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仪器分析

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM

Atomic Force Microscopy (AFM) — Electronics, Batteries & Composites

获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应,其中在目标点采集力-距离曲线,计算黏附力、变形响应或局部模量分布。力学结果使用完成标定的探针与明确接触模型,原始力曲线、基线和拟合区间随参数图保存。

检测内容
力-距离曲线 · 黏附力
适用对象
力-距离曲线:按固定加载范围和速率保存接近、接触、加载及回撤全过程原始曲线,结果用于获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应 · 黏附力:由回撤段脱离峰计算局部黏附力,并与界面两侧和正常区域进行比较,测量位置按以下方式布置:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区
方法标准
GB/T 32189-2015 · JY/T 0582-2020
报告交付
电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论 · 交付原始力距离曲线、标定记录、黏附或模量参数图、形貌配准和测点坐标
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应,其中在目标点采集力-距离曲线,计算黏附力、变形响应或局部模量分布。力学结果使用完成标定的探针与明确接触模型,原始力曲线、基线和拟合区间随参数图保存。

01项目内容

力-距离曲线

按固定加载范围和速率保存接近、接触、加载及回撤全过程原始曲线。

02适用情况

对象与条件

力-距离曲线:按固定加载范围和速率保存接近、接触、加载及回撤全过程原始曲线,结果用于获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应 黏附力:由回撤段脱离峰计算局部黏附力,并与界面两侧和正常区域进行比较,测量位置按以下方式布置:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区 检测对象:芯片钝化层、电极涂层、正负极片、隔膜、固态电解质表面、聚合物复合界面和局部器件功能区 测量位置:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区 数据判读:获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应

03结果解释

需要注意的限制

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM结果单个视场对应具体测区,整批和整体结构增加代表性测点;三维结构采用三维方法评价,并记录制样、真空、束流和图像阈值 电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM结果观察结果与实际取样位置和视场对应;三维结构采用三维方法评价,图像统计同步记录阈值及束流、真空、切割和抛光条件。 电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM结果对应实际收到的样品、采用的原子力显微镜 AFM条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性 仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

技术说明

检测时需要注意什么

实施流程

1. 用高度和相位预扫描定位器件功能区与材料界面;2. 标定探针挠度灵敏度、弹簧常数和尖端接触条件;3. 按固定加载范围与速率采集单点或点阵力距离曲线;4. 扣除基线并计算黏附、压入深度或模型拟合参数;5. 将力学参数图配准到形貌图并保存每条原始曲线

探针标定

挠度灵敏度和弹簧常数在力学测量前完成标定并随曲线交付。

接触模型

模量拟合根据探针几何、泊松比、黏附和基底条件选择模型。

加载程序

加载范围、速率、保持时间和点阵间距在各对照区域保持一致。

曲线质量

每条力曲线保留基线、接触点、拟合区间和回撤段,异常曲线按规则标记。

02

适用产品与样品

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品和常见问题

  • 力-距离曲线:按固定加载范围和速率保存接近、接触、加载及回撤全过程原始曲线,结果用于获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应
  • 黏附力:由回撤段脱离峰计算局部黏附力,并与界面两侧和正常区域进行比较,测量位置按以下方式布置:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区
  • 检测对象:芯片钝化层、电极涂层、正负极片、隔膜、固态电解质表面、聚合物复合界面和局部器件功能区
  • 测量位置:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区
  • 数据判读:获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应
03

送样前需要准备什么

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:芯片钝化层、电极涂层、正负极片、隔膜、固态电解质表面、聚合物复合界面和局部器件功能区

  2. 02

    制样与装夹:清洁目标区并牢固固定;导电模式建立电连接,软材料按空气、控湿或液体环境记录测试状态

  3. 03

    随样资料:记录器件位置、材料层序、循环或载荷状态、探针弹簧常数、挠度灵敏度和加载速率

  4. 04

    对照样品:在正常区、异常区和不同材料相区使用同一力学程序采集力距离曲线

  5. 05

    位置记录:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区

准备资料样品和资料要求

样品形式:芯片钝化层、电极涂层、正负极片、隔膜、固态电解质表面、聚合物复合界面和局部器件功能区 制样与装夹:清洁目标区并牢固固定;导电模式建立电连接,软材料按空气、控湿或液体环境记录测试状态 随样资料:记录器件位置、材料层序、循环或载荷状态、探针弹簧常数、挠度灵敏度和加载速率 对照样品:在正常区、异常区和不同材料相区使用同一力学程序采集力距离曲线 位置记录:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区

项目结果本页列出的结果内容

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论 交付原始力距离曲线、标定记录、黏附或模量参数图、形貌配准和测点坐标 原始资料:力曲线数据;记录器件位置、材料层序、循环或载荷状态、探针弹簧常数、挠度灵敏度和加载速率 位置资料:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区 对照资料:在正常区、异常区和不同材料相区使用同一力学程序采集力距离曲线

04

检测项目

01

力-距离曲线

按固定加载范围和速率保存接近、接触、加载及回撤全过程原始曲线。

02

黏附力

由回撤段脱离峰计算局部黏附力,并与界面两侧和正常区域进行比较。

03

形变响应

依据加载段、回撤段和残余压入深度描述软层或复合界面的局部变形。

04

表观模量

采用与探针几何和材料接触条件匹配的模型拟合表观模量,同时保存拟合区间。

05

力学参数图

将点阵力曲线的黏附、形变或模量结果配准到同一区域高度图。

05

检测方法和流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

检测标准和方法

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

5 项标准共列出 5 项标准与方法。

共 5 项

GB/T 32189-2015中国标准氮化镓单晶衬底表面粗糙度的原子力显微镜检验法GB/T 32189-2015用于电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM的氮化镓单晶衬底表面粗糙度的原子力显微镜检验法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
JY/T 0582-2020中国标准扫描探针显微镜分析方法通则JY/T 0582-2020用于电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM的扫描探针显微镜分析方法通则项目实施与数据记录。中华人民共和国教育部 · 现行/Published · 查看发布机构来源
ISO 11039:2012国际标准Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Measurement of drift rateISO 11039:2012用于电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM的Surface chemical analysis - Scanning-probe microscopy - Measurement of drift rate项目实施与数据记录。ISO · Published · 查看发布机构来源
ISO 11775:2015国际标准Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Determination of cantilever normal spring constantsISO 11775:2015用于电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM的Surface chemical analysis - Scanning-probe microscopy - Determination of cantilever normal spring constants项目实施与数据记录。ISO · Published · 查看发布机构来源
ISO 11952:2019国际标准Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Determination of geometric quantities using SPM: Calibration of measuring systemsISO 11952:2019用于电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM的Surface chemical analysis - Scanning-probe microscopy - Determination of geometric quantities using SPM: Calibration of measuring systems项目实施与数据记录。ISO · Published · 查看发布机构来源
资料来源标准和方法来源
发布或实施日期 2026-08-10

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM的方法选择、样品处理、仪器条件、质量控制和结果表达应与采用标准的适用范围保持一致。

ISO 11952:2019《扫描探针显微镜几何量测量系统校准》可作为该分析方法的质量要求参考,项目按客户指定版本和实验室确认结果执行。

ISO 11952:2019—扫描探针显微镜几何量测量系统校准
发布或实施日期 2026-08-10

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM的方法选择、样品处理、仪器条件、质量控制和结果表达应与采用标准的适用范围保持一致。

ISO 11039:2012《扫描探针显微镜漂移速率测量》可作为该分析方法的质量要求参考,项目按客户指定版本和实验室确认结果执行。

ISO 11039:2012—扫描探针显微镜漂移速率测量
07

报告和检测数据

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论
交付原始力距离曲线、标定记录、黏附或模量参数图、形貌配准和测点坐标
原始资料:力曲线数据;记录器件位置、材料层序、循环或载荷状态、探针弹簧常数、挠度灵敏度和加载速率
位置资料:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区
对照资料:在正常区、异常区和不同材料相区使用同一力学程序采集力距离曲线
常见报告用途
获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应电子器件、电池与复合材料数据积累:记录器件位置、材料层序、循环或载荷状态、探针弹簧常数、挠度灵敏度和加载速率复测与取样导航:力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区工艺与状态比较:在正常区、异常区和不同材料相区使用同一力学程序采集力距离曲线
检测结果说明

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM结果单个视场对应具体测区,整批和整体结构增加代表性测点;三维结构采用三维方法评价,并记录制样、真空、束流和图像阈值

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM结果观察结果与实际取样位置和视场对应;三维结构采用三维方法评价,图像统计同步记录阈值及束流、真空、切割和抛光条件。

电子器件、电池与复合材料原子力显微镜 AFM结果对应实际收到的样品、采用的原子力显微镜 AFM条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性

仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

08

常见问题

01电子器件、电池与复合材料的力曲线能获得哪些结果?

在目标点采集力-距离曲线,经过探针弹簧常数和挠度灵敏度标定后,给出黏附力、形变响应或表观模量,并与表面结构位置配准。

02电子器件、电池与复合材料的力曲线可接收哪些样品?

芯片钝化层、电极涂层、正负极片、隔膜、固态电解质表面、聚合物复合界面和局部器件功能区,清洁目标区并牢固固定;导电模式建立电连接,软材料按空气、控湿或液体环境记录测试状态。

03电子器件、电池与复合材料的力曲线送样前需要记录什么?

清洁目标区并牢固固定;导电模式建立电连接,软材料按空气、控湿或液体环境记录测试状态,记录器件位置、材料层序、循环或载荷状态、探针弹簧常数、挠度灵敏度和加载速率。

04电子器件、电池与复合材料的力曲线参照条件如何保持?

在正常区、异常区和不同材料相区使用同一力学程序采集力距离曲线,探针、模式、扫描范围、速度和反馈参数保持一致。

05电子器件、电池与复合材料的力曲线重复测量选哪些位置?

力曲线点阵配准到高度图与相位图,覆盖界面两侧及相邻平整基准区,清洁目标区并牢固固定;导电模式建立电连接,软材料按空气、控湿或液体环境记录测试状态。

06电子器件、电池与复合材料的力曲线数据质量如何检查?

力学结果使用完成标定的探针与明确接触模型,原始力曲线、基线和拟合区间随参数图保存,探针、模式、扫描范围、速度和反馈参数保持一致。

07电子器件、电池与复合材料的力曲线结果文件有哪些?

交付原始力距离曲线、标定记录、黏附或模量参数图、形貌配准和测点坐标,记录器件位置、材料层序、循环或载荷状态、探针弹簧常数、挠度灵敏度和加载速率。

08电子器件、电池与复合材料的力曲线结果可用于哪些应用?

获得局部黏附力、形变响应或表观模量分布,并与表面结构位置对应,在正常区、异常区和不同材料相区使用同一力学程序采集力距离曲线。

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