微小硬さ試験機と応用
(アプリケーション)

圧子荷重精度100nN以下

CVD・高機能薄膜・メッキなどの

硬度・弾性特性の測定と分析

圧子の沈み込みにより形成された圧子痕の顕微鏡写真



PICODENTOR® HM500
アクティブ除振台あり

ピコデンターは薄膜ナノメーター領域の測定ができます。40pm以下の圧子押し込み深さ距離精度 (荷重精度100nN以下) を持つシリーズ最上位モデル。御影石の構造体上に作りこんだシステムでアクティブ除振台に載せ、且つ防風のために測定チャンバーに入っています。AFMはオプション。ナノメーター領域の層・微細構造物・メッキ断面の硬度測定などに最適

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FISCHERSCOPE® HM2000XYp
半自動・自動XYステージ付 

100pm以下の圧子押し込み深さ距離精度 (荷重精度400nN以下) の特性を持つ標準機です。ISO14577準拠のマイクロ硬度試験および材料パラメータ測定のためのコンピュータ制御の測定システムです。ISO14577、DIN50359およびDIN55676 (案) に従ってマルテンス硬さをプログラマブルXYステージで測定できます。


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FISCHERSCOPE® HM2000 S
手動式・低価格・ビッカース硬さ計

小型測定器で、現場や大きなサンプルの測定もできます。小型の箱の中にPCで制御できる高性能測定ヘッドが入っており下から上に向かって測定します。100pm以下の圧子押し込み深さ距離分解能 (荷重分解能400nN以下) の特性を持っており、HP2000XYpと同じ原理で硬度測定できます。


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レンズの多層薄膜コーティング強度
応用例 3

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工具のコーティング硬さ
応用例 2

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シリコンウエハの薄膜強度


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メッキ膜の硬度測定
応用例 1

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微小硬さ試験機の特徴

微小硬さ試験機(ピコデンター)とは、ISO EN DIN 14577準拠のインデンテーション試験法に基づくマルテンス硬さ値 HM (もしくはユニバーサル硬さ値 HU) や弾性特性値を計測する高精度な硬さ試験機です。半導体素子、MEMS、超微細構造物などの場合はXY方向の位置決めが重要になります。また超うす膜 の硬さ測定をする場合は、下地の影響を排除するために極薄膜の表面のごく一部だけを使用して、微小硬さ試験をするため、測定ヘッドのZ方向の高精度化と圧子の先端形状が重要になります。
圧子に荷重(分解能100nN以下)をかけて出来た圧痕の深さ (分解能40pm以下)をその場で直読し硬さを求める測定法です。圧子に対する荷重が超微小な単位で制御でき、かつ圧子の沈み込み深さも40ピコミリメーター (pm) 以下の分解能で連続的に読取りを行い、ソフトウエア処理ができます。
従来のビッカース硬さ測定法のように、圧痕開口部の対角線長を手動で光学測定するのではなく、圧痕をつけるときの沈み込み深さと荷重 (試験力)をワンステップでデジタル測定するので自動化・迅速化・高精度化がはかれます。圧痕深さとその開口部の形状は正確に関連するので、弾性特性分析ができる上に、自動化・高精度化ができる圧子痕深さ測定は理にかなった方式として規格化されています。