DE2345849A1 - Anordnung zur beruehrungslosen messung der dicke elektrisch leitfaehiger schichten - Google Patents
Anordnung zur beruehrungslosen messung der dicke elektrisch leitfaehiger schichtenInfo
- Publication number
- DE2345849A1 DE2345849A1 DE19732345849 DE2345849A DE2345849A1 DE 2345849 A1 DE2345849 A1 DE 2345849A1 DE 19732345849 DE19732345849 DE 19732345849 DE 2345849 A DE2345849 A DE 2345849A DE 2345849 A1 DE2345849 A1 DE 2345849A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- induction coils
- coils
- induction
- air gap
- arrangement according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
- G01B7/10—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
- G01B7/105—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring thickness of coating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
LEYBOLD-HERAEUS-GmbH & Co. KG.
5ooo KÖLN 51
Bonner Straße 5o4
" Anordnung zur berührungslosen Messung der Dicke elektrisch leitiähiger Schichten "
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur berührungslosen Messung der Dicke elektrisch leitfähiger Schichten, bestehend
aus einer Induktionsspule mit einem Wechselspannungsgenerator und einer Meßeinrichtung für die Erfassung des Induktivitätswertes
der Induktionsspule.
509812/0606
·* £» mm
Elektrisch leitfähige Schichten, insbesondere solche auf isolierenden Unterlagen, werden in der Technik in den verschiedensten
Ausführungsformen und zu den unterschiedlichsten Verwendungszwecken benötigt. So sind beispielsweise
Fensterscheiben für Gebäude und Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen eine dünne Metallschicht die Durchlässigkeit
unerwünschter Infrarotstrahlung verhindert. Bei Kraftfahrzeugscheiben werden die dünnen Metallschichten
häufig zusätzlich auch noch als Heizwiderstände für die Scheibenbeheizung benutzt. In großem Umfange
werden Metallniederschläge auf thermoplastischen Folienbahnen sehr großer Länge zur Herstellung von Kondensatoren,
sowie aber auch als Dekorationsmaterial (optische Effekte) benutzt. Papierbahnen mit niedergeschlagenen Metalldämpfen
dienen beispielsweise auch als Schreibstreifen in Registriergeräten
für Meßzwecke. In allen Fällen, insbesondere aber dann, wenn der Flächenwiderstand einer solchen Schicht eine
Rolle spielt, kommt es darauf an, eine genau definierte Schichtdicke zu erreichen und diesen Wert reproduzierbar
für eine große Zahl von Einzelteilen oder über eine große Länge von "Endlosprodukten" konstant zu halten.
In der Praxis hat sich eine Vielzahl von Verfahren zum Aufbringen solcher Schichten bewährt, wie zum Beispiel das
Aufdampfen oder Aufstäuben (Katodenzerstäubung) im'Vakuum,
die thermische Zersetzung von Metallverbindungen sowie eine Vielzahl von galvanischen Prozessen. Hierbei ist die Niederschlagsrate,
d.h. die pro Zeit- und Flächeneinheit niedergeschlagene Menge des elektrisch leitfähigen Schichtmaterials
meist von einer Mehrzahl von Parametern abhängig, die in den meisten Fällen einzeln regelbar bzw. steuerbar sind.
Außerdem spielt der Zeitfaktor eine Rolle, da die erzeugten Schichten durch eine längere Anwendung des betreffenden VerT
fahrens verstärkt werden können. Die Regelbarkeit der unterschiedlichen Verfahren ist im einzelnen hinlänglich bekannt.
5098 12/0606
Ein erfolgreicher Eingriff in ein solches Verfahren setzt
jedoch voraus, daß die Schichtdickeninessung rasch und zuverlässig,
ohne Störeinflüsse und ohne Zerstörung bzw. Beschädigung des Meßguts erfolgen kann. Nur bei Erfüllung
dieser Auflagen ist die Gewähr dafür gegeben, kostspieligen Ausschuß zu vermeiden.
Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, eine Vielzahl von Verfahren zur berührungslosen Schichtdickenraessung
zu entwickeln. Fotometrische Verfahren, die auf der Messung des reflektierten oder von der Schicht durchgelassenen
Lichtanteils beruhen, sind auf die Messung extrem dünner Schichten beschränkt, nämlich solcher, die optisch noch
durchlässig sind«. Ein auch für optisch undurchlässige Schichten geeignetes, berührungsloses Messverfahren,
welches auf der Messung des ohmfsehen Widerstandes der
Schicht durch deren kapazitive Ankopplung an einen Messkreis beruht, gehört ebenfalls bereits zum Stande der
Technik (DT-OS 1 813 333). Hierbei wird die zu messende Schicht mit ihrer Unterlage über Metallwalzen geführt,
wobei die Unterlage das Dielektrikum der aus Walzen und Metallschicht bestehenden Kondensatoren bildet. Dieses
Messverfahren erfordert jedoch einen beträchtlichen apparativen Aufwand im Hinblick auf die Ausbildung und
Lagerung der Ankopplungswalzen und deren Stromabnehmer. Außerdem beeinflussen Art und Dicke des Dielektrikums
den Messwert, wobei nicht immer Gewähr für konstante Werte überommen werden kann. Außerdem verändert ein
Flattern des über die Rollen geführten Messguts den für die Messung ausschlaggebenden Umschlingungswinkel.
Schließlich sind aber Veränderungen im Übergangswiderstand der Schleifkontakte Ursachen für etwaige Fehlmessungen.
Es ist auch schon bekannt, eine induktive Ankopplung der
zu messenden Schicht an einen Messkreis zur Bestimmung der
509812/0606
Schichtdicke zu benutzen (DT-PS 1 o95 524 und DT-PS 1 o98 718),
Die dort beschriebenen Messgeräte sind jedoch besonders auf bestimmte Messobjekte, nämlich elektrisch leitfähige
Beläge von Katodenstrahlröhren zugeschnitten, die nur von einer Seite her zugänglich sind. Da die Stärke des
Röhrenmaterials einen erheblichen Einfluß auf das Messergebnis hat, mußten aufwendige Komsensationsschaltungen
angegeben werden, mit denen ein derartiger Einfluß ausgeschaltet werden kann. Da ein Luftspalt weitere Verfälschungen
des Messergebnisses zur Folge hätte, müssen die bekannten Messgeräte auf die Messobjekte aufgesetzt
werden, so daß eine berührungslose Messung, insbesondere eine solche an rasch bewegten Objekten, nicht möglich ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Messgeräte besteht darin, daß die hochfrequenten Speiseströme über geschirmte
Kabel, zugeführt werden, und daß das Messignal auch über geschirmte Kabel zur Auswerteeinrichtung geleitet wird.
Infolge der dabei .unvermeidlichen kapazitiven Verluste ist daher die Kabellänge auf wenige Meter begrenzt.
Es ist schließlich auch bekannt, ein induktives Messgerät in Form eines einseitig wirkenden Messkopfes zur Dickenbestimmung
einer laufenden Bahn einzusetzen (US-PS 2 438 5o6). Auch hierbei ist der Abstand des Messkopfes von der zu
messenden Bahn für ein.einwandfreies Messergebnis von äußerster Wichtigkeit, so daß der Messkopf mittels einer
Rollenführung auf einer beweglichen Unterlage abgestützt
wird, auf der auch die zu messende Bahn läuft. Das mit dem Messkopf verbundene, besondere Führungselement für den Messkopf
und die Unterlage stellt ein unerwünschtes zusätzliches Bauteil dar, für welches, insbesondere bei Vakuumanlagen,
häufig nicht der erforderliche Raum zur Verfügung steht. Außerdem geht bei diesem Messverfahren wiederum die Dicke
der Unterlage in das Messergebnis ein, falls die Dicke
509812/0606
— 5 —
einer elektrisch leitfähigen Beschichtung gemessen werden soll. Für die Messung von nicht in Folienform vorliegenden
Messobjekten ist diese bekannte Vorrichtung völlig ungeeignet.
Bei der Dickenmessung elektrisch leitfähiger Schichten
insbesondere in Form von Belegungen elektrisch isolierender Unterlagen, welche sich relativ zum Messgerät bzw. Messfühler
bewegen, besteht immer die Gefahr, daß die zu messende Schicht ihre räumliche Lage zum Messfühler verändert
und/oder daß die Dicke der Unterlage, die für das Messergebnis an sich unwichtig ist, sich ändert.
Außerdem soll die Eingangsgröße der Messung nach Möglichkeit über größere Entfernungen zu einer Mess- oder
Regelanordnung geführt werden, ohne daß hierdurch besondere Kompensationseinrichtungen für unterschiedliche
Längen der Ubertragungsleitungen erforderlich werden. Schließlich sollen auch Frequenzänderungen der für die
induktive Messung erforderlichen Wechselfrequenz, insbesondere Hochfrequenz einen möglichst geringen Einfluß
auf das Messergebnis haben. Die gleiche Anforderung muß
naturgemäß auch an die Unabhängigkeit des Messergebnisses von etwaigen Temperaturschwankungen gestellt werden. Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Anordnung so zu verbessern, daß auch erhebliche
Abweichungen in der räumlichen Lage der zu messenden Schicht gegenüber dem Messfühler, in der Wechselfrequenz
und in der Länge der elektrischen Anschlußleitungen ohne merklichen Einfluß auf das Messergebnis bleiben. Diese
Forderungen sollen bei gleichzeitigem, geringstmöglichem konstruktivem Aufwand und kleinstem Platzbedarf erfüllt
werden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Anordnung erfindungsgemäß dadurch, daß der
509812/0606
Induktionsspule gegenüber unter Belassung eines Luftspaltes eine zweite Induktionsspule gleicher Auslegung"angeordnet
ist, wobei die Stromrichtung in beiden Spulen gleichsinnig ist, und daß die Ausgangssignale beider Spulen additiv
der Messeinrichtung aufgeschaltet sind. Auf diese Weise
entsteht in Bezug auf den Luftspalt, durch den die zu messende Schicht geführt wird, eine vollkommen symmetrische
Anordnung, die aufgrund der weiter unten noch erörterten Zusammenhänge Lageabweichungen der zu messenden Schicht
zuläßt bzw. innerhalb des Systems ausgleicht. Der Luftspalt und damit die zulässige Abweichung kann gegenüber
herkömmlichen Systemen sogar beträchtlich vergrößert werden, weil sich Nichtlinearitäten in den Kennlinien
der Induktionsspulen aufgrund der additiven überlagerung der Felder aufheben bzw. ausgleichen. Etwaige Frequenzänderungen
wirken sich auf beide Induktionsspulenpaare aus, so daß innerhalb bestimmter Grenzen keine Verfälschung
des Messwer'tes stattfindet. Da die erfindungsgemäße
Anordnung keinen Schwingkreis enthält, der unter Verwendung der Kapazität der Zuleitung gebildet wird, haben
auch Änderungen in der Länge der Leitungsführung keinen unerwünschten Einfluß auf das Messergebnis. Auf Mittel
zum Abgleich einer solchen Kapazitätsänderung kann folglich vollständig verzichtet werden. Da die erfindungsgemäße
Lösung weiterhin die Anordnung von Gleichrichtern und Kondensatoren in unmittelbarer Nähe bzw. in Baueinheit
mit den Induktionsspulen gestattet, werden nach der Gleichrichtung ausschließlich Gleichspannungen übertragen. Die
Erfahrung zeigte, daß ein Luftspalt vom 7 τ Io mm Weite
ohne weiteres zu erreichen ist, so daß die Gefahr eines Anlaufens des bewegten ;4essobjektes und damit ein Verkratzen
der Schicht weitgehend ausgeschlossen ist.
Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, daß in einem Leiter~,
der sich in einem magnetischen Wechselfeld befindet, Wirbel-
509812/0606 " 7 "
ströme induziert werden. Die Stärke dieser Ströme richtet sich nach der Leitfähigkeit des Materials und nach der
Dichte der magnetischen Feldlinien, die das zu messende Objekt durchdringen. Die induzierten Ströme erzeugen ein
Gegenfeld, welches das Primärfeld schwächt. Die Folge ist eine Dämpfungswirkung auf die Induktivität, die das
Primärfeld erzeugt, infolge der*Wirbelstromverluste im
Messobjekt. Der Induktivitätswert der Messpule nimmt in entsprechendem Maße ab. Wenn man eine solche Spule
mit (Hochfrequenter) Wechselfrequenz speist, so zeigt sich infolgedessen beim Einbringen eines elektrischen
Leiters in das Magnetfeld ein Absinken der Spannung an den Enden der Spule. Je näher das Messobjekt der Induktionsspule
kommt, um so größer v/ird die Dämpfungswirkung. Bei der erfindungsgemäßen symmetrischen Anordnung
hat nun die Annäherung an die eine Induktionsspule eine Zunahme der Entfernung von der anderen Induktionsspule
und damit eine Verringerung der Dämpfungswirkung zu Folge. Bei der angegebenen Schaltung der
Induktionsspulen erfolgt somit ein Ausgleich der Spannungsänderurig an beiden Spulen, der die gewünschte
Unabhängigkeit von der räumlichen Lage des Messobjekts zur Folge hat. Der Spannungsabfall einer jeden Induktionsspule
in Abhängigkeit von der Lage des Messobjekts läßt sich in Form einer "Kennlinie" darstellen, die von einem
gewissen Abstand von der Induktionsspule an einen nahezu geradlinigen Verlauf hat. Durch Überlagerung zweier Kennlinien
entsteht ein Bereich ausreichender Breite zwischen den Induktionsspulen, in dem die Summe beider Spannungsabfälle nahezu konstant ist. Bezüglich weiterer Einzelheiten
dieser Zusammenhänge sei auf die Detailbeschreibung verwiesen.
Die Wirksamkeit der Induktionsspulen wird gemäß der weiteren Erfindung dadurch erhöht, daß die Induktionsspulen in Ferrit-
509812/0606
Schalenkernen eingebettet sind, deren offene Seiten unter Belassung eines Luftspaltes spiegelsymmetrisch aufeinander
zugerichtet sind. Um den Einfluß der nichtlinearen Abhängigkeit der Dämpfungswirkung vom Abstand des Messobjekts
in unmittelbarer Nachbarschaft der Induktionsspulen auszuschalten, wird gemäß der weiteren Erfindung
vorgeschlagen, daß sich zwischen den Induktionsspulen auf beiden Seiten des Luftspaltes Isolierstoffauflagen
einer solchen Dicke befinden, daß die zu messende Schicht am Eintritt in den Bereich des überproportionalen Anstiegs
der Messempfindlichkeit der Induktionsspulen gehindert ist.
Zum Ausgleich etwaiger Temperatureinflüsse auf die Anzeigegenauigkeit
der Anordnung ist es zweckmäßig, einen Vergleichsspulensatz gleicher Auslegung vorzusehen, dessen
gemeinsames Ausgangssignal demjenigen der Induktionsspulen zum Zwecke einer Kompensationswirkung elektrisch
entgegengeschaltet ist. Die zum Zwecke einer elektrischen Verarbeitung der Signale der einzelnen Induktionsspulen
erwünschte Gleichspannung wird dadurch erzeugt, daß in den Ausgangsleitungen aller Induktionsspulen getrennte :,:
Gleichrichter und Glättungsltondensatoren angeordnet sind, und daß die Ausgänge zusammengeschaltet sind. Bei entsprechend
gewählter Durchlassrichtung der Gleichrichter ergeben sich die gewünschten additiven bzw. subtraktiven
Wirkungen im Hinblick auf die Zusammenschaltung der einzelnen Signale.
Es ist dabei besonders zweckmäßig, Wechselspannungsgenerator, Gleichrichter, Glättungskondensatoren und Mischwiderstände
zusammen mit den Induktionsspulen zu einer Baueinheit zu vereinigen, die vorzugsweise noch mit einem Gießharz vergossen
wird. Eine derartige Baueinheit hat einen außerordentlich geringen Raumbedarf und läßt sich ohne weiteres
509812/0606 - 9 -
auch im Innern einer geschlossenen Anlage, wie einer
Vakuum-Aufdampfanlage oder einer Katodenzerstäubungsanlage
unterbringen. Die Baueinheit wird hierbei von einem U-förmigen Ge'häuse umgeben, an dessen Schenkelenden
sich, nach innen zum Luftspalt gerichtet, die Induktionsspulen befinden. Die Baueinheit bildet auf
diese Weise einen sogenannten Messkopf, der in der Vorrichtung, in welcher die zu messende Schicht erzeugt
wird, so angeordnet wird, daß das U-förmige Gehäuse das Messobjekt umgreift. Das Ausgangssignal
der Gesamtanordnung braucht dann nur noch, beispielsweise mittels eines Vielfachsteckers, einer Anzeige-
und/oder Regelanordnung aufgeschaltet zu werden, die
die gewünschten Parameter-des Herstellverfahrens der
zu messenden Schicht beeinflußt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und seine Wirkungsweise seien nachfolgend anhand der
Figuren 1 und 2 näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 eine Gesaratanordnung mit einem Schnitt
durch die Induktionsspulen mit Ferrit-Schalenkernen und das Messobjekt und
Figur 2 eine grafische Darstellung des Verlaufs
der Spannungsabfälle in den einzelnen Induktionsspulen in Abhängigkeit von der
Lage des Messobjekts.
In Figur 1 ist mit Io ein Wechselspannungsgenerator bezeichnet,
der seine Eingangsleistung über die Anschlußklemmen 11 erhält. Über eine Leitung 12 wird die erzeugte
Wechselspannung (Hochfrequenz) vier Speisewiderständen 13a bis 13d zugeführt. Von diesen Speisewiderständen führen
509812/0606
- Io -
Leitungen 14a bis 14d zu den jeweiligen Induktionsspulen
15a bis 15d. Die Induktionsspulen sind in entsprechende Ferrit-Schalenkerne 16 eingebettet, wobei die offenen
Seiten der Ferrit-Schalenkerne 15a und 15b unter Belassung eines Luftspaltes 17 spiegelsymmetrisch aufeinander zugerichtet
sind. In dem Luftspalt befindet sich ein Messobjekt 18 in Form einer Kunststoffolie 19 mit einer aus
Aluminium bestehenden, im Vakuum aufgedampften elektrischleitfähigen
Schicht 2o. Zwischen den Induktionsspulen 15a und 15b befinden sich auf beiden Seiten des Luftspaltes 17
Isolierstoffauflagen 21 von einer solchen Dicke, daß die
zu messende Schicht 2o am Eintritt in den Bereich des überproportionalen Anstiegs der Messempfindlichkeit der Induktionsspulen
15a und 15b gehindert ist. Der zwischen den Isolierstoffauflagen
21 verbleibende Luftspalt 17 hat dabei immer noch solche Abmessungen, daß das Messobjekt 18
auch bei Flatterbewegungen nicht an die Begrenzung des Luftspaltes anstößt.
Während die Induktionsspulen 15a und 15b ein von der Leitfähigkeit bzw. Dicke der Schicht 2o abhängiges
Spannungssignal liefern, kann an den Induktionsspulen 15c und 15d eine sogenannte Vergleiehsspanriung abgegriffen
werden, die derjenigen an den Induktionsspulen 15a und 15b ohne zwischengeschaltetes Messobjekt 18 entspricht. Aus
Gründen der elektrischen Symmetrie ist zwischen die Induktionsspulen 15c und 15d ein Isolierstoffzwischenstück
22 geschaltet, durch welches der Abstand der betreffenden
Induktionsspulen 15c und 15d dem Abstand der Induktionsspulen 15a und 15b gleich gemacht wird. Die Spulen 15c und
15d bilden einen sogenannten Vergleiclisspulensatz und dienen der Temperaturkompensation der Gesamtanordnungj sowie
der Kompensation einer etwaigen Frequenzdrift.
Jedes elektrisch leitfähige Objekt, das in den Luftspalt 17 gebracht wird, bedingt eine Spannungsabweichung von O ins
509812/0606
Negative. Die Stromrichtung in den Induktionsspulen 15a und 15b (ebenso in 15c und 15d) ist die gleiche, so daß beim
Fortbewegen des Messobjektes von der Induktionsspule 15a der Messeffekt in der Induktionsspule 15 a abnimmt, während,
gleichzeitig in der Induktionsspule 15b ein ansteigendes Messignal entsteht. Dieser Vorgang ist im Zusammenhang
mit Figur 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, anhand eines Diagramms näher erläutert.
Bei Bewegung des Messobjekts 18 von links nach rechts verändert sich die an der Induktionsspule 15a
abgreifbare Spannung u- im Sinne der angegebenen Kurve.
Entsprechendes gilt für den Spannungsverlauf U2 an der
Induktionsspule 15b. Über den Kurven u^ und U2 ist die
Überlagerung aus beiden Kurven u., + U2 aufgetragen. Es
ist zu erkennen, daß die überlagerte Kurve in dem zwischen
den gestrichelten senkrechten Linien liegenden Bereich einen praktisch waagrechten Verlauf hat. Hieraus geht
hervor, daß Lageabweichungen des Messobjekts 18 innerhalb dieses Bereichs ohne Einfluß auf das Messergebnis
sind. Die Auswirkung '."im; überproportionalen Bereich, der
sich in der überlagerten Kurve durch die abfallenden Enden auszeichnet, wird durch Anbringung der Isolierstoffauflagen
21 auf den Induktionsspulen 15a und 15b verhindert, d.h. das Messobjekt 18 kann in diese Bereiche
nicht eindringen. Der geradlinige Verlauf der überlagerten
Kurven u^ + U2 ist jedoch breit genug für ausreichendes
Maß an Lageabweiohungen des Messobjekts 18.
Die an den einzelnen Induktionsspulen abgegriffenen Spannungen
werden über entsprechende Leitungen vier Gleichrichtern 23a bis 23d zugeführt. Durch die Anordnung zugehöriger
Glättungskondensatoren 24a bis 24d wird eine ausreichende Glättung der Signalspanhungen erzeugt, so daß in den zügehörigen
Mischwiderständen 25a bis 25d ausschließlich Gleichströme fliessen und keine weiteren Dämpfungseffekte auftreten.
509812/0606
·- 12 -
Die Signalspannungen werden über die Mischwiderstände 25a bis 25d und über die Leitungen 26 und 27 unter Berücksichtigung
der durch die Gleichrichter 23a bis 23d gegebenen Vorzeichen einem Operationsverstärker 28 aufgeschaltet,
von dem eine Leitung 29 zu einem Mess- und Anzeigegerät 3o führt. An die Stelle dieses Geräts kann selbstverständlich
auch eine automatische Regelanordnung treten, mittels welcher die Verfahrensparameter zur Erzeugung
der Schicht 2o auf dem Messobjekt 18 beeinflußt werden können. Ohne Anwesenheit eines Messobjekts 18 im Luftspalt
17 hat das Gerät 3o die Anzeige "0". Ein in den Luftspalt gebrachtes Messobjekt hat eine entsprechende
Spannungsabweichung zur Folge. Das Gerät 3o kann unter Verwendung von Messobjekten 18 mit definierten Schichtdicken
bzw. Flächenwiderständen geeicht werden, so daß eine direkte Anzeige möglich ist. Aufgrund des Fliessens
von Gleichströmen in den Leitungen 26 und 27 kann die Länge dieser Leitungen praktisch beliebig gehalten
werden.
Die Gesamtanordnung gemäß Figur 1 kann mit Ausnahme des Mess- und Anzeigegeräts 3o zu einer Baueinheit
vereinigt werden, die von einem U-förmigen Gehäuse 31 umgeben ist, an dessen Schenkelenden 32 und 33 sich,
nach innen zum Luftspalt 17 gerichtet, die Induktionsspulen 15a und 15b befinden. Das Gehäuse ist der Einfachheit
halber durch eine umlaufende Randlinie dargestellt, die der Übersichtlichkeit halber nur im Randbereich
schraffiert ist. Das Gehäuse 31 wird zweckmäßig mit einer gießfähigen Isoliermasse, z.B. Gießharz, ausgegossen. Die
Baueinheit bildet einen sogenannten Messkopf, der über eine Vielfachsteckverbindung mit elektrischen Zu- und Ableitungen
verbunden werden kann. Diese betreffen beispielsweise die Anschlußklemmen 11, sowie die Leitungen 26 * ;
und 27.
509812/0606 - 13 -
Claims (7)
- ANSPRÜCHE:•\ Anordnung zur -berührungslosen Messung der Dicke elektrisch leitfähiger Schichten, bestehend aus einer Induktionsspule mit einem Wechselspannungsgenerator und einer Meßeinrichtung für die Erfassung des Induktivitätswertes der Induktionsspule, dadurch gekennzeichnet , daß der Induktionsspule (15a) gegenüber unter Belassung eines Luftspaltes (17) eine zweite Induktionsspule (15b) gleicher Auslegung angeordnet ist, wobei die Stromrichtung in beiden Spulen gleichsinnig ist, und daß die Ausgangssignale beider Spulen additiv der Messeinrichtung (3o) aufge- ; ' schaltet sind.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen (15a,15b) in Ferrit-Schalenkernen (16) eingebettet sind, deren offene Seiten unter Belassung eines Luftspaltes (17) spiegelsymmetrisch aufeinander zugerichtet sind.
- 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Induktionsspulen (15a, 15b) auf beiden Seiten des Luftspaltes (17) Isolierstoffauflagen (21) einer solchen Dicke befinden, daß die zu messende Schicht am Eintritt in den Bereich des überproportionalen Ansteige der Messempfindlichkeit der Induktionsspulen gehindert ist.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vergleichsspulensatz (15c,15d) gleicher Auslegung, dessen gemeinsames Ausgangssignal demjenigen der Induktionsspulen (15a,15h) zum Zwecke einer Kompensationswirkung elektrisch entgegengeschaltet ist.509812/0606- 14 -
- 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausgangsleitungen (14a, 14b,14c,14d) aller Induktionsspulen (15a,15b,15c,15d) getrennte Gleichrichter (23a,23b,23c,23d) und Glättungskondensatoren (24a,24b,24c,24d) angeordnet sind, und daß die Ausgänge zusammengeschaltet sind.
- 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß Wechselspannungsgenerator (lo), Gleichrichter (23a, 23b,23c,23d), Glättungskondensatoren (24a,24b,24c,24d) und Mischwiderstände (25a,25b,25c,25d) zusammen mit den Induktionsspulen (15a,15b,15c,15d) zu einer Baueinheit vereinigt sind.
- 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit von einem U-förmigen Gehäuse (31) umgeben ist, an dessen Schenkelenden (32/33) sich, nach innen zum .Luftspalt (17) gerichtet, die Induktionsspulen (15a,15b) befinden.509812/0606
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732345849 DE2345849A1 (de) | 1973-09-12 | 1973-09-12 | Anordnung zur beruehrungslosen messung der dicke elektrisch leitfaehiger schichten |
IT2660874A IT1020196B (it) | 1973-09-12 | 1974-08-26 | Disposizione per la misura senza contatto dello spessore di stra ti conduttivi elettricamente |
GB3854174A GB1452417A (en) | 1973-09-12 | 1974-09-03 | Apparatus for measuring the thickness of electrically conductive thin films |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732345849 DE2345849A1 (de) | 1973-09-12 | 1973-09-12 | Anordnung zur beruehrungslosen messung der dicke elektrisch leitfaehiger schichten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2345849A1 true DE2345849A1 (de) | 1975-03-20 |
Family
ID=5892279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732345849 Pending DE2345849A1 (de) | 1973-09-12 | 1973-09-12 | Anordnung zur beruehrungslosen messung der dicke elektrisch leitfaehiger schichten |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2345849A1 (de) |
GB (1) | GB1452417A (de) |
IT (1) | IT1020196B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3335766A1 (de) * | 1983-10-01 | 1985-04-11 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Anordnung zur elektrischen messung von schichtdicken an laufenden baendern |
DE3815009A1 (de) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Leybold Ag | Einrichtung und verfahren zum zerstoerungsfreien messen des ohmschen widerstands duenner schichten nach dem wirbelstrom-prinzip |
DE4227735A1 (de) * | 1992-08-21 | 1994-02-24 | Leybold Ag | Anordnung zur berührungslosen Messung der Dicke von Schichten |
DE4227734A1 (de) * | 1992-08-21 | 1994-02-24 | Leybold Ag | Anordnung zur berührungslosen Messung der Dicke von dünnen Schichten |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITFI20020077A1 (it) | 2002-05-10 | 2003-11-10 | Galileo Vacuum Systems S R L | Dispositivo per la determinazione dello spessore di uno strato conduttivo |
US7205166B2 (en) * | 2002-06-28 | 2007-04-17 | Lam Research Corporation | Method and apparatus of arrayed, clustered or coupled eddy current sensor configuration for measuring conductive film properties |
US7309618B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-12-18 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for real time metal film thickness measurement |
US7084621B2 (en) * | 2002-09-25 | 2006-08-01 | Lam Research Corporation | Enhancement of eddy current based measurement capabilities |
-
1973
- 1973-09-12 DE DE19732345849 patent/DE2345849A1/de active Pending
-
1974
- 1974-08-26 IT IT2660874A patent/IT1020196B/it active
- 1974-09-03 GB GB3854174A patent/GB1452417A/en not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3335766A1 (de) * | 1983-10-01 | 1985-04-11 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Anordnung zur elektrischen messung von schichtdicken an laufenden baendern |
US4682105A (en) * | 1983-10-01 | 1987-07-21 | Leybold-Heraeus Gmbh | Apparatus for electrically contactlessly measuring the thickness of electrically conducting thin films on non-conducting travelling webs in vacuum deposition apparatus |
DE3815009A1 (de) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Leybold Ag | Einrichtung und verfahren zum zerstoerungsfreien messen des ohmschen widerstands duenner schichten nach dem wirbelstrom-prinzip |
DE4227735A1 (de) * | 1992-08-21 | 1994-02-24 | Leybold Ag | Anordnung zur berührungslosen Messung der Dicke von Schichten |
DE4227734A1 (de) * | 1992-08-21 | 1994-02-24 | Leybold Ag | Anordnung zur berührungslosen Messung der Dicke von dünnen Schichten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1020196B (it) | 1977-12-20 |
GB1452417A (en) | 1976-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2824144C2 (de) | Einrichtung zur kapazitiven Niveauhöhenmessung von Flüssigkeiten oder Feststoffen | |
DE2240813C3 (de) | Meßsystem zur Messung einer die Ausgangssignale einer Scheinleitwertsonde beeinflussenden Eigenschaft eines Materials | |
DE3335766A1 (de) | Anordnung zur elektrischen messung von schichtdicken an laufenden baendern | |
DE3143208C2 (de) | Identifizierungsanordnung in Form eines an einem Gegenstand anbringbaren etikettartigen Streifens und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP0009252B1 (de) | Vorrichtung zur Messung des Füllstandes in einem mit Flüssigkeit zumindest teilweise gefüllten Behälter | |
DE4119903C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung dünner Schichten | |
DE2948762C2 (de) | Meßwandler zum Messen eines Magnetfeldes oder eines das Magnetfeld erzeugenden Meßstromes | |
EP0824671A1 (de) | Kapazitiver füllstandsensor | |
DE3328225A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der beschichtungsdicke | |
DE2365519B1 (de) | Lagenmesstransformator | |
DE3910297A1 (de) | Beruehrungslos arbeitendes wegmesssystem | |
DE3347052A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messempfindlichkeitserhoehung von beruehrungsfrei arbeitenden wegmesssensoren | |
DE2453540C2 (de) | Magnetoresistives Bauelement | |
DE2137545B2 (de) | KapazitStsmeßsonde | |
DE69025445T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Schmelzpegels | |
DE2345849A1 (de) | Anordnung zur beruehrungslosen messung der dicke elektrisch leitfaehiger schichten | |
DE2521278B2 (de) | Vorrichtung zur messung des durchganges eines mit einer isolierschicht ummantelten leiters in einem vulkanisierrohr | |
DE3815011A1 (de) | Einrichtung zum zerstoerungsfreien messen des ohmschen widerstands duenner schichten | |
EP0123062B1 (de) | Stromteiler für Messwandler zum Messen eines Stromes | |
DE2913879A1 (de) | Verfahren zur regelung der dicke von bewegten messgutbahnen | |
DE4227735C2 (de) | Anordnung zum berührungslosen Messen der Dicke von Schichten | |
DE1438162B2 (de) | Vorrichtung zur anzeige des fluessigkeitsstandes in einem behaelter | |
DE3323798C2 (de) | ||
DE1548918B2 (de) | Vorrichtung zur elektromagnetischen durchflussmessung | |
DE4413840C2 (de) | Vorrichtung zur berührungslosen Messung an einem Objekt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
OHW | Rejection |