BSM-Serie modulares SWIR-Mikroskopsystem Kurzwellige Infrarot-Mikroskopie
Produktübersicht
Das modulare Mikroskopsystem der BSM-Serie für Kurzwelliges Infrarot (SWIR) erweitert die klassische Mikroskopie vom sichtbaren Spektrum 400–700 nm auf 900–1700 nm. Es kombiniert standardkompatible Glasoptik, koaxiale Auflicht-Köhler-Beleuchtung, hochempfindliche SWIR-Kameras und eine präzise Mechanikplattform zu einer kompakten Lösung für die nichtdestruktive Prüfung von Silizium, Keramik, Verbundwerkstoffen und weiteren Materialien. Durch die modulare Architektur lassen sich Tubuslinse, Objektiv, Sensor und Beleuchtungswellenlänge gezielt an Prüfaufgaben in Halbleiterfertigung, Materialwissenschaft und industrieller Qualitätskontrolle anpassen.
Hauptmerkmale
- Kurzwelliges Infrarot (SWIR) von 900–1700 nm für Material- und Bauteilprüfung außerhalb des sichtbaren Bereichs
- Kompatibel mit Standard-Glasoptiken und klassischen Mikroskopplattformen
- Nichtdestruktive Durchsicht siliziumbasierter Materialien zur Erkennung interner Defekte
- Vier Tubuslinsenoptionen: BSM-T100VA, BSM-T180VB, BSM-T090VA (Customized) und BSM-T110VA (Customized)
- Koaxiale Auflicht-Köhler-Beleuchtung mit 1550/1400/1300/1200 nm LED-Lichtquellen
- C-Mount-Kameraanschluss für flexible SWIR-Kameraintegration
- M Plan Apo NIR-Objektivserie von 5× bis 50× HR
- Optische Auflösung bis 0.4 µm mit M Plan Apo NIR 50X HR
- Bildfeld bis 33 mm bei 200 mm Tubuslinsenkonfiguration
- Hochempfindliche SWIR-Kameras mit integriertem TEC für rauscharme Bildgebung
- USB3-Kameraplattform mit bis zu 400 fps @ 640×512
- Präzise CNC-Fertigung und vibrationsarmes mechanisches Design
Systemkonfiguration und Parameter
Die BSM-Serie kombiniert SWIR-Optik, präzise Mechanik und modulare Kameraintegration zu einer flexiblen Plattform für Halbleiterinspektion, Materialanalyse und industrielle Qualitätskontrolle.
Systemprinzip
Die BSM-Serie schließt die Lücke zwischen klassischer sichtbarer Mikroskopie und spezialisierter Infrarot-Bildgebung. Sie nutzt die Tatsache, dass SWIR-Photonen Silizium und weitere Werkstoffe anders durchdringen als sichtbares Licht, und macht dadurch interne Strukturen, Risse, Bonding-Fehler und Materialinhomogenitäten sichtbar.
Optische Kompatibilität
Standard-Glasoptiken ermöglichen die Integration in klassische Mikroskopaufbauten, ohne auf kostenintensive reflektive MWIR- oder LWIR-Optiken angewiesen zu sein.
Silizium-Durchdringung
SWIR eignet sich für die zerstörungsfreie Prüfung siliziumbasierter Materialien und erlaubt die Sichtbarmachung interner Defekte wie Mikrorisse oder Verbindungsfehler.
Modulare Bildgebung
Beleuchtung, Tubuslinsensystem, Kamera und Mechanik sind modular aufgebaut und können an Auflösung, Arbeitsabstand, Sensorgröße und Automatisierung angepasst werden.
Kontraststeigerung
Im SWIR-Bereich werden Merkmale sichtbar, die im sichtbaren Licht verdeckt bleiben, was die Analyse von Keramik, Verbundwerkstoffen und elektronischen Bauteilen verbessert.
Verbesserter Materialkontrast
SWIR-Wellenlängen machen Merkmale sichtbar, die in der sichtbaren Bildgebung verdeckt bleiben, und verbessern den Kontrast bei Keramik, Verbundwerkstoffen, Halbleiterstrukturen und anderen unter der Oberfläche liegenden Zielstrukturen.
Tubuslinsensystem-Konfiguration
Hohe numerische Apertur für maximale Auflösung
Modell: BSM-T100VA
Unterstützt Unendlich-SWIR-Mikroskopobjektive mit hoher numerischer Apertur.
- Geeignete Objektive
- Unendlich-SWIR-Mikroskopobjektive mit hoher numerischer Apertur
- Brennweite der Tubuslinse
- 100 mm
- Bildfeld
- 33 mm (bei Verwendung einer Tubuslinse mit 200 mm Brennweite)
- Spektralbereich
- 900-1700 nm
- Kameraanschluss
- C-Mount
- Beleuchtungsart
- Koaxiale Auflicht-Köhler-Beleuchtung
- Lichtquelle
- 1550 / 1400 / 1300 / 1200 nm LED
Standardplattform für reguläre Unendlich-SWIR-Objektive
Modell: BSM-T180VB
Ausgelegt für reguläre Unendlich-SWIR-Mikroskopobjektive und klassische Prüfaufgaben.
- Geeignete Objektive
- Reguläre Unendlich-SWIR-Mikroskopobjektive
- Brennweite der Tubuslinse
- 180 mm
- Bildfeld
- 24 mm (bei Verwendung einer Tubuslinse mit 180 mm Brennweite)
- Spektralbereich
- 900-1700 nm
- Kameraanschluss
- C-Mount
- Beleuchtungsart
- Koaxiale Auflicht-Köhler-Beleuchtung
- Lichtquelle
- 1550 / 1400 / 1300 / 1200 nm LED
Kompakte Sonderlösung für hohe numerische Apertur
Modell: BSM-T090VA (Customized)
Kundenspezifische 90 mm Tubuslinse für angepasste Arbeitsabstände und Integrationen.
- Geeignete Objektive
- Unendlich-SWIR-Mikroskopobjektive mit hoher numerischer Apertur
- Brennweite der Tubuslinse
- 90 mm
- Bildfeld
- 33 mm (bei Verwendung einer Tubuslinse mit 200 mm Brennweite)
- Spektralbereich
- 900-1700 nm
- Kameraanschluss
- C-Mount
- Beleuchtungsart
- Koaxiale Auflicht-Köhler-Beleuchtung
- Lichtquelle
- 1550 / 1400 / 1300 / 1200 nm LED
Kundenspezifische Tubuslinse für erweiterte SWIR-Konfigurationen
Modell: BSM-T110VA (Customized)
110 mm Sonderkonfiguration für applikationsspezifische Optik- und Sensoranpassungen.
- Geeignete Objektive
- Unendlich-SWIR-Mikroskopobjektive mit hoher numerischer Apertur
- Brennweite der Tubuslinse
- 110 mm
- Bildfeld
- 33 mm (bei Verwendung einer Tubuslinse mit 200 mm Brennweite)
- Spektralbereich
- 900-1700 nm
- Kameraanschluss
- C-Mount
- Beleuchtungsart
- Koaxiale Auflicht-Köhler-Beleuchtung
- Lichtquelle
- 1550 / 1400 / 1300 / 1200 nm LED
M Plan Apo NIR-Objektivserie
SWIR-optimierte Objektivserie für hochauflösende Bildgebung, große Arbeitsabstände und reproduzierbare Materialanalyse im Bereich von 900–1700 nm.
| Modell | Vergrößerung | Numerische Apertur (NA) | Arbeitsabstand (WD) | Brennweite | Auflösung | Schärfentiefe | Sehfeldzahl (FN) | Gewicht |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M Plan Apo NIR 5X | 5× | 0.14 | 37.5 mm | 40 mm | 2.0 µm | 14 µm | 24 mm | 220 g |
| M Plan Apo NIR 10X | 10× | 0.26 | 30.5 mm | 20 mm | 1.1 µm | 4.1 µm | 24 mm | 250 g |
| M Plan Apo NIR 20X | 20× | 0.4 | 20 mm | 10 mm | 0.7 µm | 1.7 µm | 24 mm | 300 g |
| M Plan Apo NIR 50X | 50× | 0.42 | 17 mm | 4 mm | 0.7 µm | 1.6 µm | 24 mm | 315 g |
|
M Plan Apo NIR 50X HR HR-Ausführung |
50× | 0.65 | 10 mm | 4 mm | 0.4 µm | 0.7 µm | 24 mm | 450 g |
SWIR-Kameraoptionen
Die SWIR-Kameraserie deckt unterschiedliche Auflösungs- und Bildratenanforderungen ab und bietet dank integriertem TEC eine stabile, rauscharme Bildaufnahme.
SWIR5000KMA
- Sensor
- 5.0 MP / IMX992(M,GS)
- Sensorgröße
- 1/1.4'' (8.94×7.09)
- Pixelgröße
- 3.45 × 3.45 µm
- G-Empfindlichkeit / Dunkelsignal
-
G-Empfindlichkeit: 48.5 dB
Dunkelsignal: 51.5 dB - Schnittstelle
- USB3
- Bildrate
-
Vollauflösung: 8 Bit: 61.9@2560 × 2048, 135.7@1280 × 1024
ROI: 12 Bit: 35.5@2560 × 2048, 135.7@1280 × 1024 - Mittelwertbildung
-
Vollauflösung: 1x1
ROI: 1x1 - Belichtungszeit
- 15 µs–60 s
- Kühlung
- integriertes TEC
- Abmessung
- 80 mm
SWIR3000KMA
- Sensor
- 3.0 MP / IMX993(M,GS)
- Sensorgröße
- 1/1.8'' (7.07×5.3)
- Pixelgröße
- 3.45 × 3.45 µm
- G-Empfindlichkeit / Dunkelsignal
-
G-Empfindlichkeit: 48.5 dB
Dunkelsignal: 51.5 dB - Schnittstelle
- USB3
- Bildrate
-
Vollauflösung: 8 Bit: 93@2048 × 1536, 176@1024 × 768
ROI: 12 Bit: 57@2048 × 1536, 176@1024 × 768 - Mittelwertbildung
-
Vollauflösung: 1x1
ROI: 1x1 - Belichtungszeit
- 15 µs–60 s
- Kühlung
- integriertes TEC
- Abmessung
- 80 mm
SWIR1300KMA
- Sensor
- 1.3 MP / IMX990(M,GS)
- Sensorgröße
- 1/2'' (6.40×5.12)
- Pixelgröße
- 5 × 5 µm
- G-Empfindlichkeit / Dunkelsignal
-
G-Empfindlichkeit: 52.6 dB
Dunkelsignal: 58.7 dB - Schnittstelle
- USB3
- Bildrate
-
Vollauflösung: 8 Bit: 200@1280 × 1024, 392@640 × 512
ROI: 12 Bit: 108@1280 × 1024, 209@640 × 512 - Mittelwertbildung
-
Vollauflösung: 1x1
ROI: 1x1 - Belichtungszeit
- 15 µs–60 s
- Kühlung
- integriertes TEC
- Abmessung
- 80 mm
SWIR330KMA
- Sensor
- 0.33 MP / IMX991(M,GS)
- Sensorgröße
- 1/4'' (3.20×2.56)
- Pixelgröße
- 5 × 5 µm
- G-Empfindlichkeit / Dunkelsignal
-
G-Empfindlichkeit: 52.6 dB
Dunkelsignal: 58.7 dB - Schnittstelle
- USB3
- Bildrate
-
Vollauflösung: 8 Bit: 400@640 × 512, 753@320 × 256
ROI: 12 Bit: 212@640 × 512, 400@320 × 256 - Mittelwertbildung
-
Vollauflösung: 1x1
ROI: 1x1 - Belichtungszeit
- 15 µs–60 s
- Kühlung
- integriertes TEC
- Abmessung
- 80 mm
Typische Anwendungsfälle
Professionelle Anwendungen des BSM-Systems in Halbleiterfertigung, Materialwissenschaft und weiteren Bereichen
Halbleiterfertigung und Fehleranalyse
SWIR-Bildgebung unterstützt die zerstörungsfreie Analyse von Wafern, Chips und elektronischen Baugruppen. Interne Risse, Bonding-Fehler und Verbindungsstrukturen in siliziumbasierten Materialien werden sichtbar, ohne das Bauteil zu zerstören.
Anwendungsfall
- Nichtdestruktive Sicht auf interne Defekte in Siliziumwafern und Chips
- Analyse von Mikrorissen, Interconnects und Bonding-Zonen
- Geeignet für Laborcharakterisierung und Prozesskontrolle
- Ermöglicht zerstörungsfreie Bildgebung unter der Oberfläche bei gekapselten Bauteilen
Materialwissenschaft und Keramikanalyse
Bei Keramiken, Verbundwerkstoffen und weiteren technischen Materialien verbessert SWIR die Sichtbarkeit verdeckter Strukturen und Defekte. Das System eignet sich für die Untersuchung von Mikrorissen, Inhomogenitäten und internen Grenzflächen.
Anwendungsfall
- Detektion verdeckter Risse und Fehlstellen in Keramik und Verbundwerkstoffen
- Verbesserter Materialkontrast im Vergleich zur sichtbaren Mikroskopie
- Unterstützt Forschungs- und Entwicklungsaufgaben mit mikrometergenauer Bildgebung
- Bietet SWIR-Kontrast für Forschung und Materialvalidierung
Weitere Anwendungsbereiche
Industrielle Prüfung und Prozessentwicklung
Das modulare BSM-System unterstützt die Analyse verdeckter Strukturen in Baugruppen und Materialien, ohne demontieren zu müssen. Dadurch eignet es sich für qualitätssichernde Prüfplätze ebenso wie für applikationsspezifische Entwicklungsumgebungen.
- Subsurface-Analyse ohne zerstörende Demontage
- Anpassbar an unterschiedliche Sensor- und Tubuslinsenkonfigurationen
- Geeignet für automatisierte und halbautomatisierte Prüfumgebungen
Technologische Vorteile im Vergleich
| Vergleichstechnologie | BSM-Systemvorteile |
|---|---|
| Klassische sichtbare Mikroskopie | SWIR erschließt interne Strukturen und Defekte, die im sichtbaren Spektrum nicht zugänglich sind. |
| MWIR- und LWIR-Systeme | Die Nutzung standardkompatibler Glasoptik vereinfacht die Integration und reduziert die Systemkosten deutlich. |
| Rein zerstörende Prüfmethoden | Das BSM-System ermöglicht wiederholbare Analysen ohne Probenzerstörung und eignet sich damit für Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung. |
| Starre Spezialaufbauten | Die modulare Architektur erlaubt die Anpassung von Tubuslinse, Beleuchtung, Kamera und Automatisierung an konkrete Prüfaufgaben. |
Systemkonfiguration und Zubehör
Standardkonfiguration
- BSM-Hauptsystem mit koaxialer Auflicht-Köhler-Beleuchtung
- LED-Lichtquellenmodul für 1550/1400/1300/1200 nm
- C-Mount-Kameraadapter
- Präzisionsmechanik mit vibrationsarmem Aufbau
- Dokumentation und Grundkonfiguration für SWIR-Prüfaufgaben
Optionales Zubehör
- Tubuslinsenvarianten BSM-T100VA, BSM-T180VB, BSM-T090VA (Customized) und BSM-T110VA (Customized)
- M Plan Apo NIR-Objektive von 5× bis 50× HR
- SWIR-Kameras von SWIR5000KMA bis SWIR330KMA
- Automatisierte oder kundenspezifische Positioniermodule
- Applikationsspezifische Wellenlängen- und Sensoranpassungen
- LED-Lichtquellen mit kundenspezifischer Wellenlänge
Die BSM-Serie ist modular aufgebaut und lässt sich für applikationsspezifische Wellenlängen, Sensoren, Tubuslinsen und Automatisierungskonzepte anpassen.
Maßzeichnungen
Die technischen Parameter wurden aktualisiert. Die neuen Maßzeichnungen werden separat nachgereicht.
BSM-Systemvorteile
Die BSM-Serie verbindet SWIR-Bildgebung, modulare Optik und präzise Mechanik zu einer flexiblen Plattform für anspruchsvolle Prüfaufgaben.
Verbesserter Materialkontrast
SWIR-Wellenlängen verbessern die Sichtbarkeit von Strukturen, die in der sichtbaren Mikroskopie schwer oder gar nicht zu unterscheiden sind, insbesondere bei Silizium, Keramik und Verbundwerkstoffen.
Kosteneffizienz
Die BSM-Plattform nutzt standardisierte Mikroskopoptik und praxisgerechte LED-Beleuchtungsoptionen, wodurch die Einstiegskosten gegenüber spezialisierten Infrarot-Bildgebungssystemen sinken.
Skalierbarkeit
Das modulare Design unterstützt Konfigurationsänderungen für Wellenlängen, Sensoren, Optiken und Automatisierungsanforderungen, sodass sich das System an veränderte Labor- und Industrieanforderungen anpassen lässt.