFM / ResonantMode AFM (semicontact+noncontact)/

               Phase Imaging / Force Modulation(viscoelastisity)/

               Adhesion force imaging )

  

    - Small samples (up to 100X100X20 mm ) can be tested

    - Scanners: 50X50X2.5 (+/-10%) micron; 90X90X5 (+/-10%) micron (option)

    - Min. Scanning Step(Z): 0.006 nm; 0.012 nm (option if 90X90X5 micron Scanner)

    - Lateral Resolution : 1~3 nano meter

    - Scan type: by probe

    - Sample positioning range : 5X5 mm

    - Positioning resolution: 5 micron

    - Optical viewing system:Numerical aperture 0.1/ Magnification: 50X/

                             Horizontal field of view: 0.5 mm

    - Control system: SPM controller                               

 

     E. Friction/Wear (마찰/마모/윤활/내구성 수명평가)

   지그와 적정센서의 변형에 따라, 한 시험기에서 0.01gram-200kg하중을 정교히 조정가능하며,

   핀온디스크,왕복동식,Block on Ring,Four Ball등의 실험을 고온,진공,부식성 개스및 다양

   한 분위기를 조성하여 실험을 하는 획기적인 장비임.

   또한 하드디스크 및 DVD/CD-R/CD-RW 등의 코팅 및 반도체 WAFER의 공정에서 표면의 열변형

   및 마찰,마모율,윤활,연마특성등을 정교히 분석함.

 

                                          아래 실험 DATA SHEET 참조 하시기 바랍니다.!!!

 

   F. Creep(일정한 하중에 대한,금속의 변형율)  

   탄성물질이나 특정 재료및 기구를 일정한 하중을 가하여 대상물질의 변형율

   을 측정하며, 반대의 성질인 일정한 변형에 대한 하중의 변화치인 Relaxation에 대한

   측정.

 

   G. Tensile( 인장, 압축)

   Video/Audio/Magnetic Tape를 인장시험기와 같이 적용된 인장력에 대한 탄성율 및

    변형률을 분석.

    CANTILEVER와 같은 MEMS의 기계적특성(Elastic Modulus/Internal Stress/Stiffness) 및

    표면특성 실험에 적합.

                         

3.적용범위

 

A.박막 후막 등 다양한 코팅및 재질의 접착력 평가, Delamination, 스크레치 저항성/경도특성 평가

B.LCD/PDP Display의 ITO 코팅과 같은 초박막의 접착특성 평가.

C.초박막 등 나노 물성 평가(스크래치와 Indenting방식)

D.MEMS(Micro Electronic Machine System의 물성) -Cantilevar와 같은 MEMS구조물의 Young's Modulus, Internal Stress등 측정

C.광디스크(DVD,CD-R/RW),마그네틱 헤드/마그테틱 테이프,Media의 물성 및 표면 마찰마모특성
D.Fastner, Paper

E.의료용 수술 tool, needle,suture,ballon

F.유리, 안경렌즈, 종이의 코팅접착력 평가,

G.윤활유 특성

H.코팅의 관통율,

I.면도날등의 Sharpness 및 내마모도 평가.

H.반도체 웨이퍼 코팅 기술 및 CMP TESTER

         -별도로 CMP Tester 및 Control Device를 공급(사용자 :Applied Material, Speed Fam/IPEC,

                                                                           Rodel,IBM..등)

       

                                                                                   <CMP TESTER자료>

4.세부 사양

 

다양한 범위의 초정밀센서를 필요에 따라 추후 구매 적용 가능.

-최소 수직 하중제어 : 0.01g-1gf(제어및 측정)

-Nano Indenter 용 최소수직하중제어 : 5 x 10-7gramf

-최소 수직하중 분해능  : 0.0005gf

-최대적용하중 : Over 200kg(지그변환) 광범위한 용도 적용.

-수직 변위 최소 분해능:   30nm, 0.5micron meter 두가지

-Nano Indenter용 수직변위 분해능: 0.4nano meter

-회전식 마찰회전 속도 : 0.001~12,000rpm

-왕복동식 최대마찰속도: 50Hz

-X,Y,Z축 운동 및 속도조절.

-자사개발센서 : 2 Axis Friction/Load 센서

                Strain gauge sensor 

                Capacitance wear/deformation sensor

                Electrical Resistance Sensor(ECR)/ESR

                High Frequency Acoustic Sensor

                만능에 가까운 시험구현을 위한 다양한 지그

 

이 계측기의 혁신적 제어 및 센서 원리를 알고싶으시면 연락주시기 바랍니다  

          -Overcoat duability for MEMS ( PDF file, 318 Kb)   
         
 -Scratch-resistance of thin coatings Testing Method  ( PDF file, 416Kb)

             for Ultra thin Diamond Like Carbon Film.
          
-Evaluation of Transparency Films Testing Method ( PDF file, 197 Kb)

          -코닝 Glass 표면의 접착력 시험 ( PDF file, 197 Kb )

          -렌즈및 Glass 코팅에 대한 Scratch/접착력 시험 ( PDF file, 197 Kb)  

       -Pull-off force (vertical stiction) test Testing Method ( PDF file, 82Kb)
       -Flexible Magnetic Media studies ( PDF file, 318 Kb)
       -Measurement of The Elastic Modulus of Magnetic Tapes ( PDF file, 81 Kb)
       -Elastic Properties of Micro-Springs ( PDF file, 117 Kb)
       -Tribology Test of Fasteners:Optimization of Materials (PDF file, 318 Kb)
       -Lubricating Properties of Oils  (PDF file, 96 Kb)  

       -Lubricating Long Term Stability Test  (PDF file, 113 Kb)  

      -Mechanical Tester for Bio-Medical Materials and Devices( PDF file, 725Kb)
      -Carbon Brush & Copper-Electrical Contact Test  (PDF file, 550 Kb)

      -One finger & Three Finger Connector Test(PDF file, 1460 Kb)

      -NANO Hardenss + AFM 측정 ( PDF file, 758 Kb)

     -NANO Hardeness +SPM( PDF file, 158 Kb)

    -Micro/Nano Hardness Test( PDF file, 74 Kb)

 

    

      -계속해서 새로운 자료 준비 중 입니다.   

    한미산업 

전화 :  02 - 3411- 0173    팩스 :  02 - 3411 - 0178 

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