电各向异性测量

内容概览

涡流法电各向异性测量

通过涡流各向异性传感器测量电各向异性，可以在无需制备样品甚至无需接触测试对象的情况下，精确测量各向异性强度和方向。这项创新的关键在于向薄膜中感应定向涡流，随后通过电磁场 (EMF) 传感器确定定向方块电阻。各向异性传感器和仪器可以在毫秒内完成测量，从而节省大量时间。其他优势包括：

无需制备样品
非接触式且无损
穿透封装测量
确定各向异性强度
确定各向异性方向
高重复性和高精度
各向异性测量范围大：0.25 至 4（MD / TD，更大范围可根据要求定制）

该技术自 2015 年起应用于工业领域。专门的 EddyCus SR-A 系列包括单点、成像和在线设备。这些系统可确定两个或四个方向的定向方块电阻，并将数据以数字、图形条或各向异性图像的形式呈现。

术语 – 什么是电各向异性？

定义

现有的电各向异性定义通常与其应用背景相关。电各向异性的一般定义描述了电特性随电流流动的横向或纵向方向 (x, y, z) 而变化的现象。换句话说，“电各向异性”术语描述了电导率、电阻率或其他电学术语（如方块电阻或载流子迁移率）的方向依赖性。各向异性的尺度可以是微观的或宏观的，甚至在小尺度和大尺度上有所不同。

方块电阻各向异性的概念和术语

MD = 机器方向 TD = 横向

R_MD = MD 方向的方块电阻 R_TD = TD 方向的方块电阻

各向异性取决于材料、工艺类型和工艺参数。存在各向同性或趋于各向同性的工艺，如 PVD 或 CVD 工艺。也有高吞吐量的工艺，如狭缝挤压涂布或帘式涂布，这些工艺会根据速度等工艺参数产生各向异性，或者取决于是否采取了减少或增加各向异性的措施。此外，还有高各向异性的应用，例如光伏行业中的丝网印刷，其金属网格结构（栅线）旨在实现向汇流排的高效电流传输。此处给出了典型各向异性比率的概述。

工艺	计算
各向同性工艺	R_MD = R_TD
各向异性工艺	R_MD < R_TD R_TD / R_MD = 1.0 – 1.2 或 1.2 – 2.0
强制各向异性工艺（例如通过丝网设计）	R_MD << R_TD R_TD / R_MD = 2 – 200（及更高）

方块电阻各向异性的计算

各向异性计算的相关方向是最小方块电阻方向 (Rdirection min) 和最大方块电阻方向 (Rdirection max)。大多数在线制造工艺在将线材或管材转移到移动网格上时，往往会将线材沿机器方向排列。因此，最佳或最小方块电阻出现在机器方向。相应地，最差或最高的方块电阻则出现在横向。

R_{direction max} = R_TDR_{direction min} = R_MD

通常，最佳方块电阻方向 Rdirection min 与最差方块电阻方向 Rdirection max 垂直。

R_{direction max} = R_{direction min + 90 度} R_{direction min} = R_{direction max + 90 度}

描述各向异性有两种常用方法。一种是采用最低和最高方块电阻之间的比率。另一种方法是描述两个方向之差除以平均值。

相对各向异性 = R_TD / R_MD 各向异性 [%] = (R_TD – R_MD) / ((R_MD + R_TD) · 0.5)

透明导电材料中的电各向异性。

透明导电材料 (TCM) 同时在导电性和光学透明度方面表现出色。TCM 制造商面临的挑战是，虽然可以通过增加材料来改善电阻，但这会降低透明度。许多公司都在竞争提供最佳的方块电阻与透明度比。纳米线、纳米管和网格结构能够以良好的成本提供出色的 SR 与 OT 比。在某些情况下，薄膜的导电性指向电极，从而产生更好的 SR 与 OT 比。该概念的关键点如下：

测量电各向异性的工具类型

台式工具

用于单点测量

我们的便携式系统是快速抽检测量的理想选择——无论是在收货环节、过程检验期间，还是对于固定设置不切实际的大尺寸部件。

只需将便携式单元放置在待测表面上，按下 “测量” 按钮，一秒钟内测量值就会出现在显示屏上。

每次读数都代表测量点的精确值——无论您在哪里需要，都能为您提供快速、可靠的反馈。

成像工具

用于全区域图像

我们的技术提供关于产品质量的高度详细的全表面信息——从而能够对工艺质量和稳定性得出有意义的结论。这些数据支持对制造工艺（如资源效率、吞吐速度）和产品本身（如提高均匀性、符合最低规格）进行有针对性的优化。

测量时，将样品放置在测量场的中心。预制支架（如用于晶圆的支架）可确保精确的中心定位。只需放入样品，关闭盖板，然后按下“开始测量”即可。

结果：由数千个单独测量点生成的整个层的高分辨率伪彩色图。这种可视化让您一目了然地获得可操作的见解。

在线系统

用于连续单点测量

我们的在线系统能够在生产步骤之前、期间或之后连续获取工艺质量和产品特性的数据。这种实时监控是生产自动化的基础，而生产自动化依赖于精确可靠的传感器数据。

系统无缝集成到您现有的生产线中。一旦操作员启动测量，所有数据都会自动记录并存储在中央数据库中。

根据系统配置，输出包括一个或多个线条轮廓——位于中心或跨层的关键点——实时提供对质量趋势和工艺稳定性的清晰洞察。