Siamo lieti di comunicarvi l`apertura dei nostri nuovi uffici a Sesto
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Siamo lieti di comunicarvi l`apertura dei nostri nuovi uffici a Sesto
01 10/09 06 No. No. H O N G K O N G | ICTHA ILNI A FISCHER NEWSLETTER Spessore Analisi dei Materiali Micro Durezza Prove dei Materiali «editoriale» «visto da vicino» Egregi lettori Siamo lieti di comunicarvi l’apertura dei nostri nuovi uffici a Sesto San Giovanni Massima qualità, precisione e durata sono senza dubbio aspetti fondamentali dei nostri prodotti, ma ugualmente determinanti sono la vicinanza ai clienti, la competenza e l’affida bilità della nostra azienda. Oltre che nello sviluppo continuo dei nostri strumenti abbiamo investito anche nella competenza, ad esempio con la dotazione per i laboratori applicativi di nuove risorse o l’apertura di un nuovo laboratorio altamente tecnologico in Svizzera (si legga anche il ser vizio a riguardo all’ultima pagina). Anche nella vicinanza al cliente abbiamo compiuto numerosi passi in avanti, ad esem pio con la filiale in Brasile o i nuovi uffici in Spagna e Italia, piu ampi, dotati di appositi spazi per la formazione e l’esposizione e attrezzati con tutti i nostri strumenti, grazie ai quali possiamo migliorare ulteriormente la consulenza e l’assistenza dei nostri clienti sul posto. Estremamente importante per il Gruppo Fischer nell’ultimo semestre e stata la par tecipazione al salone BASELWORLD 2012: numerosi clienti o potenziali acquirenti pro venienti da tutto il mondo hanno visitato il nostro stand dimostrando interesse in parti colare per i nostri strumenti a raggi X per l’analisi dei metalli preziosi e la misura dello spessore di rivestimento. Ogni evoluzione richiede creativita, ma an che impegno e perseveranza per tenere il passo del mercato. Siamo lieti di potervi presentare una vera e propria novita nell’am bito della misura della durezza. I nostri strumenti per la misura della durezza sono stati sviluppati per rispondere al meglio ai più alti requisiti di stabilita e precisione. Lo strumento consente di effettuare misu razioni della durezza rapidamente, anche su strati estremamente sottili. Buona lettura! Walter Mittelholzer Adriano Colombo CEOAmministratore Helmut Fischer Holding AG Delegato Helmut Fischer AG Helmut Fischer S.R.L. L’ultimo decennio è stato per la Fischer Italia un pe riodo di grande sviluppo e di continue affermazioni nel campo della misura dei riporti galvanici, delle ver nici e, soprattutto, nel mercato dell’oro e dei metalli preziosi. Sig. Adriano Colombo CEO Helmut Fischer S.R.L. Tutto questo ci ha portato a programmare un futuro diverso: nella fattispecie abbiamo incrementato lo spazio dedicato all’assistenza tecnica e alla vendita, quest’ultima in particolare godrà di un grande spazio adibito a sala dimostrazione con tutti i nostri stru menti a disposizione per prove e controlli. Vi invitiamo a visitare i nostri nuovi uffici quando vor rete, vi aspettiamo numerosi. «informazioni dalla pratica» Sonde personalizzate per ogni utilizzo – Esempio: isolante acustico a spruzzo Immagine 1: Impiego di una sonda FA14 per la misurazione di rivestimenti fonoassorbenti a spruzzo (Daimler AG, Stabilimento Mercedes Benz, Brema). Nel rispetto della filosofia dichiarata dell’azienda, impegnata a fornire soluzioni personalizzate per le più svariate applicazioni nei più diversi settori industriali, la FISCHER offre una vasta gamma di sonde per la misura dello spessore di rivestimento. tito fino ad un massimo di 5 mm. La forma angolare della sonda (vedi immagine 2, altezza 31 mm) permette di eseguire misure an che in punti difficili da raggiungere. Il diametro esterno della sede del sensore misura 20 mm. Si può tgarantire cosi una centratura del punto tale da poter eseguire una misura senza interferenze ester ne già su un’area circolare di 20 mm di diametro, in altre parole, fin tanto che la grandezza della superficie da misurare non è inferiore a quella della sonda, il risultato è garantito senza influenze esterne. Lo spessore del materiale non è determinante per la maggior par te degli utilizzi pratici, in quanto è possibile eseguire misure senza interferenze esterne per qualsiasi materiale, come l’alluminio, già a partire da uno spessore di 0,05 mm. Come accade generalmente per tutte le sonde a correnti indotte della FISCHER, anche la Son da FA14 è a compensazione di curvatura. Pertanto, la conduttività del materiale non magnetico utilizzato non ha alcuna importanza, cosi come eventuali leghe di alluminio diverse non influenzano la misura dello spessore di rivestimento. Queste sono, nel complesso, le caratteristiche principali che rendono queste sonde perfette, ad esempio, per i rivestimenti fonoassorbenti a spruzzo utilizzati nella costruzione delle automobili. Nello stabilimento Mercedes-Benz di Brema (Daimler AG) l’accuratezza e la precisione di misura della FA14 sono state approvate e certificate per l’utilizzo sia su alluminio che su acciaio. L’azienda si impegna a sviluppare sonde specifiche non appena vengono scoperte nuove applicazioni per la misura dello spessore di rivestimento, per le quali non esiste ancora una soluzione tecni ca adeguata. Un tipico esempio è costituito dal controllo di qualità sui rivesti menti fonoassorbenti a spruzzo. Nel settore automobilistico si cer ca costantemente di ridurre il peso dei componenti, assicurando allo stesso tempo, l’applicazione coerente dei metodi di produzio ne automatizzata. Si spiega cosi, per esempio, la sostituzione, nell’abitacolo del veicolo, degli ingombranti pannelli insonoriz zanti con rivestimenti fonoassorbenti da applicare a spruzzo in zone specifiche. L’immagine 1 mostra mostra il rivestimento appli cato in un’area specifica, in questo caso nella zona dei piedi del passeggero anteriore. I rivestimenti devono essere applicati entro tolleranze di spessore prestabilite, in modo da rispettare le disposi zioni relative a peso, esigenze costruttive e costi. Generalmente lo spessore del rivestimento è compreso tra 2 e 4,5 mm. L’applicazio ne degli strati fonoassorbenti è possibile sia su componenti in ac ciaio che in alluminio. Deve essere possibile inoltre poter eseguire la misurazione dello spessore di rivestimento anche in punti non facilmente raggiungibili. Per questo e necessario poter disporre di una sonda dal design compatto, che sia soggetta il meno possibile alle influenze esterne durante la misura. Per il campo di misura indicato non esistevano sonde specifiche. Per le sonde esistenti il campo di misura era troppo basso, mentre i modelli con campo di misura idoneo risultavano troppo ingom branti. La sonda FA14 è stata sviluppata apposta per applicazioni di questo genere. Questa sonda lavora secondo il metodo a cor renti indotte (DIN EN ISO 2360), pertanto, è realizzata in modo da consentire la misura di rivestimenti non conduttivi così come quelli conduttivi, su materiali amagnetici, come l’alluminio, e magnetici, come l’acciaio. Il campo di misura per entrambi i materiali e garan Immagine 2: Immagine 2: Sonda FA14 (utilizzabile con tutti gli strumenti portatili della linea FMP). Il nostro grazie va al signor Dellwisch dello stabilimento MercedesBenz di Brema (Daimler AG), reparto "Processi di lavorazione verniciatura KF-OC2 PTL" che ci ha sostenuto nella realizzazione di questa sonda con svariati suggerimenti e misurazioni pratiche. Dr. Hans-Peter Vollmar Punto di misura Limite min. [mm] MP1 MP2 MP3 MP4 MP5 MP6 MP7 MP8 2.7 2.7 2.7 1.7 2.7 2.7 3.7 1.7 Limite max. [mm] 3.5 3.5 3.5 2.5 3.5 3.5 4.5 2.5 Effettivo [mm] 2.8 2.9 3.1 2.0 2.9 2.9 3.4 2.1 Tabella 1: Esempio di valori di misura tipici nel quadro del controllo di qualità per rivestimenti fonoassorbenti applicati a spruzzo riferiti a 8 punti di misurazione prestabiliti, con MP7 oltre il valore di tolleranza (Daimler AG, stabilimento Mercedes-Benz, Brema). FISCHERSCOPE® No. 06 «visto da vicino» Controllo strumentale di indentazione su piccole strutture con il nuovo PICODENTOR® HM500 ai sensi della norma DIN EN ISO 14577 Immagine 2: Impronte sulla sezione trasversale di uno strato di nichel spesso circa 15 μm (25 mN, 60s, scala micrometrica). impronte centrate e nel reticolo ↓ 2a: Posizionamento corretto: (durezza Martens dell’impronta all’altezza del reticolo HM: 3893 N/mm²). ↓ Immagine 1a: Il nuovo PICODENTOR® HM500: sistema completo con banco at- 2b: Posizionamento non corretto tivo e armadietto di misurazione. vicino ai bordi (HM: 2578 N/mm²). Nel campo dei controlli strumentali di indentazione, disciplinati dalla norma DIN EN ISO 14577, la tendenza, in molti settori, è quella di effettuare misurazioni su strutture sempre più piccole, geometrie sempre più complesse e strati sempre più sottili. Rispondere in maniera efficace a tali esigenze non richiede soltanto strumenti di misurazione sempre più all’altezza, anche il posizionamento dei campioni e la struttura del supporto devono essere rispettivamente sempre più precisi e stabili. Il nuovo PICODENTOR® HM500 con struttura in granito (immagine 1a) offre le condizioni ideali in tal senso, come illustrato dall’esempio riportato di seguito. Sempre più spesso viene richiesta la misurazione su sezioni trasversali, come ad esempio, su uno strato di nichel su ottone spesso circa 15 μm. Per evitare le interferenze dei materiali circostanti (resina per ingloba tura e/o ottone), la distanza dell’impronta dal bordo del rivestimen to deve essere almeno 2 o 3 volte la diagonale dell’impronta stessa. In molti punti ciò rappresenta una sfida per lo strumento. tamente verticale anche in caso di campioni non perfettamente planari, oltre ad evitare spostamenti dell’oggetto da misurare. Per ottenere impronte sufficientemente piccole, è necessario esercita re una forza estremamente ridotta. Il PICODENTOR® HM500 è l’ide ale per questo compito. Per misurazioni esenti da scosse, lo stru mento di misurazione deve essere protetto dalle vibrazioni. A tale scopo il dispositivo è dotato di una stabile base di granito, un banco attivo che smorza le oscillazioni e un armadietto chiuso. Per potersi posizionare su superfici particolarmente picco le, il banco XY deve essere estremamente preciso e l’ottica deve fornire immagini chiare. Il nuovo banco XY HMT5 soddisfa la prima delle due esigenze, essendo, infatti, dotato di una precisione di posizionamento unidirezionale con range inferiore a 0,5 μm. L’ottica migliorata fornisce un’immagine ancora più nitida della superficie del campione. In tal modo strutture molto piccole possono essere visualizzate con la risoluzione sufficiente. L’asse Z motorizzato e la funzione di auto focus semplificano ulteriormente la preparazione della misurazione. L’immagine 2 mostra le impronte nello strato di nichel. L’immagine 2a mostra l’esatta regolazione della posizione e l’impostazione di una forza sufficientemente ridotta per eseguire correttamente la prova. Le impronte sono sulla stessa riga al centro del rivestimento e sufficientemente distanti dai bordi. La posizione del reticolo mostra la precisione del posizionamento; in questo modo è più facile rintracciare impronte molto piccole o poco definite (ad esem pio su materiali molto duri). L’immagine 2b mostra i risultati con un posizionamento non preciso: le impronte non sono centrate e il risultato è influenzato dagli altri strati. L’immagine 3 mostra le curve di indentazione relative alle impron te delle immagini precedenti (rosso: precisione di posizionamento elevata, blu: precisione di posizionamento scarsa). È facile notare come le deviazioni tra le singole misurazioni siano più consistenti in caso di posizionamento non sufficientemente preciso. Pertanto, sono necessarie più misurazioni, con un significativo aumento dei Il campione per la sezione trasversale viene fissato nel supporto per sezioni trasversali del misuratore di durezza HM (Immagine 1b). In tal modo viene garantito un posizionamento del indentato esat Immagine 1b: Supporto per inserimento e fissaggio di campioni per sezioni trasversali. N o . 0 6 FISCHERSCOPE® tempi. L’immagine 3b mostra i valori medi di durezza Martens risultanti da entrambe le prove: gli effetti del non scorretto posizionamento si rispecchiano in maniera anche più evidente nella dispersione delle durezze Martens. Immagine 3: Risultati con posizionamento corretto e non corretto (25 mN, 60s). 3a: Curve di Conclusioni La tabella 1 riassume le misure e mostra il valore medio e la deviazione standard. Anche se i valori medi all’interno del range di dispersione coincidono, con un posizionamento non corretto è necessario effettuare più misurazioni per raggiungere un livello accettabile di precisione. Riassumendo: la precisione di posizionamento, l’ottica eccellente e l’asse Z motorizzato non solo semplificano le procedure di misurazione, bensì permettono anche un sostanziale risparmio di tempo, aumentando inoltre la sicurezza dei risultati. indentazione con posizionamento corretto e non corretto. 3b: Durezze Dr. Tanja Haas Martens risultanti. Numero di misurazioni Valore medio N/mm² Deviazione standard N/mm² Coefficiente di variazione % Minimo N/mm² Massimo N/mm² Posizionamento corretto 12 3836 127 3.3 3674 4165 Posizionamento non corretto 15 3,401 911 26.8 281 4,192 Tabella 1: Durezze Martens e relativa deviazione standard per misurazioni in diverse condizioni. «informazioni dalla pratica» Controllo Qualità nei processi produttivi con il diagramma diagnostico della lavorazione FDD Il controllo di produzione ai fini dell’assicurazione qualità gioca un ruolo determinante in tutti i settori industriali e quindi anche nei processi di rivestimento. Il diagramma FDD è utile per rappresen tare graficamente le statistiche di lavorazione, ad esempio i valori medi dello spessore del rivestimento con la relativa uniformità, in ordine di priorità. Consente di riconoscere immediatamente le irre golarità all’interno di un sistema complesso, fornendo agli addetti ai lavori una panoramica grafica rapida e pratica delle dispersioni nella distribuzione di lavorazione. Il diagramma FDD è incluso del software FISCHER Data-Center e in svariati dispositivi di misura a marchio Fischer. Grazie alla rappresentazione, particolarmente semplice, sotto for ma di linee di tendenza, il diagramma FDD consente il monitorag gio e l’ottimizzazione dei processi di lavorazione. Si tratta di uno strumento utile e facile da utilizzare, che consente ad ogni addetto ai lavori, anche senza conoscenze di controllo statistico della quali tà, di riconoscere rapidamente, e di conseguenza eliminare, even tuali fattori di disturbo o cause di dispersione, in quanto pone in evidenza, in maniera immediata, se il processo esaminato rispetta o meno gli eventuali parametri di specifica. Fig. 2: Zone di misurazione sul cofano del motore con i rispettivi punti di misurazione. Esempi di campi di applicazione del diagramma FDD: • In fase di impostazione e implementazione dei processi produttivi, il diagramma FDD rappresenta un importante strumento software, semplice ed efficace. • Ai fini del controllo degli acquisti, viene utilizzato per confrontare direttamente i valori di misura di pezzi di produttori, fornitori o lotti diversi. • In attivita di ricerca e sviluppo, serve per valutare i dati spe rimentali e verificare le effettive differenze eventualmente riscontrate. Il diagramma FDD consente di rispondere a domande specifiche, in base alla strategia di misura adottata. Esempio 1: verifica della dell’omogeneità di misura del rivestimento del cofano del motore di un veicolo È richiesto, come caratteristica di qualità, lo stesso spessore di rive stimento sull’intera superficie del cofano del motore. Le misure sul cofano in oggetto vengono effettuate con una sonda a contatto. La caratteristica principale del diagramma FDD è la capacità di ese guire il controllo di qualità su un prodotto composto da più parti: in questo caso, infatti, il cofano del motore viene suddiviso in 6 zone di misura, ognuna delle quali viene considerata parte a se stante (vedere figura 2). Per ogni zona vengono eseguite tre singole misure. Dai valori di misura di ogni zona si calcola quindi il valore medio e l’uniformità. I valori medi vengono linearizzati sulla linea di tendenza del dia gramma FDD in ordine crescente (vedere figura 4). FISCHERSCOPE® No. 06 Il contenuto informativo del diagramma FDD® Quattro situazioni negative: 1. Mancato raggiungimento del valore di tolleranza: un punto (valore medio) si trova al di sotto del valore limite inferiore (UGW) 2. A ndamento verticale: i valori medi sono estremamente diversi tra loro 3. R aggruppamento: colori diversi dei punti, concentrazioni di punti 4. B arre di errore estese (linee verticali rosse): Nonostante tutti i valori medi rientrino nei limiti di tolleranza, un numero notevole di valori di misura singoli ricade all’esterno. Il processo di lavorazione può essere ottimizzato. Quattro situazioni positive: 1. Tutti i punti (valori medi) rientrano nei limiti di tolleranza. 2. A ndamento orizzontale: i valori medi si differenziano in maniera lieve tra loro 3. D istanza tra i punti regolare, nessun raggruppamento: si vede dal colore dei punti univoco 4. Nessuna barra di errore (linee verticali rosse): tutti i valori di misura singoli rientrano nei limiti di tolleranza prestabiliti Il processo di lavorazione è ottimizzato. Fig. 1: Rappresentazione semplificata del diagramma FDD. to. Le misure sono state raggruppate in un blocco e sono stati cal colati il valore medio e la distribuzione. I valori medi sono stati ela borati in ordine crescente dal diagramma FDD (linea di tendenza) e proiettate su una retta del diagramma in base alla dimensione (ve dere figura 5). Fig. 4: Utilizzo del d / µm Fig. 3: Distribuzione spaziale dei valori medi di spessore del rivestimento sul co- 130 OGW diagramma FDD fano del motore. Il «gruppo verde» (zone di misurazione 2,3,4 e 6) si differenzia 125 per la valutazione sistematicamente dal «gruppo blu» (zone di misurazione 1,5). 120 dell’omogeneità del 115 rivestimento. Tra i valori medi relativi alle zone di misurazione 2, 3, 4 e 6, rappre sentate nel diagramma FDD da punti dello stesso colore (verde), non si riscontra alcuna differenza sistematica. Le zone di misura 1 e 5 (colore blu) formano, invece, un gruppo a sé stante. Neanche i valori medi di spessore del rivestimento interni a quest’ultimo gruppo presentano differenze sistematiche. Se il diagramma FDD mostra punti o barre di errore verticali di colore diverso, significa, tuttavia, che esistono differenze sistematiche tra i valori medi di spessore del rivestimento. Nell’esempio precedente (Fig. 4) il «gruppo verde» va separato sistematicamente dal «gruppo blu». Affinchè vengano rispettate le condizioni di specifica, l’utente deve, quindi, intervenire in due modi distinti. Nella zona di misura 5 la barra di errore oltrepassa il valore limite superiore, pertanto, in questo caso, la distribuzione deve essere ridotta. I valori medi di misura delle zone 1 e 5 vanno ridotti. L’obiettivo è quello di riunire tutti i valori medi di spessore del rivestimento in un unico gruppo in base alle ottimizzazioni proposte. L’obiettivo è rappresentato dalla barra grigia verticale e può essere raggiunto utilizzando la funzione di diagnosi della qualità FDD. Le funzioni di ripartizione nei due gruppi «verde» e «blu» convogliano, grazie ad appositi in terventi di produzione, nella funzione più ampia rappresentata dal «gruppo grigio». Esempio 2: verifica della ripetibilità del processo di rivestimento del cofano del motore, riferita a una serie di prodotto. Sono state effettuate misurazioni su 8 cofani della stessa serie, con sei punti di misura (vedere figura 2) e una sola misura per ogni pun N o . 0 6 110 105 UGW 100 3 4 6 2 1 5 FDD® Streubalken = +/- 2,5 * s Block Fig. 5: Utilizzo del d / µm diagramma FDD per 135 OGW 130 la valutazione della 125 ripetibilità del pro- 120 cesso di rivestimento, 115 riferita a una serie di 110 prodotto. 105 UGW 100 1 FDD® Streubalken = +/- 2,5 * s 5 8/2 3 4/6 7 Block I punti della figura 5 presentano un solo colore, il che indica l’assen za di differenze sistematiche tra le misure effettuate su diversi cofani. Nonostante tutti i valori medi ricadano all’interno della tol leranza prestabilita, le barre di errore, tuttavia, oltrepassano i limiti di tolleranza. Ciò significa che molto probabilmente parte della produzione dovrà essere scartata. Per poter eseguire in sicurezza il processo, la dispersione relativa al singolo cofano deve quindi es sere ridotta (vedere esempio 1). Ing. (FH) Rainer Hammermüller FISCHERSCOPE® «visto da vicino» Rivelatore al silicio (SDD – Silicon Drift Detector): strumenti e applicazioni Grazie alle proprietà fisiche migliorate, il rivelatore al silicio (SDD) apre nuovi orizzonti di utilizzo (a riguardo vedere anche l’articolo sul rivelatore (SDD), FISCHERCOPE No. 2/10), in particolare, la misu razione con impulsi sempre più rapidi, la determinazione dello spessore di strati sempre più sottili e microelementi, e l’analisi di elementi con numeri atomici bassi. Il rivelatore SDD, nel frattempo, ha trovato applicazione in una larga serie di campi, tre dei quali vengono approfonditi di seguito. Analisi di metalli preziosi In situazioni di analisi di me talli preziosi che richiedono un numero più elevato possi bile di campioni, come, ad esempio, nei laboratori di prova o per i produttori di leghe, i dispositivi dotati di rivelatore SDD risultano par ticolarmente adatti, in quan to consentono di operare con estrema rapidità di impulso FISCHERSCOPE® X-RAY XAN® 150 e, di conseguenza, garantis cono una ripetibilità ottimale. Nel caso specifico delle leghe d’oro utilizzate nel settore orafo si ottengono in media valori pari allo 0.3‰ circa, vale a dire da 2 a 3 volte migliori rispetto a quelli otte nuti con strumenti con rivelatore a diodo PIN. Lega Au999.9 Au900Ag50Cu50 Au750Ag50Cu200 Au750Pd100Cu80Ni Au585Ag45Cu370 Au333Ag75Cu470Zn XDV®-SDD 0.23 0.37 0.21 0.36 0.37 0.26 XAN®150 0.22 0.34 0.36 0.50 0.38 0.37 Tabella 1: Precisione di ripetibilità (tempo di misura 60 sec.) in ‰ per diverse Analisi delle sostanze nocive dei giocattoli. rivelabilità del piombo in vari materiali. Anche per altri metalli pesanti come, ad esempio, il cadmio, l’argento, l’arsenico e il bario, possono essere raggiunti i limiti di rivelabilità. Misurazione dello spessore dello strato di alluminio (esempio: wafer di silicio rivestito in alluminio) I rivestimenti in alluminio trovano diverse applicazioni in campo elettronico. Lo spessore estremamente ridotto e la radiazione di flu orescenza assente con materiali di base come l’ABS, o comunque ri Matrice Limite di rivelabilità Pb/ppm Valore limite RoHS 1,000 ppm ABS Al CuZn 2 6 50 DIN EN 71 90 ppm CPSIA 100 ppm Tabella 2: Limite di rivelabilità del piombo in diversi materiali, misurato con lo strumento XDVR-SDD in rapporto ai valori limite stabiliti dalle diverse regolamentazioni in materia . leghe d’oro misurate con FISCHERSCOPE® X-RAY XDVR-SDD e XAN® 150. Determinazione di sostanze nocive La determinazione di sostan ze nocive è di fondamentale importanza per i produttori e i distributori di molti prodot ti. Esistono diverse regola mentazioni, tra le quali le normative RoHs (restrizione dell’uso di sostanze pericolo se), DIN EN 71 (Sicurezza dei giocattoli) e la legge ameri FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-SDD cana per il miglioramento della sicurezza dei prodotti (CPSIA, Consumer Product Safety Improvement Act), che fissano i livelli massimi in materia, con particolare riferimento alla presenza di metalli pesanti. Gli strumenti FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-SDD e XAN® 150 si rivelano particolarmente utili per la determinazione, in modo semplice e non distruttivo, di sostanze nocive nei prodot ti più disparati. La tabella 2 mostra, a titolo di esempio, i limiti di FISCHERSCOPE® X-RAY XUV® 773 dotta, nel caso del silicio, rendono necessaria la misurazione diretta dell’alluminio. Considerata l’energia delle radiazioni Al-K (circa 1,5 keV), l’elevata sensibilità del rivelatore SDD per energie basse risulta di indubbio vantaggio. La figura 1 mostra lo spettro relativo allo strato di rivestimento in alluminio (spessore ca. 1 μm) di un wafer di silicio, misurato con il rivelatore XDV®-SDD (curva rossa). Ben eviden FISCHERSCOPE® No. 06 Tabella 3: Misurazione su un campione di wafer di silicio rivestito in alluminio con tempo Strumento XDV®-SDD XUV® 773 Al/nm X. 979 953 S 11.4 2.4 di misura pari a 20 sec. ti sono le linee di fluorescenza dell’alluminio e del silicio. Considerato che la radiazione di fluorescenza a questo livello di energia viene già abbondantemente assorbita dall’aria, è possibile aumentarne decis amente l’intensità procedendo ad una misurazione sottovuoto con lo strumento FISCHERSCOPE® X-RAY XUV® 773 (curva blu). La tabella 3 mostra i risultati quantitativi sullo stesso campione. Già con il rive latore XDV®-SDD si è ottenuta una misurazione dello strato di allumi nio sufficientemente affidabile. Il modello XUV® 773 offre, tuttavia, una precisione di ripetibilità migliorata di oltre 4 volte. Figura 1: Spettro del campione di wafer di silicio rivestito in alluminio, misurato Dr. Bernhard Nensel con i rivelatori XDVR-SDD e XUVR 773. «visto da vicino» Elevata ripetibilità e correttezza della misura degli strati di Au / Pd su lead frame Nel campo dell’elettronica vengono utilizzati rivestimenti di spes sore sempre più ridotto. Perciò aumentano i requisiti che la tecni ca di misurazione deve rispettare per poter fornire parametri affi dabili per il controllo e la regolazione della produzione in campo industriale. Un esempio di questa tendenza è il sistema di rivesti mento in Au/Pd/Ni/Cu di circuiti stampati con spessori per Au e Pd fino a pochi nm. Come metodo di misura per il controllo qualità di questi sistemi multistrato si preferiscono gli strumenti a fluore scenza di raggi X. Per determinare le possibilità d’impiego dei dispositivi a fluore scenza di raggi X entro specifiche soglie sono state effettuate se rie di misurazioni similari effettuate con altri metodi fisici. I cam pioni sono stati misurati sia con la fluorescenza di raggi X, sia con la dispersione di Rutherford sia con la fluorescenza di raggi X asso luta tramite radiazione sincrotronica. Figura 2: Distribuzione laterale degli spessori di un campione con rivestimento di Au di pochi nm. Negli strati di Au con spessori di circa 4, 6 e 9 nm, i risultati dei dispositivi a fluorescenza di raggi X si trovavano ogni volta tra gli Figura 1: Misurazione ad alta risoluzione di un sistema multistrato in Au/Pd/Ni su altri due metodi, mentre la Deviazione Standard era nell’ordine di grandezza inferiore ai nm. Ciò conferma non solo la dispersione ridotta, ma anche la correttezza delle misure con i dispositivi a fluorescenza di raggi X. La tracciabilità dei risultati è garantita dagli standard di taratura sviluppati da FISCHER appositamente per queste operazioni. Le capacità dei dispositivi a fluorescenza di raggi X consente anche la scansione del campione, laddove necessario, per stabilire l’uniformità degli spessori (vedi fig. 2). La combinazione della più moderna tecnologia di rivelazione (SDD) con le eccellenti prestazioni del software di analisi WinFTM® consente di effettuare la misurazione affidabile di spessori di rivestimento anche nell’ordine di grandezza inferiore ai 10 nm e inferiore. Per l’applicazione sui lead frame si consigliano i disposi tivi della serie FISCHERSCOPE® X-RAY XDV-SDD in caso di misure su campioni relativamente normali e XDV-μ in caso di strutture di dimensioni molto piccole. La speciale ottica di questo tipo di dispositivi permette un punto di misurazione di soli 20 μm sul campione. un lead frame e rappresentazione dei risultati con il software di analisi WinFTM. N o . 0 6 FISCHERSCOPE® «informazioni dalla pratica» Helmut Fischer Technologie AG – Laboratorio di analisi dei materiali L’obiettivo del nuovo laboratorio è fornire analisi tecniche di ele vata qualita ad un’ampia gamma di utenti. L’HFTlab funzionera, infatti, come laboratorio di servizio per varie industrie affermate, oltre ad essere utilizzato a supporto dei clienti dell’intero Gruppo Helmut Fischer, nel caso vengano richiesti chiarimenti e studi sulla misurabilita particolarmente impegnativi. Costituira, inoltre, un centro d’interesse anche per giovani imprese del cantone di Zug il quale, in qualita di partner del laboratorio HFTlab, sponsorizza i progetti di varie aziende in espansione. I servizi offerti includono misure con tutti gli strumenti Fischer (mi sura dello spessore di rivestimento, analisi, misura della durezza, ecc.); a questi metodi si aggiungono microscopia, esami micro grafici e analisi chimiche con la ICP-OES ecc. Il laboratorio HTFlab può supportarvi nella certificazione dei vostri materiali di riferi mento al fine di calibrare i vostri strumenti di misura, aiutandovi quindi ad approfondire la conoscenza dei materiali che utilizzate (rivelandone anche i piu piccoli dettagli), nonche ad analizzare le composizioni o a quantificare la durezza, la conducibilita ecc. dei componenti o delle materie prime. Per ulteriori dettagli chiedete al vostro contatto Fischer sul posto o visitate il sito Web HFTlab.com. Saremo lieti di poter collaborare con voi! Dr. Daniel Sutter HELMUT FISCHER S.R.L. Via G. Di Vittorio, 307/29 | 20099 SESTO SAN GIOVANNI (MI) Tel. (+39) 02-2552626 | Fax (+39) 02-2570039 [email protected] FISCHERSCOPE® No. 06 hellerdruck.com Alla fine di marzo è stato ufficialmente inaugurato il laboratorio di analisi dei materiali HFTlab di Hünenberg. Alla cerimonia di apertura hanno partecipato esponenti del mondo politico ed economico.