UP-3000

Optisches 3D-Profilometer

UP-3000 Schnellster 3D-Konfokalmessgerät + Weißlicht-Interferometer

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Das UP-3000 ist ein konfokales Spinning-Disk-Profilometer der nächsten Generation, das speziell für Labore und Hersteller entwickelt wurde, die Geschwindigkeit ohne Einbußen bei der Genauigkeit benötigen. Durch die Kombination von fünf leistungsstarken Bildgebungsmodi – Konfokal, Weißlicht-Interferometrie, Dunkelfeld, variabler Fokus und Hellfeld – in einem Tischgerät bietet das UP-3000 unübertroffene Vielseitigkeit bei der Analyse von Oberflächenrauheit, Textur und 3D-Topografie. Mit der höchsten Abtastgeschwindigkeit und der höchsten XY-Auflösung aller konfokalen Profilometer seiner Klasse ermöglicht es Forschern und Qualitätskontrollteams, hochpräzise Messungen schneller denn je zu erfassen. Entdecken Sie mit dem UP-3000 einen intelligenteren Ansatz für die berührungslose Oberflächenmesstechnik.

HAUPTMERKMALE

Hochgeschwindigkeits-Konfokalmikroskopie – Gesamter Bereich in einem Scan

Das konfokale Modul nutzt eine rotierende Nipkow-Scheibe mit Tausenden von sich drehenden Lochblenden, die die gesamte Oberfläche gleichzeitig beleuchten und flächendeckende Scans ohne XY-Tischbewegung ermöglichen. Dieser Ansatz ist daher schneller als Punktabtastung oder laserkonfokale Systeme. Darüber hinaus erzeugen zwei Hochgeschwindigkeitskameras mit jeweils 5 MP und 200 FPS 3D-Daten im Nanometerbereich mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit.

Branchenführende XYZ-Auflösung in der optischen Profilometrie

Die konfokale Technologie des UP-3000 bietet die genaueste XY-Auflösung aller optischen Profilometrieverfahren – selbst bei steilen Hängen, an denen andere Systeme an ihre Grenzen stoßen. Der integrierte Interferometrie-Modus sorgt bei jeder Vergrößerung für eine branchenführende Z-Auflösung und vereint so außergewöhnliche laterale Detailgenauigkeit mit vertikaler Präzision in einer einzigen, leistungsstarken Messplattform.

5 Techniken, 1 Tool, ein Klick

Mit dem UP-3000 stehen Ihnen fünf Bildgebungsverfahren auf Knopfdruck zur Verfügung – Konfokalmikroskopie, Weißlichtinterferometrie, Dunkelfeld, variabler Fokus und Hellfeld – und das alles in einer einzigen Tischplattform. Mit einem Klick können Sie sofort zwischen den Modi wechseln, um das Gerät an Ihre Proben und Messanforderungen anzupassen, wodurch die Kosten, die Komplexität und die Ausfallzeiten mehrerer Einzelgeräte entfallen.

Dunkelfeld-Bildgebung: Sehen Sie, was die Hellfeld-Bildgebung nicht erkennen kann

Der Dunkelfeldmodus macht Oberflächenrisse, Defekte und Merkmale sichtbar, die bei herkömmlicher Hellfeldbeleuchtung nicht erkennbar sind. Dank des hohen Kontrasts, der hohen Auflösung und der schnellen Abtastung hebt sich das UP-3000 von den meisten konkurrierenden 3D-Oberflächenprofilmessgeräten ab und deckt wichtige Details auf, die andernfalls unentdeckt blieben.

Messen Sie transparente, durchscheinende und undurchsichtige Oberflächen

Der einzigartige konfokale Modus des UP-3000 meistert Oberflächen, an denen herkömmliche optische Messgeräte scheitern – Glas, unter der Oberfläche liegende Strukturen, mikrofluidische Vorrichtungen, Mehrschichtbeschichtungen, Polymere und Proben unter Flüssigkeit. Ob transparent, durchscheinend oder undurchsichtig – kein Material ist außer Reichweite. Wo andere Profilmessgeräte versagen, liefert der UP-3000 jedes Mal präzise und zuverlässige Messergebnisse.

Mehr dazu

Erfassen Sie das 3D-Profil von jedem beliebigen Material

Das UP-3000 vereint Spinning-Disk-Konfokal-, Weißlicht-Interferometrie-, Dunkelfeld-, Variable-Fokus- und Hellfeld-Bildgebung in einem einzigen optischen Kopf. Darüber hinaus erfordert der Wechsel zwischen den Modi keine Hardware-Änderungen – mit einem Klick wählen Sie die für die jeweilige Probe geeignete Technik aus. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, Proben zwischen verschiedenen Geräten zu wechseln, wenn sich die Messbedingungen ändern. In der modernen Materialwissenschaft entscheiden sich viele Forscher für ein konfokales 3D-Optikprofilometer, um hochauflösende und präzise Profile bei einer Vielzahl unterschiedlicher Probentypen zu erzielen.

3D surface topography of a semiconductor wafer measured with the Rtec UP-3000 optical profilometer.
3D surface roughness measurement of a high-roughness sample using the Rtec UP-3000.

Das schnellste Konfokalmikroskop – Spinning-Disk-Verfahren

Das konfokale Modul nutzt eine rotierende Nipkow-Scheibe mit Tausenden von rotierenden Lochblenden, die das außerhalb des Fokus liegende Licht physikalisch vom Detektor abschirmen. Der gesamte Probenbereich wird zudem gleichzeitig beleuchtet, was Vollflächenscans ohne XY-Tischbewegung ermöglicht. Dieser Ansatz ist daher schneller als Punktabtastung oder laserkonfokale Systeme. Darüber hinaus bietet er die höchste laterale XY-Auflösung für transparente Schichten, steile Hänge, dunkle Oberflächen und raue Beschichtungen, die üblicherweise mit konfokalen Lösungen für optische 3D-Profilometer analysiert werden.

Interferometrie zur Bestimmung von Rauheiten im Subnanometerbereich

Der Weißlicht-Interferometrie-Modus nutzt eine breitbandige Beleuchtung, um Interferenzstreifen zu erzeugen, die die Oberflächenhöhe mit einer vertikalen Genauigkeit im Subnanometerbereich kodieren. Darüber hinaus stehen sowohl die Phasenverschiebungs-Interferometrie (für glatte Oberflächen) als auch die abtastende Weißlicht-Interferometrie (für raue Oberflächen) zur Verfügung. Dadurch erfasst die Hochgeschwindigkeitskamera interferometrische Daten zügig, wodurch die Messung der Oberflächenrauheit und die Analyse der Stufenhöhe schnell und wiederholgenau erfolgen.

High-resolution 3D image of a semiconductor sample measured with the Rtec UP-3000 optical profilometer.

Aufnahmemodi im Dunkelfeld

Der Dunkelfeld-Bildgebungsmodus eignet sich besonders gut zur Erkennung von Oberflächenrissen, Delaminationskanten, Partikelverunreinigungen und Defekten im Mikrobereich, die unter Hellfeldbeleuchtung nur schwer zu erkennen sind. Der durch die Dunkelfeldoptik erzeugte dunkle Hintergrund sorgt zudem dafür, dass reflektierende Merkmale an Risskanten und Oberflächenunregelmäßigkeiten vor dem dunklen Hintergrund hell erscheinen. Dadurch wird eine kontrastreiche Bildgebung für die Qualitätskontrolle von beschichteten Bauteilen, Glassubstraten und Halbleiterwafern ermöglicht. Für eine umfassende Fehlererkennung gewährleistet ein konfokaler 3D-Optikprofilometer-Ansatz eine zuverlässige und reproduzierbare Bildgebung. Folglich lassen sich einzelne Fehler mühelos lokalisieren und charakterisieren.

Dark field image highlighting surface defects for automated defect detection and counting.

Variabler Fokus, Hellfeld-Bildgebung

Im Modus mit variabler Fokussierung wird eine Reihe von Fokusebenen aufgenommen, wodurch ein vollständig scharfes 3D-Bild über große Z-Bereiche hinweg erzeugt wird. Darüber hinaus deckt die Hellfeldmikroskopie die Anforderungen der herkömmlichen optischen Mikroskopie ab, ohne dass ein Gerätewechsel erforderlich ist.

3D optical profilometer installed in a laboratory for non-contact surface metrology.
Large-area 3D surface measurement created using image stitching with the UP-3000 Optical Profiler.

Automatisches Zusammenfügen

Der Kreuzrollen-XY-Tisch des UP-3000 führt eine automatische Bildzusammenfügung über die gesamte Probenoberfläche durch. Darüber hinaus liefert ein einziger Tastendruck ein vollständiges 3D-Bild des optischen Profilometers, das sich über mehrere Sichtfelder erstreckt. Dadurch ist keine manuelle Ausrichtung erforderlich. Insbesondere sind diese Funktionen für konfokale Arbeitsabläufe mit einem optischen 3D-Profilometer in hochmodernen Labors von entscheidender Bedeutung.

3D optical profilometer installed in a laboratory for non-contact surface metrology.

Was der UP-3000 misst

Das Rtec UP-3000 ist ein vielseitiges optisches 3D-Profilometer, das für hochpräzise, berührungslose Oberflächenmessungen bei einer Vielzahl von Materialien und Anwendungen entwickelt wurde. Es misst präzise Oberflächenrauheit, 3D-Topografie, Stufenhöhe, Schichtdicke, Oberflächenstruktur, Welligkeit, Volumen und Defektgeometrie und bietet damit eine umfassende Charakterisierung für die Qualitätskontrolle, Forschung und Fertigung.

Durch die Kombination von fünf optischen Bildgebungstechnologien– konfokale Mikroskopie, Weißlichtinterferometrie, Hellfeld, Dunkelfeld und Variable-Focus-Bildgebung – wählt das UP-3000 automatisch den optimalen Messmodus für jede Probe aus. Dies ermöglicht eine zuverlässige Prüfung von transparenten Materialien, polierten Metallen, rauen Oberflächen, Beschichtungen, Halbleiterwafern, optischen Komponenten und additiv gefertigten Bauteilen.

Die konfokale Mikroskopie mit rotierender Scheibe bietet eine außergewöhnliche XY-Auflösung und eine schnelle Flächenabtastung, wodurch sie sich ideal zur Darstellung feiner Oberflächenmerkmale, steiler Hänge, Mikrostrukturen und komplexer Geometrien eignet, die mit herkömmlichen optischen Systemen nur schwer zu messen sind. Die Weißlicht-Interferometrie bietet eine vertikale Auflösung im Subnanometerbereich für ultraflache Oberflächen, während die Dunkelfeld-Bildgebung die Sichtbarkeit von Rissen, Kratzern, Partikeln und anderen Oberflächenfehlern verbessert. Zusammen ermöglichen diese Technologien schnelle, genaue und wiederholbare 3D-Oberflächenmessungen, ohne die Probe physisch zu berühren oder zu beschädigen.

AufnahmemodusKonfokale Bildgebung, Weißlicht-Interferometrie, Hellfeld-, Dunkelfeld- und Bildgebung mit variablem Fokus
OberflächenmessungRauheit, 3D-Topografie, Stufenhöhe, Schichtdicke, Fehleranalyse, Rissprüfung und Oberflächenstruktur
Motorisiertes XYZ-Tischsystem150 × 200 × 150 mm
NormenISO 25178 – ISO 16610 – ISO 12781 – ISO 4287 – EUR 15178

Häufig gestellte Fragen

Das UP-3000 misst Oberflächenrauheit (Ra, Rq, Sa, Sq und zugehörige Parameter), Stufenhöhe, Verschleißvolumen, 3D-Topografie sowie Oberflächenfehler. Im Weißlicht-Interferometrie-Modus erreicht es bei glatten und spiegelnden Oberflächen eine vertikale Auflösung im Subnanometerbereich. Im Spinning-Disk-Konfokalmodus misst er steile Hänge, transparente Schichten und raue Beschichtungen, die bei einem reinen Interferometer zu einem Ausfall der Interferenzstreifen führen würden. Der Dunkelfeldmodus liefert kontrastreiche Bilder von Rissen, Delaminationskanten und Partikeln. Das UP-3000 ist ein optischer 3D-Profiler, der seine Messtechnik automatisch an die Probe anpasst.
Das UP-3000 wird von Forschern, Qualitätsingenieuren und Prozessentwicklungsteams eingesetzt, die eine schnelle, berührungslose 3D-Oberflächenmesstechnik benötigen. Beschichtungs- und Werkstoffingenieure nutzen es zur Charakterisierung der Oberflächenrauheit vor und nach der Abscheidung, zur Überprüfung der Schichtdicke anhand der Stufenhöhe sowie zur Erkennung von Beschichtungsfehlern. Tribologie- und mechanische Prüflabore nutzen das Gerät zur Kartierung von Verschleißspuren und Kratzspuren nach Reibungs- und Haftungsversuchen. Halbleiter- und Displayhersteller setzen es zur Inspektion von Waferoberflächen, zur Topografiemessung von Leiterplatten sowie zur Messung mikroelektronischer Strukturen ein. Das UP-3000 eignet sich sowohl für Forschungs- und Entwicklungsumgebungen als auch für die Qualitätskontrolle in der Produktion.
Das UP-2000 ist ein Weißlicht-Interferometer, das sich auf die WLI- und Phasenverschiebungs-Interferometrie zur Bestimmung der Rauheit und der Stufenhöhe auf glatten bis mäßig rauen Oberflächen konzentriert. Das UP-3000 ergänzt dies um die Spinning-Disk-Konfokalmikroskopie und die Dunkelfeld-Bildgebung und erweitert damit den Anwendungsbereich auf transparente Schichten, steile Hänge sowie dunkle oder stark strukturierte Oberflächen. Das UP-3000 verfügt zudem über zwei spezielle Kameras und eine 4-Farben-LED-Beleuchtung, wodurch die Bildqualität in allen Betriebsmodi verbessert wird.
Ja. Der Spinning-Disk-Konfokalmodus eignet sich gut für transparente Materialien, da das Lochblendenarray unscharfes Licht – einschließlich Reflexionen von Grenzflächen unter der Oberfläche – physikalisch zurückweist. Dadurch lässt sich die Oberflächentopografie von transparenten Beschichtungen, optischen Linsen und Glassubstraten ohne Beeinträchtigung durch Reflexionen von der Rückseite messen.
Ja. Das UP-3000 verfügt über Standard-Prüfprotokolle, die für die Analyse der flächigen Oberflächenstruktur gemäß ISO 25178 sowie für die Messung von Profilparametern gemäß ISO 4287 ausgelegt sind. Die Software berechnet alle Standard-Rauheitsparameter in Übereinstimmung mit diesen Spezifikationen.
Im Dunkelfeldmodus wird mithilfe einer speziellen Optik ein dunkler Hintergrund erzeugt, sodass Oberflächenmerkmale, die Licht streuen – Risse, Partikel, Delaminationskanten und Oberflächenunregelmäßigkeiten – vor dem dunklen Hintergrund hell erscheinen. Diese kontrastreiche Bildgebung macht Defekte deutlich sichtbar, die unter normaler Hellfeldbeleuchtung nur schwer zu erkennen wären.
Der Spinning-Disk-Konfokalmodus nutzt eine Nipkow-Scheibe, die den gesamten Probenbereich gleichzeitig ausleuchtet, anstatt Punkt für Punkt abzutasten. Die spezielle Hochgeschwindigkeitskamera arbeitet mit bis zu 200 Bildern pro Sekunde. Damit ist sie deutlich schneller als Punktabtast- oder Laser-Konfokalsysteme, die zur Erstellung eines 3D-Bildes eine sequenzielle XY-Bewegung erfordern.
Ein konfokales Profilometer ist ein berührungsloses Oberflächenmessgerät, das mithilfe einer Lochblende unscharfes Licht ausblendet. Dies ermöglicht eine hochauflösende 3D-Topografiekartierung auf reflektierenden, transparenten, rauen und stark geneigten Oberflächen, die für herkömmliche Interferometer eine Herausforderung darstellen. Das UP-3000 nutzt die Spinning-Disk-Konfokaltechnologie – ein Flächenabtastverfahren, das schneller ist als die punktuelle Konfokalmessung und frei von den Speckle-Artefakten laserbasierter konfokaler Systeme ist.
Das UP-3000 wurde ausschließlich für die Materialwissenschaft, die Oberflächentechnik und die industrielle Messtechnik entwickelt. Im konfokalen Spinning-Disk-Modus misst es die Oberflächentopografie, die Rauheit und die 3D-Struktur von technischen Werkstoffen – nicht von biologischen Proben. Es ist nicht mit konfokalen Mikroskopen zu verwechseln, die in den Lebenswissenschaften oder in der Fluoreszenzbildgebung eingesetzt werden.

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