CN104613844B - 靶材厚度测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开了一种靶材厚度测量装置，该靶材厚度测量装置包括：支架；以及安装于支架并沿第一方向排列的多个测距单元，所述多个测距单元分别用于测量靶材在第一方向上的多个点的厚度。例如利用多个测距单元一次测量靶材的多个点的厚度，由此一次可以获得靶材沿一条直线的多个厚度值，提高了测量效率。

Description

靶材厚度测量装置
技术领域
本发明的实施例涉及一种靶材厚度测量装置。
背景技术
传统的靶材厚度测量仪用于测量溅射用靶材使用量或余量。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种靶材厚度测量装置，由此例如可以更快速准确地确定靶材的使用量。
根据本发明的实施例，提供了一种靶材厚度测量装置，该靶材厚度测量装置包括：支架；以及安装于支架并沿第一方向排列的多个测距单元，所述多个测距单元分别用于测量靶材在第一方向上的多个点的厚度。
采用上述技术方案，例如利用多个测距单元一次测量靶材的多个点的厚度，由此一次可以获得靶材沿一条直线的多个厚度值，提高了测量效率。
根据本发明的实施例，每一个测距单元包括能够沿与第一方向垂直的第二方向移动的测试探针，所述测试探针具有相对的第一端和第二端，并且构造成通过所述第一端接触靶材的表面而测量靶材的厚度。
采用上述技术方案，例如通过采用多个测试探针，由简单的结构一次可以获得靶材沿一条直线的多个厚度值，靶材厚度测量装置的可靠性高，测量方便快捷。
根据本发明的实施例，所述的靶材厚度测量装置还包括：安装于支架并与测试探针相邻设置的刻度板，所述刻度板的朝向测试探针的表面具有刻度，根据所述刻度板的刻度能够确定所述测试探针的第二端在第二方向的位置。
采用上述技术方案，例如通过设置刻度板，可以直观地获得靶材沿一条直线的多个厚度值。
根据本发明的实施例，所述刻度板的朝向测试探针的表面大致与第一方向和第二方向平行。
采用上述技术方案，例如可以更准确地获得靶材沿一条直线的多个厚度值。
根据本发明的实施例，所述的靶材厚度测量装置还包括：测量值采集单元，所述测量值采集单元用于采集多个测距单元测量的多个点的测量值。
采用上述技术方案，例如利用多个测距单元一次测量靶材的多个点的厚度，由测量值采集单元一次采集多个测距单元的测量值，由此进一步提高了测量效率。
根据本发明的实施例，所述测量值采集单元是图像采集装置，所述图像采集装置用于采集多个测试探针的第二端的图像；并且所述靶材厚度测量装置还包括处理单元，所述处理单元用于对所述图像采集装置采集的图像进行处理以获得多个测试探针的第二端的位置，由此获得靶材的厚度。
采用上述技术方案，例如由图像采集装置采集多个测试探针的第二端的图像，通过处理单元对图像处理，可以获得多个测试探针的第二端的位置，由此可以获得靶材的厚度分布，从而靶材厚度测量装置的可靠性高、测量方便快捷、靶材厚度测量装置的抗噪性强。
根据本发明的实施例，每一个测距单元还包括套在测试探针上用于沿第二方向朝向靶材的表面对所述测试探针施加作用力的螺旋弹簧，并且设置在相邻的所述测试探针上的螺旋弹簧在第二方向上交错设置。
采用上述技术方案，测试探针能够密集地排列，由此测量点更加密集。
根据本发明的实施例，所述的靶材厚度测量装置还包括：导向装置，用于引导支架沿与第一方向和第二方向垂直的第三方向移动。
采用上述技术方案，例如通过导向装置使支架能够移动，由此可以方便地获得整个靶材的表面的曲面形状或整个靶材的厚度分布。
根据本发明的实施例，在所述图像采集装置获取了刻度板的刻度的图像后拆掉所述刻度板，并且由图像处理单元对刻度板的刻度的图像进行处理而得出刻度板的刻度的位置数据作为测量的基准。
采用上述技术方案，例如在所述图像采集装置获取了刻度板的刻度的图像后拆掉所述刻度板，由此使靶材厚度测量装置结构更简单，并且可以降低靶材厚度测量装置的成本。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置的测量靶材厚度时的示意侧视图；
图2为根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置的示意侧视图；
图3为根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置的部分组件的示意立体图；
图4为根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置的主视图，其中为了清楚起见省去了部分组件；
图5为根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置的测距单元的示意图；以及
图6为根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置的两个相邻的测距单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
下面结合附图，对本发明实施例的具体实施方式进行详细地说明。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
图1和2示出了根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置，而图3和4示出了根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置的部分组件。
如图1至4所示，根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置100包括：支架6；以及安装于支架6并沿第一方向D1排列的多个测距单元13，所述多个测距单元13分别用于测量靶材2在第一方向D1上的多个点的厚度。例如利用多个测距单元13一次测量靶材2的多个点的厚度，由此一次可以获得靶材2的沿一条直线的多个厚度值，提高了测量效率。靶材厚度测量装置100还可以包括：测量值采集单元8，所述测量值采集单元8用于采集多个测距单元13测量的多个点的测量值。靶材2安装在靶材背板1上。支架6可以是框架。例如利用多个测距单元13一次测量靶材2的多个点的厚度，由测量值采集单元8一次采集多个测距单元13的测量值，由此一次可以获得靶材2的沿一条直线的多个厚度值，进一步提高了测量效率。在不设置测量值采集单元8的情况下，可以用肉眼估计靶材2的厚度或利用后面提到的刻度板12，用肉眼读取对应的数据。
如图3至6所示，每一个测距单元13可以包括能够沿与第一方向D1垂直的第二方向D2移动的测试探针15，所述测试探针15具有相对的第一端和第二端，并且构造成通过所述第一端接触靶材2的表面而测量靶材2的厚度。每一个测距单元13还可以包括探针滚珠17，探针滚珠17使测试探针15能够在靶材2的表面的平滑移动。可通过弹力、重力、磁力等外力使测试探针15与靶材2的表面紧密接触。例如通过采用多个测试探针15，由简单的结构一次可以获得靶材2沿一条直线的多个厚度值，靶材厚度测量装置的可靠性高，测量方便快捷。
如图3至6所示，每一个测距单元13还可以包括套在测试探针15上用于沿第二方向D2朝向靶材2的表面对所述测试探针15施加作用力的螺旋弹簧16，并且设置在相邻的所述测试探针15上的螺旋弹簧16在第二方向D2上交错设置。由此，例如测试探针15能够密集地排列，从而测量点更加密集。如图5所示，螺旋弹簧16的上端与阻挡件18连接，阻挡件18与支架6连接，并且螺旋弹簧16的下端与测试探针15连接，由此向测试探针15施加作用力。阻挡件18可以设有多个通孔，测试探针15穿过阻挡件18的通孔，阻挡件18的通孔对测试探针15进行导向和定位。
例如，如图4所示，如果将在第二方向D2上的、测试探针15与靶材背板1的上表面接触的位置设为基准位置，则在第二方向D2上的、测试探针15的下端与靶材背板1的上表面的距离(即在第二方向D2上的、测试探针15的上端或下端的位置与测试探针15在基准位置时的上端或下端的位置的距离)是靶材厚度；而如果将测试探针15的下端与未使用的靶材2的上表面接触的位置设为基准位置，则在第二方向D2上的、测试探针15的上端或下端的位置与测试探针15在基准位置时的上端或下端的位置的距离是靶材消耗的厚度，利用靶材的原厚度和靶材消耗的厚度可求出靶材的实际厚度。
作为选择，也可以采用其它任何合适的部件来代替测试探针来测量距离，例如，电子游标卡尺、电子感应测距单元、测量距离的传感器等。
如图3和4所示，所述的靶材厚度测量装置100还包括：安装于支架6并与测试探针15相邻设置的刻度板12，所述刻度板12的朝向测试探针15的表面具有刻度，根据所述刻度板12的刻度能够确定所述测试探针15的第二端在第二方向D2的位置。通过设置刻度板12，可以直观地获得靶材2沿一条直线的多个厚度值，并且可以用肉眼读取对应的数据。所述刻度板12的朝向测试探针15的表面可以大致与第一方向D1和第二方向D2平行。由此，例如可以更准确地获得靶材2沿一条直线的多个厚度值。
如图1至3所示，所述测量值采集单元8可以是诸如照相机的图像采集装置，所述图像采集装置用于采集多个测试探针15的第二端的图像；并且所述靶材厚度测量装置100还包括处理单元7，所述处理单元7用于对所述图像采集装置采集的图像进行处理以获得多个测试探针15的第二端的位置，由此获得靶材2的厚度。例如，由图像采集装置采集多个测试探针15的第二端的图像，通过处理单元7对图像处理，可以获得多个测试探针15的第二端的位置，由此可以获得靶材2的厚度分布，从而靶材厚度测量装置的可靠性高、测量方便快捷、靶材厚度测量装置的抗噪性强。
如图1至4所示，根据本发明的实施例，所述的靶材厚度测量装置100还可以包括：导向装置20，用于引导支架6沿与第一方向D1和第二方向D2垂直的第三方向D3移动。由此，例如通过导向装置20使支架6能够移动，从而可以方便地获得整个靶材2的表面的曲面形状或整个靶材2的厚度分布。导向装置20可以包括导轨4；以及与支架6连接并在导轨4上滑动的滑块组件5。滑块组件5可以包括：第一滚柱10，第一滚柱10沿着导轨4的第一方向D1上的两个外侧面滚动。此外滑块组件5还可以包括：第二滚珠14，第二滚珠14沿着导轨4的顶面滚动。
根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置可以快速、有效、准确、批量测量靶材2的使用量，并能够得出整个靶材2的使用曲面图。
根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置通过采用多个测试探针15，在测量靶材2某一处使用量时可直观的显示出该处靶材2的使用曲线，测试探针15后面安装有刻度板12，可以用肉眼直接读出数据。此外，测试探针15前方的诸如相机的图像采集装置可获得多个测试探针15的第二端的位置曲线(或图像)和对应的刻度板12的刻度线的图像，由该图像通过处理单元7得出相应的数据。支架6滑动至下一测试位置，再次重复以上过程即可快速得出下一点的测试数据。靶材厚度测量装置可以设置测量支架6在第三方向D3上的位置的装置以及驱动支架6在第三方向D3上滑动的诸如马达的驱动单元。
根据本发明的一些实施例，图像采集装置可以获取刻度板12的刻度的图像，由图像处理单元7对刻度板的刻度的图像进行处理而得出刻度板12的刻度的位置数据，该刻度板12的刻度的位置数据可以存储在存储器中作为测量基准，然后可以拆掉刻度板12。在测量过程中，图像采集装置可获得多个测试探针15的第二端的位置曲线或图像。基于存储的刻度板12的刻度的位置数据，通过图像处理单元7由多个测试探针15的第二端的位置曲线或图像得出相应的多个测试探针15的第二端的位置数据。在图像采集装置获取了刻度板的刻度的图像后拆掉刻度板，由此使靶材厚度测量装置结构更简单，并且可以降低靶材厚度测量装置的成本。
根据本发明的实施例的靶材厚度测量装置快捷直观地展示靶材2的曲面，可实现初步厚度估计和精确测量厚度。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种靶材厚度测量装置，包括：
支架；以及
安装于支架并沿第一方向排列的多个测距单元，所述多个测距单元分别用于测量靶材在第一方向上的多个点的厚度；
其中：
每一个测距单元包括能够沿与第一方向垂直的第二方向移动的测试探针，所述测试探针具有相对的第一端和第二端，并且构造成通过所述第一端接触靶材的表面而测量靶材的厚度，
每一个测距单元还包括套在测试探针上用于沿第二方向朝向靶材的表面对所述测试探针施加作用力的螺旋弹簧，并且设置在相邻的所述测试探针上的螺旋弹簧在第二方向上交错设置。
2.根据权利要求1所述的靶材厚度测量装置，还包括：
安装于支架并与测试探针相邻设置的刻度板，所述刻度板的朝向测试探针的表面具有刻度，根据所述刻度板的刻度能够确定所述测试探针的第二端在第二方向的位置。
3.根据权利要求2所述的靶材厚度测量装置，其中：
所述刻度板的朝向测试探针的表面与第一方向和第二方向平行。
4.根据权利要求1所述的靶材厚度测量装置，还包括：
测量值采集单元，所述测量值采集单元用于采集所述多个测距单元测量的多个点的测量值。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的靶材厚度测量装置，还包括：
测量值采集单元，所述测量值采集单元用于采集所述多个测距单元测量的多个点的测量值。
6.根据权利要求5所述的靶材厚度测量装置，其中：
所述测量值采集单元是图像采集装置，所述图像采集装置用于采集多个测试探针的第二端的图像；并且
所述靶材厚度测量装置还包括处理单元，所述处理单元用于对所述图像采集装置采集的图像进行处理以获得多个测试探针的第二端的位置，由此获得靶材的厚度。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的靶材厚度测量装置，还包括：
导向装置，用于引导支架沿与第一方向和第二方向垂直的第三方向移动。
8.根据权利要求6所述的靶材厚度测量装置，其中：
在所述图像采集装置获取了刻度板的刻度的图像后拆掉所述刻度板，并且由图像处理单元对刻度板的刻度的图像进行处理而得出刻度板的刻度的位置数据作为测量的基准。
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