CN109990719B - 一种厚度检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厚度检测设备和方法，厚度检测设备包括输送装置和至少一组厚度检测组件，每组厚度检测组件包括校验量块、驱动装置、处理器以及两组光线发射器和光线接收器。厚度检测方法包括：输送校验量块，向校验量块的上面和下面分别发射第一组光线，接收反射回的第二组光线；输送被测物体，向被测物体的上面和下面分别发射第三组光线，接收反射回的第四组光线；根据第二组光线信息、第四组光线信息、校验量块厚度，计算被测物体厚度。本发明中，在被测物体输送过程中，光线发射器向被测物体发射光线，光线接收器接收被被测物体反射的光线，处理器根据两组光线信息以及校验量块的厚度计算被测物体厚度，从而实现高效自动地对被测物体进行厚度检测。

Description

一种厚度检测设备和方法

技术领域

本发明属于检测领域，尤其涉及一种厚度检测设备和方法。

背景技术

在硅片分选的过程中有一个重要的环节是对硅片进行厚度检测。在硅片厚度检测过程中由于长期使用，随着工作环境和元器件自身变化等，导致硅片检测的效率及准确度下降，造成检测不准确，出现质量问题，且不易控制。

因此，业界急需一种能够提高检测效率和准确度从而保证产品质量的厚度检测设备和方法。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够提高检测效率和准确度从而保证产品质量的厚度检测设备和方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

如本发明的一个方面，提供了一种厚度检测设备，所述厚度检测设备包括输送装置和至少一组厚度检测组件，每组厚度检测组件包括校验量块、驱动装置、处理器以及两组光线发射器和光线接收器，其中：

所述输送装置向检测区域输送被测物体；

对于每组厚度检测组件，所述校验量块安装在所述驱动装置上，所述驱动装置带动所述校验量块运动至所述检测区域中与所述厚度检测组件对应的检测位置，或带动所述校验量块从所述检测位置离开；

每组的光线发射器向所述检测位置处的被测物体发射光线，每组的光线接收器接收同组的光线发射器发射的且被所述被测物体反射的光线；

每组的光线接收器将接收到的光线信息发送到所述处理器，所述处理器根据两组光线信息以及所述校验量块的厚度计算所述被测物体在所述检测位置处的厚度。

如本发明的一实施方式，所述两组光线发射器和光线接收器中的一组光线发射器和光线接收器位于所述被测物体的上方，另一组光线发射器和光线接收器位于所述被测物体的下方。

如本发明的一实施方式，每组厚度检测组件中的两个光线发射器相对所述被测物体对称设置，每组厚度检测组件中的两个光线接收器相对所述被测物体对称设置。

如本发明的一实施方式，所述光线发射器为激光发射器，所述光线发射器发射的光线与所述被测物体表面之间的夹角为锐角或直角。

如本发明的一实施方式，所述校验量块的厚度为所述被测物体厚度的80%-120%。

如本发明的一实施方式，所述驱动装置包括有气缸，所述气缸作为动力源驱动所述校验量块动作，所述气缸的活塞杆上安装有连接板，所述连接板上安装有调整块，所述校验量块安装在所述调整块上，所述调整块能够调整所述校验量块相对于所述连接板的位置。

如本发明的一实施方式，所述被测物体为硅片。

如本发明的一实施方式，所述厚度检测组件为三组，且相对所述被测物体均匀布设，每组厚度检测组件所对应的检测位置不同；

或者，

所述厚度检测组件为两组，且相对所述被测物体对称布设，每组厚度检测组件所对应的检测位置不同。

为实现上述发明目的，本发明还采用如下技术方案：

如本发明的另一个方面，提供了一种厚度检测方法，所述厚度检测方法包括：

向检测区域的检测位置输送校验量块，按照预定角度向所述校验量块的上面和下面分别发射第一组光线，分别接收所述校验量块上面和下面反射回的第二组光线；

向所述检测位置输送被测物体，按照所述预定角度向所述被测物体的上面和下面分别发射第三组光线，分别接收所述被测物体上面和下面反射回的第四组光线；

所述第一组光线和所述第三组光线的属性相同；

根据所述第二组光线对应的光线信息、所述第四组光线对应的光线信息、所述校验量块的厚度，计算所述被测物体在所述检测位置处的厚度。

如本发明的一实施方式，根据所述第二组光线对应的光线信息、所述第四组光线对应的光线信息、所述校验量块的厚度，计算所述被测物体在所述检测位置处的厚度，包括：

根据所述第二组光线对应的光线信息，确定第一组坐标信息；

根据所述第四组光线对应的光线信息，确定第二组坐标信息；

根据所述第一组坐标信息和所述第二组坐标信息，确定所述校验量块的上面和下面与所述被测物体的上面和下面之间的位置关系；

根据校验量块的厚度，计算所述被测物体的厚度。

由上述技术方案可知，本发明的厚度检测设备和方法的优点和积极效果在于：

本发明中，在被测物体输送过程中，光线发射器向被测物体发射光线，光线接收器接收被被测物体反射的光线，处理器根据两组光线信息以及校验量块的厚度计算被测物体的厚度，从而实现高效自动地对被测物体进行厚度检测，提高现代化批量生产的节拍，客观上降低单件生产成本，具有非常高的经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例厚度检测设备一视角立体结构示意图。

图2为本发明一实施例厚度检测设备另一视角立体结构示意图。

图3为本发明一实施例厚度检测设备动作过程示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、支架；11、风扇；2、输送装置；21、电机；22、传动结构；23、输送带；31、32、33、厚度检测组件；311、321、331、第一组件；312、322、332、第二组件；313、323、333、驱动装置；314、324、334、夹持件；4、校验量块；5、硅片。

实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在对本发明的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如如附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

本发明的厚度检测设备中可以是对多种片状物体的厚度进行检测，以下以对硅片的检测为例进行展开说明，但保护范围不以此为限。另外，在该实施例中采用了三组厚度检测组件，分别对硅片的三条线位进行检测，实际上也可以是一组、两组、四组甚至更多组，保护范围不以此为限。

图1为本发明一实施例厚度检测设备一视角立体结构示意图。图2为本发明一实施例厚度检测设备另一视角立体结构示意图。图3为本发明一实施例厚度检测设备动作过程示意图。

如图1至图3所示，该实施例的厚度检测设备包括支架1、输送装置2和三组厚度检测组件31、32、33。其中，支架1为架体结构，上面设置有风扇11进行冷却，风扇11可以是一组、两组和多组，可以单向设置，也可以双向设置。另外，支架1并非必须的结构，在某些环境里，厚度检测组件31、32、33也可以自行固定设置。

该实施例中，输送装置2包括电机21、传动结构22和输送带23。其中电机21提供输送动力，传动结构22传动连接电机21和输送带23，输送带23为两条，相互平行设置，输送带23用于输送硅片5经过厚度检测组件31、32、33。

该实施例中，厚度检测组件31包括第一组件311、第二组件312、驱动装置313、夹持件314、和校验量块4。厚度检测组件32包括第一组件321、第二组件322、驱动装置323、夹持件324和校验量块4。厚度检测组件33包括第一组件331、第二组件332、驱动装置333、夹持件334和校验量块4。其中，第一组件311、321、331和第二组件312、322、332均包括有光线发射器和发送接收器。另外，厚度检测组件31、32、33均包括有处理器（图中未示出）。

该实施例中，对于厚度检测组件31、32、33，校验量块4通过夹持件314、324、334分别安装在驱动装置313、323、333上。该实施例中，驱动装置313、323、333带动校验量块4运动至检测区域中与厚度检测组件31、32、33对应的检测位置，或带动校验量块4从检测位置离开；

该实施例中，每组的光线发射器向检测位置处的硅片5发射光线，每组的光线接收器接收同组的光线发射器发射的且被硅片5反射的光线。每组的光线接收器将接收到的光线信息发送到处理器，处理器根据两组光线信息以及校验量块4的厚度计算硅片5在检测位置处的厚度。

该实施例中，两组光线发射器和光线接收器中的一组光线发射器和光线接收器位于硅片5的上方，另一组光线发射器和光线接收器位于硅片5的下方。该实施例中，厚度检测组件31、32、33中的两个光线发射器相对硅片5对称设置，厚度检测组件31、32、33中的两个光线接收器相对硅片5对称设置。

该实施例中，光线发射器为激光发射器，光线发射器发射的光线与硅片5表面之间的夹角为锐角或直角。该实施例中，校验量块4的厚度为被测物体厚度的80%-120%，或者完全相同。

该实施例中，驱动装置313、323、333均包括有气缸，气缸作为动力源驱动校验量块4动作，气缸的活塞杆上安装有连接板，连接板上安装有调整块，该调整块作为夹持件314、324、334，校验量块4安装在调整块上，调整块能够调整校验量块4相对于连接板的位置。

本发明还提供了一种厚度检测方法，厚度检测方法包括：

向检测区域的检测位置输送校验量块，按照预定角度向校验量块的上面和下面分别发射第一组光线，分别接收校验量块上面和下面反射回的第二组光线；

向检测位置输送被测物体，按照预定角度向被测物体的上面和下面分别发射第三组光线，分别接收被测物体上面和下面反射回的第四组光线；

第一组光线和第三组光线的属性相同；

根据第二组光线对应的光线信息、第四组光线对应的光线信息、校验量块的厚度，计算被测物体在检测位置处的厚度。

如本发明的一实施方式，根据第二组光线对应的光线信息、第四组光线对应的光线信息、校验量块的厚度，计算被测物体在检测位置处的厚度，包括：

根据第二组光线对应的光线信息，确定第一组坐标信息；

根据第四组光线对应的光线信息，确定第二组坐标信息；

根据第一组坐标信息和第二组坐标信息，确定校验量块的上面和下面与被测物体的上面和下面之间的位置关系；

根据校验量块的厚度，计算被测物体的厚度。

由上述技术方案可知，本发明的厚度检测设备和方法的优点和积极效果在于：

本发明中，在被测物体输送过程中，光线发射器向被测物体发射光线，光线接收器接收被被测物体反射的光线，处理器根据两组光线信息以及校验量块的厚度计算被测物体的厚度，从而实现高效自动地对被测物体进行厚度检测，提高现代化批量生产的节拍，客观上降低单件生产成本，具有非常高的经济性。

本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种厚度检测设备，其特征在于，所述厚度检测设备包括输送装置和至少一组厚度检测组件，每组厚度检测组件包括校验量块、驱动装置、处理器以及两组光线发射器和光线接收器，其中：

所述输送装置向检测区域输送被测物体；

对于每组厚度检测组件，所述校验量块安装在所述驱动装置上，所述驱动装置带动所述校验量块运动至所述检测区域中与所述厚度检测组件对应的检测位置，或带动所述校验量块从所述检测位置离开；

每组的光线发射器向所述检测位置处的被测物体发射光线，每组的光线接收器接收同组的光线发射器发射的且被所述被测物体反射的光线；

每组的光线接收器将接收到的光线信息发送到所述处理器，所述处理器根据两组光线信息以及所述校验量块的厚度计算所述被测物体在所述检测位置处的厚度；

所述两组光线发射器和光线接收器中的一组光线发射器和光线接收器位于所述被测物体的上方，另一组光线发射器和光线接收器位于所述被测物体的下方；

所述光线发射器为激光发射器，所述光线发射器发射的光线与所述被测物体表面之间的夹角为锐角或直角。

2.如权利要求1所述的厚度检测设备，其特征在于，每组厚度检测组件中的两个光线发射器相对所述被测物体对称设置，每组厚度检测组件中的两个光线接收器相对所述被测物体对称设置。

3.如权利要求1所述的厚度检测设备，其特征在于，所述校验量块的厚度为所述被测物体厚度的80%-120%。

4.如权利要求1所述的厚度检测设备，其特征在于，所述驱动装置包括有气缸，所述气缸作为动力源驱动所述校验量块动作，所述气缸的活塞杆上安装有连接板，所述连接板上安装有调整块，所述校验量块安装在所述调整块上，所述调整块能够调整所述校验量块相对于所述连接板的位置。

5.如权利要求1所述的厚度检测设备，其特征在于，所述被测物体为硅片。

6.如权利要求1-5任一所述的厚度检测设备，其特征在于，所述厚度检测组件为三组，且相对所述被测物体均匀布设，每组厚度检测组件所对应的检测位置不同；

或者，

所述厚度检测组件为两组，且相对所述被测物体对称布设，每组厚度检测组件所对应的检测位置不同。

7.一种厚度检测方法，其特征在于，通过如权利要求1-6任一项所述的厚度检测设备实施所述厚度检测方法，所述厚度检测方法包括：

向检测区域的检测位置输送校验量块，按照预定角度向所述校验量块的上面和下面分别发射第一组光线，分别接收所述校验量块上面和下面反射回的第二组光线；

向所述检测位置输送被测物体，按照所述预定角度向所述被测物体的上面和下面分别发射第三组光线，分别接收所述被测物体上面和下面反射回的第四组光线；

所述第一组光线和所述第三组光线的属性相同；

根据所述第二组光线对应的光线信息、所述第四组光线对应的光线信息、所述校验量块的厚度，计算所述被测物体在所述检测位置处的厚度。

8.根据权利要求7所述的厚度检测方法，其特征在于，根据所述第二组光线对应的光线信息、所述第四组光线对应的光线信息、所述校验量块的厚度，计算所述被测物体在所述检测位置处的厚度，包括：

根据所述第二组光线对应的光线信息，确定第一组坐标信息；

根据所述第四组光线对应的光线信息，确定第二组坐标信息；

根据所述第一组坐标信息和所述第二组坐标信息，确定所述校验量块的上面和下面与所述被测物体的上面和下面之间的位置关系；

根据校验量块的厚度，计算所述被测物体的厚度。