Test et mesure

Profilomètre Optique 3D

Leader mondial de la technologie de mesure et d'inspection de surface sans contact en 3D

Profilomètre optique 3D rapide et sans contact

Bruker est le leader de l'industrie des solutions de mesure et d'inspection des surfaces 3D, offrant des systèmes pour des analyses sans contact rapides, fiables et faciles à utiliser, avec la meilleure précision de leur catégorie, sur des échantillons dont la taille varie de MEMS microscopiques à des blocs moteurs entiers.Ils offrent aux chercheurs et aux ingénieurs en R&D, fabrication et contrôle qualité la sensibilité et la stabilité de pointe nécessaires pour effectuer des mesures de surface 3D de précision dans des applications et des environnements difficiles pour les autres systèmes de métrologie.

 

Basés sur dix générations de la technologie propriétaire Wyko® d'interférométrie en lumière blanche (WLI) et sur les avancées de Bruker, nos systèmes de métrologie par profilage optique ont fait leurs preuves en matière de R&D, d'assurance qualité et de contrôle de qualité dans les laboratoires et les environnements de production du monde entier.

Produits

Trouvez le profilomètre optique 3D qui vous convient le mieux

FAQs

Frequently Asked Questions About 3D Optical Profilers

What is a 3D optical profilometer?

A 3D optical profilometer is a non-contact, non-destructive metrology system based on optical microscopy that is specifically designed for surface texture and roughness metrology in R&D and manufacturing environments. They collect data areally (over a 2D area) with a single exposure and use that data to generate 3D height maps.

Bruker's 3D optical profilometers utilize coherence scanning interferometry, also known as white light interferometry (WLI), to provide fast, accurate surface measurements over large areas to quantify a variety of surface properties. These profilers are used in engineering, research, and production process control for an extremely wide range of markets, including precision machining, medical, microelectronics, MEMS, semiconductor, solar, data-storage, automotive, aerospace, and material science.

What is the difference between optical profilometry and optical metrology?

All optical profiling techniques are 3D and quantify the topography of a surface. Optical metrology also includes techniques that are 2D and can be used to measure critical dimensions in the plane of the surface. Common systems used for 2D optical metrology include optical microscopes and scanning electron microscopes. 2D optical metrology is dependent on image contrast and sample optical properties (which may not be directly linked to topography).

What are the types of optical profilometry?

Optical profilometry encompasses a wide breadth of non-contact profiling methods. These techniques all use information gained from the reflection of light off the sample surface.

  • Pattern projection profilometry—A light pattern is projected onto a surface, enabling analysis of the light pattern’s deformation to gain height information. This is often used for form and fit tests of mid-sized parts, such as molds, engine components, and laptops. 

  • 3D laser scanning—A laser beam is projected onto an object, and the laser’s time-of-flight before returning is used to determine the object’s position in space. This method is used to document historical objects and perform dimensional inspection of large-scale objects, such as sculptures, buildings, and car doors.

  • Confocal microscopy—Light is focused through a pinhole optic and 3D data is captured by scanning along the Z axis and reconstructing with only the in-focus portions of each 2D image slice in the stack. Using the pinhole optic prevents out-of-focus light from participating in image formation, limiting the depth of field. Confocal microscopy is a standard imaging technique in many biological science and some materials science applications.

  • Focus variation—The sharpest points (the most in-focus) from a whole 2D image stack are used to construct the 3D topography of a surface. This method is suitable for a wide range of materials and surfaces.

  • White-light interferometry—Interference patterns are generated using split and recombined light waves. The interference patterns are used to calculate surface topography with nanometer-scale resolution. WLI is used to precisely analyze sub-micron roughness of materials, such as electronics, mirrors, optics, and wafers. 

What is white-light interferometry?

White-light interferometry (WLI), also known as coherence scanning interferometry, is a non-contact optical profilometry method that takes advantage of the nature of light waves to interfere with each other constructively and destructively (i.e., wave superposition). WLI is ideal for applications where speed is critical, parts are large, samples are fragile, or there is non-uniform surface texture. These applications often show up in the research, automotive, semiconductor, biological materials, and additive manufacturing sectors, among many others.

What are some advantages of WLI over other profiling techniques?

WLI has many advantages inherent to the technique, including:

  • Magnification-insensitive height resolution—WLI relies on optical interference, which is completely independent of objective lens magnification. This allows for a high vertical resolution alongside a large FOV.

  • High throughput—As an areal technique, WLI collects many data points at once.

  • No sample damage—WLI is completely non-destructive, since it is a non-contact profiling method.

  • Low maintenance—There are no consumables used in WLI, and self-calibrating systems further decrease maintenance requirements.

  • Deep-trench capabilities—WLI can profile any surface that the objective can “see”, including the bottom of high aspect ratio trenches and even sidewalls when using specialized objectives.

What is 3D vs. 2.5D measurement and which does an optical profiler perform?

Using a spherical object as an example, a 2D measurement would show a circle, and a 3D measurement would show a full sphere. A 2.5D measurement is between the two, resulting in a hemisphere. Technically, optical profilers extract 2.5D measurements, though it is common to refer to the results as 3D measurements.

What environments can optical profilometers operate within?

There are Bruker WLI systems installed in many different types of facilities, from those that experience ambient conditions to noisy fab environments and cleanrooms. Discuss your facility and requirements with our experts to find the best system for you. 

Applications

Métrologie indépendante du type de surface avec des solutions ciblées pour vos applications

Ingénierie de Précision

Contrôlez la texture de surface et les dimensions géométriques des pièces usinées et gardez les dans des limites de spécifications strictes. Nos systèmes de mesure fournissent un retour d'information et des rapports pour la surveillance, le suivi et l'évaluation des procédés en conformité avec les normes GD&T.

MEMS et Capteurs

Réalisez des mesures rapides et extrêmement répétables de profondeur de gravure, d'épaisseur de film, de hauteur de marche et de rugosité de surface, ainsi que de la métrologie avancée des dimensions critiques des MEMS (dont les MEMS optiques). La technique peut caractériser les dispositifs tout au long du processus de fabrication, y inclus en cas d’encapsulage avec emballage transparent.

Orthopédie/Ophtalmologie

Obtenez des mesures précises et répétables des matériaux et composants des implants tout au long du cycle de vie du produit. Nos profileurs optiques WLI prennent en charge les analyses de R&D et de Contrôle Qualité, pour des applications allant de la caractérisation des paramètres de surface des lentilles et des moules d'injection à la vérification de la finition de surface et de l'usure des dispositifs médicaux.

Tribologie

Mesurez, analysez et contrôlez les effets du frottement, de l'usure, de la lubrification et de la corrosion sur les performances et la durée de vie des matériaux, des pièces et des composants. Déterminez les paramètres d'usure quantitatifs et effectuez des inspections rapides de type "pass/fail" sur tous types de surface faiblement ou fortement réfléchissantes, diffusantes ou brillantes, transparentes, lisses ou rugueuses.

Semi-Conducteurs

Améliorez le rendement et réduisez les coûts tout au long du cycle de fabrication grâce à des systèmes de métrologie automatisés, pleine plaque et sans contact. Effectuez des inspections de la planéité des puces après le polissage mécano-chimique (CMP), l'identification et l'analyse de la hauteur des « bump », de leur coplanarité et défauts, et mesurez les dimensions critiques des structures des composants.

Optique

Analysez les défauts et optimisez les procédés de polissage et de finition grâce à des mesures de rugosité sub-nanométrique précises et répétables. Nos systèmes de métrologie sans contact permettent de respecter des spécifications et des normes ISO de plus en plus strictes pour des échantillons allant des petites optiques asphériques ou à forme libre aux composants optiques à géométrie complexe, en passant par les réseaux de diffraction et les microlentilles.

Interférométrie en lumière blanche

Métrologie optique 3D précise, universelle et fonctionnelle sur tous types de surface

Balayage confocal Interférométrique universel

Mode de mesure intelligent adaptatif permettant de capturer simultanément des textures de surface sub-nanométriques et des fortes variation de hauteurs

Imagerie améliorée Elite

Imagerie confocale haute-fidélité tout en maintenant une métrologie de haute précision.

Regardez Nos Webinaires Sur La Profilométrie Optique 3D

Nos webinaires couvrent des thématiques telle que les meilleures pratiques et la présentation de nouveaux produits, fournissent des solutions rapides à des questions ciblées et proposent des idées pour de nouvelles applications, modes ou techniques.

Comment Pouvons-Nous Aider ?

Bruker s'associe à ses clients pour résoudre des problèmes qui touchent des applications dans le monde entier. Nous développons des technologies de nouvelle génération et aidons nos clients à choisir le système et les accessoires appropriés. Ce partenariat se poursuit par des formations et un service étendu, longtemps après la vente des outils.

Notre équipe hautement qualifiée d'ingénieurs d'assistance, de scientifiques d'application et d'experts en la matière se consacre entièrement à l'optimisation de votre productivité par le biais de services et de mises à jour du système, ainsi que d'une assistance et d'une formation aux applications.

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