当用任何一种计量方法测量表面的各种参数,如粗糙度、台阶高度或深度时,只能得到表面特征的表示。然而,在努力为测量系统提供最可重复和高度精确的结果的同时,绝不能低估根据已建立的ISO标准技术对数据分析进行适当过滤的潜力。
Bruker为其多功能Vision64提供了二维(2D)配置文件ISO 4287和4288标准的ISO兼容性®软件,用于为Dektakxt供电®StylusProfiler。本文讨论了标准过滤方法的设置和应用,以及Vision64软件中用于硅片表面粗糙度应用示例的实现。
用触针测量表面轮廓
图1所示的经过加工的金属表面的图像和3D插图表示了数据采集过程,通过对真实轮廓进行触针跟踪,通过进行滤波来产生不同的感兴趣的轮廓。
图1所示。滤镜对原始(总)表面轮廓的效果的图示。
生成的第一个剖面称为“总剖面”,它是曲面的表示。然后通过应用截止空间频率为λ的短截止滤波器产生“主轮廓”年代到总概况。短截止拒绝特定的空间频率。这些频率被认为是触控笔变形和噪声。应注意,为了实现这一点,预计触笔尖端的半径小于短截止频率。
当产生初级轮廓时,粗糙度长截止滤波器的截止空间波长为λc应用。一旦应用了粗糙度截止值,产生的被拒绝的空间信息——波长小于粗糙度截止值的空间频率内容——代表了“粗糙度剖面”。通过而未被拒绝的信息表示“波纹配置文件”。可在较长的截止波长下对波纹度剖面进行一次过滤,以隔离波纹度和被测试样品的形式。
这里,应该注意的是,触控笔跟踪分析遵循关于遍历和评估长度的标准规则,其中关于感兴趣的截止空间尺度的定义。图2示出了详细描述采样和评估长度的一般迹线。
图2。总剖面,划分为抽样、评估和遍历长度。
“评估长度”被定义为沿着用于评估“遍历长度”的特定部分的触控笔扫描方向的长度。“采样长度”要么小于或等于评估长度。在总和主简档的情况下,采样长度等于评估长度。在粗糙度和波纹的情况下,采样长度等于用于隔离波纹的粗糙度的滤波器截止波长(λc).
表面纹理参数-根据ISO 4287, 4288和ASME B46.1进行过滤
为了表征表面轮廓,使用优选滤波器计算表面纹理参数。成百上千的参数被定义为工业用途,其中许多也出现在标准中。表面轮廓的表面纹理参数可分为三类:
- 表示纵坐标的平均、谷和峰的高度参数
- 确定表面轮廓的谷和峰的间距的间距参数
- 结合从剖面中获得的间距和高度数据的混合参数。
这些参数是通过添加前缀字母来区分的,其中P代表总轮廓或主要轮廓,R代表粗糙度轮廓,W代表波纹轮廓。ISO 4287指定的特定参数的计算方法是计算整个评价长度的值。而对于其他参数,方法是计算一个采样长度内的值。ISO 4288标准和ASME B46.1标准修改了这种计算方法,以包括在单个采样长度上计算的参数估值,以及在评估长度内计算的所有可用采样长度上的参数平均值。这些过滤器和计算的应用方式依赖于DektakXT平台上Vision64软件提供的一种简单方法。
图3示出了基于上限和下限的分离到不同间隔段的表征。
图3。示出峰值和相邻谷的距离的轮廓的段,以及基于ISO 4288标准的额外峰的识别。
Vision64软件(图4)确保默认设置完全符合ISO推荐的度量分析标准集。图5显示了二维轮廓扫描硅片表面粗糙度的示例。
图4。在Vision64软件中为DektakXT过滤粗糙度对话框设置。
图5。示例:硅片上的二维轮廓,根据规定的滤波器设置显示四种轮廓(总轮廓、初级轮廓、波纹度和粗糙度)。
指定的截止λc和λ年代用于应用数字滤波器,其中λc和λ年代分别表示长波和短波截止。下面的两个方程详细说明了使用这种滤波(高斯滤波的粗糙度和波纹)修改特定信号分量的数学原理。λ = λc,λ年代时,信号某一特定分量的振幅衰减50%。
结论
使用Vision64软件的过滤器应用程序是在DektakXT平台上度量各种测试项目的简单任务。欧洲杯猜球平台ISO或ASME定义的截止波长可以通过勾选框的简单方式实现。此外,该软件允许用户通过取消标准截屏框并在对话框中输入来定义和使用截屏。为了保证表面2D轮廓术符合ISO规范,Bruker提供了45°锥角尖端和60°锥角尖端,用于DektakXT平台。
这些信息来源于布鲁克纳米表面公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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