FISCHERSCOPE X-RAY Produktlinie Röntgenfluoreszenz ... · und Werkstoffprüfung. Messtechnik von...

FISCHERSCOPE® X-RAY Produktlinie Röntgenfluoreszenz-Messsysteme zur Schichtdickenmessung und Materialanalyse

X-RAY Produktlinie2

Schichtdicke Materialanalyse Mikrohärte

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Nach diesem Grundsatz entwickelt man bei FISCHER seit 1953 innovative Messtechnik für die Schicht-dickenmessung, Materialanalyse, Mikrohärtemessung und Werkstoffprüfung. Messtechnik von FISCHER ist heute überall auf der Welt im Einsatz, wo Genauigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit gefordert sind.

FISCHER ist einer der Pioniere beim Einsatz der Rönt-genfluoreszenz in der industriellen Messtechnik. Sehr früh hatte man das immense Potenzial dieser Methode für die Schichtdickenmessung erkannt und begonnen, industrietaugliche Messgeräte zu entwickeln und in Serie zu fertigen. Anfang der 80er Jahre des vorigen Jahrhunderts kam das erste FISCHERSCOPE® X-RAY auf den Markt.

Wissen, Kompetenz, Erfahrung – darauf ist Verlass

FISCHER hat diese Technologie mit innovativen Lösun-gen geprägt, die heute Stand der Technik sind. Ein Bei-spiel dafür ist die durchsichtige Blende. Sie erlaubt den Blick des Bedieners auf die Probe aus der Richtung des Primärstrahls. Auch der beim Öffnen der Haube heraus-fahrende Tisch, die „Zunge“, ist erstmals von FISCHER verwendet worden. Auf dem Gebiet der Software hat FISCHER als erstes Unternehmen eine durchgängig auf Fundamentalparameter gestützte Spektrenauswertung realisiert.

FISCHER hat hohe Qualitätsstandards bei der Fertigung und eine penible Eingangskontrolle von Zulieferteilen. Auch damit wird die hohe Zuverlässigkeit der FISCHER-SCOPE X-RAY Geräte garantiert.

Heute sind viele tausend Röntgenfluoreszenz-Mess- geräte von FISCHER im Einsatz. Der Name FISCHER- SCOPE® X-RAY ist zum Synonym für leistungsfähige, zu- verlässige und langlebige Röntgenfluoreszenz-Mess- geräte geworden.

Weltweit vertrauen Industrie, Forschung und Wissen-schaft auf die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Geräte. Dieser Verantwortung stellt sich FISCHER mit einer konsequenten Entwicklungsstrategie für moderne Messsysteme und innovative Software. Denn nur was sorgfältig erdacht und perfekt gebaut ist, kann letztend-lich optimal funktionieren. Und nur das verdient den Namen FISCHER. Darauf ist Verlass. Werkstoffprüfung Mikrohärte

4 X-RAY Produktlinie

Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)

Die energiedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse (ED-RFA) ist eine Messmethode zur Schichtdickenmessung und Materialanalyse. Sie lässt sich zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der elementaren Zusam-mensetzung einer Materialprobe und zur Messung von Schichten und Schichtsystemen einsetzen. Im industriel-len Alltag und im Labor ist dieses Verfahren heute längst etabliert und mit modernen Geräten optimal nutzbar.

Die ED-RFA ist sehr universell und bietet einige her-ausragende Vorteile. Sie erfasst praktisch alle tech-nisch relevanten Elemente und arbeitet zerstörungs-frei sowie berührungslos. Die Messzeiten liegen bei einigen Sekunden. Nur in seltenen Fällen sind Mess-zeiten über eine Minute notwendig. Es kann schnell und zumeist ohne aufwändige Vorbereitung der Probe gemessen werden. Mit ED-RFA können Schicht-dicke und chemische Zusammensetzung von homo-genen Materialien und Schichten gemessen wer den. Auch geringe Mengen von Schadstoffen in unterschied-lichsten Proben lassen sich damit aufspüren.

Zudem ist die Röntgenfluoreszenzanalyse ein sehr sauberes Verfahren, da keine Chemikalien oder die Umwelt belastende Stoffe zum Einsatz kommen. Bau-artbedingt geht von der Röntgenstrahlung keinerlei Gefährdung für den Bediener aus. FISCHERSCOPE X-RAY Geräte sind für Benutzer und Umwelt unbedenk-lich.

Inte

nsitä

t

Energie

Au-M

Ag-L, L, L

Cu-K

Au-L

Au-L

Cu-K

Au-LAg-K

Ag-K

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Das PrinzipDie Röntgenfluoreszenzanalyse beruht darauf, dass die Atome in einer Materialprobe durch die primäre Rönt-genstrahlung angeregt werden. Dadurch werden Elekt-ronen aus den inneren Schalen des Atoms herausgelöst.

Die dabei entstehenden Lücken werden durch Elektro-nen aus weiter außen liegenden Atomschalen aufgefüllt. Bei diesen Übergängen entsteht eine für jedes Element charakteristische Fluoreszenzstrahlung. Diese wird vom Detektor erfasst und gibt Aufschluss über die Zusammen-setzung der Probe.

AnwendungenDa sich mit der energiedispersiven Röntgenfluoreszenz-analyse die Zusammensetzung von Materialien bestim-men und dünne Schichten und Schichtsysteme messen lassen, gibt es die vielfältigsten Anwendungen für diese Technologie. Hier einige Beispiele: • In der Elektronik- und Halbleiterindustrie werden

dünne Gold-, Palladium- und Nickelschichten an Kontakten oder auf Leiterbahnen bestimmt.

• In der Uhren- und Schmuckindustrie oder bei Schei- deanstalten ist die genaue Kenntnis der Zusammen- setzung von Edelmetalllegierungen gefragt.

• Bei der Qualitäts- und Wareneingangskontrolle kommt es auf die exakte Einhaltung von Material- spezifikationen an.

• In der Photovoltaik-Industrie entscheidet z.B. die Zusammensetzung und Dicke der photoaktiven Schicht über den Wirkungsgrad. In der Lohngalva-nik wiederum müssen die Beschichtungen von Mas-senteilen gemessen werden.

• Für Hersteller und Importeure von Elektronik ist es von immenser Bedeutung, die Einhaltung der Richt- linien zur Beschränkung gefährlicher Stoffe (RoHS) überwachen zu können.

• Auch die Spielzeugindustrie ist auf die verlässliche Bestimmung von Schadstoffgehalten angewiesen.

Für all diese Zwecke sind FISCHERSCOPE X-RAY Mess-systeme optimal geeignet.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Vorteile der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) Schnelle und zerstörungsfreie Messung von Schichtdicken (Einzel- und Mehrfachschichten)

Analyse von Feststoffen, Pulvern und Flüssigkeiten

Spurenanalyse von Schadstoffen Hohe Präzision und Richtigkeit Sehr breiter Anwendungsbereich Unabhängig von magnetischen und elektrischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs

Keine oder sehr einfache Probenpräparation Sichere Methode ohne umweltgefährdende Chemikalien

Kostengünstig, da keine Verbrauchsmaterialien


FISCHERSCOPE® X-RAY Messsysteme

Röntgenröhre

Primärfilter

Shutter

Blende (Kollimator)

Probe

Detektor

Videokamera

Messergebnis

Messspektrum

Prinzip

PrimäreRöntgen-strahlung

Schichten

Grund-werkstoff

Fluoreszenz-strahlung

Proportionalzählrohr Silizium-PIN-Detektor

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Um robuste und hochpräzise X-Ray Messinstrumente zu schaffen, die sowohl im Labor als auch im täglichen industriellen Einsatz zuverlässig funktionieren, braucht es Erfindergeist und solide, kontinuierliche Entwick-lungsarbeit. Bei FISCHER hat man sich dieser Aufgabe mit Leidenschaft verschrieben. Dies spiegelt sich im breiten und vielseitigen FISCHERSCOPE X-RAY Sorti-ment wieder.

So sind z.B. Messsysteme, deren Röntgenröhre von unten nach oben strahlt, ideal für einfache und schnelle Messungen an Massenteilen. Muss eine Probe berührungsfrei vermessen werden, wie z.B. Silizium-Wafer, dann ist ein Instrument, das von oben nach unten misst, die richtige Wahl.

Zur automatisierten Messung auf den einzelnen Pins von Leadframes oder der Bestimmung von Inhomogenitäten mit hoher Ortsauflösung braucht man ein Instrument mit extrem kleinem Messfleck und einem präzisen, pro-grammierbaren XY-Tisch.

Für die harten Anforderungen der Inline-Messung in einer laufenden Produktion sind wiederum komplett andere Konfigurationen sinnvoll, wie z.B. das direkte Anbringen eines Messkopfes an eine Vakuum-Produk-tionskammer.

Die im Folgenden beschriebenen Bausteine kommen in unterschiedlicher Zusammenstellung zum Einsatz, um allen Anforderungen gerecht zu werden. Per- fekt aufeinander abgestimmt entstehen so die für die jeweiligen Zwecke optimierten FISCHERSCOPE X-RAY Messsysteme.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

StrahlenquelleDie für die Röntgenfluoreszenzanalyse notwendige primäre Röntgenstrahlung wird mit Hilfe einer Röntgen-röhre erzeugt. In dieser sendet eine beheizte Kathode Elektronen aus, die von einer anliegenden Hochspan-nung auf eine sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden.

Treffen die Elektronen auf das Anodenmaterial der Röhre – zumeist Wolfram oder Molybdän – entsteht die Röntgenstrahlung. Damit die Röntgenröhren auch über Jahre hinweg und zuverlässig arbeiten, durch-läuft jedes einzelne Exemplar einen umfangreichen Eingangstest.

Der von Fischer entwickelte kompakte Röntgengenerator integriert die abgeschirmte und ölgekühlte Röhre mit der Hochspannungserzeugung. Dadurch wird eine her-ausragende Stabilität und lange Lebensdauer erreicht.

PrimärfilterUm die Energieverteilung der primären Röntgenstrah-lung für eine bestimmte Anwendung zu optimieren, kommen spezielle Filter zum Einsatz. Sie absorbieren unerwünschte spektrale Anteile der Strahlung. Je nach Gerätetyp werden einzelne fest eingebaute oder wech-selbare Mehrfachfilter verwendet.

Röntgenröhre Mehrfachblende


DetektorDer Röntgendetektor misst die Energieverteilung der von der Probe emittierten Röntgenfluoreszenzstrahlung. Je nach Anwendung stehen verschiedene, für den jewei-ligen Zweck optimale Detektortypen zur Verfügung.

Proportionalzählrohr (PZ)• Große für Strahlung empfindliche Fläche, daher

hohe Zählraten auch bei sehr kleinen Messflecken möglich Ener gieauflösung (FWHM) E/E ca. 8 %.

• Kostengünstig• Typischerweise eingesetzt bei Routinemessungen

von Schichtsystemen und Legierungen mit wenigen Elementen

Silizium-PIN-Detektor (PIN)• Deutlich bessere Energieauflösung als Proportional-

zählrohr (FWHM bei MnK ca. 180 eV)• Ideal für Proben mit vielen Elementen und/oder

Schichten, z.B. bei der Gold-Analyse oder im Wareneingang

Silizium-Drift-Detektor (SDD) • Bestmögliche Energieauflösung (FWHM bei

MnK ca. 140 eV) auch bei sehr hohen Zählraten >100 kcps

• Ideal, wenn viele und auch nahe beieinander liegende Elemente analysiert werden sollen, z.B. Gold und Platin, oder bei der Spurenanalyse

ShutterDer Shutter (engl. Verschluss) befindet sich im Strah-lengang und wird nur für die Zeitdauer der Messung geöffnet. Im geschlossenen Zustand verhindert er, dass Primärstrahlung in die Messkammer eintritt. Er wird vom Sicherheitssystem überwacht und öffnet nur bei geschlossenem Gehäuse, so dass keinerlei Gefährdung des Bedieners auftreten kann.

VideokameraFISCHERSCOPE X-RAY Messsysteme sind mit stark ver-größernden Kameraoptiken ausgerüstet, um die Mess-stelle an den Proben exakt einstellen zu können. Da die Software den Messfleck in realistischer Größe in das Videobild einblendet, können auch sehr kleine Teile genau positioniert werden. Damit dies auch ohne Paral-laxe gelingt, schaut die Kamera durch ein aufwändiges optisches System entlang des primären Röntgenstrahls exakt senkrecht auf die Probe. Denn nur so misst man auch tatsächlich an der richtigen Stelle.

BlendeMit der Blende (Kollimator) wird der Querschnitt des primären Röntgenstrahls begrenzt und damit ein Mess-fleck von definierter Größe erzeugt. So lassen sich mit verschiedenen Blenden Größe und Form des Röntgen-strahls exakt an die Probengeometrie anpassen. Je nach Messsystem kommen feste Einzelblenden oder per Software wechselbare Mehrfachblenden zum Einsatz.

Für Messungen an sehr kleinen Objekten, wie z.B. Bondflächen auf Leadframes, ersetzen spezielle Rönt-genoptiken mit Spiegeln oder Polykapillaren die Blende. Sie erlauben sehr kleine Messflecke bei gleichzeitig hoher Anregungsintensität.

FISCHERSCOPE® X-RAY Messsysteme

XY-Tisch mit Zungenfunktion Laserpointer als Positionierhilfe Gehäuse mit C-Schlitz

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SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

SpektrumDas Signalspektrum spiegelt die von der Probe emit-tierte Strahlung wieder. Anhand seiner Linien lassen sich die in der Probe enthaltenen Elemente zuordnen. Aus dem Spektrum errechnet die FISCHER WinFTM-Software die gesuchten Parameter wie Schichtdicken und Elementkonzentrationen.

Probenauflage und TischeOb einfach nur schnell eine Probe aufgelegt und gemessen oder ob komplexe Bauteile automatisiert gemessen werden sollen, FISCHERSCOPE X-RAY Mess- systeme sind je nach Einsatzzweck mit einer einfachen, planen Probenauflage, einem manuell bedienbaren, oder mit einem hochpräzisen, programmierbaren XY-Tisch ausgestattet. PositionierhilfeEinfache und schnelle Probenplatzierung spart Zeit und Geld. Deshalb haben alle Geräte mit XY-Tisch einen Laserpointer als Positionierhilfe, der das schnel le Festlegen der Messstelle extrem vereinfacht. Anschläge, Lineale und Probenauflagen vereinfachen zusätzlich die Platzierung des Messguts.

GehäuseFür die Messung an großen, flachen Bauteilen, wie z.B. Leiterplatten, haben einige Geräte eine Aussparung im Gehäuse, den sogenannten C-Schlitz. Dieser ermög-licht es, solche Teile auch bei geschlossener Haube zu messen.

KalibriernormaleWährend die Fundamental-Parameter-basierte stan-dardfreie Messmethode präzise Messergebnisse lie-fert, sichern hochwertige Kalibriernormale rückführbare Messungen. FISCHER produziert und verkauft rück-führbare Kalibriernormale nach höchstem Qualitäts-standard. Das eigene DKD-Kalibrierlabor sichert die Rückführung auf international anerkannte Maßverkör-perungen ab.

Als erste Institution in Deutschland ist FISCHER für die Messgröße „Flächenmasse“ seit Juli 2003 als DKD-Kalibrierlabor zugelassen und akkreditiert nach DIN EN ISO/IEC 17025.

Diese Akkreditierung berechtigt dazu, im Namen des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD/DAkkS) Kalibrier-scheine für Flächenmasse-Kalibriernormale auszustel-len, die zur Kalibrierung von Röntgenfluoreszenzge-räten für Schichtdickenmessungen eingesetzt werden.

FISCHERSCOPE X-RAY Messsysteme sind so gebaut, dass weder Bediener noch Umwelt gefährdet wer-den. Durch die Bauart wird die Röntgenstrahlung auf bestimmte Bereiche im Gerät begrenzt. Solide Abschir-mungen und eine entsprechende Konstruktion der Gehäuse stellen sicher, dass keine gefährdende Strah-lung nach außen dringt. Zwei voneinander unabhän-gige Sicherheitskreise sorgen dafür, dass beim Öffnen der Haube keinerlei Strahlung austritt.

Alle FISCHERSCOPE X-RAY Geräte werden nach neu - esten Standards entwickelt, gebaut und nach der Deut-schen Röntgenverordnung geprüft.

Kalibrierstandard Kalibrierfolie Reinelementeplatte


WinFTM®-Software

Jedes Röntgenfluoreszenz-Messgerät benötigt eine leis-tungsfähige Software, um zu einem echten Messinstru-ment zu werden. So wird das instrumentelle Potenzial der FISCHERSCOPE X-RAY Messgeräte erst mit der innovativen WinFTM-Software in optimale Messergeb-nisse umgesetzt.

Die WinFTM-Software ist das mathematische Herz aller FISCHERSCOPE X-RAY Messgeräte. Erst mit ihr werden aus den gemessenen Röntgenspektren die Informationen über Schichtdicke und Zusammensetzung gewonnen, egal, ob es sich um Reinelementschichten, Legierungs-schichten, Kombinationen aus solchen, oder um Legie-rungen aus vielen Elementen handelt.

Hier ist FISCHER führend und realisiert in WinFTM numerisch effektive Algorithmen, die auf einem realisti-schen physikalischen Modell aufbauen. Deshalb können alle Messungen auch standardfrei erfolgen.

Aber die WinFTM ist mehr. Sie ist auch die Komman-dozentrale, um die FISCHERSCOPE X-RAY Messgeräte einfach zu bedienen und optimal einzusetzen. Nicht nur im Labor, sondern auch in der Industrie im tägli-chen Einsatz.

AnwendungsumfangVon einfachen Schichtdickenmessungen in der Galva-nik, wie Zink auf Eisen, über Badanalysen bis hin zu komplexen Mehrfachschichtaufgaben, anspruchsvollen Edelmetallanalysen oder Spurenanalysen (RoHS), für alle Messaufgaben genügt ein einziges Programm: WinFTM.

BedienerfreundlichOb in der Wareneingangsprüfung, bei der Qualitäts-kontrolle in der Fertigung oder dem Materialprüfla-bor in staatlichen Instituten, die Anforderungen an die Bedienung der WinFTM sind so unterschiedlich wie das Einsatzspektrum der Geräte. Die einfache und intuiti-ve Bedienbarkeit eines so komplexen Gerätes ist der Schlüssel für eine breite Akzeptanz.

Videobild mit Fadenkreuz RoHS-Standards

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Deshalb hat FISCHER die WinFTM-Software so gestal-tet, dass zur Bedienung bei Routinemessungen keine besondere Einarbeitung nötig ist. Sie orientiert sich am Windows-Standard. Eine intuitive Bedienführung, viele vordefinierte automatisierte Abläufe sowie Schalt-flächen machen die Arbeit leicht. Alle Funktionen sind schnell zugänglich und werden nur dann eingeblendet, wenn sie auch tatsächlich gebraucht werden. So bleibt der Bildschirm immer übersichtlich und auf das Wesent-liche reduziert.

Solide physikalische BasisUm mit einer einzigen Messung die Zusammensetzung von Legierungen, Schichtdicken und Schichtzusam-mensetzungen zu bestimmen, kommt in der WinFTM ein Fundamental-Parametergestützter Algorithmus zum Einsatz. Ohne die Verwendung von Standards (Kali-brierung) werden die unbekannten Größen aus dem Signalspektrum treffsicher berechnet.

KalibrierenQualitätsstandards verlangen, dass Messmittel anhand von Messnormalen kalibriert werden, die auf internatio-nale oder nationale Messnormale rückführbar sind. So lassen sich rückführbare und (mit anderen Methoden) vergleichbare Ergebnisse erreichen. Jede Messaufgabe der FISCHERSCOPE X-RAY Messgeräte kann deshalb kalibriert werden. Die WinFTM-Software speichert und verwaltet dabei alle Kalibrierdaten. So lässt sich die Kalibrierung schnell und komfortabel dokumentieren und belegen.

Fehlerrechnung/Berechnung der MessunsicherheitDie WinFTM-Software verfügt über eine komplette Feh-lerrechnung. Unter Berücksichtigung der Unsicherheit der Standards, der Zählstatistik der Kalibriermessun-gen und der Messung selbst kann die gesamte Mes-sunsicherheit eines Messwertes (oder eines Mittelwerts aus mehreren Messungen) berechnet werden. Mit der Angabe dieser Messunsicherheit ist die geforderte Rück-führbarkeit des Messergebnisses gesichert.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

VideobildWinFTM zeigt die Probe im Videofenster an, aus der Blickrichtung des Primärstrahls. Ein eingeblendetes ska-liertes Fadenkreuz, das sich automatisch an die aktuelle Bildvergrößerung anpasst, stellt dabei die reale Größe und Position des Messflecks auf der Oberfläche der Probe dar. Die Autofokusfunktion ermöglicht das kom-fortable, hochgenaue und reproduzierbare optische Scharfstellen.

DCM – Distance Controlled MeasurementUm auch auf geometrisch unregelmäßigen Teilen oder in Vertiefungen zu messen, sind FISCHERSCOPE X-RAY Messgeräte mit einer speziellen Funktion zur entfernungsabhängigen Messwertkorrektur ausgerüs-tet, der DCM-Methode. Diese Funktion ermöglicht die Prüfung komplexer Oberflächengeometrien und die Messung in Vertiefungen. WinFTM berücksichtigt hierbei automatisch den aktuellen Messabstand beim Be-rechnen des Messergebnisses in einem bestimmten Bereich.

Automatisierte MessungenWiederkehrende Abläufe können mit Hilfe vorde-finierter Kommandos einfach automatisiert werden. Ein solcher Ablauf kann mit einer benutzerdefinierten Schaltfläche aktiviert werden. Auch komplette Prüf- pläne mit Anweisungen an den Bediener, z.B. für die Qualitätskontrolle in einer Fertigung, lassen sich so in eine sehr einfache Bedienprozedur einbinden.

Bei Geräten mit programmierbarem XY-Messtisch kön-nen Messpunkte an einer Probe definiert und dann automatisch angefahren und gemessen werden.

Die WinFTM-Software kann über ihre Bildverarbeitung bestimmte Strukturen erkennen und die Messposition automatisch nachführen. Damit wird z.B. bei Messob-jekten mit geometrischen Toleranzen sichergestellt, dass trotzdem immer an der richtigen Stelle gemessen wird.

Messung mit DCM-Methode Automatisierte Messung


WinFTM®-Software

RoHS Test Protocol

Sample: Housing Material: Polymer

Test Result

Pb Hg Cd Cr Br ppm ppm ppm ppm ppm

Concentrations 1.679 10.34 327.3 N.d. 2.462

3*s 0.725 0.731 21.5 5.775 0.835

RoHS Status BL BL OL BL BL

BL: Below Limit¹ OL: Over Limit¹ X: Inconclusive¹ -> further investigations

¹Accordig to IEC 62321 Measuring Conditions: 100secProduct: 610601 / Non PVC Dir.: Polymer Hochspannung = 50 kV (875) Prim. Filter = TiKollimator 4 = 2.00 Dm. Anodenstrom 1000 uAMessdistanz = 0.17 mmOperator: Date: 21.02.2011 Time: 16:43:37Fischerscope® XRAY WinFTM

GrundmaterialerkennungDie WinFTM kann bei bestimmten Schichtdickenmessun-gen den Grundwerkstoff analysieren. Dadurch entfällt die Normierung beim Messen auf unterschiedlichen Materialien. Außerdem wird die Sicherheit der Mess-ergebnisse erhöht, da auch bei schwankender Zusam-mensetzung des Grundwerkstoffes die Schichtdicke richtig gemessen wird.

Materialklassen, Class-of-materials (COM)Mit der COM-Funktion können unbekannte Proben automatisch einer vordefinierten Materialklasse zuge- ordnet werden. Diese Klassen können unterschied-liche Materialsorten sein – z.B. verschiedene Legie- rungen – oder bestimmte Schichtdicken- und Konzen- trationsbereiche einer Schichtstruktur.

Auf diese Weise lassen sich Goldlegierungen mit hohem, mittlerem und niedrigem Goldgehalt oder mit bestimmten Legierungselementen unterscheiden. Das besondere dabei ist, dass die zur Definition der Klas- sen notwendigen Spektren theoretisch berechnet werden. Damit entfällt das zeitaufwändige Einmessen vie-ler Materialproben und das System kann einfach und schnell den speziellen Kundenbedürfnissen angepasst oder erweitert werden.

Wenn Proben mit unbekannter oder unterschiedlicher Materialzusammensetzung und Schichtdicke gemessen werden sollen, kann WinFTM automatisch die passen-de Applikation auswählen und damit die Messung durchführen.

Beispiel Goldanalyse: WinFTM bestimmt zunächst den Legierungstyp und wählt danach die passende Mes-saufgabe aus, um dann mit hoher Genauigkeit den Goldgehalt zu bestimmen. MehrfachanregungDie Anregungsparameter Hochspannung und Primär-filter werden für jede Applikation so gewählt, dass möglichst gute Resultate erzielt werden. Für einige

Applikationen kann es aber notwendig sein, mit verschiedenen Anregungen zu arbeiten, um alle Para-meter optimal zu messen. In der WinFTM-Software ist es möglich, innerhalb einer Messung verschiedene Anregungen zu verwenden. Der Anwender kann dadurch alle Parameter unter den besten Bedingungen messen und erhält die Ergebnisse in einer gemeinsamen Auswertung präsentiert.

ZuverlässigNichts ist schlimmer, als unbewusst falsch zu messen. Die Software WinFTM prüft deshalb automatisch, ob die ausgewählte Messaufgabe auch zur aktuell gemes-senen Probe passt und warnt den Bediener bei Abwei-chungen. Automatisch ablaufende Tests überwachen das Messgerät bezüglich seiner Grundparameter und sichern somit ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit.

Statistische AuswertungIntegrierte Statistikfunktionen berechnen aus den einzel-nen Messergebnissen Mittelwert, Standardabweichung sowie Variationskoeffizient und zeigen diese Werte in einem Statistikfenster an. Die Messergebnisse können einzeln, in einer Liste oder als SPC-Diagramm angezeigt und protokolliert werden.

Messprotokoll 3-D-Darstellung einer Elementverteilung

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SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Export der Messergebnisse und ProtokolleEinzelmesswerte und Blockmittelwerte mit ihren Mess- unsicherheiten, statistische Kenngrößen sowie weitere für die Messung relevante Daten können in Dateien exportiert und z.B. mit Qualitätsmanagement-Sys-temen ausgewertet werden. Der integrierte Bericht-Generator erlaubt die Erstellung individueller Ergeb-nisberichte und eigener Protokollvorlagen. So kann frei festgelegt werden, was dokumentiert wer-den soll: ein Videobild der Probe mit Messpunk-ten, die Messergebnisse, statistische Kenngrößen, Histogramm, Wahrscheinlichkeitsnetz, das Spek- trum usw.

Merkmale der WinFTM-Software Universelle Software Schichtdickenmessung und Analyse Ein einziges Paket mit allen Funktionen Einfach und intuitiv bedienbar Fundamental-Parameter-Methode Sortieren mit der Class-of-Materials-Methode Automatisierte Messabläufe Einstellbare Messparameter (Hochspannung, Filter und Blenden)

Mehrfachanregung Videobild – mit Zoom, Fadenkreuz und Autofokus

Grundmaterialerkennung DCM – Distance Controlled Measurement Statistikfunktionen Datenexport Bericht-Generator Dokumentation von Kalibrierung und Einstellung Vielfältige Schnittstellen und Vernetzungs- möglichkeiten

Außerdem stellt WinFTM die Messwerte als Verteilung (Histogramm, Wahrscheinlichkeitsnetz) oder in einer statistischen Prozess-Regelkarte (SPC) dar. Fähigkeit-sindices Cp- und Cpk werden für die eingegebenen Toleranzen berechnet.

Vorausberechnung der Messunsicherheit

Programmierung der Messpunkte


XUL

Robustes und kostengünstiges Gerät zur Schichtdickenmessung in der Galvanikindus-trie. Es hat eine feste Blende und einen festen Filter, sowie eine Röntgenröhre mit einem etwas größeren Primärfleck und ist für Anwendungen mit Messfleckgrößen ab ca. 1 mm gut geeignet. Energiearme Strahlenkomponenten werden weniger effektiv angeregt, was aber bei Standardanwendungen der Dickenmessung üblicher galvanischer Über-züge wie Cr, Ni, Cu kaum oder überhaupt nicht stört.

XULM

Sehr flexibel einsetzbares Messgerät für die Schichtdickenmessung. Durch wählbare Hochspannungs-Filter-Kombinationen sind dünne und auch dicke Schichten (z. B. 50 nm Au oder 100 µm Sn) gleichermaßen messbar. Die Mikrofokusröhre ermöglicht kleine Messfleckgrößen, bei kurzem Messabstand knapp 100 µm. Hohe Zählraten von einigen kcps durch Proportionalzählrohr.

XAN 310/315XAN 220

Die XAN Geräte sind mit einer festen Blende und festem Filter speziell für die kosten-günstige und schnelle Analyse von Gold- und Edelmetall-Legierungen konzipiert. Mit unterschiedlichen Detektoren erhältlich, um den jeweiligen Kundenbedürfnissen und Anforderungen von wenigen Elementen bis hin zu komplexen Analyseaufgaben mit vielen Elementen gerecht zu werden.

XAN 250

Von unten messendes Analysegerät. Sehr flexibler Einsatz. Vollständig geschlossene Messkammer erlaubt auch große Blenden und damit hohe Zählraten, die mit dem Silizium-Drift-Detektor verarbeitet werden können. Anregung und Strahlungsnachweis analog XDV-SDD. Ideal für die Analyse von Goldlegierungen und die Schadstoff- Spurenanalyse von Kunststoffen.

XDLRobustes Gerät zur Schichtdickenmessung, auch für große Messabstände (DCM, Hub 0-80 mm) geeignet. Verfügt über eine feste Blende und einen festen Filter. Für Struktur-größen ab ca. 1mm geeignet. Vergleichbar mit dem XUL. Programmierbarer Tisch für automatisierte Messungen erhältlich.

XDLM

Universeller als XDL, da mit Mikrofokusröhre, 4-fach-Blendenwechsler und 3 Primär- filtern ausgestattet. Messkopf analog zu XULM, damit für kleine Strukturen wie bei Steckkontakten oder Leiterplatten geeignet. Zudem größere Messabstände (DCM, Hub 0-80 mm) möglich.

XDALWie XDLM, aber mit Halbleiterdetektor. Damit erweiterte Möglichkeiten bei der Ele-- mentanalyse und bei der Messung dünner Schichten – da besseres Signal/Untergrund-Verhältnis. Aufgrund der niedrigeren Intensität für kleinerer Strukturen weniger geeignet.

XDV-SDD

Premium-Modell mit universeller Einsatzcharakteristik. Höchst flexible Anregung, sowohl von der Messfleckgröße als auch von der spektralen Zusammensetzung. Durch den Silizium-Drift-Detektor können auch sehr hohe Intensitäten > 100kcps ohne Verlust an Energieauslösung verarbeitet werden.

XDV-µ

Für die Mikroanalyse optimiertes Messgerät. Abhängig von der Röntgenoptik können Strukturen von 100 µm Größe oder weniger analysiert werden. Sehr hohe Intensitäten und damit gute Präzision. Messunsicherheit für dünne Schichten < 1 nm möglich. Nur für ebene oder annähernd ebene Proben geeignet.

XUV

Universelles Premium-Gerät mit umfassenden Messmöglichkeiten. Vergleichbar mit dem XDV-SDD, aber zudem ausgestattet mit evakuierbare Messkammer. Deshalb können leichte Elemente ab Z=11 (Na) analysiert werden. Präziser, motorisierter XYZ-Tisch und Videokamera zur exakten Probenpositionierung und für die Messung kleiner Aus-schnitte.

X-RAY 4000

Zur kontinuierlichen Messung von Beschichtungen auf Folien, Bändern und Stanz-streifen in der laufenden Fertigung. Quer zur Bewegungsrichtung des Messguts positionierbarer Messkopf. Einfache Handhabung und minimale Rüstzeiten.

X-RAY 5000

Einbaumesskopf für kontinuierliche Messungen in Fertigungsanlagen. Hauptanwen-dung sind Metallschichten oder metallhaltige Schichten auf Bändern, Folien oder Glaspanelen. Ausführung für Messung im Vakuum und an Luft. Zusätzliche Wasser-kühlung möglich.

FISCHERSCOPE® X-RAY Geräte auf einen Blick

Charakteristik – Anwendung

Technische Merkmale1

Detektor

PZ Standard 11

(Ø 0,3)ja

PZ Mikrofokus 34

(0,05*0,05 – Ø 0,3)ja

PZ (XAN 310)PIN (XAN 315)SDD (XAN 220)

Standard (XAN 310/315)

Mikrofokus (XAN 220)

1

1(Ø 0,3 XAN 310)

1(Ø 1 XAN 220/315)

nein

SDD Mikrofokus 64

(Ø 0,2 – Ø 2)nein

PZ Standard 11

(Ø 0,3)ja

PZ Mikrofokus 34

(0,05*0,05 – Ø 0,3)ja

PIN Mikrofokus 34

(Ø 0,1 – Ø 0,6)ja

SDD Mikrofokus 64

(Ø 0,1 – Ø 3)nein

SDD Mikrofokus 4 Polykapillare ja

SDD Mikrofokus 64

(Ø 0,1 – Ø 3)nein

Ausrüstung der Anlagen (Blenden, Filter, Klimatisierung) entsprechend der Messaufgabe.Datenschnittstellen zur Einbindung in Qualitäts-Management-Systeme oder Steuerungen.

MESSEN VON UNTEN NACH OBEN

MESSEN VON OBEN NACH UNTEN

ProduktfamilieMessrichtung

1 Die hier aufgeführten Merkmale dienen nur zur Charakterisierung der Produktfamilie. Änderungen im Sinne des technischen Fortschritts sind jederzeit möglich und werden in den aktuellen Datenblättern aufgeführt.

PROZESS

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XUL

Robustes und kostengünstiges Gerät zur Schichtdickenmessung in der Galvanikindus-trie. Es hat eine feste Blende und einen festen Filter, sowie eine Röntgenröhre mit einem etwas größeren Primärfleck und ist für Anwendungen mit Messfleckgrößen ab ca. 1 mm gut geeignet. Energiearme Strahlenkomponenten werden weniger effektiv angeregt, was aber bei Standardanwendungen der Dickenmessung üblicher galvanischer Über-züge wie Cr, Ni, Cu kaum oder überhaupt nicht stört.

XULM

Sehr flexibel einsetzbares Messgerät für die Schichtdickenmessung. Durch wählbare Hochspannungs-Filter-Kombinationen sind dünne und auch dicke Schichten (z. B. 50 nm Au oder 100 µm Sn) gleichermaßen messbar. Die Mikrofokusröhre ermöglicht kleine Messfleckgrößen, bei kurzem Messabstand knapp 100 µm. Hohe Zählraten von einigen kcps durch Proportionalzählrohr.

XAN 310/315XAN 220

Die XAN Geräte sind mit einer festen Blende und festem Filter speziell für die kosten-günstige und schnelle Analyse von Gold- und Edelmetall-Legierungen konzipiert. Mit unterschiedlichen Detektoren erhältlich, um den jeweiligen Kundenbedürfnissen und Anforderungen von wenigen Elementen bis hin zu komplexen Analyseaufgaben mit vielen Elementen gerecht zu werden.

XAN 250

Von unten messendes Analysegerät. Sehr flexibler Einsatz. Vollständig geschlossene Messkammer erlaubt auch große Blenden und damit hohe Zählraten, die mit dem Silizium-Drift-Detektor verarbeitet werden können. Anregung und Strahlungsnachweis analog XDV-SDD. Ideal für die Analyse von Goldlegierungen und die Schadstoff- Spurenanalyse von Kunststoffen.

XDLRobustes Gerät zur Schichtdickenmessung, auch für große Messabstände (DCM, Hub 0-80 mm) geeignet. Verfügt über eine feste Blende und einen festen Filter. Für Struktur-größen ab ca. 1mm geeignet. Vergleichbar mit dem XUL. Programmierbarer Tisch für automatisierte Messungen erhältlich.

XDLM

Universeller als XDL, da mit Mikrofokusröhre, 4-fach-Blendenwechsler und 3 Primär- filtern ausgestattet. Messkopf analog zu XULM, damit für kleine Strukturen wie bei Steckkontakten oder Leiterplatten geeignet. Zudem größere Messabstände (DCM, Hub 0-80 mm) möglich.

XDALWie XDLM, aber mit Halbleiterdetektor. Damit erweiterte Möglichkeiten bei der Ele-- mentanalyse und bei der Messung dünner Schichten – da besseres Signal/Untergrund-Verhältnis. Aufgrund der niedrigeren Intensität für kleinerer Strukturen weniger geeignet.

XDV-SDD

Premium-Modell mit universeller Einsatzcharakteristik. Höchst flexible Anregung, sowohl von der Messfleckgröße als auch von der spektralen Zusammensetzung. Durch den Silizium-Drift-Detektor können auch sehr hohe Intensitäten > 100kcps ohne Verlust an Energieauslösung verarbeitet werden.

XDV-µ

Für die Mikroanalyse optimiertes Messgerät. Abhängig von der Röntgenoptik können Strukturen von 100 µm Größe oder weniger analysiert werden. Sehr hohe Intensitäten und damit gute Präzision. Messunsicherheit für dünne Schichten < 1 nm möglich. Nur für ebene oder annähernd ebene Proben geeignet.

XUV

Universelles Premium-Gerät mit umfassenden Messmöglichkeiten. Vergleichbar mit dem XDV-SDD, aber zudem ausgestattet mit evakuierbare Messkammer. Deshalb können leichte Elemente ab Z=11 (Na) analysiert werden. Präziser, motorisierter XYZ-Tisch und Videokamera zur exakten Probenpositionierung und für die Messung kleiner Aus-schnitte.

X-RAY 4000

Zur kontinuierlichen Messung von Beschichtungen auf Folien, Bändern und Stanz-streifen in der laufenden Fertigung. Quer zur Bewegungsrichtung des Messguts positionierbarer Messkopf. Einfache Handhabung und minimale Rüstzeiten.

X-RAY 5000

Einbaumesskopf für kontinuierliche Messungen in Fertigungsanlagen. Hauptanwen-dung sind Metallschichten oder metallhaltige Schichten auf Bändern, Folien oder Glaspanelen. Ausführung für Messung im Vakuum und an Luft. Zusätzliche Wasser-kühlung möglich.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Charakteristik – Anwendung

Technische Merkmale1

Detektor Röhre Primärfilter Anzahl der Blenden /typ. Größe (mm)

C-Schlitz

PZ Standard 11

(Ø 0,3)ja

PZ Mikrofokus 34

(0,05*0,05 – Ø 0,3)ja

PZ (XAN 310)PIN (XAN 315)SDD (XAN 220)

Standard (XAN 310/315)

Mikrofokus (XAN 220)

1

1(Ø 0,3 XAN 310)

1(Ø 1 XAN 220/315)

nein

SDD Mikrofokus 64

(Ø 0,2 – Ø 2)nein

PZ Standard 11

(Ø 0,3)ja

PZ Mikrofokus 34

(0,05*0,05 – Ø 0,3)ja

PIN Mikrofokus 34

(Ø 0,1 – Ø 0,6)ja

SDD Mikrofokus 64

(Ø 0,1 – Ø 3)nein

SDD Mikrofokus 4 Polykapillare ja

SDD Mikrofokus 64

(Ø 0,1 – Ø 3)nein

Ausrüstung der Anlagen (Blenden, Filter, Klimatisierung) entsprechend der Messaufgabe.Datenschnittstellen zur Einbindung in Qualitäts-Management-Systeme oder Steuerungen.

PZ: Proportionalzählrohr PIN: Silizium-PIN-Detektor SDD: Silizium-Drift-Detektor


Bei den FISCHERSCOPE X-RAY XUL- und XULM-Bau-reihen sind Röntgenquelle und -detektor unterhalb der Messkammer angeordnet. Dadurch lassen sich die zu messenden Proben schnell und einfach positionieren. Das Sichtfenster erleichtert zusätzlich das Positionieren und große Bedienelemente an der Gerätefront vereinfa-chen die Handhabung, was besonders im Produktions-alltag bei der Messung vieler Teile hilfreich ist.

Trotz der kompakten Abmessungen haben diese Geräte eine großvolumige Messkammer, so dass auch größere Teile gemessen werden können. Eine Aussparung im Gehäuse (C-Schlitz) ermöglicht Messungen auf großen, flachen Proben, die sonst nicht in den Messraum pas-sen, z.B. große Leiterplatten.

Die Probe kann entweder direkt auf der flachen Ablage platziert werden, oder für eine präzisere Probenausrich-tung auf einem optional erhältlichen manuellen XY-Tisch.

Die XUL- und XULM-Geräte sind mit Proportionalzähl-rohrdetektoren ausgestattet, unterscheiden sich aber in Röntgenröhre, Filter und Blenden. Das robuste und kostengünstige XUL ist mit einer Blende und einem festen Filter ausgerüstet. Die eingebaute Standard-Röntgenröhre hat einen größeren Primärstrahlfleck, so dass als kleinstmögliche Blende 0,3 mm sinnvoll eingesetzt werden kann. Aufgrund Strahldiver- genz können damit Messflecke ab ca. 0,7 mm – 1 mm realisiert werden.

FISCHERSCOPE® X-RAY XUL®/XULM®

MESSEN VON UNTEN

Leiterplatten: Au/Ni/Cu/PCB Goldschmuck

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Für kleinere Strukturen kommt das XULM zum Einsatz. Es ist mit einer Mikrofokusröhre ausgestattet, die auch klei-nere Messfleckgrößen von knapp 100 µm ermöglicht. Dabei sind dank des Proportionalzählrohrdetektors mit seinem großen Eintrittsfenster noch relativ hohe Zähl-raten möglich. Selbst bei kurzen Messzeiten werden sehr gute Wiederholpräzisionen erreicht. Zusätzlich verfügen die XULM-Geräte über automatisch wechsel-bare Blenden und Mehrfachfilter, um flexibel optimale Anregungsbedingungen für unterschiedliche Messauf-gaben zu schaffen.

Beispiel aus der PraxisDie XULM-Geräte eignen sich sehr gut für die Messung an filigranen Teilen wie Steckern, Kontakten oder Dräh-ten sowie zur Messung von Leiterplattenbeschichtungen wie z.B. Au, Ni und Cu. Selbst dünne Goldbeschichtun-gen von 80 nm Dicke lassen sich mit einem Messfleck von Ø 0,25 mm mit einer Wiederholpräzision von nur 2,5 nm bei 20 s messen.

Typische Merkmale Röntgenröhre mit W-Anode und Glasfenster oder Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster. Maximale Betriebsbedin-gungen 50kV, 50W

Proportionalzählrohr als Röntgendetektor Blende: fest oder 4-fach automatisch wechsel-bar, 0,05 x 0,05 mm bis Ø 0,3 mm

Primärfilter: fest oder 3-fach automatisch wechselbar

Messabstand von 0 – 27,5 mm einstellbar Feste Probenauflage oder manueller XY-Tisch Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle entlang der Achse des primären Röntgenstrahls. Fadenkreuz mit kalibriertem Maßstab (Lineal) und Einblendung des Mess-flecks

Bauartzugelassenes Vollschutzgerät nach Deutscher Röntgenverordnung § 4 Abs. 3

Typische Einsatzgebiete Messung von Beschichtungen wie z.B. Au/Ni/Cu/PCB oder Sn/Cu/PCB in der Leiterplattenindustrie

Beschichtungen von Steckern und Kontakten in der Elektronikindustrie

Dekorative Beschichtungen Cr/Ni/Cu/ABS Galvanische Beschichtungen wie z.B. Zn/Fe, ZnNi/Fe als Korrosionsschutz von Massenteilen (Schrauben und Muttern)

Schmuck- und Uhrenindustrie Bestimmung des Metallgehalts von galvanischen Bädern

Speziell für die sichere Positionierung großer und/oder flexibler Leiterplatten ist eine erweiterte Auflageplatte verfügbar

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Korrosionsschutz: Zn/Fe Automotive: Cr/Ni/Cu/ABS


Die Messgeräte der FISCHERSCOPE X-RAY XAN-Fami-lie decken in ihren verschiedenen Ausführungen ein sehr weites Einsatzgebiet ab. Der Schwerpunkt der Anwendungen liegt dabei auf der schnellen, präzi-sen Materialanalyse bei einfachster Handhabung, wie z.B. der Analyse von Edelmetall- und Goldlegierungen. Aber auch in der Analyse dünner Schichten in der Elek-tronik- und Leiterplattenindustrie haben diese Geräte ihren festen Platz.

Allen Ausführungen gemeinsam ist die geometrische Anordnung der Hardwarekomponenten. Röntgenquelle und Detektor befinden sich unterhalb der Messkammer. Die Messung erfolgt von unten nach oben.

Die zu messenden Proben lassen sich daher schnell und einfach positionieren. Die Geräte der XAN-Familie sind in verschiedenen Varianten erhältlich und unterscheiden sich in Bezug auf Röntgenröhre, Detektor, Anzahl der Blenden und Filter. Damit bietet die XAN-Familie opti-mierte Lösungen für unterschiedlichste Anwendungen sowie Anforderungen an die Genauigkeit und zugleich ein sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis.

Das Sortiment der XAN-Familie enthält auch speziel-le, auf die Bedürfnisse der Schmuckindustrie und des Goldhandels abgestimmte Varianten. Diese sind in Hard- und Software für die Anforderung dieser Bran-chen ausgelegt.

FISCHERSCOPE® X-RAY XAN®

MESSEN VON UNTEN

Bestimmung des Silbergehaltes Legierungen: CuNiZn

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Beispiel aus der PraxisFür die Analyse von Goldlegierungen sind Geräte mit unterschiedlichen Detektortypen im Einsatz. Beispiels-weise können mit dem XAN 310, das mit einem kos-tengünstigen Proportionalzählrohrdetektor ausgestattet ist, sehr gut einfache Goldlegierungen mit wenigen Elementen, wie z.B. Gelbgoldlegierungen mit Au, Ag und Cu analysiert werden. Müssen jedoch Legierungen mit vielen Elementen oder überlappenden Fluoreszenz-peaks gemessen werden, kommen Halbleiterdetektoren zum Einsatz, wie z.B. im XAN 315 oder XAN 220. Mit einer weitaus besseren Auflösung ermöglichen diese auch die Trennung von z.B. Gold und Platin, was bei der Analyse von Dentallegierungen und auch einge-schmolzenen Edelmetalllegierungen entscheidend ist.

Für Labore und Prüfanstalten bietet das XAN 250 mit Silizium-Drift-Detektor (SDD), einem wechselbaren Sechsfach-Filter und vier unterschiedlichen Blenden sehr vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Die Wiederhol-präzision liegt bei diesem Gerät für Au bei unter 0,5 ‰, und es können mit Kuppelation vergleichbare Genauigkeiten erreicht werden.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Typische Merkmale Röntgenröhre mit W-Anode und Glasfenster oder Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster. Maximale Betriebsbedin-gungen 50kV, 50W

Proportionalzählrohr, Silizium-PIN-Diode oder Silizium-Drift-Detektor als Röntgendetektor

Blende: fest oder 4-fach automatisch wechsel-bar, Ø 0,2 mm bis Ø 2 mm

Primärfilter: fest, 3-fach wechselbar oder 6-fach automatisch wechselbar

Feste Probenauflage Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle entlang der Achse des primären Röntgenstrahls. Fadenkreuz mit kalibriertem Maßstab (Lineal) und Einblendung des Mess-flecks


Typische Einsatzgebiete Gold- und Edelmetallanalyse in der Schmuck- und Uhrenindustrie

Messung dünner Schichten von wenigen Nano-metern, wie z.B. Au und Pd auf Leiterplatten und Elektronikbauteilen

Spurenanalyse (z. B. Schadstoffe in elektroni-schen Bauteilen (RoHS) oder Spielzeug)

Analyse von leichten Elementen wie Al, Si, P mit XAN 250

Allgemeine Materialanalyse und Schichtdicken-messung in Laboren, Prüfanstalten und Universitäten

RoHS: Schadstoffe in Kunststoffen Bestimmung des Goldgehalts


FISCHERSCOPE® X-RAY XDL®/XDLM®

Die FISCHERSCOPE X-RAY XDL- und XDLM-Baureihen sind eng mit den XUL- und XULM-Baureihen verwandt. Beide Baureihen verwenden die gleichen Detektoren, Röntgenröhren, Blenden und Filterkombinationen. Die XDL-Geräte sind ebenfalls mit einer Standard-Röntgen-röhre und einer festen Blenden ausgerüstet und somit für Messungen an größeren Teilen sehr gut geeignet.

Bei den XDLM-Typen kommt eine Mikrofokusröhre als Röntgenquelle zum Einsatz, die eine Messung von klei-nen Strukturen und eine bessere Anregung der niedri-gen Strahlungskomponenten ermöglicht. Zusätzlich ver-fügen die XDLM über automatisch wechselbare Blenden und Filter, um flexibel die optimalen Anregungsbedin-gungen für unterschiedliche Messaufgaben zu schaffen.Beide Gerätetypen sind mit einem Proportionalzählrohr-

detektor ausgerüstet. Selbst bei kleinen Messflecken kann man auf Grund der großen Detektorfläche noch ausreichend hohe Zählraten erhalten. Damit wird eine gute Wiederholpräzision erreicht.

Im Unterschied zu den XUL- und XULM-Geräten messen die XDL- und XDLM-Baureihen jedoch von oben nach unten. Sie sind als einfach zu bedienende Tischgeräte konzipiert und modular aufgebaut. Dank dieser Bau-weise können sie mit einer einfachen Auflage, verschie-denen XY-Tischen und Z-Achse ausgerüstet werden, um verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden.

In der Ausführung mit programmierbarem XY-Tisch ist die XDL-Baureihe für automatisierte Serienprüfungen einsetzbar. Flächen können auf einfache Weise abge-

MESSEN VON OBEN

Elektrolytbadanalyse: Cu, Ni, Au (g/l) Leiterplatten: Au/Ni/Cu/PCB

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rastert – und so auf ihre Homogenität untersucht wer-den. Für eine einfache und schnelle Probenpositio-nierung fährt der XY-Tisch automatisch beim Öffnen der Haube in die Beladeposition (Zungenfunktion) und ein Laser-Pointer markiert den Messfleck. Für große flache Proben, wie z.B. Leiterplatten, hat das Gehäu-se seitliche Aussparungen (C-Schlitz). Durch die gut zugängliche große Messkammer eignen sich die Geräte jedoch nicht nur für Messungen an flachen, ebenen Teile, sondern auch für größere Prüfteile mit komplexer Geometrie (Probenhöhe bis zu 140 mm). Die Messdi-stanz ist bei Geräten mit Z-Achse innerhalb 0-80 mm frei wählbar, so dass auch in Vertiefungen oder an geometrisch unebenen Teilen gemessen werden kann (DCM-Methode).

Beispiel aus der PraxisDas XDLM-Messsystem wird sehr häufig eingesetzt, um auf Steckern und Kontakten Beschichtungen wie etwa Au/Ni, Au/PdNi/Ni, Ag/Ni oder Sn/Ni auf unterschiedlichsten Grundwerkstoffen (z.B. Cu- oder Fe- Legierungen) zu messen. Bei den funktionellen Stellen handelt es sich oft um kleine Strukturen, wie Spitzen oder Kuppen. Um den Geometrieeinfluss auf einer Kuppe möglichst gering zu halten, müssen sehr kleine Blenden verwendet werden. Hier kommen unterschiedli-che Blenden zum Einsatz, die auf die jeweiligen Proben-geometrien angepasst sind. Auch Schlitzblenden wer-den hierbei verwendet, um auf den länglichen Struktu-ren Messungen mit maximaler Intensität durchzuführen.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Typische Merkmale Röntgenröhre mit W-Anode und Glasfenster oder Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster Maximale Betriebsbedingun-gen 50kV, 50W

Proportionalzählrohr als Röntgendetektor Blende: fest oder 4-fach automatisch wechselbar, 0,05 x 0,05 mm bis Ø 0,3 mm

Primärfilter: fest oder 3-fach automatisch wechselbar

Messabstand von 0 – 80 mm einstellbar Feste Probenauflage, manueller XY-Tisch oder programmierbarer XY-Tisch

Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle entlang der Achse des primären Röntgenstrahls. Fadenkreuz mit kalibriertem Maßstab (Lineal) und Einblendung des Mess-flecks


Typische Einsatzgebiete Messung von galvanisierten Massenteilen Korrosionsschutz- und dekorative Schichten wie Chrom auf Nickel/Kupfer

Badanalyse in der Galvanik Messen von z.B. dünnen Gold-, Palladium- und Nickelschichten in der Leiterplattenindustrie.

Messung beschichteter Stecker und Kontakte Messung funktioneller Schichten in der Elektronik- und Halbleiterindustrie

Speziell für die Messung großer und/oder flexibler Leiterplatten sind optimierte Bauformen mit erweiterter Probenauflage verfügbar

Korrosionsschutz: Zn/Fe Steckkontakte: Au/Ni/CuSn6 Duschkopf: Cr/Ni/Cu/ABS


FISCHERSCOPE® X-RAY XDAL®

Das FISCHERSCOPE X-RAY XDAL Messsystem entspricht im Aufbau dem XDLM. Der Unterschied liegt in der Art des Detektors. Beim XDAL kommt ein Peltier-gekühlter Silizium-PIN-Detektor zum Einsatz, dessen Energieauf-lösung deutlich besser ist als die des Proportionalzähl-rohrs im XDLM. Damit ist dieses Gerät für die allge-meine Materialanalyse, die Spurenanalyse und für die Messung dünner Schichten geeignet.

Als Röntgenquelle kommt eine Mikrofokusröhre zum Ein-satz, mit der auch kleine Messflecke realisiert werden können. Das XDAL ist für sehr kleine Strukturen bzw. Messflecke jedoch nur bedingt geeignet, da aufgrund der kleineren aktiven Detektorfläche im Vergleich zum Proportionalzählrohr nur geringe Intensitäten gemes-sen werden. Um bei unterschiedlichen Messaufgaben jeweils die optimalen Anregungsbedingungen zu schaf-fen, können, wie auch beim XDLM, Blenden und Filter automatisch gewechselt werden.

Das FISCHERSCOPE X-RAY XDAL hat eine große Mess-kammer, so dass auch Prüfteile mit komplexer Geome-trie gemessen werden können. Die motorisch verstell-bare Z-Achse erlaubt eine Probenhöhe bis zu 140 mm. Für große, flache Proben, wie z.B. Leiterplatten, hat das Gehäuse seitliche Aussparungen (C-Schlitz).

Das Messsystem ist mit einem schnellen, programmier-baren XY-Tisch ausgestattet, so dass auf einfache Weise Flächen im Mapping-Mode untersucht werden kön-nen. Auch Serienmessungen an Bauteilen, wie z.B. Leadframes, oder die Messung mehrerer, auch unter-schiedlicher Bauteile, können einfach programmiert und automatisch ausgeführt werden.

MESSEN VON OBEN

High reliability: Pb (> 3 %) in Elektronikkomponenten

Bestückte Leiteplatten: Bleifreiheit

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Da mit Öffnen der Haube der XY-Tisch automatisch in die Beladeposition fährt (Zungenfunktion), ist das schnelle Positionieren der Probe äußerst einfach. Ein Laserpointer zeigt dabei die Messposition auf dem Prüfteil an.

Beispiel aus der PraxisDas FISCHERSCOPE X-RAY XDAL wird zur Bestim-mung von Pb in Lötzinnschichten eingesetzt. Dabei muss auch die Schichtdicke der SnPb-Beschichtung korrekt bestimmt werden, um die Konzentration von Pb im Zinn zu analysieren. Der Pb-Gehalt von Löt-zinnlegierungen für “high reliability” Anwendungen in der Luft-, und Raumfahrttechnik muss mindesten 3 % betragen, um Whiskerbildungen zu verhindern.

Für Elektronikprodukte im täglichen Gebrauch gilt da-gegen die RoHS-Norm, die fordert, dass nur maximal 1000 ppm Pb in der Lötzinnschicht enthalten sein dür-fen. Die Nachweisgrenze beim XDAL für Pb in Sn-Schichten hängt zwar von deren Dicke ab, lässt sich jedoch in der Praxis immer so niedrig halten, so dass beide Anforderungen mit dem XDAL problemlos erfüllt werden.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Typische Merkmale Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster. Maximale Betriebsbedingun-gen 50kV, 50W

Peltier-gekühlte Silizium-PIN-Diode als Röntgen-detektor

Blende 4-fach automatisch wechselbar, Ø 0,1 mm bis Ø 0,6 mm

Primärfilter: 3-fach automatisch wechselbar Messabstand von 0 – 80 mm einstellbar Programmierbarer XY-Tisch Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle entlang der Achse des primären Röntgenstrahls. Fadenkreuz mit kalibriertem Maßstab (Lineal) und Einblendung des Mess-flecks


Typische Einsatzgebiete Materialanalyse von Schichten und Legierungen (auch dünne Beschichtungen und geringe Konzentrationen)

Wareneingangskontrolle, Fertigungsüberwa-chung

Forschung und Entwicklung Elektronikindustrie Stecker und Kontakte Gold-, Schmuck- und Uhrenindustrie Messung dünner Au- und Pd-Schichten von nur wenigen Nanometern in der Leiterplattenferti-gung

Spurenanalyse Bestimmung von Blei (Pb) bei „high reliability“-Anwendungen

Analyse von Hartstoffbeschichtungen

HSS-Bohrer: TiN/Fe Fräser: TiN/Fe


FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-SDD

Um für jede Messung ideale Anregungsbedingungen mit maximaler Intensität zu schaffen, verfügt das XDV-SDD über wechselbare Blenden und Primärfilter.

Mit der großen und gut zugänglichen Messkammer eignet sich das XDV-SDD für Messungen an flachen, ebenen Teilen genauso gut wie für größere Prüfteile mit komplexer Geometrie. Serienprüfungen oder Mes-sungen der Schichtdicken- und Elementverteilung kön-nen auf einfache Weise mit dem schnellen, program-mierbaren XY-Tisch realisiert werden.

Die einfache Bedienung, eine weit öffnende Haube und Bedienelemente an der Gerätefront erleichtern das tägliche Arbeiten mit diesem Gerät.

Das FISCHERSCOPE X-RAY XDV-SDD verfügt über einen Silizium-Drift-Detektor mit großer empfindlicher Fläche und guter Energieauflösung. In Kombination mit den großen Blenden lassen sich sehr hohe Zählraten rea-lisieren. Mit dem XDV-SDD können daher sehr hohe Wiederholpräzisionen und sehr niedrige Nachweis-grenzen erreicht werden. Es eignet sich besonders zur Messung dünnster Schichten und zur Spurenanalyse. Durch die verbesserte Empfindlichkeit für Röntgenstrah-lung mit niedriger Energie erweitert sich zudem der Bereich der messbaren Elemente hin zu niedrigeren Ordnungszahlen. Damit wird zum Beispiel die Messung von Elementen wie Phosphor oder Aluminium an Luft zuverlässig möglich.

MESSEN VON OBEN

Schadstoffe in Metallen: Pb, Cd in Al-Legierung

Spielzeug: Pb, Cd, Hg Ausschluss

Die präzise Festlegung der Messstelle wird mit einer hochauflösenden und vergrößernden Videokamera vereinfacht. Die Messposition wird während der Mes-sung im Videobild gezeigt. Ein Laser-Pointer als Positi-onierhilfe unterstützt zusätzlich das schnelle Ausrichten der zu messenden Probe.

Durch die Leistungsfähigkeit und die universelle Ausle-gung ist das XDV-SDD ideal für Forschung und Entwick-lung, Prozessqualifizierung und Labor. Aber auch in der Qualitätssicherung und in der Fertigungsüberwachung hat es auf Grund seiner robusten Bauweise und der einfachen Bedienung einen festen Platz.

Beispiel aus der PraxisGesetzliche Regelungen beschränken strikt die Konzent-ration von verschiedenen Schadstoffen beispielsweise in Elektronikprodukten, Spielzeugen oder Verpackungen. Das XDV-SDD bietet hier die Möglichkeit, die Einhaltung dieser Grenzwerte einfach und schnell zu überwachen. So können zum Beispiel die besonders kritischen chemi-schen Elemente Pb, Hg und Cd mit Nachweisgrenzen von wenigen ppm in Kunststoffen gemessen werden.

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SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Typische Merkmale Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster Maximale Betriebsbedingungen 50kV, 50W

Peltier-gekühlter Silizium-Drift-Detektor als Rönt-gendetektor

Blende: 4-fach wechselbar, Ø 0,1 mm bis Ø 3 mm

Primärfilter: 6-fach wechselbar Programmierbarer XY-Tisch mit Zungenfunktion Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle entlang der Achse des primären Röntgenstrahls. Fadenkreuz mit kalibriertem Maßstab (Lineal) und Einblendung des Mess-flecks


Typische Einsatzgebiete Kontrolle sehr dünner Beschichtungen z.B. in der Elektronik- und Halbleiterindustrie

Spurenanalyse z. B. Nachweis von Schadstof-fen nach RoHS, Spielzeugnorm, Verpackungs-norm

Gold- und Edelmetallanalyse in höchster Präzi-sion

Photovoltaik-Industrie Messung der Dicke und Zusammensetzung von NiP-Schichten

NiP/Fe: P-Konzentration und Schichtdicke

Passivierungsschichten: Cr/Zn/Fe


FISCHERSCOPE® X-RAY XDV-µ®

Die FISCHERSCOPE X-RAY XDV-µ Messsysteme sind mit einer Polykapillar-Röntgenoptik zur Fokussierung der Röntgenstrahlung ausgerüstet. Dadurch können sehr kleine Messflecke bei zugleich hoher Anregungsinten-sität realisiert werden. Mit dem im XDV-µ verwendeten großflächigen Silizium-Drift-Detektor findet das Gerät insbesondere Anwendung zur Messung sehr dünner Schichten und bei der Spurenanalyse an kleinen Struk-turen oder Bauteilen.

Um für jede Messung optimale Anregungsbedingungen zu schaffen, verfügen die XDV-µ Geräte über vier wech-selbare Primärfilter.

Mit der großen, gut zugänglichen Messkammer eignen sich die XDV-µ Geräte besonders für Messungen an flachen, ebenen Teilen. Für große, flache Proben, wie z.B. Leiterplatten, hat das Gehäuse seitliche Ausspa-rungen (C-Schlitz). Serienprüfungen oder Messungen der Schichtdicken- und Elementverteilung können auf einfache Weise mit dem schnellen, programmierbaren XY-Tisch realisiert werden.

MESSEN VON OBEN

Leadframe: Au/Pd/Ni/CuFe Draht: Sn/CuLeiterplatten: Au/Ni/Cu/PCB

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Die einfache Bedienung, eine weit öffnende Haube mit einem großen Sichtfenster und Bedienelemente an der Gerätefront erleichtern das tägliche Arbeiten mit diesen Geräten.

Eine hochauflösende Videooptik mit drei Vergrößerun-gen sichert die präzise Positionierung der Probe. Selbst dünnste Drähte oder kleine Kontaktstellen auf Halblei-tern werden damit gestochen scharf dargestellt und der Messfleck exakt an der Zielposition eingeblendet. Ein Laser-Pointer als Platzierungshilfe unterstützt zusätzlich das einfache Ausrichten der Probe.

Durch die Leistungsfähigkeit und die Spezialisierung auf kleinste Strukturen sind die XDV-µ Geräte ideal für Forschung und Entwicklung, Prozessqualifizierung und Labor. Aber auch in der Qualitätssicherung und in der Fertigungsüberwachung haben sie einen festen Platz.

SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Typische Merkmale Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster, optional Mo-Anode. Maximale Betriebsbedingungen 50kV, 50W


Polykapillar-Röntgenoptik, Messfleck mit ca. 10-40 µm FWHM, auch halofreie Aus- führungen verfügbar

Primärfilter: 4-fach wechselbar Programmierbarer XY-Tisch mit Zungenfunktion Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle. Fadenkreuz mit kalibriertem Maß-stab (Lineal) und Einblendung des Messflecks

Typische Einsatzgebiete Messung von Schichtsystemen auf Leiterplatten, Leadframes und Wafern

Messung von Schichtsystemen auf kleinen Bau-teilen und dünnen Drähten

Materialanalyse an kleinen Strukturen und klei-nen Bauteilen

Speziell für die Messung großer und/oder flexibler Leiterplatten sind optimierte Bauformen mit erweiterter Probenauflage verfügbar

Zum besseren Handling von Wafern ist ein Waferchuck erhältlich

Beispiel aus der PraxisEin typisches Schichtsystem für Kontaktstellen auf Lei-terplatten ist Au/Pd/Ni/Cu/PCB, wobei die zu mes-senden Strukturen oft kleiner als 100 µm sind. Die Schichtdicken für Au und Pd liegen dabei in der Regel im Bereich von einigen 10 bis 100 nm. Mit dem XDV-μ lassen sich dünne Gold- bzw. Palladium-Schichten mit Wiederholpräzisionen von ca. 0,1 nm bzw. ca. 0,5 nm auf einem Messfleck mit 20 μm FWHM bestimmen.

SMD-Bauteil: Bleifreiheit Wafer: Au/Pd/Ni/Cu/Si-Wafer


FISCHERSCOPE® X-RAY XUV®

Mit wechselbaren Blenden und Primärfiltern lassen sich für jede Messung optimale Messbedingungen schaffen. Die Messposition wird während der Messung im Video-bild gezeigt. Mit der geräumigen und gut zugänglichen Messkammer und dem programmierbaren XYZ-Tisch eignet sich dieses Messgerät für Messungen an flachen, ebenen Teile genauso gut, wie für Prüfteile mit komple-xer Geometrie. Auch Serienprüfungen oder Messungen der Schichtdicken- und Elementverteilung können damit auf einfache Weise realisiert werden. Ein Laser-Pointer als Positionierhilfe unterstützt zusätzlich das schnelle Ausrichten der Probe.

Das FISCHERSCOPE X-RAY XUV ist mit einer großen evakuierbaren Messkammer ausgerüstet. Zusammen mit dem großflächigen Silizium-Drift-Detektor kann das XUV Fluoreszenzstrahlung mit niedriger Energie bis hinunter zu ca. 1 keV nachweisen. Damit lassen sich insbeson-dere die Elemente Na und Mg sowie die L-Strahlung von Zn, Cu und Ni messen. Unter Verwendung großer Blenden und den damit möglichen hohen Zählraten sind sehr kleine Wiederholpräzisionen und sehr niedrige Nachweisgrenzen erreichbar. Das XUV eignet sich daher auch zur Messung dünnster Schichten und zur Spurenanalyse.

MESSEN VON OBEN

Bodenproben, Asche, Mineralien Edelstein : Matrix Al2O3, SiO2

Dank der universellen Auslegung und den erweiterten Messmöglichkeiten durch die Vakuumkammer ist das FISCHERSCOPE X-RAY XUV-Messsystem das ideale Instrument für Forschung und Entwicklung, aber auch für die Prozessqualifizierung und Labor.

Beispiele aus der PraxisFür den Wert eines Edelsteins sind Art, Herkunft oder Echtheit wesentliche Merkmale, zu deren Bestimmung die Analyse der Matrix entscheidend ist. Diese basiert in der Regel auf Al- oder Si-Oxid mit Begleitelementen wie Mg oder Na. Zudem sind Spurenelemente wie Cr, Fe oder Ga von Bedeutung. Das XUV ermöglicht hier die Analyse des gesamten notwendigen Elementspek-trums.

Dünne Al- und Si- bzw. Al-Oxid- und Si-Oxid-Schichten gewinnen in verschiedenen Anwendungsbereichen zunehmend an Bedeutung. Die Messung der Schichtdi-cke unter Vakuum zeigt hier deutliche Verbesserungen. Mit dem XUV können für diese Schichten Wiederholprä-zisionen von wenigen nm erreicht werden.

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SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Typische Merkmale Mikrofokus-Röntgenröhre mit Rh-Anode und Berylliumfenster, optional W- oder Mo-Anode.Maximale Betriebsbedingungen 50kV, 50W


Blende: 4-fach wechselbar, Ø 0,1 mm bis Ø 3 mm

Primärfilter: 6-fach wechselbar Programmierbarer XYZ-Tisch Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle entlang der Achse des primären Rönt-genstrahls. Fadenkreuz mit kalibriertem Maß-stab (Lineal) und Einblendung des Messflecks

Messung in Vakuum, in Atmosphäre oder mit He-Spülung

Typische Einsatzgebiete Messung leichter Elemente Messung dünner Schichten und Spurenanalyse Allgemeine Materialanalyse und Forensik Zerstörungsfreie Edelsteinanalyse Photovoltaik-Industrie

Wafer: Al/Si-Wafer Edelsteine: Spurenelemente Cr, Fe, Ti, Ga, …


FISCHERSCOPE® X-RAY 4000

Mit den FISCHERSCOPE X-RAY 4000 Inline-Mess-systemen hat FISCHER eine Produktlinie für die kon-tinuierliche Messung in der laufenden Fertigung ge- schaffen, welche speziell für die hohen Anforderungen der industriellen Umgebung ausgelegt ist.

Die X-RAY 4000 Messsysteme können kundenspezi-fisch an eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen angepasst werden. Als Detektor können Proportional-zählrohr, Silizium-PIN- und Silizium-Drift-Detektor zum Einsatz kommen. Der Röntgenstrahl kann von unten nach oben, von oben nach unten oder horizontal aus-gerichtet sein. Mit einem zweiten Messkopf ist es auch

möglich, gleichzeitig auf Vorder- und Rückseite eines Produkts zu messen.

Um Messungen an mehreren Punkten senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Messguts zu erlauben, kann der Messkopf entlang dieser Achse mit einer hervorragenden Positioniergenauigkeit verfahren werden. Drei Ausführungen mit verschieden langen Ver- fahrwegen stehen zur Verfügung. Bei zwei dieser Ausführungen ist auch eine Klimatisierung des Mess- systems möglich, falls heiße Oberflächen untersucht werden sollen.

PROZESS

Sensorkontakte: Au/Ni/CuFe Vollband: Au/Ni/CuSn6

Durch die eingebaute, in Röntgenstrahlrichtung bli-ckende Kameraoptik mit korrekter Darstellung von Position und Größe des Messflecks ist es wie bei den Tischgeräten möglich, zielsicher die relevanten Messpositionen zu treffen. Dank des Verfahrwegs des Messkopfes senkrecht zur Bandlaufrichtung kön-nen so auch mehrere Punkte auf einem Messgut kon-trolliert werden. Durch Auswahl eines anderen Filters und einer anderen Blende kann das Gerät auch zur Messung mehrerer verschiedener Beschichtungen an einem Messgut angepasst werden.

Als echtes Inline-Messsystem ist das FISCHERSCOPE X-RAY 4000 konsequent auf einfache Handhabung und minimale Rüstzeiten ausgelegt. So kann mit der einfach zu verstellenden Bandführung schnell zwi-schen verschiedenen Produktionen umgestellt werden. Die Kalibrierung ist automatisiert und damit schnell und einfach durchführbar.

Mit verschiedenen Datenschnittstellen lassen sich die Geräte einfach in Qualitäts-Management-Systeme oder Steuerungen einbinden. Aber auch direkt am Messplatz kann der Fertigungsprozess überwacht und z.B das Überschreiten von Eingriffsgrenzen direkt signalisiert werden.

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SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Beispiel aus der PraxisWenn gestanzte Teile teilweise vergoldet werden, muss möglichst noch im Produktionsprozess die Schichtdi-cke der Vergoldung kontrolliert werden. Damit wird sowohl eine Mindestdicke nachgewiesen, als auch eine Verschwendung von wertvollen Rohstoffen durch zu dicke Beschichtungen vermieden. Der mess-technische Unterschied zwischen gestanztem und Vollband wird durch die Software WinFTM kompen-siert.

Typische Merkmale Röntgenröhre mit W-Anode und Glasfenster oder Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster Maximale Betriebsbedin-gungen 50kV, 50W

Proportionalzählrohr, Peltiergekühlte Silizium-PIN-Diode oder Silizium-Drift-Detektor als Röntgendetektor

Blende 2-fach wechselbar, Ø 0,3 mm und 4 mm x 0,12 mm

Primärfilter: fest oder 3-fach wechselbar Messabstand 30mm Verfahrweg: 230 mm in der Standardausfüh-rung (optional erweiterbar auf 620 oder 1000 mm)

Videokamera zur optischen Beobachtung der Messstelle entlang der Achse des primären Röntgenstrahls. Fadenkreuz mit kalibriertem Maßstab (Lineal) und Einblendung des Mess-flecks im Standbild

Typische Einsatzgebiete Bandgalvanik, z.B. Kontakte, Stanzteile Messung heißverzinnter Bänder Photovoltaik-Industrie Metallbeschichtungen auf Folien und Bändern Elektronikindustrie, Zulieferer Prozessüberwachung von Beschichtungsanlagen

Steckkontakte: Au/Ni/CuSn6


FISCHERSCOPE® X-RAY 5000

Die FISCHERSCOPE X-RAY 5000 Baureihe ist speziell als Flansch-Messkopf für die Integration in Fertigungs-anlagen konzipiert. Sie ist ideal für die kontinuierliche, zerstörungsfreie Inline-Analyse von Legierungen und für die Messung dünner Schichten auf großflächigen Pro-dukten direkt im laufenden Fertigungsprozess. Im Unter-schied zu den Messsystemen der X-RAY 4000 Reihe wurde beim X-RAY 5000 auf Filter- und Blendenwechsler sowie auf das Kamerasystem verzichtet, da diese bei großflächigen Produkten oft nicht notwendig sind.

Zur Optimierung für den jeweiligen Prozess kann das X-RAY 5000 kundenspezifisch angepasst werden. Rönt-genquelle, Primärfilter und Halbleiterdetektor werden auf die jeweilige Anwendung optimal abgestimmt.

Die Messung kann an Luft oder im Vakuum erfolgen. Optional kann der Flansch auch in einer wassergekühl-ten Ausführung geliefert werden. Dank dieser Kühlung sind auch Messungen auf sehr heißen Substraten mit bis zu 500° C Oberflächentemperatur problemlos möglich.

PROZESS

CIGS: CuInGaSe/Mo/Glas

Je nach Ausführung kann eine Messdistanz zwischen 60 und 150 mm gewählt werden: Unter bestimmten Voraussetzungen können dabei auch Abstandsschwan- kungen, z.B. durch welliges Messgut, von bis zu einem Zentimeter während der laufenden Messung durch die Software WinFTM kompensiert werden.

Die Kalibrierung erfolgt mit einem Werkstück-Master sehr einfach und schnell, direkt im Fertigungsablauf. Eine aufwändige Vermessung der Reinelementbiblio-thek wie bei den Tischgeräten ist möglich, aber nicht notwendig. Durch große Blenden, modernste Halblei-terdetektoren und den digitalen Pulsprozessor ist die Wiederholpräzision der X-RAY 5000 Geräte hervor-ragend. Durch die exzellente Langzeitstabilität wird auch die Notwendigkeit zur Nachkalibrierung drastisch reduziert, was viel Zeit und Aufwand spart.

Der FISCHERSCOPE X-RAY 5000 Messkopf ist sehr kompakt aufgebaut und lässt sich über einen Norm-Flansch direkt in Fertigungsanlagen integrieren. Die gesamte mechanische Konstruktion ist auf maxima-le Robustheit und Servicefreundlichkeit ausgelegt. So kann z.B. auch beim Betrieb an einer unter Vakuum stehenden Produktionsanlage das Gerät gewartet werden, ohne dass das Vakuum aufgehoben werden muss.

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SCHICHTDICKE

MATERIALANALYSE

Typische Merkmale Röntgenröhre mit W-Anode und Glasfenster oder Mikrofokus-Röntgenröhre mit W-Anode und Berylliumfenster, optional Rh- oder Mo-Anode Maximale Betriebsbedingungen 50kV, 50W

Peltiergekühlte Silizium-PIN-Diode oder Silizium-Drift-Detektor als Röntgendetektor

Blende: fest Ø 8 mm, andere je nach Messauf-gabe möglich

Primärfilter: fest, je nach Messaufgabe Messabstand: 60-100 mm oder 100-150 mm

Typische Einsatzgebiete Photovoltaik (CIGS, CIS, CdTe) Analyse dünner Schichten auf Metallbändern, Metallfolien und Kunststofffolien

Kontinuierliche Fertigung Prozessüberwachung von Sputter- und Galvanik-anlagen

Großflächige Messung

Um die X-RAY 5000 Messsystem in eine übergeordnete Prozesssteuerung einzubinden, stehen offene Schnittstel-len nach Industriestandard, z.B. OPC, zur Verfügung.

Beispiel aus der PraxisDie FISCHERSCOPE X-RAY 5000 bestimmen z.B. in der Solarindustrie die Dicke und Zusammensetzung von CIGS, CIS oder CdTe-Schichten auf unterschiedli-chen Grundwerkstoffen wie Glas, Metall oder Kunst-stoff.

CIGS: CuInGaSe/Mo/Folie


FISCHER weltweit

SERVICE

Wer in einer globalen Welt erfolgreich sein will, muss die Anforderungen und Wünsche seiner Kunden ken-nen. FISCHER versteht sich als Partner seiner Kunden und legt deshalb größten Wert auf hervorragende Bera-tung und enge Zusammenarbeit. Darum ist FISCHER mit eigenständigen Unternehmen und qualifizierten Vertriebspartnern weltweit präsent, auch in Ihrer Nähe.

ServiceGuter Service und effiziente Unterstützung der Kunden sind für FISCHER ebenso wichtig wie technisch ausge-reifte und innovative Produkte. Deshalb verfügt FISCHER weltweit über ein enges und hervorragend ausgebau-tes Servicenetz mit hochqualifizierten Mitarbeitern. Mit umfangreichen Leistungen, wie Inbetriebnahme, Wartung, Schulung, Kalibrierservice und.. und.. und.., unterstützt FISCHER Sie in allen Belangen rund um Ihre Messgeräte und deren Einsatz. So wird dafür gesorgt, dass die Zuverlässigkeit und Präzision von FISCHER-Produkten erhalten bleiben. Weltweit.

Dem hohen Anspruch an Qualität und Kundenzufrie-denheit entsprechend, ist FISCHER nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert.

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Schulung und SeminareDamit Sie von den hochwertigen FISCHER-Produkten maximal profitieren können, geben Ihnen die Experten von FISCHER ihr Anwendungs-Know-How gerne weiter. Angefangen bei Seminaren und Trainings zu messtech-nischen Grundlagen, über die optimale Nutzung der Geräte bis hin zu Experten-Symposien zu speziellen Themen.

ApplikationslaboreAnspruchsvolle Messaufgaben erfordern immer mehr qualifizierte Anwendungsberatung. FISCHER trägt die-ser Anforderung durch die Einrichtung von Applika-tionslaboren an verschiedenen Standorten weltweit (z.B. in Deutschland, Schweiz, China, USA, Indien, Japan und Singapur) Rechnung.

Global SalesGlobal ApplicationGlobal Service

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Headquarter:Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Industriestraße 21 71069 Sindelfingen

FISCHERSCOPE X-RAY Produktlinie Röntgenfluoreszenz ... · und Werkstoffprüfung. Messtechnik von...

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