Technologie de capteurs de vide pour les tâches de mesure industrielle de haute précision

Les tâches de mesure dans des conditions de vide exigent des technologies de capteurs capables de fonctionner sans perte de performance dans des environnements extrêmes. Les systèmes de mesure sans contact de Micro-Epsilon fournissent des données stables à travers différentes classes de vide. Ces systèmes sont conçus pour une utilisation directe sous vide ou pour des mesures depuis l'extérieur à travers des fenêtres de vide, en utilisant des matériaux adaptés et des conceptions de boîtiers optimisées. Les principaux domaines d'application de cette technologie de capteurs se trouvent dans la fabrication de semi-conducteurs, l'industrie optique ainsi que l'ingénierie aérospatiale.

Diversification technologique selon les principes de mesure
Le choix de la technologie du capteur dépend des exigences physiques de la tâche de mesure. Pour la mesure précise de la distance dans des processus thermiquement et mécaniquement exigeants tels que le soudage laser ou la fabrication additive, des capteurs laser de la série optoNCDT sont utilisés. Ces systèmes optiques capturent les distances sans contact et à des fréquences élevées pour surveiller les écarts géométriques en temps réel au sein de la digital supply chain de la fabrication.

Pour les applications exigeant une précision de l'ordre du nanomètre, des capteurs confocaux de la série confocalDT sont utilisés. Cette technologie est principalement exploitée pour la mesure d'épaisseur de wafers dans l'industrie des semi-conducteurs ou lors de l'inspection de plaques de verre pour écrans. De plus, les interféromètres absoluts fournissent des mesures de distance et d'épaisseur de haute précision dans la lithographie de wafers, où le déphasage de la lumière est utilisé pour déterminer la position.

Pour les environnements où les systèmes optiques sont altérés par la poussière ou les émissions de gaz, des principes de mesure physiques alternatifs sont disponibles. Ceux-ci comprennent des capteurs inductifs basés sur les courants de Foucault de la série induSENSOR pour la mesure sur des matériaux conducteurs, ainsi que des capteurs capacitifs de la série capaNCDT pour les méthodes de mesure de distance et d'épaisseur mit einer maximalen Auflösung avec une résolution maximale dans la plage subnanométrique. De plus, les capteurs magnéto-inductifs de la série mainSENSOR offrent une solution fiable pour détecter le déplacement et la position.

Assurance qualité et intégration des systèmes en salle blanche
Tous les composants destinés à une utilisation sous vide subissent des processus de fabrication et d'inspection standardisés afin d'empêcher le dégazage sous vide. Un élément central de cette assurance qualité est l'exécution régulière de procedures d'essai telles que l'échantillonnage TENAX. Ces tests garantissent que les capteurs n'émettent pas de composés organiques volatils qui pourraient contaminer les processus sensibles dans les équipements de semi-conducteurs ou d'optique.

La conception mécanique est optimisée pour un encombrement minimal. En intégrant le contrôleur directement dans le boîtier du capteur ou via des passages de câbles étanches dédiés au vide, l'effort d'installation est réduit. L'intégration dans les systèmes de contrôle des machines existants se fait via des interfaces intelligentes et standardisées qui permettent un transfert direct des données vers des systèmes d'assurance qualité de niveau supérieur.

Contexte supplémentaire : Cette section détaille les spécifications techniques et l'analyse comparative de la concurrence non incluses dans l'annonce originale du produit
Lors de l'intégration de la technologie de capteurs dans l'automotive data ecosystem ou dans des usines de production de semi-conducteurs hautement automatisées, le niveau de vide atteignable jusqu'à un vide ultra-poussé de dix puissance moins neuf millibars et la stabilité thermique déterminent l'adéquation technologique. Les solutions de capteurs de Micro-Epsilon rivalisent directement avec les systèmes de mesure spécialisés de fabricants tels que Keyence ou les systèmes capacitifs de PI Physik Instrumente.

En comparaison directe avec les systèmes capacitifs de PI, qui sont traditionnellement utilisés dans la plage de vide ultra-poussé de la lithographie de semi-conducteurs pour le positionnement des miroirs et des platines de wafers, les systèmes confocaux et interférométriques de Micro-Epsilon se caractérisent par une plus grande tolérance vis-à-vis de l'inclinaison de l'objet à mesurer. Alors que les capteurs capacitifs doivent être alignés de manière extrêmement parallèle à l'objet de mesure, les capteurs confocaux tolèrent un angle d'acceptation plus large de la lumière réfléchie.

Un critère de référence majeur sous vide est la résistance à la température pendant le processus appelé étuvage de la chambre à vide, au cours duquel des températures supérieures à 180 degrés Celsius sont atteintes pour éliminer les gaz résiduels. Alors que les capteurs de catalogue standards de Keyence sont souvent optimisés pour une utilisation à pression atmosphérique ou tout au plus dans un vide primaire et nécessitent un refroidissement dédié, les conceptions spéciales pour vide ultra-poussé des séries capacitives et interférométriques de Micro-Epsilon sont intrinsèquement résistantes à la température en raison de l'absence de composants électroniques internes dans la tête du capteur et sont exemptes de matériaux magnétiques, ce qui les qualifie pour une utilisation à proximité de sources de faisceaux d'électrons.

Édité par Maria Brueva, rédactrice d'Induportals – adapté par l'IA.

www.micro-epsilon.com