CN108630586B - 带异物检测功能的基板吸附设备及异物检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带异物检测功能的基板吸附设备及异物检测方法。所述带异物检测功能的基板吸附设备通过在对应基板中心点的第一顶针上安装信号收发装置，通过信号收发装置发射检测信号，并根据检测信号的反射情况，判断基板的背面是否存在异物，从而在真空吸附之前对基板的背面进行异物检测，防止因异物导致制程不良或破片。

Description

带异物检测功能的基板吸附设备及异物检测方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种带异物检测功能的基板吸附设备及异物检测方法。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)和有机发光二极管显示器(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
以液晶显示面板为例，通常液晶显示面板由彩膜基板(CF，Color Filter)、薄膜晶体管基板(TFT，Thin Film Transistor)、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，Liquid Crystal)及密封胶框(Sealant)组成，其成型工艺一般包括：前段阵列(Array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板与CF基板贴合)及后段模组组装制程(驱动IC与印刷电路板压合)。其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的运动；中段Cell制程主要是在TFT基板与CF基板之间添加液晶；后段模组组装制程主要是驱动IC压合与印刷电路板的整合，进而驱动液晶分子转动，显示图像。
在液晶显示器和有机发光二极管显示器的制作过程中，均包括光阻涂布和基板曝光等制程，这些制程在进行时，均需要将基板通过真空吸附固定在真空吸附平台上，使得基板在制程过程中保持在准确的固定位置，保证光阻涂布或曝光时图形转印的完整性和精确性，避免基板在制程过程中发生移位。
现有技术在进行光阻涂布和基板曝光前通常都会通过光电传感器对基板的正面进行异物检测，以防止异物影响制程良率，而对基板的背面可能存在的异物却缺少检测，但实际上基板的背面的异物也会对制程良率造成负面影响，具体表现在基板真空吸附时，由于基板的背面异物的影响，可能会导致真空吸附失败或真空吸附程度不一致，使得基板各部分高度存在差异，影响涂布和曝光精度，当异物粒径较大时，由于吸真空时基板的区域受力不均还可能会发生破片，从而造成机台机构损伤，影响产能推进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带异物检测功能的基板吸附设备，能够在真空吸附之前对基板的背面进行异物检测，防止因异物导致制程不良或破片。
本发明的目的还在于提供一种异物检测方法，能够在真空吸附之前对基板的背面进行异物检测，防止因异物导致制程不良或破片。
为实现上述目的，本发明提供了一种带异物检测功能的基板吸附设备，包括：真空吸附平台、设于所述真空吸附平台上的一个第一顶针、设于所述真空吸附平台上的均匀分布于所述第一顶针四周的多个第二顶针、安装于所述第一顶针上的能围绕第一顶针旋转的信号收发装置以及与所述第一顶针、第二顶针及信号收发装置电性连接的控制模块，所述第一顶针和第二顶针均能沿垂直于所述真空吸附平台的方向进行升降。
所述信号收发装置为电磁信号收发装置、光电信号收发装置或脉冲信号收发装置。
所述第一顶针和第二顶针的材料均为特氟龙或环氧树脂。
所述第二顶针的数量为24个，所述24个第二顶针与第一顶针共同排列成5行5列且所述第一顶针位于第3行第3列。
本发明还提供一种异物检测方法，应用于上述的带异物检测功能的基板吸附设备，包括如下步骤：
提供一基板，所述控制模块控制所述第一顶针和第二顶针升起，将基板放置到所述第一顶针和第二顶针上，且所述基板的中心点对应位于所述第一顶针上；
所述控制模块控制所述信号收发装置发出检测信号，同时所述信号收发装置围绕所述第一顶针旋转，所述检测信号贴合所述基板的背面传播；
所述信号收发装置接收到反射回的检测信号时，控制模块判定基板的背面存在异物，并根据检测信号的发出与接收的时间间隔及信号收发装置的当前旋转角度判定所述异物的位置。
在进行所述控制模块控制所述信号收发装置发出检测信号，同时所述信号收发装置围绕所述第一顶针旋转的步骤的同时还进行以下步骤：提供一光电传感器，通过所述光电传感器向所述基板的正面发射光信号，以根据所述基板反射回来光信号的强度变化检测所述基板的正面是否存在异物。
所述控制模块控制所述信号收发装置发出检测信号，同时所述信号收发装置围绕所述第一顶针旋转的步骤具体包括：
将所述第二顶针分为N个顶针组，每一个顶针组均包括多个第二顶针，同一个顶针组中的多个第二顶针均匀分布于所述第一顶针的四周，且不同顶针组中的两第二顶针与第一顶针分布于不共线的三点，N为大于1的正整数；
进行N轮检测信号的发射，在每一轮检测信号的发射时间内，所述信号收发装置围绕所述第一顶针旋转一周，所述多个顶针组中的一个顶针组下降；在不同轮的检测信号的发射时间内，下降的顶针组不同。
在每一轮检测信号的发射时间内，所述控制模块进行异物判断时，还剔除该一轮检测信号发射时间内，处于升起状态的各个顶针组内的第二顶针反射回的检测信号，以避免误判。
所述异物检测方法的检测精度大于0.1um。
剔除被第二顶针反射回的检测信号后，所述信号收发装置未接收到其他被反射回的检测信号时，判定基板的背面无异物。
本发明的有益效果：本发明提供了一种带异物检测功能的基板吸附设备，通过在对应基板中心点的第一顶针上安装信号收发装置，通过信号收发装置发射检测信号，并根据检测信号的反射情况，判断基板的背面是否存在异物，从而在真空吸附之前对基板的背面进行异物检测，防止因异物导致制程不良或破片。本发明还提供一种异物检测方法，能够在真空吸附之前对基板的背面进行异物检测，防止因异物导致制程不良或破片。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的带异物检测功能的基板吸附设备的示意图；
图2至图4为本发明异物检测方法中进行N轮检测信号发射时的示意图；
图5为本发明的异物检测方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种带异物检测功能的基板吸附设备，包括：真空吸附平台1、设于所述真空吸附平台1上的一个第一顶针2、设于所述真空吸附平台1上的均匀分布于所述第一顶针2四周的多个第二顶针3、安装于所述第一顶针2上的能围绕第一顶针2旋转的信号收发装置4以及与所述第一顶针2、第二顶针3及信号收发装置4电性连接的控制模块5，所述第一顶针2和第二顶针3均能沿垂直于所述真空吸附平台1的方向进行升降。
可选地，所述信号收发装置4为电磁信号收发装置、光电信号收发装置或脉冲信号收发装置等类型的信号收发装置，进一步地，所述信号收发装置4内设有一信号发射模块和信号接收模块，所述信号发射模块用于发射检测信号，所述信号接收模块用于接收被异物反射回的检测信号，所述检测信号的类型根据信号收发装置4的类型变化，可以为电磁信号、光电信号或脉冲信号等类型的信号。
具体地，所述第一顶针2和第二顶针3均采用耐酸碱且耐辐照的树脂材料制作，例如特氟龙或环氧树脂。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述第二顶针3的数量为24个，所述24个第二顶针3与第一顶针2共同排列成5行5列且所述第一顶针2位于第3行第3列。所述24个第二顶针3分为三个顶针组，每一个顶针组包括八个第二顶针3。定义所述三个顶针组分别为第一顶针组、第二顶针组及第三顶针组，其中所述第一顶针组中的八个第二顶针3分别位于第1行第3列、第2行第3列、第4行第3列、第5行第3列、第3行第1列、第3行第2列、第3行第4列及第3行第5列，所述第二顶针组中的八个第二顶针3分别位于第1行第1列、第1行第5列、第2行第2列、第2行第4列、第4行第2列、第4行第4列、第5行第1列及第5行第5列，所述第三顶针组中的八个第二顶针3分别位于第1行第2列、第1行第4列、第2行第1列、第2行第5列、第4行第1列、第4行第5列、第5行第2列及第5行第4列。
进一步地，本发明的带异物检测功能的基板吸附设备的工作过程可包括：首先将待进行制程的基板10放置到所述第一顶针2和第二顶针3上，并保证所述基板10的中心点对应位于所述第一顶针2上，接着控制模块5控制所述信号收发装置4发出检测信号，同时所述信号收发装置4围绕所述第一顶针2旋转，所述检测信号贴合所述基板10的背面传播，接着信号收发装置4接收到反射回的检测信号时，控制模块5判定基板10的背面存在异物，并根据检测信号的发出与接收的时间间隔以及信号收发装置4的当前旋转角度判定所述异物的位置。
以上述实施例为例，所述带异物检测功能的基板吸附设备在工作时，共进行三轮异物检测，其中，第一轮异物检测为：如图2所示，在所述信号收发装置4旋转的第一周时间内，所述第一顶针组中的八个第二顶针3下降，使得检测信号能够通过所述第一顶针组中的八个第二顶针3所在的区域，对该区域进行异物检测，而第二顶针组和第三顶针组中的第二顶针3则保持升起状态，相应地，控制模块5会将被所述第二顶针组和第三顶针组中的第二顶针3反射回的检测信号剔除，不作为异物检测判断的依据，以避免误判；第二轮异物检测为：如图3所示，在所述信号收发装置4旋转的第二周时间内，所述第二顶针组中的八个第二顶针3下降，使得检测信号能够通过所述第二顶针组中的八个第二顶针3所在的区域，对该区域进行异物检测，而第三顶针组和第一顶针组中的第二顶针3则保持升起状态，相应地，控制模块5会将被所述第三顶针组和第一顶针组中的第二顶针3反射回的检测信号剔除，不作为异物检测判断的依据；第三轮异物检测为：如图4所示，在所述信号收发装置4旋转的第三周时间内，所述第三顶针组中的八个第二顶针3下降，使得检测信号能够通过所述第三顶针组中的八个第二顶针3所在的区域，对该区域进行异物检测，而第二顶针组和第一顶针组中的第二顶针3则保持升起状态，相应地，控制模块5会将被所述第二顶针组和第一顶针组中的第二顶针3反射回的检测信号剔除，不作为异物检测判断的依据，通过连续进行上述三轮异物检测，完成整个基板10的背面的异物检测。
具体地，当所述信号收发装置4未接收到反射回的检测信号时，判定基板10的背面无异物，进一步地，所述信号收发装置4未接收到反射回的检测信号，指的是除开被升起的第二顶针3反射回的检测信号后信号收发装置4未接收到其他被反射回的检测信号，也就是说被升起的第二顶针3反射回的检测信号不作为异物判断的依据。在判定基板10的背面无异物后，可继续进行真空吸附过程，全部第二顶针3和第一顶针2均下降，使得基板10落到真空吸附平台1上，真空吸附平台1对所述基板10进行真空吸附。
具体地，所述基板10可选择玻璃基板等透明基板，用于制作液晶显示面板或有机发光二极管显示面板。
进一步地，所述带异物检测功能的基板吸附设备进行异物检测的过程可与常规的基板正面异物检测同步进行，以减少检测所占用的生产节拍，保证生产效率。具体地，在本发明的一些实施例中，如图1所示，在所述真空吸附平台1的上方设有与所述真空吸附平台1平行的横梁6，所述横梁6能够沿所述真空吸附平台1一边滑动，在所述横梁6上安装有光电传感器7，所述光电传感器7朝向所述基板10的正面设置；对所述基板10的正面进行异物检测的具体过程包括：所述光电传感器7发出光信号，同时所述横梁6带动所述光电传感器7移动以将光信号发射到所述基板10的正面的不同区域，所述光电传感器7接收基板10的正面反射回来的光信号，并根据反射回来的光信号的强度确定所述基板10的厚度，再将所述基板10的厚度与预设的厚度范围进行比较，若所述基板10的厚度在预设的厚度范围则判断当前检测的区域无异物，若所述基板10的厚度超出预设的厚度范围则判断当前检测的区域存在异物。
请参阅图5，本发明还提供一种异物检测方法，应用于上述的带异物检测功能的基板吸附设备，包括如下步骤：
步骤S1、提供一基板10，控制模块5控制所述第一顶针2和第二顶针3升起，将基板10放置到所述第一顶针2和第二顶针3上，且所述基板10的中心点对应位于所述第一顶针2上。
具体地，所述基板10可选择玻璃基板等透明基板，用于制作液晶显示面板或有机发光二极管显示面板。
具体地，所述第一顶针2和第二顶针3均采用耐酸碱且耐辐照的树脂材料制作，例如特氟龙或环氧树脂。
步骤S2、控制模块5控制所述信号收发装置4发出检测信号，同时所述信号收发装置4围绕所述第一顶针2旋转，所述检测信号贴合所述基板10的背面传播。
步骤S3、信号收发装置4接收到反射回的检测信号时，控制模块5判定基板10的背面存在异物，并根据检测信号的发出与接收的时间间隔以及信号收发装置4的当前旋转角度判定所述异物的位置。
具体地，所述步骤S2具体包括：
将所述第二顶针3分为N个顶针组，每一个顶针组均包括多个第二顶针3，N为大于1的正整数；进行N轮检测信号的发射，在每一轮检测信号的发射时间内，所述信号收发装置4围绕所述第一顶针2旋转一周，所述多个顶针组中的一个顶针组下降；在不同轮的检测信号的发射时间内，下降的顶针组不同。
需要注意的是，在分组过程中，同一个顶针组中的多个第二顶针3均匀分布于所述第一顶针2的四周，且不同顶针组中的两第二顶针3与第一顶针2分布于不共线的三点，也就是说任意一个第二顶针3与第一顶针2的连线上均不存在与该一个第二顶针3不同组的其他顶针，以保证通过不同顶针组交替下降实现对整个基板10的检测。例如，在本发明的一些实施例中，所述第二顶针3的数量为24个，所述24个第二顶针3与第一顶针2共同排列成5行5列且所述第一顶针2位于第3行第3列。所述24个第二顶针3分为三个顶针组，每一个顶针组包括八个第二顶针3。定义所述三个顶针组分别为第一顶针组、第二顶针组及第三顶针组，其中所述第一顶针组中的八个第二顶针3分别位于第1行第3列、第2行第3列、第4行第3列、第5行第3列、第3行第1列、第3行第2列、第3行第4列及第3行第5列，所述第二顶针组中的八个第二顶针3分别位于第1行第1列、第1行第4列、第2行第2列、第2行第4列、第4行第2列、第4行第4列、第5行第1列及第5行第5列，所述第三顶针组中的八个第二顶针3分别位于第1行第2列、第1行第3列、第2行第1列、第2行第5列、第4行第1列、第4行第5列、第5行第2列及第5行第4列。
在所述步骤S3中，在每一轮检测信号的发射时间内，所述控制模块5进行异物判断时，还剔除该一轮检测信号发射时间内，处于升起状态的各个顶针组内的第二顶针3反射回的检测信号，以避免误判。
以上述实施例为例，在该实施例共进行三轮异物检测，其中，第一轮异物检测为：如图2所示，在所述信号收发装置4旋转的第一周时间内，所述第一顶针组中的八个第二顶针3下降，使得检测信号能够通过所述第一顶针组中的八个第二顶针3所在的区域，对该区域进行异物检测，而第二顶针组和第三顶针组中的第二顶针3则保持升起状态，相应地，控制模块5会将被所述第二顶针组和第三顶针组中的第二顶针3反射回的检测信号剔除，不作为异物检测判断的依据，以避免误判；第二轮异物检测为：如图3所示，在所述信号收发装置4旋转的第二周时间内，所述第二顶针组中的八个第二顶针3下降，使得检测信号能够通过所述第二顶针组中的八个第二顶针3所在的区域，对该区域进行异物检测，而第三顶针组和第一顶针组中的第二顶针3则保持升起状态，相应地，控制模块5会将被所述第三顶针组和第一顶针组中的第二顶针3反射回的检测信号剔除，不作为异物检测判断的依据；第三轮异物检测为：如图4所示，在所述信号收发装置4旋转的第三周时间内，所述第三顶针组中的八个第二顶针3下降，使得检测信号能够通过所述第三顶针组中的八个第二顶针3所在的区域，对该区域进行异物检测，而第二顶针组和第一顶针组中的第二顶针3则保持升起状态，相应地，控制模块5会将被所述第二顶针组和第一顶针组中的第二顶针3反射回的检测信号剔除，不作为异物检测判断的依据，通过连续进行上述三轮异物检测，完成整个基板10的背面的异物检测。
具体地，在进行步骤S2的同时还进行以下步骤：提供一光电传感器7，通过所述光电传感器7向所述基板10的正面发射光信号，以根据所述基板10反射回来光信号的强度变化检测所述基板10的正面是否存在异物，通过同时进行正面和背面的异物检测，能够减少检测所占用的生产节拍，保证生产效率。
进一步地，在本发明的一些实施例中，如图1所示，在所述真空吸附平台1的上方设有与所述真空吸附平台1平行的横梁6，所述横梁6与滑动导轨(未图示)垂直且能够沿平行于所述滑动导轨的方向移动，所述光电传感器7安装于所述横梁6上并朝向所述基板10的正面设置；对所述基板10的正面进行异物检测的具体过程包括：所述光电传感器7发出光信号，同时所述横梁6带动所述光电传感器7移动以将光信号发射到所述基板10的正面的不同区域，所述光电传感器7接收基板10的正面反射回来的光信号，并根据反射回来的光信号的强度确定所述基板10的厚度，再将所述基板10的厚度与预设的厚度范围进行比较，若所述基板10的厚度在预设的厚度范围则判断当前检测的区域无异物，若所述基板10的厚度超出预设的厚度范围则判断当前检测的区域存在异物。
具体地，所述异物检测方法的检测精度大于0.1um。
具体地，所述信号收发装置4未接收到反射回的检测信号时，判定基板10的背面无异物，进一步地，所述信号收发装置4未接收到反射回的检测信号，指的是除开被升起的第二顶针3反射回的检测信号后信号收发装置4未接收到其他被反射回的检测信号，也就是说被升起的第二顶针3反射回的检测信号不作为异物判断的依据。在判定基板10的背面无异物后，可继续进行真空吸附过程，全部第二顶针3和第一顶针2均下降，使得基板10落到真空吸附平台1上，真空吸附平台1对所述基板10进行真空吸附。
综上所述，本发明提供了一种带异物检测功能的基板吸附设备，通过在对应基板中心点的第一顶针上安装信号收发装置，通过信号收发装置发射检测信号，并根据检测信号的反射情况，判断基板的背面是否存在异物，从而在真空吸附之前对基板的背面进行异物检测，防止因异物导致制程不良或破片。本发明还提供一种异物检测方法，能够在真空吸附之前对基板的背面进行异物检测，防止因异物导致制程不良或破片。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种带异物检测功能的基板吸附设备，其特征在于，包括：真空吸附平台(1)、设于所述真空吸附平台(1)上的一个第一顶针(2)、设于所述真空吸附平台(1)上的均匀分布于所述第一顶针(2)四周的多个第二顶针(3)、安装于所述第一顶针(2)上的能围绕第一顶针(2)旋转的信号收发装置(4)以及与所述第一顶针(2)、第二顶针(3)及信号收发装置(4)电性连接的控制模块(5)，所述第一顶针(2)和第二顶针(3)均能沿垂直于所述真空吸附平台(1)的方向进行升降。
2.如权利要求1所述的带异物检测功能的基板吸附设备，其特征在于，所述信号收发装置(4)为电磁信号收发装置、光电信号收发装置或脉冲信号收发装置。
3.如权利要求1所述的带异物检测功能的基板吸附设备，其特征在于，所述第一顶针(2)和第二顶针(3)的材料均为特氟龙或环氧树脂。
4.如权利要求1所述的带异物检测功能的基板吸附设备，其特征在于，所述第二顶针(3)的数量为24个，所述24个第二顶针(3)与第一顶针(2)共同排列成5行5列且所述第一顶针(2)位于第3行第3列。
5.一种异物检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一项所述的带异物检测功能的基板吸附设备，包括如下步骤：
提供一基板(10)，所述控制模块(5)控制所述第一顶针(2)和第二顶针(3)升起，将基板(10)放置到所述第一顶针(2)和第二顶针(3)上，且所述基板(10)的中心点对应位于所述第一顶针(2)上；
所述控制模块(5)控制所述信号收发装置(4)发出检测信号，同时所述信号收发装置(4)围绕所述第一顶针(2)旋转，所述检测信号贴合所述基板(10)的背面传播；
所述信号收发装置(4)接收到反射回的检测信号时，控制模块(5)判定基板(10)的背面存在异物，并根据检测信号的发出与接收的时间间隔以及信号收发装置(4)的当前旋转角度判定所述异物的位置；
在每一轮检测信号的发射时间内，所述控制模块(5)进行异物判断时，还剔除该一轮检测信号发射时间内，处于升起状态的各个顶针组的第二顶针(3)反射回的检测信号，以避免误判。
6.如权利要求5所述的异物检测方法，其特征在于，在进行所述控制模块(5)控制所述信号收发装置(4)发出检测信号，同时所述信号收发装置(4)围绕所述第一顶针(2)旋转的步骤的同时还进行以下步骤：提供一光电传感器(7)，通过所述光电传感器(7)向所述基板(10)的正面发射光信号，以根据所述基板(10)反射回来光信号的强度变化检测所述基板(10)的正面是否存在异物。
7.如权利要求5所述的异物检测方法，其特征在于，所述控制模块(5)控制所述信号收发装置(4)发出检测信号，同时所述信号收发装置(4)围绕所述第一顶针(2)旋转的步骤具体包括：
将所述第二顶针(3)分为N个顶针组，每一个顶针组均包括多个第二顶针(3)，同一个顶针组中的多个第二顶针(3)均匀分布于所述第一顶针(2)的四周，且不同顶针组中的两第二顶针(3)与第一顶针(2)分布于不共线的三点，N为大于1的正整数；
进行N轮检测信号的发射，在每一轮检测信号的发射时间内，所述信号收发装置(4)围绕所述第一顶针(2)旋转一周，所述多个顶针组中的一个顶针组下降；在不同轮的检测信号的发射时间内，下降的顶针组不同。
8.如权利要求5所述的异物检测方法，其特征在于，所述异物检测方法的检测精度大于0.1um。
9.如权利要求5所述的异物检测方法，其特征在于，剔除被第二顶针(3)反射回的检测信号后，所述信号收发装置(4)未接收到其他被反射回的检测信号时，判定基板(10)的背面无异物。
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