Mit dem 3D-Portal-System wird eine Kamera auf der Oberfläche des Scanbettes verschoben, somit kann über die Z-Achse eine Höhenbestimmung an jedem Ort auf dem Substrat erfolgen. Das Scan Bett umfasst 400x300x110mm³
Der Achsenkern für den Vorschub wird über Stepper Motoren genau auf den Fokus bewegt um dort die Inspektion zu starten. Somit ergibt sich eine frei Programmierbare Positionierung und Verfahrung der Kamera. bis zu 3µm genau.
In der Tribologie entstehen bei der Reibpaarung verschiedener Materialien Frequenz basierende Rauigkeiten, die hier nach der Tiefenanalyse (DFS) in ihrer Höhe und Wiederholung erkannt werden.
Feinste Kratzer auf Oberflächen können die Qualität eines Werkstückes beeinträchtigen, regelmäßige Stichproben geben Aufschluss über den Fertigungsprozess
Höhenunterschiede bei der Kontaktverschmelzung im Flip-Chip -Verfahren benötigen möglichst gleich hohe Kontaktbälle (Bump's) die Vermessung von hunderte Bump's ermöglichen einen Überblick der Höhenstreuung
Das FlexxVision 3D-Portal-Profilometer ist ein modulares System zur Analyse von Oberflächenstrukturen, Reibspuren und Höhenprofilen. Es verbindet optisches Focus Stacking mit einer konfigurierbaren Portalmechanik und Softwaresteuerung für Anwendungen in Industrie, Forschung und Entwicklung.
Beim Deep Focus Stacking (DFS) werden entlang der Z-Achse bis zu 255 Einzelbilder aufgenommen und zu einem 32-Bit-RGBA-Bild verrechnet. Die jeweils schärfsten Pixelgruppen bestimmen die Höhenebene. Image Stitching fügt mehrere Bildfelder zu einer größeren Oberflächenkarte zusammen.
Ein industrietaugliches JoyPad ermöglicht die manuelle Steuerung der X-, Y- und Z-Achsen sowie optional einer Drehachse. Mit PatControl können Prüfabläufe erstellt und automatisiert werden. Dazu gehören Wiederholungen, Trigger, TTL-Signale, SPS-Kommunikation und Lua-Skripte für Steuerungs- und Bildverarbeitungsaufgaben. Das System lässt sich dadurch in Produktions- und Laborumgebungen integrieren; Fernsteuerung, Datenexport und Protokollierung sind ebenfalls möglich.
Im Messlabor ist die optische Apertur in das Portalsystem integriert. Die Abbildung zeigt eine Ausführung mit Rotlicht und einer Allied-Vision-Kamera, die mit den Schrittmotoren synchronisiert ist.
Im Labor werden die Justagen der optischen Apertur vorgenommen.Mit PatControl lassen sich über die Lua-Prüfplanung unterschiedliche Bildverarbeitungsaufgaben umsetzen, darunter Längen- und Höhenmessungen sowie Zählungen. Auf Wafern können beispielsweise fehlende oder abweichende Merkmale automatisch gesucht werden.
frontportal Auf der Rückseite befindet sich der Wago-Feldbuscontroller. Über die Prüfplansteuerung lassen sich damit zusätzliche digitale und analoge Ein- und Ausgänge nutzen: jeweils acht analoge sowie acht digitale Ein- und Ausgänge. Der Achsenmotortreiber stellt weitere 230-V-Ein- und -Ausgänge sowie 16 TTL-Ausgänge bereit. Ein ATX-PC mit 4 GHz und 24-Zoll-Touchscreen bietet die Rechenleistung für komplexe Abläufe.
Rückseite mit Feldbuskontroller und Offene Verwertbarkeit über zahlreiche IO Ein Ausgange für Digital und AnalogDie Abbildung zeigt eine minimale Konfiguration mit einer monochromen Allied-Vision-Industriekamera (1024 × 768 Pixel), weißem Ringlicht und einfacher telezentrischer Optik.
In der Seitenansicht ist die Optische Apertur mit Ringlicht und telezentrischer Optik (FOV 30mm 1024x768 B/W) zu sehen, diese kann frei konfigurierbar ausgetauscht werden gegen eine Zeilenkamera oder Colorversion.
Der gesamte Achsenkern ist vibrationsarm auf Dämpfern verschraubt, dies gewährleistet leise und saubere VerfahrstreckenMit dem Portal kann ein Scanbett mit einem Verfahrbereich von 400 × 300 × 110 mm³ über Achsentrigger entlang der X- und Z-Achse abgetastet werden. Ein TTL-Trigger löst passend zum Sichtfeld die Kameraaufnahme aus. Nach der präzisen Einstellung des Echtzeittriggers fährt der Prüfplan das Scanbett über den definierten Bereich. Die Bilder werden von der Grafikkarte verarbeitet und als Datendateien gespeichert. So entstehen bis zu mehrere tausend Einzelbilder, die sich anhand ihrer Achskoordinaten dem jeweiligen Scanbereich zuordnen lassen. Der Datensatz kann anschließend auch außerhalb des Prüffelds, etwa auf einem Laptop, untersucht und bis zu einer Auflösung von 5 µm betrachtet werden.
In Verbindung mit dem IR-Laser-Komparator kann das 3D-Portal-Profilometer den Lötprozess mit einem 50-W-Laser automatisieren und zugleich die Verbindung während der Produktion analysieren. So lässt sich die Qualität des Prozesses laufend überwachen.
3D Höhendiagramm über Lotkontakt Pad'sLaserbasierte Lötprozesse erfordern eine Temperaturkontrolle, um eine plötzliche Überhitzung zu vermeiden. Der IR-Laser-Komparator kann die Temperatur während des Lötvorgangs überwachen und regeln. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite zum IR-Laser-Komparator.
Mit dem robusten Xbox-Controller lassen sich alle Achsen über das Scanbett verfahren. Zusätzliche Aktionen wie Messstart oder Beleuchtung können ebenfalls über den Controller bedient werden. Das erleichtert das Einrichten von Proben und Substraten.
Mit der Klartext-Programmiersprache Lua lassen sich Prozessabläufe zur Laufzeit steuern und im Zeilendebugger untersuchen, ohne die Software anzuhalten. Das erleichtert insbesondere die Wartung und Anpassung in der Produktion. Auch in Labor- und Entwicklungsumgebungen ist die Programmierung einfach handhabbar.
Die Stärke eines Universellen Inspektionssystems ist seine Prüfplanung mit der alle gesteuert werden kann Die Achsen oder auch sämtliche Ausgänge bis hin zum JoyPad oder die Zahlreichen Inspektionsmethoden zur Ermittlung der Kamera Eingangsbilder und dessen BewertungZum System gehört eine umfangreiche schriftliche Dokumentation, einschließlich einer ausführlichen Softwarebeschreibung. Bei Bedarf unterstützen wir Sie rund um die Uhr per Fernwartung, telefonisch oder durch einen persönlichen Technikereinsatz. Für längere Stillstandszeiten empfehlen wir, das System mit der Schutzabdeckung abzudecken.
Technische Dokumentation, nicht nur über das CNC-Portalsystem sondern auch mit einer umfangreichen Softwarebeschreibung. Incl. Tools-Software zum Portal-SystemDas modulare Profilometer verbindet eine CNC-STEP-Portalmechanik mit optischer Tiefenschärfenerweiterung und PatControl. Es dient der Höhen- und Strukturmessung in Industrie, Forschung und Entwicklung.
Bump -höhen können mit einem Schlag erfasst und dargestellt werden. 
Reibspur nach einem Tribologischen Abriebtest
Oberflächen Rauigkeiten können über das gesamte Substrat erfasst und bewertet werden.
Ein ganzes Feld mehrerer Bumb's auf einem Wafer mit gleichzeitiger Höhenerfassung.
Aufliegende 3D Strukturen werden an der Übergangskante sichtbar und zeigen die Verbindung beider Substrate über große Felder mehrerer Einzelbilder
Oberflächen Rauigkeit Bewertung im Mikrometer Bereich 
Tribologische Reibspur in der Mikrometer Aufnahme zur Wobbler Frequenz Erfassung.
Tribologische Reibspur ohne OpenGL JetColorroom in echtfarben.
Große Signal-Anzeige für den Betriebszusatand des Achsensystems, es kann zu Unfällen kommen wenn Gliedmaßen in die Fahrspur geraten, alle Türen sind mit Sicherheitsmagneten ausgestattet, auch diese sowie die Signalvorrichtung sind frei programmierbar und Teil des Wago -Feldbus kontakt Systems.Das Verfahren prüft die Form von Lotdepots und ihre Lage im Verhältnis zu benachbarten Pads. Auch Verbindungen zwischen den Lotdepots (Bridges) müssen erkannt werden. Dazu werden zwei Erkennungsverfahren kombiniert: Bridgedetect und Lotshape detect. Beide Prozessparameter lassen sich im Inspektions-Editiermodus bearbeiten.
Der Bediener kann zur Laufzeit Lotform- und Brückendetektoren für eine unterschiedliche Anzahl von Pads anlegen. Standardmäßig sind Setups für acht und sechs Pads enthalten:
Die Ergebnisse je Muster werden als SHAPE, BRIDGE oder MISS bezeichnet. Lot- und Bridge-Muster unterscheiden sich durch ihre Kennzeichnung. Jedes Muster besitzt eine Position im Sichtfeld und einen eigenen Parametersatz. Der Inspektionsprozess erkennt die Aufgabe anhand des Aliasnamens, der beim Hinzufügen des Musters im Editiermodus festgelegt wird.
Für die Erkennung einer Lotform werden zusammenhängende Pixel oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts markiert. Daraus wird ein Rechteck mit einer oberen Position, einer Breite und einer Höhe gebildet. Die Inspektion erkennt die Form als gültig, wenn diese Werte innerhalb des für das Muster festgelegten Parameterbereichs liegen. In Abbildung 1 stimmen Breite, Höhe und obere Position mit den Patternparametern überein; das Ergebnis wird grün angezeigt. Der gelbe Bereich verwendet dasselbe Grundverfahren, sucht jedoch nach verbindenden Brücken zwischen den Formen.
Speichern Sie das Setup über „Menu / Save setup“. Klicken Sie anschließend mit der rechten Maustaste auf das aktuelle Setup, um das Kontextmenü zu öffnen, und wählen Sie „Stop Autograb“.
Im Editiermodus können Muster hinzugefügt oder gelöscht werden. Jedes Muster erhält eine Position relativ zum benutzerdefinierten Fadenkreuz in der linken oberen Ecke der Ansicht. Speichern Sie das Setup, sobald alle Muster korrekt platziert sind, und wechseln Sie erst danach in den Grab-Modus. Andernfalls gehen die Änderungen verloren.
Verteilung der Detektor-Rechtecke (Position of Interest, POI)
Das 3D-Portal-Profilometer eignet sich auch für die Teilebewertung und automatische Erkennung. Ein Roboter kann beispielsweise Paletten mit den zu prüfenden Bauteilen positionieren. Die Inspektionsergebnisse lassen sich anschließend über den Feldbus an eine SPS oder Wago-Steuerung übertragen.
Das 3D-Portal-Profilometer verfügt unter anderem über einen Wago-Feldbuscontroller mit acht digitalen Ein- und Ausgängen sowie acht analogen Ein- und Ausgängen. Die Schaltleistung beträgt jeweils 500 mA bei 24 V.
Die Wago Feldbus -Klemme mit frei konfigurierbaren ein/Ausgängen die über LUA-Skript mit jedem neuen Messbild zugänglich sind.Das 3D-Portal-Profilometer kann zusätzlich über TCP mit einer Siemens-S7-Steuerung kommunizieren und Messergebnisse direkt in Datenbausteine schreiben.
Über TCP greift PatControl direkt als PG- Auf die SPS zu wenn diese einen TCP Port hat, und ein -PG freigeschaltet wurde.Das 3D-Portal-Profilometer kann über TCP mit weiteren Clients kommunizieren. Zusätzlich steht die 4-polige TTL-Schnittstelle KeyMan zur Verfügung, die auf einer eigenen Seite beschrieben ist.
