超微小押し込み硬さ試験機
ENT-5
製品特徴
ENT-5の特徴
POINT1
5世代目の「ENT」
POINT2
測定環境の外乱を抑えることによる、高いデータ再現性
POINT3
純国産のため、実現できた親しみやすいGUI
POINT4
0.5 μN ～ 2,000 mN の幅広い試験荷重に対応
あらゆる素材の硬さがわかる
- メッキ、硬質皮膜などの薄膜材料
- 樹脂材料、フィルム系材料
- DLCなどの極薄膜
- 機能性樹脂膜や表面改質膜
- 微小粒子や粉体材料
ナノインデンテーション試験
- 薄膜、極表面、微小領域の硬さ・弾性率などの機械的特性が得られる
- 荷重と変位の曲線を解析して特性を求めるため、圧痕観察不要
- ISO 14577-1/JIS Z 2255 に準拠
データ再現性とメンテナンス性
1. 温度管理機構
- サンプル、試験機の熱膨張を抑制
- 風防内部を±0.1 ℃で温度管理
- 測定部品には低熱膨張材（ノビナイト）を使用
- 外部気流の影響を遮断
2. 高精度位置決めステージ
- 自社開発の電子線描画装置用高精度ステージの技術を採用
- 0.1 μm ステップで位置決めが可能
- 観察倍率2,000 倍で任意の場所を測定（標準対物レンズ20 倍、デジタルズーム併用時）
3. 除振機構
- 振動に強いくさび形仕様の高精度ステージ
- アクティブ除振台を標準採用
4. ソフトウェア
- 圧子先端補正、温度ドリフト補正、日常点検の注意喚起等の補助機能
- 長年の実績で培った操作性
5. データ再現性
- 振動や温度変化等の外乱の影響を抑えた機構で、データ再現性が向上
- 連続測定においても安定したデータの取得が可能
6. メンテナンス性
- 高荷重ユニット、低荷重ユニットの交換が簡易
- 装置の校正をユニット交換により対応することで、装置ダウンタイムが低減
荷重ユニット
高荷重ユニット
- 5 μN～2 Nまでの試験が可能。
- 金属材料から高分子材料まで幅広い材料の硬度試験に対応。
※高荷重ユニット測定例【溶融石英】（試験荷重： 100 μN 9回重ね合わせ)
低荷重ユニット
- 0.5 μN～10 mNに対応。
- 100 nm以下の極薄膜のナノインデンテーション試験をも可能にする、軟質材料（弾性率：数GPa以下）や、押し込み深さ 10 nm以下の測定に対し優れた繰り返し再現性と安定性が得られます。
- UV硬化樹脂、Low-k膜等の機能性樹脂やその他シリコーンゴム等の弾性材料、DLC膜などの極薄い硬質膜への力学特性評価に適しています。
※低荷重ユニット測定例【レジスト】（試験荷重： 1 μN 9回重ね合わせ)
測定例
動的試験
圧子に微小な振動を与えながら試験を行うことで、押込み深さ方向の硬さの分布を連続的に取得可能。
サンプル：石英ガラス（青色）、DLC 膜（赤色） ・試験結果：石英ガラスは押込み深さによらずほぼ一定の硬さを示している。一方、DLC サンプルの場合、表層のDLC膜の硬さから基材の硬さまで基材の影響を、受けながら連続的に変化する様子が分かる。
装置の主な仕様
| 荷重／荷重分解能 | 高荷重ユニット：5 μN ～ 2,000 mN ／ 5 nN 低荷重ユニット：0.5 μN～10 mN ／ 0.03 nN |
|---|---|
| 荷重負荷方式 | 電磁力式 |
| 計測範囲 | ± 50 μm |
| 計測分解能 | 0.3 pm |
| 測定方式 | 光方式 |
| 試料サイズ（代表値） | φ 50 x t 3.5 mm |
| 測定可能領域 | X 50, Y 40 mm |
| 最小移動ステップ | 0.1 μm |
| 超高速マッピングEXAM (EXtremely Accelerated Mapping) |
高荷重ユニット：1点/秒（代表値） 低荷重ユニット：3点/秒（代表値） マッピング点数：最大10,000点（100点×100点） マッピングピッチ：最小0.1 μm、最大200 μm 解析値：押込み硬さ（HIT）、また押込み弾性率（EIT） |
オプション
| 加熱ホルダー | 高荷重ユニット：最大加熱温度 250 ℃ 低荷重ユニット：最大加熱温度 180 ℃ |
|---|---|
| 冷却ホルダー | 温度制御範囲：-30 ℃ ～ 100 ℃ |
| 樹脂包埋ホルダー | 断面観察向け等に樹脂包埋したサンプルのホルダー |
| 特注ホルダー・治具 | サンプルに合わせ設計・製作いたします。 |
測定オプション
| 表面プロファイル試験 | 圧子でサンプル表面の形状を取得し、狙い打ち出来る機能です。 凹凸の大きなサンプルに対し有効です。 |
|---|---|
| 粘弾性試験 | 一定荷重で圧子をサンプルに押し込んだ状態で、任意の周波数で荷重を発生させ、貯蔵弾性率(E')、損失弾性率(E")、損失係数(tanδ)の測定が可能です。 また、加熱ステージを併用することで、ガラス転移点(Tg)の評価も可能です。 |
| 軟化温度測定 | 一定荷重で圧子をサンプルに接触させながら、加熱ホルダで温度を上昇させ、 軟化温度を測定することが可能です。 |
| 水中試験 | 硬さ試験を水中で行うことが可能です。 |
| 粒子強度試験 （高荷重ユニットのみ） |
フラット圧子を用い、微小粒子を圧縮または圧壊させ強度を測定する手法です。 ※「JIS Z 8844:2019 微小粒子の破壊強度及び変形強度の測定方法」に準拠 |
| 粒子強度試験用自動検出オプション （高荷重ユニットのみ） |
目標の粒子径と個数を指定するだけで、ソフトウェアが自動的に試験する粒子を探し出し試験の登録を行います。 オペレータの作業負荷を大幅に低減し、業務工数の削減を実現します。 |
| 抵抗値試験 （高荷重ユニットのみ） |
粒子強度試験の追加機能で、導電性粒子を圧縮しながら粒子の電気抵抗値を 測定することが可能です。 |
| トリニティ | 他試験（弊社製ERAシリーズの三次元測定機能やEDS/EBSD分析など）との連携が可能です。 |
| 表面力試験 （低荷重ユニットのみ） |
エリオニクスが培ってきた精密測定技術、位置決め技術により、表面力を容易に、定量的に測定することが可能です。 ※表面力：接触した2つの物質表面を引き離すために必要な力 |
| グローブボックス型シールドケース | ドライエアーをシールドケース内に供給することにより、ドライ環境下で薄膜、微粒子などの素材硬さを測定することが可能です。 （露点-50 ℃以下の実績あり） |
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