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Hard Disk, MEMS & Semiconduttori

Cliccate i link qui di seguito per avere maggiori informazioni

Supporto del disco rigido (dischi) Misurazione incisione laser
Testine del disco rigido (slider) Wafer epitassiali
Step height Misurazione Pacchetto IC
MEMS & Nanotecnologia

Misurazione supporto del disco rigido (dischi)

Panoramica
I progressi della tecnologia hard disk stanno spingendo i limiti della produzione dei media, le piastre su cui vengono registrati i dati. Con una sempre maggiore densità dei dati e l'aspettativa di un minor numero di errori da parte degli utenti, la necessità di una metrologia di alta qualità per il monitoraggio e la caratterizzazione della superficie dei supporti è evidente. Taylor Hobson offre prodotti appositamente progettati per soddisfare queste esigenze di alta qualità.
Una camera di un milione di pixel e con ampio raggio di visuale consente l'analisi dettagliata della superficie del supporto. La caratterizzazione automatica della landing zone da laser texturing, i difetti ai bordi, i difetti della superficie del supporto e la sua rugosità sono possibili sia su substrati di vetro che di alluminio.

Metrologia

Landing Zone

Molti dischi fissi richiedono una landing zone appositamente strutturata per permettere di "parcheggiare" le testine sulla superficie del supporto quando non in uso. Questa è spesso creata utilizzando un processo di testurizzazione laser che può essere monitorato con gli strumenti Talysurf CCI. La caratterizzazione automatica comprende: volume, altezza, densità e diametro medio delle singole o delle intere aree di texturing.

Difetti ai bordi

Spesso indicati come esterni (difetti diametro esterno). Questi sono di solito causati da problemi nella gestione dei supporti. Quando il bordo dei media subisce un impatto, anche se molto piccolo, la deformazione risultante della superficie del supporto può causare errori nei dati o rendere inutilizzabile il supporto.

Difetti di superficie

Questo termine descrive in realtà un intero gruppo di difetti che causano errori nei dati registrati perché una qualche forma di buco o di rialzo è presente sulla superficie del supporto. Questi difetti possono essere causati da delaminazione, inclusioni e danni da contatto. Lo strumento Talysurf CCI è in grado di caratterizzare questi difetti, anche quando sono solo una frazione di micron laterale e sub nanometri in verticale.

Rugosità del supporto

Questo parametro deve essere monitorato in quanto è uno dei fattori chiave che limita l'altezza del volo della testina. La riduzione della rugosità del supporto permette un'altezza di volo ridotta dando minore spaziatura magnetica che a sua volta è necessaria per mantenere un'alta densità dei dati sul disco.

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Misurazioni testine del disco rigido (slider)

Panoramica
Gli attuali progressi nella tecnologia del disco rigido, guidati dalla domanda di maggiore densità dei dati su supporti più piccoli, ha fatto sì che tolleranze molto più alte ora debbano essere mantenute sui cursori (testine HDD). Il controllo della geometria dei cursori con una tolleranza molto alta permette loro di volare molto più vicino alla superficie del disco, riducendo la spaziatura magnetica, che a sua volta permette una maggiore densità dei dati.

Metrologia

Planarità dei cursori

Un fattore chiave che limita la densità di memorizzazione dei dati di un disco rigido è l'altezza della testina di volo. Questa è influenzata significativamente dalla curvatura molto piccola della superficie del cuscinetto d'aria (ABS) del lato del cursore che si affaccia sul disco. Di conseguenza c'è un bisogno sempre crescente di controllare la curvatura ABS fino a livello nanometrico e oltre. Misurando i parametri individuali di Corona, Cross Curve (Curvatura) e Torsione i cursori possono essere modificati per portare la curvatura complessiva ABS all'interno dei valori tollerati. La capacità di correggere gli errori materiali dissimili normalmente trovati nella regione AlTiC, la camera da 1milione di pixel e l'ampio campo visivo rendono Talysurf ICC 9150 la scelta migliore per la misurazione della planarità.

Pole Tip Recession

Il controllo della zona della Pole Tip Recession è stata per molti anni una delle applicazioni più critiche della metrologia all'industria del disco rigido. Anno dopo anno queste caratteristiche PTR sono state ridotte di dimensioni e hanno richiesto tolleranze di produzione sempre più elevate. Per queste misurazioni, la risoluzione laterale, il numero di punti di misurazione, la risoluzione verticale e la ripetibilità di misurazione sono di primaria importanza.

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Misurazioni Step Height

Panoramica
La misurazione precisa e ripetibile dello step height è necessaria per molte applicazioni hi-tech. Taylor Hobson fornisce una gamma di strumenti progettati per soddisfare i requisiti più elevati per la misurazione dello step height. Coprono le gamme di step height dalla scala sub-nanometrica al millimetro con ripetibilità inferiore a 0,1 nm.

Metrologia

3D Step Height

Fornisce il dislivello tra due piani definiti da due aree su una superficie. La prima area viene presa come riferimento e il software si adatta al piano di quadrati minimi attraverso quest'area. Il secondo piano viene poi misurato a partire da questo. Così come viene misurato lo step height , altezza massima e altezza minima, viene anche misurata la differenza di angolazione.

2D Step Height

Fornisce un metodo per misurare lo step height per forme geometriche semplici quali le linee incise o le zone rettangolari. 2D step height può anche essere utilizzato per misurare lo spessore in cui viene esposto un bordo.

ISO 5436-1 Step Height

Quando si tenta di confrontare le misurazioni dello step height compiute con strumenti di misurazione differenti, è molto importante conformarsi a un metodo di misurazione standard. ISO 5436-1 fornisce un metodo riconosciuto a livello internazionale per misurare lo step height. Gli strumenti si cui sopra supportano questo standard.

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MEMS & Nanotecnologia

Panoramica

I sistemi micro elettro-meccanici vengono oggi utilizzati per numerose applicazioni tra cui sensori di pressione e di accelerazione, micro dispositivi di visualizzazione a specchio e micro pompe fluidiche. I dispositivi MEMS ampliano le tecniche di fabbricazione utilizzate dall'industria dei circuiti integrati per creare elementi meccanici come ingranaggi, diaframmi e travi di collegamento. La misurazione accurata di tutti questi elementi è fondamentale per soddisfare la domanda di produzione di massa di dispositivi MEMS di alta qualità a basso costo.

Metrologia

Rugosità

La misurazione accurata della rugosità all'interno dei dispositivi MEMS permette di controllare interazioni di superficie, sia che siano interazioni solido-solido come nei sistemi ad ingranaggi micro solido-liquido come nelle micro pompe a fluido.

Step Height

Il monitoraggio dello step height dei dispositivi MEMS è un importante indicatore di performance. Insieme a informazioni sulle dimensioni laterali, lo step height dà una buona approssimazione della massa che influenza la frequenza fondamentale di oscillazione dei singoli elementi del dispositivo.

Dimensioni laterali

Le dimensioni laterali sono particolarmente importanti quando caratterizzano i micro ingranaggi e i sistemi fluidici. La misurazione accurata del volume e della superficie, nonché le dimensioni critiche come l'ampiezza del fascio tutte aiutano il controllo delle prestazioni del dispositivo finale.

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Misurazioni incisione laser

Panoramica

L'incisione laser è uno dei metodi predominanti utilizzati per la marchiatura di identificazione dei circuiti integrati. Ciò è dovuto al fatto che la marcatura laser è un metodo di identificazione a prova di manomissione. La marcatura antimanomissione ha contribuito notevolmente a ridurre le frodi IC, la vendita di IC è per velocità più elevate e per le specifiche rispetto alle quali sono stati prodotti.

Metrologia

Step Height

Siccome i pacchetti IC sono diventati più piccoli e sottili il requisito per la misurazione dello step height dell' incisione laser è diventata più importante. La profondità dell' incisione laser è definita da due requisiti. In primo luogo, deve essere profonda abbastanza per fornire la marcatura antimanomissione che può essere letta da sistemi di identificazione IC e in secondo luogo, deve essere abbastanza superficiale da non danneggiare i circuiti sul chip.

Rugosità

La finitura superficiale del marchio inciso è un fattore importante nella lettura facile di identificazione finale, sia dalla macchina sia dall'occhio umano. Più è ruvida la superficie, più è la luce che viene diffusa e questo aumenta il contrasto del marchio rispetto alle superfici circostanti.

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Misurazione wafer epitassiali

Panoramica
A causa dell'aumento dell'utilizzo di componenti elettro-ottici che sono ormai diventati un luogo comune sia nelle telecomunicazioni che nelle tecnologie di visualizzazione, l'epitassia sta emergendo come una tecnica fondamentale per la produzione di componenti. L'epitassia è il processo di deposito di strati molto sottili di materiali semiconduttori sulla superficie di un substrato monocristallino. Ogni strato di cristallo è conosciuto come strato epitassiale.

Metrologia

Rugosità superficiale

La struttura superficiale è un parametro estremamente importante nello specificare la qualità dei semiconduttori epitassiali sia per i clienti che per i fornitori. Con l'unità corrente per circuiti sempre più piccoli da stampare sui wafer, le tolleranze per la rugosità stanno diventando sempre più strette. La finitura superficiale per gli strati epitassiali è specificato in nm, questo richiede un sistema con bassissimo rumore e ad alta risoluzione da utilizzare per misurarli.

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Misurazione pacchetto IC

Panoramica
La misurazione del processo backend è importante per il controllo della qualità finale del pacchetto IC. Problemi nel pacchetto IC possono causare problemi di connessione quando il dispositivo è saldato, lo scollegamento dei fili o l'urto sui contatti del chip e un aumento dello stress durante il posizionamento sui circuiti del IC. Per questi motivi è importante controllare non solo la geometria dello stampo, ma anche la planarità della zona di contatto dello stampo, lo step height tra i punti di fissaggio sullo stampo e il pacchetto e la rugosità delle zone di collegamento dei fili.

Metrologia

Planarità

La corrispondenza della planarità dello stampo con quella del zona di contatto dello stampo è importante per ridurre lo sforzo posto sul IC durante il processo di confezionamento e durante tutto il funzionamento del dispositivo. Controllare la planarità del pacchetto complessivo è necessario anche per assicurare il corretto posizionamento del IC e un buono contatto elettrico da fare quando saldato.

Rugosità

La finitura superficiale del zona di contatto dello stampo deve essere controllata per assicurare una buona adesione, quando lo stampo è collegato. Anche la la rugosità delle zone di collegamento dei fili è importante per una buona conducibilità elettrica e la sicurezza del collegamento dei fili.

Step Height

Ci sono molte applicazioni per lo step height sul pacchetto IC. Dalla misurazione di sfere, urti fino ad arrivare alla geometria del pacchetto stesso e alla profondità della zona di contatto dello stampo.

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