図解 簡単AFM入門 (Vol.2)
パラメータの意味合い
AFMの測定モードについて
ここでは、AFMの測定モードについて説明します。
■DCモード
DCモードは、AFMの測定モードではもっともポピュラーな測定モードの一つで、カンチレバーを微小な力
で常時、試料に接触させ、カンチレバーのたわみ量が一定になるようにプローブ・試料間の距離を制御
しながら走査することで観察するモードです。コンタクトモードとも呼ばれています。
接触状態で斥力を利用して観察するため試料表面の凹凸だけでなく、摩擦力や堅さ、粘性も評価できる
測定モードです。
■ACモード
ACモードは、共振させたカンチレバーの振幅が一定になるようにプローブ・試料完の距離を制御しながら
走査して、試料表面の凹凸を映像化するモードです。DCモードは、試料表面を微小な力で断続的に接触
しながら観察するモードで、メーカー、商品によって呼び名が異なります。弊社 VN-8000では、Damping
Force Mode
と呼んでいます。
DCモードと異なり、常時プローブ先端が接触していないので、プローブ先端の破損や摩耗などの影響を
受けにくく、高分解能での観察が可能な測定モードです。
■DCモード、ACモードの使い分け
DCモード、ACモードの使い分けは、スキャン領域や測定レンジ、試料表面の材質、堅さなどによって選択
します。広いスキャン領域や試料表面の高低差が大きいときは、DCモードを選択します。
ナノスケールハイブリッド顕微鏡
3D形状自動測定ユニット
NEW
VHX-S15シリーズ
自動で 斜めから 簡単に
・深度合成ができ る
高精度電動リニアステージで、深度合成や3D構築などが
誰でも簡単に操作できます。
自動合成開始
ワンク ッ
リク
電動ステージが作動
自動で
「深度合成」が完了
ピント調整の手間を省く
オー フ ーカス機能
トォ
高 倍率でのピント調整がどなたでも素早く正確にでき ます。画面上で
フ ーカス
ォ を合わすエリアを指定する とがで るので、
こ き 凹凸のある対象物
でも有効に活用で ます。
き
ピンポイントで手軽に高さ測定
2点間高さ測定
自動測定モードで設定したウ ン
ィ ドウ間の段差が素早く自動測定でき ます。
手動測定モード画面で細部のピ ト
ン の状態を見ながら測定する と で ます。
こも き
デジタルマイクロスコープ VHX-900
LJ-Gシリーズ活用サポー <検出 測定方法>
ト
・
3 点 段 差 測 定 がしたい
指定したOUT番号の測 定 値を演 算して測 定できます。
O T間演算
U 演算は加算または減算を設 定します。
幅
・ 段
『OUT設定』にて
STEP
差
1. 演 算対象となるOUT1、OUT2の測定モードをともに「段差」に設定し、
測定エリアを図1のように設定します。
2. OUT3の測定モードで「演算」を選択し、演算種類を「A+B」にします。
演算対象Aに「OUT1」 演算対象Bに
、 「OUT2」を選択します。
3. OUT3のスケーリングで、図2のように設定し、
入力値の1/2になるようにします。
任意の測定モードで
幅と段差の測定
<図1>
2次元で測定された表面形状の
幅と段差を測定します。対象物
の色に影 響されずに高 精 度 測
OUT1のエ ア2
リ OUT2のエ ア2
リ
定が可能です。
測定したい段差 メモリーカード
OUT01 GO
測定中
OK
10.652
Program01 [mm]
ZERO
30.000mm X : [ 5.000mm/div]
X : [ 10.000mm/div]
OUT1 GO
OUT2 GO
3点段差測定は、平らでない面上にある OUT3 GO
OUT4 GO
OUT5 GO
凹凸の高さを正しく測定したいときに OUT6 GO
OUT7 GO
OUT8 GO
用います。 全OUT
トリガ間隔
5 ms
-30.000mm
測定時間
-20.000mm 20.000mm 5 ms
OUT1のエ ア2
リ OUT2のエ ア2
リ
<図2>
スケーリング−O T3
U
測定値 ------mm
入力値1 mm 表示値1 mm
0.000 0.000
表示値2/入力値2 = 1/2になるように
入力値2 mm 表示値2 mm
2.000 1.000 数値を入力します。
O T間演算は、
U 演算を行っているO T o. 別のO Tの演算対象に指定すること
U N を、 U も可能です。
ワンランクUP! OUT4 = OUT1+OUT2,
具 体的には、 と指定できます。
OUT5 = OUT −OUT3
4 (演算を行っているOUT4も指定可能)
高さ そ
・り 幅 段差
・
メモリーカード
メモリーカード
指定した範囲内で 任意の測定モードで
OUT01
OUT01 GO
14.421 GO
10.652
測定中 測定中
Program01 [mm]
Program01
ZERO [mm]
ZERO
OK
30.000mm X : [ 5.000mm/div]
OK
30.000mm X : [ 5.000mm/div]
X : [ 10.000mm/div]
X : [ 10.000mm/div]
高さを多点測定 幅と段差の測定
OUT1 GO
OUT1 GO
OUT2 GO
メモリーカード
測定中 OUT3 GO OUT2 GO
Program01
OUT4 GO
OUT3 GO
OK
5.000 GO
OUT1 HI 16.000 OUT5 GO
OUT4 GO
LO -5.000
[mm]
ZERO OUT6 GO
OUT5 GO
3.500 GO 16.000 OUT1 GO
HI OUT7 GO
OUT2
高さ 平均 ピーク ボ
は、
・
・ トムから任意に選 2次元で測定された表面形状の幅と
-5.000
[mm] LO OUT2 GO OUT6 GO
OUT8 GO
5.150 GO OUT3 GO
HI 全OUT
OUT3 16.000 OUT7 GO
LO
[mm] -5.000 OUT4 GO
OUT8 GO
OUT5 GO
9.260 GO HI 16.000
OUT4
全OUT
LO -5.000
[mm]
択できます。指定ポイ トの高さ
ン を演算す
OUT6 GO
段差を測定します。対象物の色に影
トリガ間隔
OUT7 GO
6.100 GO HI 5 ms
OUT5 16.000
-30.000mm
LO 測定時間
-5.000 OUT8 GO
[mm]
-20.000mm 20.000mm 5 ms
全OUT
3.220 GO HI
OUT6 16.000
トリガ間隔
LO
[mm] -5.000
る と そ 、 ねり ど
こ で、 り う な も測定可能です。 響されずに高精度測定が可能です。 5 ms
-30.000mm
1.070 GO
OUT7 16.000 測定時間
HI
-20.000mm 20.000mm
-5.000
[mm] LO 5 ms
トリガ間隔
5 ms
2.455 GO
OUT8 HI 16.000
測定時間
LO -5.000
[mm]
5 ms
高精度2次元レーザ変位センサ
精 度 が 必 要 なあらゆるインライン 測 定 に 。
X軸 Z軸の2次元で対象物の表面形状を正確に再現。
・ 表面形状波形を、28種類の豊富な測定モードから
測定内容に応じて選択し、高さ、 段差などを測定します。
幅、
さらに、業界最多の8ポイ ト同時測定を実現。
ン
測定モードの組合せや演算も自在に設定でき、
多彩なニーズに応えます。
高精度2次元レーザ変位センサ
L J-Gシ ーズ
リ
先 進テクノロジーが実現する2次元の新たなステージ
8ポイ ト同時測定 判定
ン
・ あらゆる対象物を安定測定
クラス最多 世界初
高さ、 段差、
幅、 形状、角度など E3-CMOS & ASAP機能[特許出願中]
22
高さ そ
・り 幅 段差
・
メモリーカード
メモリーカード
指定した範囲内で 任意の測定モードで
OUT01
OUT01 GO
14.421 GO
10.652
測定中 測定中
Program01 [mm]
Program01
ZERO [mm]
ZERO
OK
30.000mm X : [ 5.000mm/div]
OK
30.000mm X : [ 5.000mm/div]
X : [ 10.000mm/div]
X : [ 10.000mm/div]
高さを多点測定 幅と段差の測定
OUT1 GO
OUT1 GO
OUT2 GO
メモリーカード
測定中 OUT3 GO OUT2 GO
Program01
OUT4 GO
OUT3 GO
OK
5.000 GO
OUT1 HI 16.000 OUT5 GO
OUT4 GO
LO -5.000
[mm]
ZERO OUT6 GO
OUT5 GO
3.500 GO 16.000 OUT1 GO
HI OUT7 GO
OUT2
高さ 平均 ピーク ボ
は、
・
・ トムから任意に選 2次元で測定された表面形状の幅と
-5.000
[mm] LO OUT2 GO OUT6 GO
OUT8 GO
5.150 GO OUT3 GO
HI 全OUT
OUT3 16.000 OUT7 GO
LO
[mm] -5.000 OUT4 GO
OUT8 GO
OUT5 GO
9.260 GO HI 16.000
OUT4
全OUT
LO -5.000
[mm]
択できます。指定ポイ トの高さ
ン を演算す
OUT6 GO
段差を測定します。対象物の色に影
トリガ間隔
OUT7 GO
6.100 GO HI 5 ms
OUT5 16.000
-30.000mm
LO 測定時間
-5.000 OUT8 GO
[mm]
-20.000mm 20.000mm 5 ms
全OUT
3.220 GO HI
OUT6 16.000
トリガ間隔
LO
[mm] -5.000
る と そ 、 ねり ど
こ で、 り う な も測定可能です。 響されずに高精度測定が可能です。 5 ms
-30.000mm
1.070 GO
OUT7 16.000 測定時間
HI
-20.000mm 20.000mm
-5.000
[mm] LO 5 ms
トリガ間隔
5 ms
2.455 GO
OUT8 HI 16.000
測定時間
LO -5.000
[mm]
5 ms
高精度2次元レーザ変位センサ
精 度 が 必 要 なあらゆるインライン 測 定 に 。
X軸 Z軸の2次元で対象物の表面形状を正確に再現。
・ 表面形状波形を、28種類の豊富な測定モードから
測定内容に応じて選択し、高さ、 段差などを測定します。
幅、
さらに、業界最多の8ポイ ト同時測定を実現。
ン
測定モードの組合せや演算も自在に設定でき、
多彩なニーズに応えます。
高精度2次元レーザ変位センサ
L J-Gシ ーズ
リ
先 進テクノロジーが実現する2次元の新たなステージ
8ポイ ト同時測定 判定
ン
・ あらゆる対象物を安定測定
クラス最多 世界初
高さ、 段差、
幅、 形状、角度など E3-CMOS & ASAP機能[特許出願中]
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1-3 用途別、簡単設定
1
高速 高精度デジタル変位センサEX-Vシリーズの測定モードにより、
・ 各用途の設定が簡単にできます。
商品紹介
下死点検出
■ストロークに合わせて自動的に下死点を検出
超音波溶着機の下死点検出
超音波溶着機のホーンの下死点位置を測定し、
溶着不良を検出します。
下死点モードに設定するだけで自動的にトリガが入り、
サンプリング期間内の最下死点の位置を検出
し公差判定をおこないます。
(下降) (溶着中)(下死点) (上昇)
(V)
スタート位置 エンド位置
測定値
基準レベル
表示値
(異常)
表示値
(正常)
トリガ
(t)
サンプリング期間
1-11
1-3 用途別、簡単設定
1
高速 高精度デジタル変位センサEX-Vシリーズの測定モードにより、
・ 各用途の設定が簡単にできます。
商品紹介
下死点検出
■ストロークに合わせて自動的に下死点を検出
超音波溶着機の下死点検出
超音波溶着機のホーンの下死点位置を測定し、
溶着不良を検出します。
下死点モードに設定するだけで自動的にトリガが入り、
サンプリング期間内の最下死点の位置を検出
し公差判定をおこないます。
(下降) (溶着中)(下死点) (上昇)
(V)
スタート位置 エンド位置
測定値
基準レベル
表示値(異常)
表示値(正常)
トリガ
(t)
サンプリング期間
1-11
2 点間高さ測定
自動測定モードで設定したウイ ドウ間の段差が素早く
ン
自動測定できます。手動測定モード画面で細部のピント
の状態を見ながら測定するこ もできます。
と
バンプ(×3000)
オートフォーカス機能
高倍率でのピント調整もどなたにも素早く正確にできま
す。画面上でフォーカスを合わすエリアを指定することが
できるので、 凸のある対 象 物でも活 用できるオー
凹 ト
フォーカス機能です。
チップ抵抗(×500) フ ーカス前
ォ フ ーカス後
ォ
オールインワンシステム
ステージ操作 観察 解析を集中制御
・ ・ カラ
メ
ステージ操作 拡大観察 3D解析から画像保存、 ッ
・
・ ネト ステージ制御ソフト
電動ステージ
ワーク接続までの全ての作業がVHX本体で行なえます。
ステージ操作 解析のための装置やコンピュータ
・ を設ける レンズ 専用ス ン
タド
コントローラ
3D形状測定ソフト
必要はありません。省スペースと高い作業効率を実現
VHX-600/100F
するシステムです。
■ 仕様
■ オプシ ン
ョ
デジタルインジケータセット
型式 VHX- S15 OP- 51610
VH-Z500、VH-Z450、VH-Z100、VH-Z75
適合レンズ レンズの移動量をダイ トに
レク
15mm
ステージ移動量 測定するデジタルイ ンジケータで、
キャ ブレーシ ンが簡単にでき
リ ョ
5相ステッピングモータ
モータ
ます。
0.05μm/パルス
分解能
位置決め精度※ 6μm
繰り返し精度※ ±0.5μm
電源電圧 AC100∼240V 50/60Hz
定格 消費電力 70VA
使用周囲温度 +5∼40℃
耐環境性
使用周囲湿度 35∼80%RH
(結露なきこと)
コントローラ部 3
: kg 電動ステージ部 1.3 g
:k
質量 5g
k
積載荷重
※電動ステージ単体の代表値
15
多彩なモードで簡単に設定 測定 モニタ ング
・・ リ
エ ジコ ト
ッ ン ロール 位置決めモー
・ ド
測定範囲の端から測定対象物 ゃ光体)
(し
■ シート材のエッジコントロール
■ ワーク
(ウエハ)の位置決め
のエッジまでの距離を測定します。
外径 幅測定モー
・ ド
測定対象物の外径や幅を測定します。
■ 部品の外径測定
■ 線材のX、
Y同時測定
内径 すき間測定モー
・ ド
測定対象物の内径やすき間を測定 ます。
し
■ ローラのギャップ測定
■ O ングの内径測定
リ
モニタ機能
設定ソフトで受光波形の
モニタや測定モードなどの 受 光 波 形など測 定 状 態を
リアルタイムに表示できます。
各種設定を行なえます。 より精密な設置調整、 感度
調整が可能にな ます。
り
6
新商品
さらに電動ステージと組み合わせれば、
自動で手軽に深度合成&より正確な形状測定が
可能となります。
VHX-S15F
ピント調整の手間を省く
オートフォーカス機能
高倍率でのピント調整がどなたでも素早く
正確にできます。画面上でフォーカスを合わ
すエリアを指定することができるので、凹凸
のある対象物でも有効に活用できます。
ピンポイントで手軽に高さ測定
2点間高さ測定
自動測定モードで設定したウィンドウ間の
段差が素早く自動測定できます。手動測定
モード画面で細部のピントの状態を見なが
3D形状自動測定ユニット
ら測定することもできます。
VHX-SI5シリーズ
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