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
Präzise Höhen- und Rauigkeitsmessung mit flexibler Steuerung und intelligenter Bildverarbeitung
Das FlexxVision 3D-Portal-Profilometer ist ein modulares Hochpräzisionssystem zur mikrometergenauen Analyse von Oberflächenstrukturen, Reibspuren und Höhenprofilen. Es kombiniert optische Tiefenschärfenerweiterung mit einer frei konfigurierbaren Portalmechanik und intelligenter Softwaresteuerung – ideal für anspruchsvolle Prüfaufgaben in Industrie, Forschung und Entwicklung.
Intelligente BildverarbeitungDurch die Anwendung von Deep Focus Stacking (DFS) werden entlang der Z-Achse bis zu 255 Einzelbilder aufgenommen und zu einem hochauflösenden 32-Bit-RGBA-Bild fusioniert. Die schärfsten Pixelgruppen definieren die jeweilige Höhenebene, wodurch eine präzise topografische Darstellung entsteht. Ergänzend ermöglicht die Funktion Image Stitching die nahtlose Zusammenführung mehrerer Bildfelder zu großflächigen Oberflächenkarten – ideal für die Analyse von Bauteilen mit komplexer Geometrie oder großem Messbereich.
Freie Achsensteuerung mit JoyPadDie manuelle Steuerung des Systems erfolgt intuitiv über ein industriefähiges JoyPad, das eine direkte Kontrolle aller Achsen (X, Y, Z sowie optional Rotation) erlaubt. Dies ermöglicht eine schnelle Positionierung, manuelle Inspektionen oder das gezielte Anfahren von Prüfbereichen – besonders hilfreich bei der Einrichtung neuer Prüfpläne oder bei explorativen Messungen.
PatControl – Prüfplanung nach Maß
Mit der integrierten PatControl-Umgebung lassen sich komplexe Prüfabläufe frei programmieren und automatisieren. Die Software erlaubt:
Erstellung individueller Prüfpläne mit Wiederholungslogik
Integration von Triggern, TTL-Signalen und SPS-Kommunikation
Kombination aus manuellen und automatisierten Messroutinen
Lua-Scripting für erweiterte Steuerungslogik und Bildanalyse
So kann das Profilometer vollständig in bestehende Produktions- oder Laborumgebungen eingebunden werden – inklusive Fernsteuerung, Datenexport und Protokollierung.
AnwendungsvielfaltTribologische Reibspuranalyse mit Frequenzauswertung
Werkstoffprüfung nach thermischer oder mechanischer Belastung
Mikrostruktur-Inspektion von Wafern, Dichtungen, Beschichtungen
Serienprüfung mit automatisierter Bildauswertung und Protokollgenerierung
Kameraauflösung: 1392 × 1040 px, Z-Auflösung: 1 µm (Anpassbar)
Messbereich: Bis zu 300 × 400 mm mit Portalerweiterung
Beleuchtung: LED-Blitzlicht, kameragetriggert
Verfahrmechanik: Spindelachse mit Schrittmotor, 5 µm Auflösung
Software: DFS-Profilometer V9.5, Windows 10/11, 64 Bit
Schnittstellen: TCP/IP, RS232, Modbus, SPS, TTL
Bedienung: 8-Button-Modus, JoyPad, Lua-Scripting
Im Messlabor wird die Optische Apertur in das Portalsystem integriert, hier mit Rotlicht und einer Allied Vision Kamera die mit dem Stepper Motoren synchronisiert wird.
Im Labor werden die Justagen der optischen Apertur vorgenommen.Mit der Steuersoftware PatControl können über die Prüfplanung mit Lua alle Messmethoden der Bildverarbeitung durchgeführt werden, z.B. Längenmessungen Höhenmessungen , Auszählungen Oder auf Wafern missing oder Exceptions automatisch gesucht werden.
Hinten sieht man den Wago -Feldbuskontroller mit dem weitere Digital IO Operationen realisiert werden können über die Prüfplansteuerung, es gibt je 8 Analoge ein/Ausgänge sowie 8 Digitale Ein/Ausgänge Der Achsen Motortreiber bietet hinzu weitere 230V IO/Ausgänge und noch 16 weitere TTL Ausgänge. Der ATX - 4Ghz PC mit seinem 24" Touchscreen bietet genug Rechenleistung um komplexe Operationen durchführen zu können.
Rückseite mit Feldbuskontroller und Offene Verwertbarkeit über zahlreiche IO Ein Ausgange für Digital und AnalogHier die Minimal Konfiguration einer Allied Vision Industriel Kamera B/W 1024*768 Mit Ringlicht (Weiß) und einfacher Telezentrischen 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 Portalsystem ist es möglich über den Achsentrigger X und Z das Scan Bett auf seiner Dimension 400x300x110mm³ zu scannen indem passend zum Field of View genau ein TTL Achsentrigger zur Kamera geführt wird, nach genauer Einstellung des Echtzeittriggers wird dann in einer über den Prüfplan eingestellten Scanfahrt der gesamte Wafer oder das Substrat in die Grafikkarte und als Datendatei übertragen. Nach dem Scan ist es möglich immer neue Inspektionen auf den riesigen Datensatz zu veranlassen, denn es liegen 1000sende bis 10 Tausend Einzel Bilder vor, die durch ihren Dateinamen (Achsenordinaten) genau dem Scan Feld zugeordnet werden können.
Fortan ist es möglich auf dem Laptop in der Bahn oder im Büro außerhalb des Prüffeldes einen Wafer immer mit dabei zu haben, und bis runter auf 5µm zu betrachten.
Mit dem 3D-Portal-Profilometer ist es zusammen mit dem Ir-Laser-Komparator möglich hoch automatisiert nicht nur die den Lötprozess mit dem 50W Laser zu ermöglichen, sondern sogleich die wichtige Verbindung- Analyse zu veranlassen um die Qualität während der Produktion zu gewährleisen.
3D Höhendiagramm über Lotkontakt Pad'sLaser basierende Verlötungen müssen Temperaturkontrolliert erfolgen um schlagartige über Temperaturen zu verhindern, hier kann in Kombination des Lötprozesses das Ir-Laser-Komperator Modul erfolgreich eingesetzt werden dies wird auf einer gesonderten Seite beschrieben Ir-Laser-Comperator
Der solide und Robuste XBox-Controller von Microsoft wird verwendet um alle Achsen damit zu über das gesamte Scan Bett verfahren zu können und zusätzliche Aktionen wie Messen Start oder Beleuchtung einzustellen. Dies ist sehr hilfreich für die Einrichtungen der Proben und Substrate.
Die Klartext Programmiersprache LUA ermöglicht ohne anhalten der Software zur Laufzeit mit Zeilen-Debugger jedwede Prozesssteuerung zu realisieren, insbesondere für die Produktion zur schnellen Wartbarkeit ohne PC-Neustart zur Laufzeit möglich. Auch unter Labor und Entwickler Umgebungen hervorragend einfach zu handhaben.
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 BewertungDas System wird mit umfangreicher schriftlicher Dokumentation ausgeliefert, auch die Softwarebeschreibung ist umfänglich, dennoch bieten wir 24h Hilfe über Fernwartung , persönliches erscheinen des Technikers oder Telefonischer Detail Diskussionen damit der Betrieb zu jeder Zeit sichergestellt wird. Es wird empfohlen bei längeren Standzeiten das System mit der Schutzhülle einzukleiden.
Technische Dokumentation, nicht nur über das CNC-Portalsystem sondern auch mit einer umfangreichen Softwarebeschreibung. Incl. Tools-Software zum Portal-SystemModulare Präzision trifft intelligente Bildverarbeitung
Das FlexxVision 3D-Portal-Profilometer ist ein hochflexibles Inspektionssystem für mikrometergenaue Höhen- und Strukturmessungen. Es vereint eine robuste CNC-STEP Portalmechanik mit optischer Tiefenschärfenerweiterung, intelligenter Softwaresteuerung und frei konfigurierbarer Achsenführung – ideal für Industrie, Forschung und Entwicklung.
Technologie-Highlights:Deep Focus Stacking & Image Stitching: Fusion von bis zu 255 Einzelbildern zu hochauflösenden 32-Bit-Oberflächenkarten
Freie Achsensteuerung: Per JoyPad oder Xbox-Controller für intuitive Navigation und manuelle Inspektion
PatControl Software: Vollautomatisierte Prüfplanung mit Lua-Scripting, Triggern und SPS-Kommunikation
Modulare Erweiterbarkeit: Feldbuscontroller, TTL-IOs, ATX-PC mit Touchscreen und telezentrischer Optik
Reibspuranalyse & tribologische Prüfungen
Mikrostruktur-Inspektion von Wafern, Dichtungen, Substraten
Serienprüfung mit automatisierter Bildauswertung
Echtzeit-Scan & portable Datensätze für mobile Analyse
| Merkmal | Spezifikation |
|---|---|
| Kameraauflösung | 1392 × 1040 px, Z-Auflösung < 1µm (Optional nach Modell) |
| Messbereich | Bis zu 300 × 400 mm |
| Beleuchtung | LED-Blitzlicht, kameragetriggert |
| Steuerung | JoyPad, 8-Button-Modus, Lua-Scripting |
| Schnittstellen | TCP/IP, RS232, Modbus, SPS, TTL |
| Achsen Auflösung Z | < 1µm in der DFS Höhenmessung Mechanisch 5µm |
| Achsen Auflösung X | 5 µm |
| Achsen Auflösung Y | 5 µm |
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.Lotshape and Bridge Inspection system
1.0 Prozessbeschreibung:
Zum Testen einer Lotform im Zusammenhang mit ihren Nachbarpads.
Das Brückenbilden muss erkennbar sein, die Inspektion basiert auf zwei Arten der Erkennung: Bridgedetect und Lotshape detect.
Jeder dieser Prozessparameter ist im Inspektions-Editiermodus bearbeitbar.
Der Bediener kann zur Laufzeit dynamisch einen Lotform-/Brückendetektor für eine unterschiedliche Anzahl von Lotpads erstellen.
Standardmäßig liefert die Software zwei Setups:
Für 8-Pad-Inspektion: LOT | BRIDGE | X 8
Für 6-Pad-Inspektion: LOT | BRIDGE | X 6
Das Ergebnis für jedes Muster wird bezeichnet als: SHAPE | BRIDGE | MISS
Der Unterschied zwischen den Inspektionsmustern „Lot“ und „Bridge“ liegt in ihrer Bezeichnung.
Jedes Muster besitzt eine Position im Sichtfeld und einen Parametersatz.
Der Detektor für den Inspektionsprozess kann diese Aufgaben anhand des Alias-Namens jedes Objekts unterscheiden.
Dieser Name ist Teil des Parametersatzes für jedes Muster, das im Editiermodus hinzugefügt wird.
1.1 LotShapeInspect:
Eine Lotform wird erkannt, indem alle Pixel markiert werden, die über einem vorgegebenen Schwellenwert miteinander verbunden sind.
Nach der Markierung erhält die Form eine bestimmte Ausdehnung und bildet ein Rechteck.
Dieses Rechteck besitzt eine obere Position,eine Breite und eine Höhe. Nur wenn diese Werte innerhalb des Parameterbereichs des Musters liegen,
erkennt die Inspektion eine gültige Form.Fig.1)
Width / Height und Top stimmen mit den im Patternsetup vorgegebenen Parametern überein, die Erkennung wird grün dargestellt.Der gelbe Bereich arbeitet nach denselben Techniken, sucht jedoch nach verbindenden Brücken zwischen den Formen.
1.3 Detectorpads Setup
Um die Detectorpads zu bearbeiten, muss das Setup gespeichert werden
über Menu / Save setup.
Nach dem Speichern des aktuellen Setups mit der rechten Maustaste klicken,
um ein Popupmenü aufzurufen.
Dort Stop Autograb auswählen.
1.4 EditModus
Im Edit-Modus können Muster hinzugefügt oder gelöscht werden.
Jedes Muster besitzt eine Position in der Edit-Ansicht, relativ zu dem benutzerdefinierten Fadenkreuz, das in der linken oberen Ecke sichtbar ist.
Wenn alle Muster korrekt platziert sind, sollte das Setup gespeichert werden, bevor in den Grab-Modus gewechselt wird.
Andernfalls gehen die Änderungen verloren.
Verteilung der Detektor Rechtecke (Position of Interest (POI's)
Für die Teilebewertung und Erkennung kann das 3D-Portal-Profilometer ideal eingesetzt werden, insbesondere durch die vom Robot positionierten Paletten mit Bauteilen die zur Inspektion ausstehen und über den Feldbus an SPS oder Wago weitergeleitet werden
Das 3D-Portal-Profilometer verfügt unter anderem über ein Wago-Felbuskontroller mit 8 Digital Ein/Ausgängen sowie mit 8 Analog Ein/Ausgängen mit je 500mA Schaltleistung bei 24V.
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 mit einer standard S7- über TCP Kommunizieren, um seine Messergebnisse direkt in die Speicher DB-Blöcke zu schreiben
Über TCP greift PatControl direkt als PG- Auf die SPS zu wenn diese einen TCP Port hat, und ein -PG freigeschaltet wurde.Zusätzlich kommuniziert das 3D-Portal-Profilometer über TCP auch mit weiteren Klienten, zusätzlich jedoch auch über den 4Pin TTL "KeyMen" der bereits auf anderer Seite beschrieben worden ist.
