Dickenmessung intransparenter Objekte
Soll die Dicke eines intransparenten Objekts bestimmt werden, sind zwei Messköpfe nötig, von jeder Seite einer. Über Referenzierung mit einem Prüfnormal bekannter Dicke kann aus der Abstandsinformation zu den beiden Oberflächen die Dickeninformation des Objekts gewonnen werden. Das Prinzip ist unempfindlich gegenüber Verschiebungen und Vibrationen des Objekts. Kommt das Objekt einem Messkopf näher, entfernt es sich von dem anderen, in der Berechnung bleibt die Dicke unbeeinflusst. Dies macht das System ideal für Inline-Anwendungen bei denen z.B. ein durchlaufendes Band als Objekt nicht oder nur bedingt geführt werden kann bzw. bei Roll-to-Roll-Anwendungen mit hohen Bahngeschwindigkeiten. Der CHRocodile 2 DPS kann mit bis zu 10kHz messen, womit auch große oder schnell bewegte Objekte eng abgetastet werden können. Das Produkt kombiniert zwei Sensoren in einen, indem der Controller beide Messköpfe mit Licht versorgt, das zurückreflektierte Licht spektral analysiert und die beiden Messungen synchronisiert. Dies gewährleistet, dass auch bei schnellen Messfahrten bzw. Bahngeschwindigkeiten die beiden zur Dickenberechnung herangezogenen Messwerte am selben Ort erzeugt werden. Die automatische Anpassung der Lichtstärke erfolgt für jeden der beiden Messköpfe einzeln, sodass der Controller eigenständig und für jeden Messkanal individuell auf Gebiete mit unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften reagiert. Die Berechnung der Dicke des intransparenten Objekts, sowie die Referenzierung mit dem Prüfnormal, wird intern automatisiert durchführt und der resultierende Dickenwert direkt ausgegeben. Die Dickeninformation liegt zusätzlich zu den Abstandsinformationen vor. Somit kann neben der Dicke auch die Form eines Bauteils bestimmt werden. Bei Mehrschichtsystemen aus (mehreren) transparenten und einer intransparenten Schicht können diese Informationen kombiniert werden, um ein möglichst umfassendes Bild über die Form und die einzelnen Schichtdicken eines Objekts zu erhalten.
Bild 2 | Entfernt sich eine Oberfläche vom Messkopf, steigt der Abstandwert an, kommt die Oberfläche dem Messkopf näher, sinkt der Messwert (rote und grüne Kurve). Die interne Berechnung bezieht die Geometrie des Aufbaus ein und gibt direkt das Dickenprofil aus (blaue Kurve). (Bild: Precitec-Optronik GmbH)
Stufenhöhenmessung
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die Bestimmung einer Stufenhöhe ohne die zeitraubende Aufnahme eines kompletten Profils der Stufe. Wenn beide Messköpfe in die gleiche Richtung orientiert sind, kann ein Höhenunterschied zwischen zwei Orten einer Oberfläche bestimmt werden. Dies ist interessant für z.B. die durchgehende Inline-Kontrolle der Dicke einer Beschichtung oder um die Dicke eines Objektes zu bestimmen, welches von der Unterseite aus geometrischen Gründen nicht erreichbar ist. So kann z.B. die Dicke eines Wafers auf einem Chuck-Table bestimmt werden, in dem die Stufenhöhe zwischen Waferoberfläche und Chuck-Table gemessen wird. Die interne Berechnung und Referenzierung lässt sich umkompliziert auf diese Situation umstellen, sodass das Gerät ohne weiteres Post-Processing direkt die berechnete Stufenhöhe ausgibt. Auch in diesen Anwendungsfall können Dickeninformationen miteinbezogen werden, sodass auch hier Komposit-Objekte mit transparenten Schichten messbar sind.
