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台阶仪株式会社小坂研究所（KOSAKA）

日期：2024-05-04 05:41
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摘要：株式会社小坂研究所（KOSAKA） 台阶仪属于接触式表面形貌测量仪器 ：根据使用传感器的不同，接触式台阶测量可以分为电感式、压电式和光电式3种。测量原理是：当触针沿被测表面轻轻滑过时，由于表面有微小的峰谷使触针在滑行的同时，还沿峰谷作上下运动。触针的运动情况就反映了表面轮廓的情况。传感器输出的电信号经测量电桥后，输出与触针偏离平衡位置的位移成正比的调幅信号。经放大与相敏整流后，可将位移信号从调幅信号中解调出来，得到放大了的与触针位移成正比的缓慢变化信号；再经噪音滤波器、波度滤波器进一步滤去调制频率与外界干扰信号以及波度等因素对粗糙度测量的影响。
台阶仪株式会社小坂研究所（KOSAKA）

台阶仪属于接触式表面形貌测量仪器 ：根据使用传感器的不同，接触式台阶测量可以分为电感式、压电式和光电式3种。测量原理是：当触针沿被测表面轻轻滑过时，由于表面有微小的峰谷使触针在滑行的同时，还沿峰谷作上下运动。触针的运动情况就反映了表面轮廓的情况。传感器输出的电信号经测量电桥后，输出与触针偏离平衡位置的位移成正比的调幅信号。经放大与相敏整流后，可将位移信号从调幅信号中解调出来，得到放大了的与触针位移成正比的缓慢变化信号；再经噪音滤波器、波度滤波器进一步滤去调制频率与外界干扰信号以及波度等因素对粗糙度测量的影响。

台阶仪株式会社小坂研究所（KOSAKA）样品要求
1、样品表面不要有液体成分，样品底部及表面相对平整，无明显的变形弯曲；
2、样品高度不要超过50mm；
3、默认在室温下测试；
4、测试目的主要有台阶高度、表面粗糙度；

接触式表面形貌测量仪器
台阶仪属于接触式表面形貌测量仪器 [1]  。根据使用传感器的不同，接触式台阶测量可以分为电感式、压电式和光电式3种。其测量原理是：当触针沿被测表面轻轻滑过时，由于表面有微小的峰谷使触针在滑行的同时，还沿峰谷作上下运动。触针的运动情况就反映了表面轮廓的情况。传感器输出的电信号经测量电桥后，输出与触针偏离平衡位置的位移成正比的调幅信号。经放大与相敏整流后，可将位移信号从调幅信号中解调出来，得到放大了的与触针位移成正比的缓慢变化信号。再经噪音滤波器、波度滤波器进一步滤去调制频率与外界干扰信号以及波度等因素对粗糙度测量的影响。



株式会社小坂研究所（KOSAKA）是于 1950 年创立的公司，也是日本一家发表光学
杠杆表面粗糙度计，是一家具有悠久历史与技术背景的业厂商,主要有测定/自动/流体三大
部门。其中测定部门为具代表性单位且在日本精密测定业占有一席无法被取代的地位。
设备特点：
KOSAKA ET200A 基于 Windows 操作系统为多种不同表面提供**的形貌分析，包括
半导体硅片、太阳能基板、薄膜磁头及磁盘、MEMS、光电子、精加工表面、生物医学器件、
薄膜/化学涂层、平板显示、触摸屏等。使用金刚石（钻石）探针接触测量的方式来实现高
精度表面形貌分析应用。ET200A 能**可靠地测量出表面台阶形貌、粗糙度、波纹度、磨
损度、薄膜应力等多种表面形貌技术参数。
ET200A 配备了各种型号探针，提供了通过过程控制接触力和垂直范围的探头，彩色
CCD 原位采集设计，可直接观察到探针工作时的状态，更方便准确的定位测试区域。
台阶仪测量精度较高、量程大、测量结果稳定可靠、重复性好，此外它还可以作为其它形貌测量技术的比对。但是也有其难以克服的缺点：
1由于测头与测件相接触造成的测头变形和磨损，使仪器在使用一段时间后测量精度下降；
2测头为了保证耐磨性和刚性而不能做得非常细小尖锐，如果测头头部曲率半径大于被测表面上微观凹坑的半径必然造成该处测量数据的偏差；
3为使测头不至于很快磨损，测头的硬度一般都很高，因此不适于精密零件及软质表面的测量。
台阶仪是一种接触式表面形貌测量仪器，可以对微米和纳米结构进行膜厚和薄膜高度、表面形貌、表面波纹和表面粗糙度等的测量。台阶仪对测量工件的表面反光特性、材料种类、材料硬度都没有特别要求，样品适应面广，数据复现性高、测量稳定、便捷、高效，是微观表面测量中使用非常广泛的微纳样品测量手段。
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规格
一、样品台：
1. 样品台尺寸：φ160mm
2. 大工件尺寸：φ200mm
3. 大工件厚度：52mm
4. 大工件重量：2kg
5. 倾斜调整范围：±2°(±5mm/160mm)
6. 样品台材质：黑色硬质铝
7. 手动旋转：360°(手动粗调)、±5°(微调，小约0.5°)
二、传感器（pick up）：
1. 原理：直动式传感器 （业界**）
2. Z方向测定范围：Max. 600µm
3. Z方向小分辨率：0.025nm (2,000,000放大倍率时)
4. 测定力： 10uN ~500uN
5. 触针半径：2 µm 60° 钻石针头 （另有多种可选）
6. 驱动方式：直动式
7. 再现性：1σ= 0.2nm (1um以下台阶时)
三、X 轴 (基准轴/测量轴)：
1. 移动量(大测长)：100mm (±50mm)
2. 真直度：0.2µm/100mm(全量程)，5nm/5mm (部)
3. 移动,测定速度：0.005~20mm/s
4. 线性尺(linar scale)：X方向分辨率 0.1µm
5. 位置重复误差：±5um
四、Z轴：1. 移动量：54mm
2. 移动速度：max.2.0mm/S
3. 检出器自动停止机能
六、Y轴：（手动定位用）
1. 移动量：25mm（±12.5mm）
七、工件观察：
1. 彩色1/3”CCD，x4物镜倍率
2. 综合倍率：约320倍 (使用19” monitor时)
3. 视野：1.2*0.9mm
4. 观察方向：右侧斜视
5. 照明：白色LED（可使用软件调整明暗度）
八、软件功能简介：
1. 型号：i-STAR31
2. 可设定测量条件菜单、重复测量设定、解析菜单
3. 可设定下针座标，实现定位后自动测量及解析功能
4. 可设定低通滤波，过滤噪音及杂讯
5. 具有返回测量启始点功能
6. 显示倍率：垂直方向50~2,000,000倍、纵方向1~10,000倍
7. 解析功能：主要图型、段差解析、粗糙度解析、内应力分析、内建多种段差解析菜单可
选
九、床台：一体花岗岩
十、防振台(选购)：落地型或桌上型
十一、电源：AC220V±10%，50/60HZ，300VA
十二、本体外观尺寸及重量：
W500×D440×H610mm, 120kg，一体花岗岩低重心结构
(不含防震台)
台阶仪株式会社小坂研究所（KOSAKA）
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