Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Die infrarot-optische Messung der Reflexionseigenschaften von Oberflächen erlaubt Rückschlüsse auf die Dicke unsichtbarer Nano-Beschichtungen oder auf deren chemische Zusammensetzung. Dabei wird ausgenutzt, dass Licht im mittleren und langwelligen Infrarotbereich (ca. 3 – 15 µm) Atome in ihrem Molekül- oder Gitterverbund zum Schwingen anregen kann. Diese Schwingungen treten je nach Material bei spezifischen Wellenlängen auf und lassen quantitative Rückschlüsse auf Schichtdicken und auf die Materialzusammensetzung zu – selbst bei transparenten Bauteilen.
Spezifische Reflexionseigenschaften messen und zur Prozessregelung nutzen
Im Labor ist die Infrarotspektroskopie eine etablierte Analysemethode. Im Produktionsumfeld konnte sie sich bisher aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht durchsetzen. Seit Kurzem ist jedoch auch ein industrieller Einsatz zu moderaten Kosten möglich – insbesondere in Plasma-Beschichtungsprozessen. Angepasste Beleuchtungen und neuartige Detektoren ermöglichen den Aufbau einer kompakten und robusten Sensorik. Sie erlaubt den Nachweis spezifischer Reflexionseigenschaften. Diese Messdaten werden im Produktionstakt erhoben und können zur Qualitätssicherung beispielsweise von Barrierebeschichtungen, aber auch zur Prozessregelung verwendet werden. Fraunhofer IPM verfügt über langjähriges Know-how zur optimalen Auslegung, Kalibrierung und Integration anwendungsspezifischer Infrarot-Reflektometriesysteme.