DE3710437C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der Deutschen Offenlegungsschrift 32 39 379 beschrieben. Hier schaut man durch das Einblickmikroskop 78 und beobachtet die Unterseite 92 der Schicht 93, die durch eine Lichtquelle 94 beleuchtet ist. Die Schicht liegt auf einer Arbeitsplatte 18, die durch einen Feintrieb 27, 29 in der Richtung 24 und/oder 26 bewegt werden kann. Die Arbeitsplatte 18 ist relativ klein. Größere Gegenstände würden über die Arbeitsplatte 18 hinunterhängen und hätten keine stabile Auflage, denn die Platte 17 liegt ja tiefer als die Arbeitsplatte 18.

Die Schicht kann sich auch bewegen, wenn man sonstwie am Meßtisch arbeitet, wenn etwas gegen den Meßtisch fällt oder wenn man versehentlich mit einem Kleidungsstück an der Vorrichtung hängenbleibt, mit dem Knie dagegenstößt, ein Stuhl umfällt oder dergleichen.

Es kann aber auch sein, daß man das Meßobjekt an sich ruhig liegenläßt daß jedoch das Meßobjekt im Laufe der Zeit kriecht oder aber sich innere Spannungen bemerkbar machen, so daß das Meßobjekt sich bewegt wie ein Diapositiv und damit seine Lage verändert.

Die Vorrichtung eignet sich auch nicht für das schnelle und damit kostengünstige Betrachten von Leiterplatten die schnell über dem Durch­ gangsloch hin- und hergeschoben werden müssen. Die Orientierung, welcher Bereich nun mit der geometrischen Längsachse 32 fluchtet, erfolgt über ein einziges Auge, da ein Stereomikroskop zu aufwendig wäre. Ver­ schiebt man die Meßobjekte schnell, dann ermüdet das Auge innerhalb kurzer Zeit.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die ein schnelles, ermüdungsfreies, genaues und schonendes Positionieren von Meßobjekten größerer Ausdehnung ermöglicht, insbesondere für Leiter­ platten, so daß man zum Beispiel bei solchen die Durchkontaktierungen leicht findet, positionieren kann und während der Dauer der Messung sicher festhalten kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ersichtlichen Merkmale gelöst.

Man braucht jetzt das Auge nicht mehr an das Okkular 79 gemäß dem Stand der Technik zu halten, sondern man kann den Kopf oberhalb des Tisches halten. Dabei bedeutet "Tisch" eine Vorrichtung mit einer größeren Fläche im Gegensatz zu "Platte", "Tischchen", "Auflage" oder dergleichen.

Man kann nunmehr mit beiden Augen, und damit ermüdungsfrei auf einen Bildschirm schauen, und man braucht auch nicht mehr das Auge innerhalb eines bestimmten Bereichs zum Okkular zu bringen, um das Meßfeld zu sehen.

Die Größe des Tisches bewirkt daß statistisch gesehen stets das Meßobjekt nicht über den Rand des Tisches ragt und damit das Verschieben auf dem Tisch mit den Händen auch einfacher wird. Der erfindungsgemäße Tisch benötigt keinen Mikroskoptrieb.

Die Niederhaltevorrichtung gestattet in ihrer oberen Lage, daß man auf dem Bildschirm schnell suchen kann. Dabei bildet der Bildschirm eine Darstellung gemäß Fig. 6 der oben genannten Offenlegungsschrift ab, die stehenbleibt, während sich das Meßobjekt hierzu relativ bewegt. Im abgesenkten Zustand der Niederhaltevorrichtung hält diese das Meßobjekt genügend, aber dieses nicht beschädigend fest. Wenn der Schalter ein Fußschalter ist, dann kann man - ohne das Meßobjekt loszulassen - die Niederhaltevorrichtung absenken, und dadurch wird die Positionierung noch schneller und genauer und ermüdungsfreier möglich.

Da die Beleuchtungsvorrichtung zur Öffnung hin scheint, hat man hierdurch eine Grobpositionierung, weil zum Beispiel durch gedruckte Schaltungen hindurch das Licht schimmert. Man sieht dann ungefähr, welcher Bereich des Meßobjekts sich oberhalb der Öffnung im Tisch befindet und erreicht hierdurch eine schnelle Grobpositionierung. Man nützt damit das Licht nicht nur zur Beleuchtung der Meßfläche, sondern auch zu Positionierungszwecken aus.

Die Dimensionierung der Andrückfläche gemäß dem Teilmerkmal f) bewirkt, daß bestimmte Bereiche der Niederhaltevorrichtung klein bleiben können und daß vor allem die Andruckwirkung sich zur geometrischen Mittenachse hin nicht verliert, was der Fall wäre, wenn die Andrückfläche weiter außen wirken würde.

Durch das Teilmerkmal h) erreicht man, daß bei gedruckten Schaltungen oder sonstigen durchscheinenden Meßobjekten sich ein genügend großer Lichtfleck auf der (nicht zu messenden) Oberseite des Meßobjekts bildet.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erhält man eine Kamera, die flach baut, langlebig ist, wenig zusätzliche Wärme erzeugt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 kann man einen großen Teil der aus dem Stand der Technik bekannten Optik einfach übernehmen und die Vorrichtung im Grunde so belassen, wie sie ist. Die Vorrichtung bildet zusammen mit dem elektronischen Auge dann eine Einheit.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man eine feste Zuordnung von Bildschirm und Vorrichtung, kann diese ggf. miteinander transportieren und hat nach einem evtl. Abbau oder Aufbau schnell wieder die gleiche Konfiguration. Man kommt mit wenig Raum aus und benötigt keine besonderen zusätzlichen Labortische.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 erhält man einen optimal großen Tisch, ohne daß die Vorrichtung dem Umriß nach größer ist. Eine solche Konstruktion ist platzsparend und gestattet, daß man dicht neben ihr andere Geräte auf­ bauen kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 erreicht man, daß die Andrückkraft nach ihrem Aufbringen die Lage des Meßobjekts nicht verschiebt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 7 erreicht man, daß das Meßobjekt nur punktuell aufliegt, was eine sichere Lage des Meßobjekts ergibt. Viele Meß­ objekte, wie z. B. gedruckte Schaltungen, haben ja etwas vorspringende Flächenbereiche, und die Erhebungen verhindern, daß das Meßobjekt wackelig gehalten wird.

Durch die Merkmale des Anspruchs 8 schont man die Bereiche der Meßobjekte und bleibt beim Verschieben des Meßobjekts auf den Erhebungen nicht hängen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 9 kann man leicht auch relativ schwere Meßobjekte hin- und herschieben. Die Reibung zwischen den Kugeln und dem Meßobjekt ist gering, so daß auch die Gefahr gering ist, daß das Meßobjekt beim Verschieben beschädigt wird.

Durch die Merkmale des Anspruchs 10 erhält man einerseits genügend hohe Erhebungen und kann andererseits die Kugelkalotten im Tisch sicher führen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 11 werden die Bereiche des Meßobjekts um die Mittenachse herum symmetrisch durch die Andrückkraft belastet, so daß sich höchstens symmetrische, aber keine einseitigen Durchbiegungen ergeben.

Durch die Merkmale des Anspruchs 12 erreicht man daß die Andrückkraft dort am besten aufgenommen wird, wo sie auftritt, während die Bereiche mit weniger Erhebungen lediglich dem leichteren Verschieben des Meßgegenstands dienen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 13 verhindert man, daß beim Verschieben der Meßgegenstände eventuell auftretender Schmutz nach unten in die Vorrichtung fällt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 14 entstehen am Tisch keine Absplitterungen, er kann leicht sauber gehalten werden und das Material ist selbstschmierend.

Durch die Merkmale des Anspruchs 15 erhält man ein Material, das sich mit dem Tischmaterial optimal verträgt und auch dessen Vorteile mit sich bringt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 16 sieht man ob auf der Folie Schmutz liegt, man sieht, ob die Folie in der richtigen Position ist und man kann auch mit dem Auge ohne weiteres den durch das Meßobjekt hindurchscheinenden Lichtfleck sehen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 17 kommt man zu einem steifen, leicht zu bauenden, in seinen Eigenschaften leicht vorhersehbaren Bauelement, das vor allem Streustrahlung auffangen kann die als Sekundärstrahlung entstehen kann. Trotzdem sieht man in den Meßbereich.

Durch die Merkmale des Anspruchs 18 kann man die in Richtung der Mitten­ achse strahlenden Röntgenstrahlen einfangen, und zwar ohne daß dies die Seitenwand beeinflußt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 19 kann man durch den dickwandigen Becher vor allem den Kern der Röntgenstrahlen besonders gut fangen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 20 kann man auch diejengien Röntgen­ strahlen fangen, die pinselartig divergieren und trotzdem bleibt die Fang­ vorrichtung leicht, wenn man die Hauptmasse des absorbierenden Materials im Becher konzentriert und die Scheibe, die man dann dünner ausbildet auch zugleich zur Halterung der Oberwand der Glocke verwendet.

Auch kann dann die Scheibe den Becher halten. Die dünne Scheibe stört den Blick nicht, wenn man von schräg oben nach unten schaut, und der relativ weit nach unten ragende Becher stört deshalb nicht, weil er die Öffnung in Blickrichtung nicht abdeckt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 22 splittert das Glas nicht, was bei organischem Glas wegen der Unebenheiten der Meßobjekte der Fall sein könnte, und auch wegen der Andrückkraft der Fall sein könnte. Außerdem braucht man dann die Glocke nicht so sanft auf das Meßobjekt aufzusetzen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 23 hat man den besten Blick in die Glocke hinein.

Durch die Merkmale des Anspruchs 24 kann man auch schmale, streifenartige Meßobjekte verwenden, die dann von der Glocke optimal positioniert werden.

Ein Haltearm gemäß Anspruch 25 stört weder das Arbeiten noch den Blick auf den Bildschirm.

Durch die Merkmale des Anspruchs 26 entsteht ein Kraftschluß innerhalb der Vorrichtung hinsichtlich der Andrückkraft.

Eine besonders günstige Befestigung ergibt sich gemäß dem Anspruch 27, die wenig stört und sehr dauer-biegesteif ist.

Durch die Merkmale des Anspruchs 28 kann man den Tisch von den beiden Seiten und von vorne in gleicher Weise beschicken und die Haltekräfte werden symmetrisch aufgenommen.

An sich könnte man auch den Haltearm insgesamt auf- und abbewegen. Eine wesentlich massefreiere Bewegung erhält man jedoch durch den Anspruch 29. An sich könnte man die Bewegung auch durch ein von Hand betätigtes Getriebe erzeugen. Auch eine pneumatische oder hydraulische Bewegung wäre denkbar. Die hier angegebene Lösung ist jedoch die einfachste, da sie vom Betrachten und beidhändigen Bewegen des Meßobjekts am wenigsten ablenkt und man die Spannung für den Elektromagneten vom ohnehin vorhandenen Eingangstransformator abnehmen kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 30 wird das Getriebe am einfachsten. Allerdings steht dann der Elektromagnet vor dem Haltearm. Man könnte den Elektromagneten auch im Haltearm unterbringen. In diesem Fall ist dann das Getriebe eine Kraftumlenk-Hebelvorrichtung.

Durch die Merkmale des Anspruchs 31 kann man die Glocke in diejenige Lage bringen, die für die Messung am besten ist. Dies zum Beispiel, wenn die Glocke nicht an allen Stellen gleich durchsichtig ist oder wenn die Glocke randoffene Ausnehmungen für streifenförmige Meßobjekte hat.

Durch die Merkmale des Anspruchs 32 verhindert man Kriechbewegungen des Meßobjekts und der Glocke nach dem Aufbringen der Andrückkraft.

Durch die Merkmale des Anspruchs 33 erreicht man, daß man noch ein wenig nachjustieren kann.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Der für die Fig. 1 bis 4 gültige Zentimetermaßstab ist in der Fig. 2 eingezeichnet.

Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung von der Bedienungsseite her;

Fig. 2 die Draufsicht zu Fig. 1, ohne den Bildschirm;

Fig. 3 die Vorrichtung von Fig. 1 von rechts her gesehen;

Fig. 4 die Vorrichtung von Fig. 1 von hinten gesehen;

Fig. 5 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Bereich des Tisches mit angedeuteter Glocke und

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung im Bereich der Mittenachse, teilweise geschnitten.

Ein stabiler Gerätekasten beherbergt ein Gerät zum Messen der Dicke dünner Schichten nach dem Röntgenstrahlen-Absorptionsprinzip. Geräte dieser Art gibt es von verschiedenen Herstellern. Eines davon ist z. B. in der Deutschen Offenlegungsschrift 32 39 379 beschrieben. Dort, wo in jenem Fall die Einblickmikroskopvorrichtung 78 sich befindet, ist hier ein Baugruppen­ kasten 12 vorgebaut, der ein elektronisches Auge enthält, welches dasjenige Bild aufnimmt, welches sonst das Auge aufnimmt. Wie Fig. 3 zeigt, baut der Baugruppenkasten 12 ein ganzes Stück nach links.

Vom Baugruppenkasten 12 führt intern eine Videoleitung 13 zur Rückseite 14 des Gerätekastens, die von dort zu einem Bildschirmgerät 16 führt, das einen Bildschirm 17 hat. An der Rückseite 14 sind senkrecht verlaufende Rippen 18 vorgesehen. An diesen ist ein nicht dargestelltes Gestell befestigt, das das Bildschirmgerät 16 in einer aus Fig. 1 ersichtlichen räumlichen Lage hält, so daß eine Person, deren abgewinkelte Unterarme etwa auf der Höhe eines Tisches 19 sind, geradeausblickend den Bildschirm 17 sehen kann. Auf dem Bildschirm 17 erscheint bei eingeschalteter Vorrichtung ein fest­ stehendes Fadenkreuz wie dies in Fig. 6 im Stand der Technik dargestellt ist. Liegt eine gedruckte Schaltung 21 auf dem Tisch 19, so sieht man in wesentlich vergrößerter Darstellung zugleich auch die Unterseite dieser gedruckten Schaltung 21. Die Messung findet dann je nach Lage und Größe der Durchgangsbohrungen 58, 59, 61, 62, 63 (diese Bezugszeichen aus dem Stand der Technik) innerhalb des dort in Fig. 6 angegebenen Quadrats statt.

Das für den Betrieb des elektronischen Auges notwendige Licht kommt bei der vorliegenden Erfindung aus einer Lichtquelle ähnlich der dortigen Licht­ quelle 94.

Auf der Oberseite des Gerätekastens 11 in seinen vier Eckbereichen sind drehbare Gewindeschrauben 22 vorgesehen, die den Tisch 19 in den über ihnen liegenden Bereichen tragen. Je nachdem, wie weit und in welche Richtung man die Gewindeschrauben 22 dreht, kann die Lage des Tisches justiert werden.

Der Tisch hat eine Fläche, die wesentlich größer ist als die Oberseite des Gerätekastens 11. Insbesondere ragt er soweit über die Vorderseite 23, daß der Baugruppenkasten 12 von oben abgedeckt ist, wodurch man sowohl Tischfläche gewinnt als auch den Baugruppenkasten 12 schützt (siehe Fig. 3).

Der Tisch 19 ragt auch erheblich über die rechte Seite 24 des Gerätekastens 11 hinaus so daß man genügend Fläche rechts von einer Ausnehmung 26 des Tisches 19 erhält. Wie man insbesondere aus Fig. 2 sieht, befindet sich die Ausnehmung 26 relativ weit vorne rechts relativ zum Gerätekasten 11 und die Tischüberhänge kompensieren dies weitgehend.

Der Tisch 19 besteht aus einer dünneren Unterplatte 27 und einer im Vergleich hierzu wesentlich dickeren Oberplatte 28, die beide in nicht dargestellter Weise zu einem einzigen Tisch verschraubt sind.

In die Oberplatte 28 sind von unten her kegelstumpfförmige Bohrungen 29 vorgesehen, deren größerer Durchmesser an die Unterplatte 27 angrenzt und mit einem kleineren Durchmesser in die Oberseite 31 der Oberplatte 28 übergeht. Diese Bohrungen 29 sind von unten durch die Unterplatte 27 verschlossen. In den Bohrungen 29 befinden sich Kugeln 32, wobei alle Kugeln gleich groß sind und die Passung so ist, daß die Kugeln 32 sich drehen können. Die Bohrungen 29 haben eine solche Gestalt, daß die Kugeln 32 mit einer Kugelkalotte 33 nach oben herausschauen, wobei die Höhe der Kugelkalotte etwa 1/5 des Kugeldurchmessers ist.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist die Kugeldichte um die Ausnehmung 26 herum größer als in den ausnehmungsfernen Bereichen. Außerdem liegen die Kugeln 34, 36, 37, 38 so, daß sie paarweise punktsymmetrisch zur geometrischen Mittenachse 39 sind, welche geometrische Mittenachse 39 der geometrischen Längsachse 32 aus dem Stand der Technik entspricht.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, hat die Ausnehmung 26 ovale Gestalt. Der ovale Mittelpunkt liegt jedoch ebenfalls in der geometrischen Mittenachse 39.

In die Unterplatte 27 ist von der Vorderkante 41 des Tisches her eine hin­ sichtlich der Unterplatte 27 nach oben offene, schubladenförmige Ausfräsung 42 vorgesehen. Der Boden dieser Ausfräsung 42 ist eben und die Seitenwände 43, 44 sind gerade und parallel zueinander und reichen ein Stück über die Ausnehmung 26 hinaus (Fig. 5).

Sowohl in der Unterplatte als auch in der Oberplatte 28 ist im Bereich der Ausfräsung 42 eine Griffmulde 46 vorgesehen, die von der Vorderkante 41 ausgeht. Hinter der Griffmulde 46 ist eine Durchgangsbohrung 47 vorgesehen, in der eine Schraube 48 steckt.

In der Ausfräsung 42 befindet sich ein Schieber 49 aus Kunststoff, der rechteckig-längliche Gestalt hat und in die Ausfräsung 42 paßt. Er kann aus der Ausfräsung 42 geradlinig nach vorne herausgezogen werden, wenn die Schraube 48 entfernt worden ist. Im Bereich der Ausnehmung 26 hat der Schieber 49 eine länglich-rechteckige Ausnehmung 51, die flächenmäßig wesentlich größer als die Ausnehmung 26 ist und deren Mittelpunkt ebenfalls die geometrische Mittenachse 39 ist. Die Ausnehmung 51 faßt eine etwa 20 µm dicke Folie 52 aus Mylar (Warenzeichen von DuPont). Die Folie 52 stört die Röntgenstrahlen nicht und sie stört nahezu nicht die nicht darge­ stellte Lichtquelle, welche von unten her in die Ausnehmung 26 leuchtet. Jedoch verhindert sie daß Schmutz nach unten durchfällt. Diesen kann man entfernen wenn man den Schieber 49 herauszieht.

Auf der Rückseite 14 des Gerätekastens 11 an den Rippen 18 ist ein starrer U-Bügel 53 mit Schrauben befestigt. In dessen gemäß Fig. 2 rechtem Bereich ist ein Galgen 54 befestigt, der aus einem biegesteifen Metallrohr einstückig gebogen ist, dessen Befestigungsarm 56 vom U-Bügel 53 aus senkrecht nach oben geht und dann nach einer 90°-Biegung in einen Haltearm 57 übergeht, der sich parallel zum Tisch 19 erstreckt, von diesem einen vergleichsweise geringen Abstand hat und von rückwärts her kommend nicht ganz bis zur geometrischen Mittenachse 39 reicht.

In dem Galgen 54 verlaufen elektrische Leitungsadern 58, 59. Die Leitungs­ ader 58 (Doppelleitung) geht zu einem Fußschalter 61, der eine Trittplatte hat und die Leitungsader 59 geht in den Gerätekasten 11.

Mit dem Fußschalter 61 über die Leitungsader 59 kann man einen Elektro­ magneten 62 schalten, der am freien Ende des Haltearms 57 starr und mit seiner geometrischen Längsachse mit der Mittenachse 39 fluchtend montiert ist. Drückt man den Fußschalter 61, dann geht der nicht dargestellte Anker des Elektromagneten 62 in seine untere Lage. Läßt man den Fußschalter 61 los, dann geht der Anker in seine obere Lage. In welcher Lage der Anker ist, wird über die Leitungsader 59 dem Gerätekasten 11 mitgeteilt, so daß er darüber informiert ist, ob gemessen werden kann oder nicht.

Nach unten tritt aus dem Elektromagnet 62 eine Stange 63 heraus. An deren unterer Stirnseite befindet sich eine Platte 64, die aus Eisenblech ist und einige Millimeter dick ist. Sie ist kreisförmig und geht in ihrem Durchmesser gemäß Fig. 5 weit über die Ausnehmung 26 hinaus.

Von unten gegen die Platte 64 ist ein ebenfalls zur geometrischen Mitten­ achse 39 koaxialer, nach unten offener Becher 66 aus Eisen geschraubt, der mit seiner nicht dargestellten koaxialen Schraube zugleich auch die Platte 64 an der Stange 63 befestigt.

Die Stange 63 trägt auch eine Glocke 67 aus glasklarem Acryl. Ihre Ober­ wand 68 befindet sich oberhalb der Platte 64. Die Oberwand 68 ist in axialer Richtung fest, aber drehbar (wie auch die Platte 64 und der Becher 66) mit der Stange 63 verbunden.

Die Oberwand 68 geht außen rechtwinklig in eine kreiszylindrische Seitenwand 69 über, die nach unten ragt und koaxial zur geometrischen Mittenachse 39 ist. Es entsteht dadurch die nach unten offene Glocke 67, die unten eine kreisringförmige Stirnfläche 71 hat. Jeweils um 180° versetzt ist in die Stirn­ fläche von unten her jeweils eine relativ breite aber flache, nach unten randoffene Aussparung 72 eingearbeitet, und um 90° zu dieser Richtung versetzt ist eine relativ schmale, aber höhere Aussparung 73 eingearbeitet.

In der oberen Lage der Stange 63 befindet sich die Stirnfläche 71 erheblich oberhalb der in Fig. 6 gezeichneten Lage, so daß man die gedruckte Schaltung 21 frei über der Ausnehmung 26 hin- und her-schieben kann. In der in Fig. 6 gezeichneten Lage übt die Stirnfläche 71 eine Kraft auf die Oberseite der gedruckten Schaltung 21 aus, die dann vom Scheitel der jeweiligen Kugelkalotten 33 und dann von der Unterplatte 27 aufgenommen wird.

Im Betrieb schiebt man die gedruckte Schaltung 21 in die gewünschte Stellung, wobei man den Bildschirm 17 betrachtet. Beim Hin- und Herschieben bildet sich die Unterseite 74 der gedruckten Schaltung 21 noch nicht scharf im elektronischen Auge ab und auf dem Bildschirm 17 erscheint dementsprechend ein etwas unscharfes Bild. Dies reicht aber aus, ungefähr zu bestimmen, welcher Bereich von der geometrischen Mittenachse 39 durchquert wird. Drückt man dann den Fußschalter 61, so wird die Unterseite 74 definiert an die Scheitel der Kugeln 32 angelegt, und die hierdurch definierte Ebene ist dann die scharfe Bildebene. Man sieht nun auf dem Bildschirm 17 denjenigen Bereich scharf, der um die geometrische Mittenachse 39 herum angeordnet ist.

Liegt der sichtbare Bereich nicht genau im Meßfeld, so kann man mit einem erhöhten, aber trotzdem noch geringen Kraftaufwand bei niedergedrückter Glocke 67 die gedruckte Schaltung 21 um das notwendige kleine Stückchen noch bewegen.

Claims (33)

1. Vorrichtung für ein Gerät zur Messung der Schichtdicke von dünnen Schichten von Meßobjekten, das nach dem Röntgen-Absorptionsverfahren arbeitet,
mit einer Beobachtungsvorrichtung zur Beobachtung desjenigen Bereichs der Oberfläche der dünnen Schichten, durch den die geometrische Mittenachse der Röntgenstrahlen geht,
mit einer Auflagevorrichtung für die Meßobjekte auf der Vorrichtung, welche Auflagevorrichtung im wesentlichen sich senkrecht zur Mittenachse erstreckt und eine Ausnehmung um die Mittenachse herum aufweist,
und mit einer Beleuchtungsvorrichtung, die in der Vorrichtung vorgesehen ist und durch die Ausnehmung hindurch die Oberfläche beleuchtet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) im okularseitigen Lichtstrahlengang liegt ein elektrisches Auge.
• b) Das Auge steuert einen Bildschirm.
• c) Die Auflagevorrichtung ist ein Tisch, der mindestens eine Fläche von 400 cm² hat.
• d) Oberhalb der Ausnehmung ist eine Niederhaltevorrichtung vorgesehen, die auf und ab bewegbar ist, wobei ihre obere Lage mindestens so hoch liegt, daß man das Meßobjekt zwischen ihrer Andrückfläche und dem Tisch hindurchschieben kann und die in ihrer unteren Lage das Meßobjekt mit einer Andrückkraft gegen die Oberseite des Tisches drückt und es kraftschlüssig festhält.
• e) Es ist ein Schalter vorgesehen, mit dem die Niederhaltevorrichtung in ihre obere oder untere Lage bewegbar ist.
• f) Die Andrückfläche befindet sich um die Mittenachse herum, und ihr Abstand zu ihr ist viel kleiner als der Abstand der Mittenachse zum Rand des Tisches.
• h) Die Öffnung im Tisch hat eine sehr viel größere Fläche als der Querschnitt des Röntgenstrahls.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Auge eine CCD-Kamera ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Auge bedienungsseitig vor die Vorrichtung gebaut ist und fest mit ihr verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm hinter der Vorrichtung auf einem Gestell steht, das fest mit ihr verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch mindestens einen gleich großen Umriß wie die Vorrichtung selbst hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch biegesteif gegenüber der Andrückkraft ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch eine Vielzahl von nach oben vorstehenden Erhebungen hat.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen runde Oberseiten haben.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen diejenigen Kugelkalotten sind, die punktsymmetrische Kugeln aufweisen, welche in passenden, die Rotation der Kugeln ermöglichenden Ausnehmungen des Tisches gelagert sind und mit den Kugelkalotten nach oben herausschauen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkalotten mit weniger als einem Drittel des Kugeldurchmessers nach oben herausschauen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nähe der Mittenachse vorhandenen Erhebungen symmetrisch um die Mittenachse herum angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß um die Mittenachse herum mehr Erhebungen angeordnet sind als in den äußeren Bereichen des Tisches.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Mittenachse durchquerte Ausnehmung durch eine durchsichtige, Röntgenstrahlen nicht beeinträchtigende Folie abgedeckt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch aus Polyamid ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln aus dem gleichen Polyamid sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltevorrichtung den Blick auf die Öffnung freiläßt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltevorrichtung eine Glocke umfaßt, deren Seitenwand zumindest teilweise durchsichtig ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwand der Glocke eine Röntgenstrahlen-Fangvorrichtung hat.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung koaxial zur Mittenachse einen nach unten offenen Becher aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung koaxial zur Mittenachse eine die Oberwand zumindest teilweise deckende Scheibe aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe oberhalb des Bechers sitzt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke aus organischem Glas ist, deren untere Stirnfläche die Andrückfläche ist, wobei die Stirnfläche senkrecht zur Mittenachse steht.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas farblos und durchsichtig ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in die untere Stirnfläche der Glocke der Fläche nach kleine Ausnehmungen eingearbeitet sind, die sich nach oben erstrecken.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückvorrichtung einen oberhalb des Tisches sich erstreckenden Haltearm aufweist, der die Andrückkraft aufnimmt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm fest mit der Vorrichtung verbunden ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm ein Teil eines ein Rohr umfassenden Galgens ist, dessen Befestigungsarm an der Rückseite der Vorrichtung befestigt ist.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 25-27, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm mittig oberhalb des Tisches verläuft und der Befestigungsarm ebenfalls mittig weiterläuft.

29. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Endbereich des Haltearms ein Elektromagnet befestigt ist, der ein Getriebe antreibt, das die Andrückfläche auf- und abbewegt und daß der Elektromagnet durch einen Schalter in seine eine oder andere Lage bewegbar ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet senkrecht steht und das Getriebe eine Stange ist, deren eines Ende mit dem Anker des Elektromagneten und dessen anderes Ende mit der Glocke verbunden ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichent, daß die Glocke um ihre senkrechte Achse drehbar ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückfläche aus hartem Material ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückkraft höchstens so groß ist, daß auch bei ihrem Vorhandensein eine gedruckte Schaltung oder dergleichen brettartiges Meßobjekt relativ zum Tisch im Millimeterbereich von Hand verrückbar ist.