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Faires Datenblatt

Vergleichbarkeit von Datenblättern für die Oberflächenmesstechnik

Die Initiative ‚Faires Datenblatt‘ ermöglicht transparente und vergleichbare Datenblätter für die optische Oberflächenmesstechnik, indem sie Vorgaben für einheitliche Geräte- und Verfahrensspezifikationen definiert.

 Optische Oberflächenmesstechnik dient der zuverlässigen Unterscheidung zwischen IO/NIO-Bauteilen. Um die verschiedenen Geräte- und Verfahrensspezifikationen miteinander vergleichen zu können, hilft die Initiative ´Faires Datenblatt´. (Bild: Polytec GmbH)

Bild 1 | Optische Oberflächenmesstechnik dient der zuverlässigen Unterscheidung zwischen IO/NIO-Bauteilen. Um die verschiedenen Geräte- und Verfahrensspezifikationen miteinander vergleichen zu können, hilft die Initiative ‚Faires Datenblatt‘. (Bild: Polytec GmbH)

Die Auswahl eines geeigneten Messsystems für die Oberflächenkontrolle in der Fertigungsmesstechnik spielt hinsichtlich der gewünschten Qualität und Funktionalität eine entscheidende Rolle. Datenblätter mit allgemeinen detaillierten Spezifikationen dienen bei der Auswahl als zentrales Werkzeug. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Messmethoden sind jedoch die meisten in der optischen Oberflächenmesstechnik eingesetzten Datenblätter nicht direkt miteinander vergleichbar. Gründe dafür sind unterschiedliche Begriffe für ähnliche Eigenschaften, ähnliche Begriffe für unterschiedliche Eigenschaften oder unterschiedliche Messbedingungen (wie wurde das Merkmal für die Spezifikation gemessen). Tabelle 1 und 2 verdeutlichen die Unterschiede in den Spezifikationen optischer Oberflächenmesstechnik am Beispiel eines A) nordamerikanischen, B) europäischen und C) asiatischen Herstellers. Anhand der unterschiedlichen Definitionen für die laterale und vertikale Auflösung zeigt sich bereits die Problematik für potentielle Kunden.

Laterale und vertikale Auflösung

Gemäß dem Rayleigh-Kriterium aus der Mikroskopie (stammt nicht aus der optischen Oberflächenmesstechnik) werden zwei Punkte aufgelöst, wenn die Entfernung zwischen ihnen größer ist als die Entfernung zwischen dem Haupt-Maximum und -Minimum des Beugungsbildes. Daher ist die laterale Auflösung abhängig von der Wellenlänge und der numerischen Apertur NA des Objektivs:

 (Bild: Polytec GmbH)

(Bild: Polytec GmbH)

Tabelle 1 zeigt aber, wie unterschiedlich jeder Hersteller Begriffe und Eigenschaften definiert, was einen Vergleich nahezu unmöglich macht. In der Praxis versteht man unter der vertikalen Auflösung die kleinstmögliche Stufenhöhe, die gemessen werden kann, bevor die Messdaten im Rauschen ‚verschwinden‘. Aber auch hier zeigt Tabelle 2 unterschiedliche Definitionen bei den drei Herstellern. Durch Mittelwertbildung aus vielen Messungen kann der Wert selbst verringert werden, doch dieser Ansatz ist nicht immer praxisrelevant. Zahlreiche Hersteller verringern so die Auflösung auf künstliche Weise bis in den niedrigen pm-Bereich, also unterhalb der Größe eines Wasserstoffatoms.

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