Genauste Messungen Präzise bis auf den Nanometer

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Micro-Epsilon (Swiss) AG

GLYN GmbH & Co. KG

FAULHABER SA

Mit Interferometrie lassen sich in der Industrie Abstände und Schichtdicken nanometergenau messen. Dies kommt unter anderem Branchen wie der Halbleiter- oder Verpackungsindustrie sowie der Medizintechnik zugute. Besonders die hohe Messstabilität bei gleichzeitig grossem Arbeitsbereich ist ein grosser Vorteil der neuen Weisslichtinterferometer von Micro-Epsilon. Mit einer hohen Messrate und nanometergenauen Präzision liefert die Serie interferoMeter IMS5200 stets stabile und äusserst genaue Messwerte in Maschinen, Anlagen und bei Inline-Messaufgaben.

Das neue interferoMeter IMS5200 von Micro-Epsilon ist für die Dickenmessung dünnster Schichten von 1 bis 100 µm ausgelegt. Mit enormer Auflösung und Messrate können dynamische Messungen mit hoher Präzision sichergestellt werden. Über die Multi-Peak-Funktion können bis zu fünf transparente Schichten gleichzeitig gemessen werden.

Stufenlos einstellbare Messrate

Das interferoMeter IMS5200 zeichnet sich aus durch eine stufenlos einstellbare Messrate von 100 Hz bis 24 kHz, eine hervorragende Linearität von ± 100 nm sowie die Möglichkeit, sehr dünne transparente Schichten zu messen. Aufgrund der fortschrittlichen Algorithmen messen sie sehr präzise in einem grossen Arbeitsbereich von ± 2 mm.

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Das robuste, passiv gekühlte Metallgehäuse des Controllers ist nach IP40 ausgelegt und lässt sich einfach an der Hutschiene im Schaltschrank montieren. Zudem lässt sich der Sensor im Vakuum installieren, was vor allem für die Halbleiterindustrie viele Vorteile mit sich bringt.

Micro-Epsilon bietet ein umfangreiches Angebot an gereinigtem und reinraumverpacktem Zubehör für die einfache Integration des Messsystems in Vakuumumgebungen. Faseroptikkabel von bis zu 10 m ermöglichen ausserdem, dass sich Sensor und Elektronik räumlich trennen lassen, um hohe Temperaturen vom Controller fernzuhalten.

Sensor- und Controllereinheit sind bereits werksseitig vorkonfiguriert und ermöglichen so eine einfache Inbetriebnahme.

Zudem lassen sich die Controller über Schnittstellen wie Ethernet, EtherCAT, Profinet oder RS422 in moderne Netzwerke einbinden und verfügen über Encoder-Anschlüsse und digitale I/Os. Dank der vielseitigen Schnittstellen können die Messwerte effizient über Digital- und Analogausgänge weiterverarbeitet und problemlos in bestehende Automatisierungssysteme integriert werden.

Bequeme Installation und Konfiguration

Interferometer der Serie IMS5200 liefern im Gegensatz zu relativ messenden herkömmlichen Laser-Interferometern absolute Messwerte.

Hierdurch messen sie stabil und absolut ohne vorherige Referenzierung. Von Vorteil ist das insbesondere bei Signalunterbrechungen, die zum Beispiel durch Fehlreflektionen hervorgerufen werden können.

Nach der Signalunterbrechung erhalten Anwender direkt einen Messwert, während Laser-Interferometer sich erst neu referenzieren müssen. So lassen sich Abstandsprofile von bewegten Messobjekten mit einer hohen Präzision und Zuverlässigkeit generieren.

Die gesamte Konfiguration der Interferometer lässt sich über ein intuitives Webinterface und ohne zusätzliche Software durchführen.

Speziell für die Dickenmessung steht eine editierbare Materialtabelle zur Verfügung. Vorgefertigte Presets für verschiedene Messaufgaben erleichtern die Inbetriebnahme und führen zu einem schnellen Ergebnis.

Messen des Luftspalts von Glaswafern und Masken

Einer der vielfältigen Einsatzbereiche des interferoMeter IMS5200 ist das Messen des Luftspalts von Glaswafern und Masken in der Halbleiterproduktion. Hier wird das polychromatische Licht senkrecht auf Glas und Wafer gerichtet. Ein Teil des Lichts wird an der Unterseite des Glases reflektiert, ein weiterer Teil am Wafer.

Dazwischen befindet sich ein Luftspalt mit einer Dicke von mehreren µm. Die beiden Lichtstrahlen überlagern sich und erzeugen ein vom Spaltmass abhängiges Interferenzmuster. So kann man berührungslos erkennen, ob der Wafer korrekt aufliegt oder der für den Prozess optimale Abstand zwischen Maske und Wafer eingehalten wird.

Überprüfen der Beschichtungsvorgänge von Getränkekartons

Das IMS5200 findet ebenso Einsatz in der Verpackungsindustrie. Beispielsweise prüft das Weisslichtinterferometer die Beschichtung von Getränkekartons, indem es breitbandiges Licht auf die Oberfläche sendet und die reflektierten Signale der Schichtgrenzen auswertet. Hieraus lässt sich die Dicke der Beschichtung ableiten. So lassen sich frühzeitig fehlerhafte Stellen, ungleichmässige Schichten oder Lufteinschlüsse erkennen und Ausschuss vermeiden.

Prüfung der Lackdicke in der Metallindustrie

Das interferoMeter IMS5200 kommt auch bei der Prüfung der Lackdicke zum Einsatz.

Hier misst das Weisslichtinterferometer die Interferenzen zwischen den Reflexionen an der Lackoberfläche und der darunterliegenden Metallschicht.

Aus dem Abstand der Signale wird die exakte Lackdicke bestimmt. So lässt sich die Lackdicke zerstörungsfrei kontrollieren, um eine gleichmässige Lackqualität sicherzustellen.

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