Im heutigen Zeitalter der Submikron-Defekterkennung – ob bei Halbleiterwafern, Elektroauto-Batteriefolien oder Mikrooptiken – hängt die Leistungsfähigkeit eines optischen Inspektionssystems nicht nur von Kameras und Algorithmen ab, sondern auch von der physikalischen Stabilität seines optischen Pfades. Kern dieser Stabilität sind hochpräzise Glaskomponenten: Linsen, Fenster, Prismen und Referenzflächen, die mit Toleranzen im Nanometerbereich gefertigt und aus speziellen Materialien mit geringer Wärmeausdehnung hergestellt werden.
Bei ZHHIMG beliefern wir führende OEMs für maschinelles Sehen und Integratoren von automatisierten optischen Inspektionssystemen (AOI) mit kundenspezifischen Glaselementen, die thermische Neutralität, Wellenfronttreue und langfristige Wiederholbarkeit gewährleisten – selbst in Produktionsumgebungen mit hohem Durchsatz.
Die verborgene Herausforderung: Thermische Drift in optischen Pfaden
Standardoptische Gläser (z. B. BK7) weisen einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) von etwa 7–8 ppm/°C auf. In einer Produktionslinie, die rund um die Uhr läuft und in der die Umgebungstemperatur um ±3 °C schwankt, kann dies zu Fokusverschiebungen oder Fehlausrichtungen von mehr als 5 µm führen – ausreichend, um feine Strukturen zu verwischen oder Fehlausschüsse auszulösen.
Hochwertige Inspektionssysteme erfordern Glas mit geringer Wärmeausdehnung, wie zum Beispiel:
- ULE® (Glas mit ultraniedriger Wärmeausdehnung) – Wärmeausdehnungskoeffizient ≈ ±0,03 ppb/°C nahe Raumtemperatur
- Zerodur® (Schott) – Wärmeausdehnungskoeffizient < 0,1 ppb/°C über 0–50 °C
- Clearceram-HS / TiO₂-dotierte Glaskeramiken – nahezu null Wärmeausdehnungskoeffizient mit hoher Polierbarkeit
Diese Materialien erhalten die Integrität der optischen Achse über verschiedene Temperaturzyklen hinweg aufrecht und gewährleisten so eine gleichbleibende Auflösung ohne aktive Neukalibrierung.
Präzisionsglasschleifen: Wo Mikrometer entscheidend werden
Es genügt nicht, das richtige Material zu wählen – die Geometrie muss makellos sein. Zu den internen Kompetenzen von ZHHIMG gehören:
- Subapertur-Polieren und magnetorheologisches Polieren (MRF) für eine Oberflächengenauigkeit von λ/20
- Parallelität ≤1 Bogensekunde bei Fensterpaaren für telezentrische Linsenanordnungen
- Oberflächenrauheit <0,5 nm RMS zur Minimierung der Streuung bei Hellfeld-/Dunkelfeldmikroskopie
- Kundenspezifische AR-Beschichtungen, optimiert für 405 nm, 532 nm oder SWIR-Wellenlängen
„Durch den Wechsel unseres Referenzfensters von BK7 zu Zerodur konnte die Messabweichung zwischen den einzelnen Messstufen in unserem PCB-AOI-System um 62 % reduziert werden.“
— Leiter Optisches Design, Tier-1-Hersteller von Bildverarbeitungssystemen
Jenseits von Glas: Integrierte Multi-Material-Lösungen
Was ZHHIMG auszeichnet, ist unsere Fähigkeit, Präzisionsglas mit Metall- und Keramikstrukturen in einer einzigen Baugruppe zu kombinieren:
- Verkleben von Niedrigausdehnungsglas mit Invar-Halterungen für eine spannungsfreie kinematische Montage
- Integration von Glasprismen in Aluminiumgehäuse mit angepassten CTE-Schnittstellen
- Gemeinsame Entwicklung hybrider optisch-mechanischer Module mit eingebetteten Referenzmarken
Diese materialübergreifende Expertise gewährleistet eine nahtlose Integration in Ihre bestehende optische Anlage – ohne Kompromisse bei der Ausrichtung oder dem thermischen Verhalten.
Anwendungen, die wir unterstützen
- Inspektion von Halbleiterwafern und Retikeln
- Fehlererkennung bei Flachbildschirmen (FPD)
- Scannen der Lithium-Ionen-Batterieelektrode
- Präzisionsmesstechnik für asphärische Linsen
- Hochauflösende 3D-Strukturlichtprojektoren
Sind Sie bereit, die thermische Drift in Ihrem Inspektionssystem zu eliminieren?
ZHHIMG bietet umfassende Unterstützung – von der Materialauswahl und der Analyse der optischen Toleranz bis hin zur zertifizierten Lieferung mit interferometrischen Prüfberichten.
Programm für Hersteller von Bildverarbeitungssystemen im zweiten Quartal 2026:
→ Kostenlose Probe von Niedrigausdehnungsglas (Zerodur oder gleichwertig)
→ Machbarkeitsprüfung der Toleranz innerhalb von 48 Stunden
→ Lieferzeit nur 12 Tage für Standard-Plano-Komponenten
→ Kostenlose Probe von Niedrigausdehnungsglas (Zerodur oder gleichwertig)
→ Machbarkeitsprüfung der Toleranz innerhalb von 48 Stunden
→ Lieferzeit nur 12 Tage für Standard-Plano-Komponenten
Stabilisieren Sie Ihre Optik. Schärfen Sie Ihre Erkenntnisse.
ZHHIMG – Präzisionsglas, entwickelt für das Auge der Maschine.
Veröffentlichungsdatum: 20. März 2026