一种膜厚测量装置及膜厚测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膜厚测量装置，包括：承载平台、固定装置、测量单元、通讯导线及后处理单元；其中承载平台用于承载膜厚待测样片；固定装置设有多个呈阵列式分布的测量孔；测量单元包括测量探头；后处理单元用以分析处理来自测量单元的信号并输出测量结果。本发明专利技术在测量单元中引入测量探头，且测量探头采用阵列式分布模式，对膜厚待测样片一次性进行多点厚度测量，综合各点测量数据，从而准确高效完成大面积薄膜涂布膜层的厚度表征，并可在特殊环境中对具有特殊要求的膜层进行膜厚测量。

【技术实现步骤摘要】
一种膜厚测量装置及膜厚测量方法
本专利技术涉及薄膜厚度检测
，具体涉及一种膜厚测量装置及膜厚测量方法。
技术介绍
涂布方式被广泛应用于电子，胶带，光学膜，半导体，5G通信等行业领域，而涂布膜层材料也由原始的胶黏材料，扩展到当下的光电材料、保护材料、传感材料、防伪材料、磁性材料及散热材料等。伴随功能层涂布的高效生产及高精度膜厚均匀性的要求，涂布产品的质量管控及涂布膜层的厚度检测成为极其重要的工艺环节。在现有技术中，涂布薄膜生产线的在线膜厚测量设备设置主要具有两种应用方式：1)测量探头固定将相关探头固定安装在某个位置，测量得出平行于膜走行方向的厚度测量结果。该种应用方式的技术缺陷在于：只能够片面的得到涂布纵向的厚度分布情况，测量效率较低，且不全面。2)测量探头进行往复运动将探头固定在垂直于膜走行方向导轨之上，做往复运动。该种应用方式的技术缺陷在于：只能够得到涂布样片呈现“S”形状位置处厚度分布情况。测量结果不十分全面，具有一定的局限性。因此，本
需要一种配置简单、测量高效、多点测量且测量结果稳定可靠的膜厚测量装置。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种配置简单、操作方便、测量高效、可实现多点均匀测量且测量结果稳定可靠的膜厚测量装置。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一方面，本专利技术公开了一种膜厚测量装置，包括：承载平台、固定装置、测量单元、通讯导线及后处理单元；所述承载平台，设在底部，用于承载膜厚待测样片，为测量膜厚待测样片的厚度提供操作空间；所述固定装置，与所述承载平台放置膜厚待测样片的表面对应设置，所述固定装置上设有多个测量孔，所述多个测量孔沿膜厚待测样片所在平面方向上呈阵列式分布；所述测量单元，包括测量探头，所述测量探头的数量与所述测量孔相对应，所述测量探头通过所述测量孔与所述固定装置固定连接，且所述测量探头面向膜厚待测样片；所述后处理单元，通过所述通讯导线分别与所述测量单元、涂布单元及干燥单元连接，所述后处理单元用以分析处理来自所述测量单元的信号并输出测量结果；所述涂布单元用以制备膜厚待测样片；所述干燥单元用以固化膜厚待测样片。采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中面积较大的膜厚待测样片的膜厚检测困难，检测效率低下且检测结果不能全面反映膜厚待测样片膜厚的问题，在测量单元中引入测量探头，且测量探头采用阵列式分布模式，针对透明、半透明的膜厚待测样片，利用间歇式移动生产线，对膜厚待测样片一次性进行多点厚度测量，综合各点测量数据，从而准确高效完成大面积薄膜涂布膜层的厚度表征，并为涂布生产质检及工艺参数调控及时提供数据反馈，达到膜厚观测和自动工艺调节的双重作用；该技术方案的膜厚测量装置可以针对膜厚待测样片的具体点，即某些特定位置进行厚度分析，膜厚测量更为灵活；测量探头与膜厚待测样片之间无接触，能够更为适应高洁净、功能层表面高膜质要求的厚度测量需求；与现有技术中往复移动式膜厚测量装置相比，测量单元与固定装置的配合结构更为稳定，测量数据更为精准；可以放置在特殊环境中对具有特殊要求的膜层进行膜厚测量。如：周围环境为特殊的气体氛围、温度或湿度等。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述固定装置还设有微分调节装置，所述微分调节装置与所述测量探头对应设置，用以调节所述测量探头在竖直方向与膜厚待测样片的间距。采用上述技术方案的有益效果是：微分调节装置的引入，促使固定装置的各点观测位置均具有位置微调功能，便于对于特殊异形的膜面进行厚度测量，同时也可以针对不同基底厚度的涂布膜层进行厚度测量。作为本专利技术技术方案的再进一步改进，所述测量探头包括遮光罩、探头透镜及光源，所述遮光罩套设在所述探头透镜的外部；所述光源内置于所述遮光罩与所述探头透镜所形成的腔体内部，并通过所述探头透镜照射在膜厚待测样片的表面。采用上述技术方案的有益效果是：遮光罩的设置，有助于将光源所照射的光限定在预定的测量区域，避免散光，光纤反射效果良好。作为本专利技术技术方案的再进一步改进，所述测量探头还包括光源切换元件，所述光源能够发出两种以上光并通过所述光源切换元件将所述两种以上光进行切换。采用上述技术方案的有益效果是：光源切换元件的设置，可以实现调整光源测试方式(白光，紫外光，红外光)，从而获得不同的厚度测量范围。有效拓宽了膜厚测量装置的适用范围。作为本专利技术技术方案的更进一步改进，所述承载平台包括微调组件，所述微调组件用以调整膜厚待测样片与所述承载平台相接触的表面的贴合度或温度。采用上述技术方案的有益效果是：微调组件的设置，便于调整膜厚待测样片与承载平台的贴合度或环境温度，以保持多批次膜厚待测样片所处的测量环境一致，测量结果不受外界环境膜厚待测样片的初始外形状态的影响，进一步提升了膜厚测量的精确度。作为本专利技术技术方案的更进一步改进，所述微调组件包括温控元件及吸附元件中的一种或两种，所述温控元件用以调整膜厚待测样片与所述承载平台相接触的表面的温度；所述吸附元件用以调整膜厚待测样片与所述承载平台相接触的表面的贴合度。采用上述技术方案的有益效果是：温控元件的设置，有利于保持承载平台表面温度的稳定性；吸附元件的设置，便于吸取膜厚待测样片与承载平台之间的气体，有力保证了膜厚待测样片与承载平台之间的贴合程度，防止出现高低不平或气泡，避免对膜厚测量造成不良影响，尤其对于大面积涂层的膜厚待测样片，效果更为明显。作为本专利技术技术方案的更进一步改进，所述膜厚测量装置还包括样片转移装置，所述样片转移装置用以拾取制备完成的膜厚待测样片并转移至所述承载平台。采用上述技术方案的有益效果是：样片转移装置的引入，便于自动拾取制备好的膜厚待测样片至承载平台，不仅平稳高效，且可有效避免人工操作对膜厚待测样片的待测表面的造成褶皱。作为本专利技术技术方案的又进一步改进，所述通讯导线为光纤。采用上述技术方案的有益效果是：以光纤为通讯导线，充分利用了光纤抗干扰能力强、工作性能可靠、保真度高及成本经济的优点，显著提升了膜厚测量的准确度。作为本专利技术技术方案的又进一步改进，所述后处理单元包括光谱仪，所述光谱仪通过所述光纤与所述测量探头连接，用以接收所述测量探头的反射信号并输出分析信号。采用上述技术方案的有益效果是：光谱仪的设置，便于接收测量探头所采集的反射信号，将复合光线分解成光谱线，从而经分析后得出分析信号。作为本专利技术技术方案的又进一步改进，所述后处理单元还包括计算模块，所述计算模块分别与所述光谱仪及生产膜厚待测样片的涂布单元及干燥单元进行通讯连接，用以根据所述分析信号拟合计算出膜厚待测样片的膜厚。采用上述技术方案的有益效果是：计算模块的设置，可以实现将分析信号拟合计算出膜厚待测样片的膜厚，并将膜厚待测样片的多处膜厚进行汇编，形成多种样式的膜厚分布分析报告，同时将该膜厚分布反馈至涂布单元及干燥单元，以便优化调整膜厚待测样片制备过程的工艺参数。另一方面，本专利技术还进一步公开了一种膜厚测量方法，除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜厚测量装置，其特征在于，包括：承载平台、固定装置、测量单元、通讯导线及后处理单元；/n所述承载平台，设在底部，用于承载膜厚待测样片，为测量膜厚待测样片的厚度提供操作空间；/n所述固定装置，与所述承载平台放置膜厚待测样片的表面对应设置，所述固定装置上设有多个测量孔，所述多个测量孔沿膜厚待测样片所在平面方向上呈阵列式分布；/n所述测量单元，包括测量探头，所述测量探头的数量与所述测量孔相对应，所述测量探头通过所述测量孔与所述固定装置固定连接，且所述测量探头面向膜厚待测样片；/n所述后处理单元，通过所述通讯导线分别与所述测量单元、涂布单元及干燥单元连接，所述后处理单元用以分析处理来自所述测量单元的信号并输出测量结果；所述涂布单元用以制备膜厚待测样片；所述干燥单元用以固化膜厚待测样片。/n

【技术特征摘要】
1.一种膜厚测量装置，其特征在于，包括：承载平台、固定装置、测量单元、通讯导线及后处理单元；
所述承载平台，设在底部，用于承载膜厚待测样片，为测量膜厚待测样片的厚度提供操作空间；
所述固定装置，与所述承载平台放置膜厚待测样片的表面对应设置，所述固定装置上设有多个测量孔，所述多个测量孔沿膜厚待测样片所在平面方向上呈阵列式分布；
所述测量单元，包括测量探头，所述测量探头的数量与所述测量孔相对应，所述测量探头通过所述测量孔与所述固定装置固定连接，且所述测量探头面向膜厚待测样片；
所述后处理单元，通过所述通讯导线分别与所述测量单元、涂布单元及干燥单元连接，所述后处理单元用以分析处理来自所述测量单元的信号并输出测量结果；所述涂布单元用以制备膜厚待测样片；所述干燥单元用以固化膜厚待测样片。


2.根据权利要求1所述的膜厚测量装置，其特征在于,所述固定装置还设有微分调节装置，所述微分调节装置与所述测量探头对应设置，用以调节所述测量探头在竖直方向与膜厚待测样片的间距。


3.根据权利要求2所述的膜厚测量装置，其特征在于,所述测量探头包括遮光罩、探头透镜及光源，所述遮光罩套设在所述探头透镜的外部；所述光源内置于所述遮光罩与所述探头透镜所形成的腔体内部，并通过所述探头透镜照射在膜厚待测样片的表面。


4.根据权利要求3所述的膜厚测量装置，其特征在于,所述测量探头还包括光源切换元件，所述光源能够发出两种以上光并通过所述光源切换元件将所述两种以上光进行切换。


5.根据权利要求4所述的膜厚测量装置，其特征在于,所述承载平台包括微调组件，所述微调组件用以调整膜厚待测样片与所述承载平台相接...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宗宝，
申请(专利权)人：冯宗宝，
类型：发明
国别省市：江苏;32