Oberflächen vollständig prüfen - Verborgenes sichtbar machen

Bildgebende Inline-Analytik

Bildgebende Verfahren für die Qualitätskontrolle

Anforderungen an die Qualitätskontrolle von Halbzeugen und Bauteilen gehen zunehmend über die reine bildgebende oder topographische Erfassung der Oberfläche hinaus. Die Prüfung funktionelle Beschichtungen oder Sauberkeitsanforderungen beispielsweise stellen neue Herausforderungen für die Messtechnik dar. Deshalb hat Fraunhofer IPM die Kompetenzen im Bereich der optischen Analyse von Oberflächen in den letzten vier Jahren stetig weiter ausgebaut. Besondere Bedeutung kommt dabei bildgebenden Verfahren wie der Fluoreszenzmesstechnik zu, mit denen nicht nur das Vorhandensein einer Schicht an einer Stelle, sondern auch Verteilung und Vollständigkeit einer Beschichtung überprüft werden können.

Um die Vorteile der Bildgebung für die Qualitätssicherung weiter zu erschließen, arbeitet Fraunhofer IPM daran, weitere, zumeist punktmessende und bisher nur im Analyselabor etablierte Verfahren wie etwa die laserinduzierte Plasmaspektroskopie reif für den Einsatz in der Produktionslinie zu machen.

Inline-Analytik jenseits des sichtbaren Spektralbereichs

Optische Kontraste beschränken sich nicht auf den für das menschliche Auge sichtbaren Spektralbereich zwischen rund 400 bis 800 nm. Wichtige Kontrastunterschiede bestimmter Materialien sind erst im kurzwelligen Infrarotbereich zwischen 900 bis 1700 nm zu sehen. Hier kommen die sogenannten SWIR-Kameras (Shortwave Infrared Kameras) zum Einsatz: Sie sind im Gegensatz zu normalen Kameras in diesem Wellenlängenbereich sensitiv und erkennen so Formen und Materialzusammensetzungen, für die die Kontrastgebung herkömmlicher Kameras nicht ausreicht.

Viele intransparente Materialien erscheinen für eine SWIR-Kamera durchsichtig. Grund dafür ist die spektrale Abhängigkeit von Absorptions- und Streueigenschaften. Die reduzierte Lichtstreuung im Infrarotbereich ermöglicht außerdem Prozess-Überwachungen in dampf- oder rauchhaltigen Umgebungen.