Dynamische Topografiemessung - Verfahrensgrundlagen

Neben der hochgenauen Topografie-Messung an statischen Oberflächen ist es in der Aufbau- und Verbindungstechnik insbesondere von Interesse, wie sich Komponenten und Substrate einzeln oder in Kombination unter sich verändernder thermischer Umgebung verhalten. Bedingt durch den inneren Aufbau, der aus verschiedenen Materialien mit jeweils spezifischem thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, verändern Komponenten und Substrate z.B. während eines Lötvorgangs ihre geometrische Gestalt. Die dynamische In-situ-Messung der Wölbung und Verwindung solcher Objekte kann wichtige Erkenntnisse zu möglichen Fehlerursachen bei der Verbindungsbildung erbringen.

Eine Messmethode hierfür ist das sogenannte Thermoiré-Verfahren. Das zu messende Objekt befindet sich in einer Kammer, in der ein einstellbares Temperatur-Zeit-Profil abgefahren wird. Eine Lichtquelle beleuchtet das Objekt durch eine Glasscheibe im Deckel der Kammer, in die ein Liniengitter eingelassen ist. Das Licht wird reflektiert und passiert erneut das Liniengitter. Es bildet sich ein charakteristisches Schattenbild in Abhängigkeit von der aktuellen Topografie der Objektoberfläche. Dieses wird von einer Kamera aufgenommen und über entsprechende Algorithmen in ein Höhenprofil der Objektoberfläche umgerechnet.

Geräte und Anlagen