CN111133299B - 透明或半透明薄膜的表面异物检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种透明或半透明薄膜的表面异物检测仪。本发明的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，包括：光学单元；在内侧收容所述光学单元的光学机壳；向所述薄膜照射光的光照射单元；以及提供在上部能粘合所述薄膜的粘合面，由可以吸收或者以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成的薄膜固定器。根据本发明，通过将固定器支撑架由在与周边空间悬浮的异物之间可以产生预定以上的静电的材料而制成，从而，可以防止在周边工作空间悬浮或飞散的异物转移到薄膜侧，提高检测可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种异物检测仪，更详细而言，涉及一种使用用于检测净化室、工作现场等的污染程度的样品来检测污染颗粒，能大幅提高检测可靠性的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪。
背景技术
一般，随着产业的高度发展，不仅在办公环境中，而且，在生产现场中也会增加控制灰尘等微粒(particle)的必要性，为了始终保持生产现场的清洁状态，并防止微粒对产品的负面影响，引进了净化室(clean room)。
所述净化室作为将空气悬浮颗粒的浓度控制在指定的清洁度水平限度以内进行污染控制的空间，是指根据需要对温度、湿度、室内压、照度、噪音、振动等环境要素也进行控制和管理的空间，目前，所述净化室被引进到半导体、LCD显示器、航空、制药、医院及食品等多种产业领域进行运营。
尤其，在半导体制造工艺、LCD显示器制造工艺等包括纳米级高精密工艺的尖端产业中，产品制造现场的微小环境条件也会对产品的质量产生很大影响，因此，越来越加强对净化室清洁度的要求。例如，在半导体制造工艺中，由于从自动化装置等振荡的颗粒沉积于晶片表面而产生的图案缺陷被指出导致产品收率下降的主要原因。
如上所述，在产品制造现场内存在颗粒的情况下，由于制造过程中颗粒会转移到产品上，成为产品不良的致命原因，这些多个颗粒累积于产品制造现场的天花板、墙面、地面、生产及测量设备和各种用具等，并附着于工作人员的衣服表面，随着机器人、工作人员、产品的移动及空间温度的不均衡导致气流的移动，在工作人员或物体或相邻部分表面堆积的表面颗粒转移到产品上并污染产品，由此导致产品不良。
另外，为了使异物检测更加简便、准确，开发出了用于检测净化室表面颗粒的测试薄膜，本申请人利用这种薄膜，开发并提出了使检测人员能够准确而可靠地完成异物检测工作的异物检测仪。
现在已开发并适用平板显示装置的异物检测器等装置，该装置并非如所述薄膜的薄膜类，在检测异物的准确度方面，很难得到充分的信赖，而且，存在根据检测场周边工作环境条件而检测结果发生变化等问题。
并且，作为与此相关的现有技术，公开了大韩民国授权专利第10-1042143号公报(2011.6.10.授权)。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决所述现有技术问题而提出的，其目的在于，提供一种透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，通过采用从样品薄膜的整个周围方向上向样品薄膜照射光，并且从薄膜的上侧照射光的结构，从而，可以提高薄膜表面上的异物检测的可靠性。
本发明的其他目的在于，提供一种透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，所述检测仪在进行检查工作时，可以防止因外部环境因素而污染颗粒转移至样品薄膜，并且，能最大程度地减少因外部光源的光照射量发生变动而导致测量结果发生误差。
本发明的其他另一目的在于，提供一种透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，所述检测仪能最大程度地减少样品薄膜因热发生变形而导致测量结果发生误差。
(二)技术方案
本发明提供一种透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其用于检测附着于薄膜的表面的异物，包括：光学单元；光学机壳，在内侧收容所述光学单元，且形成为贯通形状；光照射单元，设置于所述光学机壳的下侧，向所述薄膜照射光；以及，薄膜固定器，隔开设置于所述光照射单元的下侧，提供在上部能粘合所述薄膜的粘合面，由可以吸收或者以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成，在其上面形成有用于引导所述薄膜的粘合位置的导槽，在所述导槽形成有用于使从所述光照射单元照射的光通过的贯通孔。
(三)有益效果
根据本发明所述透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，通过将固定器支撑架由在与周边空间悬浮的异物之间可以产生预定以上的静电的材料而制成，从而，可以防止在周边工作空间悬浮或飞散的异物转移至薄膜侧，并提高检测可靠性。
另外，沿着薄膜的周围方向设置多个光源，从上侧向下侧以5至30度的照射角度照射光，从而，即使在薄膜被弯曲的情况下，也能最大程度减少发生异物检测遗漏的情况，并提高检测可靠性。
另外，遮挡光照射单元的光源以外的外部光源通过光遮挡板照射至薄膜，从而，可以防止因光照射量的变动而检测结果发生变动。
另外，通过将导热材料适用于光学机壳和光遮挡板，从而，可以更加防止薄膜因热而弯曲或受损。
另外，通过在光学机壳设置异物坠落防止膜，从而，可以防止在检测人员操作时异物坠落到薄膜的上部而发生检测误差。
另外，通过薄膜固定器适用光吸收材料，并设置为具有预定以上的内部深度，从而，遮挡透过薄膜的光被反射后再次进入光学单元的焦点距离以内，并提高检测可靠性。
附图说明
图1为示出根据本发明的实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪的立体图。
图2为概略示出根据本发明的实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪的截面图。
图3为示出根据本发明的实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪的异物坠落防止膜的替换状态的图。
图4为示出根据本发明的实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪的光照射单元的仰视图。
图5为示出图4的另一例的图。
图6为示出由异物的阴影而无法检测出附近的异物的图。
图7为示出在根据本发明的实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪通过光照射检测异物的过程的图。
图8为示出在薄膜被弯曲时无法检测异物的图。
图9为示出根据本发明的实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪的薄膜固定器的立体图。
图10为示出根据本发明的实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪的异物检测状态的图。
具体实施方式
下面，参照附图更加详细说明本发明的实施例。但是，本发明并不局限于以下所述实施例，可以体现为各种不同的形态。本实施例将确保本发明的公开完整，并且，为了给本领域的技术人员提供完整的发明范畴而提供，图中，相同的符号表示相同的要素。
根据本发明的优选实施例的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪(以下，简称为"异物检测仪")，例如在净化室用于检测附着于颗粒检测用样品薄膜(以下，简称为“薄膜”)的异物(颗粒，particle)，所述颗粒检测用样品薄膜在净化室、工作现场等用于测量因表面颗粒而所造成的污染程度，(颗粒，particle)，所述检测仪可以更加可靠地检测出附着于薄膜表面的异物数量、大小、分布等。
具体地，本发明不仅可以进一步防止在检测附着于薄膜上的异物的过程中，周边空间中飞散的异物附着于正在检测中的薄膜上，而且，能最大程度减少因周边外部光源而附着在薄膜表面的异物的检测可靠性的下降，即使薄膜不能保持预定标准以上的平坦度，也能有效检测出异物，从而，可以进一步提高可靠性。
下面，结合附图详细说明本发明。
如图1及图2所示，根据本发明的实施例的异物检测仪，用于检测附着于异物检测样品即薄膜10的表面上的异物11，其包括：光学单元100；光学机壳200，在内侧收容所述光学单元100，并形成为贯通形状；光照射单元300，设置于所述光学机壳200的下侧，向所述薄膜10照射光，并且，可在围绕薄膜10的周围的方向上向薄膜10照射光；以及薄膜固定器400，隔开设置于所述光照射单元300的下侧，提供在上部能粘合所述薄膜10的粘合面410，由可以吸收或者以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成。
另外，本发明还包括固定器支撑架500，在所述薄膜固定器400的下部支撑薄膜固定器400；以及光遮挡板600，设置于所述光照射单元300的下部，用于遮挡从周边外部光源发射的光传达至所述薄膜10侧。
以下说明之前，薄膜10由透明或半透明塑料材料而制成，且在一面形成用于吸附异物的粘贴层并附着离型纸，检测人员将离型纸分离后，通过粘贴层吸附附着在净化室或工作现场等的墙面、天花板、工作服、生产机械等表面的异物，然后，再次附着离型纸进行检测工作。薄膜10包括由本发明的申请人已授权的大韩民国授权专利第10-1582461号(发明名称：净化室的表面颗粒检测用测试膜)公开的结构。
首先，光学单元100可以适用显微镜、放大镜、图像传感器等，在本发明的实施例中，作为一例，可以适用容易调整焦距的显微镜(包括电子显微镜)。
其次，光学机壳200，其内部形成为中空形状，以便在内部可收容光学单元100。在光学机壳200设置调节开关210，使得在必要时检测人员可容易调节光学单元100，即显微镜的焦点距离。作为一例，在光学机壳200可以形成切口，所述切口用以使调节开关210的一部分露出在外部，使检测人员可用手操作。
如下所叙述，在光学单元100的下侧方向配置薄膜10，光学单元100可通过从后述的光源发射后被薄膜10上的异物反射或散射，然后再次进入光学单元100的光检测异物的数量、大小、分布等。具体地，光学单元100观察由异物产生反射光的部分，没有异物的部分不会产生反射光，因此，通过由黑暗或黑色区域形态出现的结果检测异物。另外，在光学机壳200的内部设置调节开关210，但是，会发生在检测人员操作开关时产生的异物沿着光学机壳200的内部空间坠落到薄膜10的上部的现象。此时，附着于薄膜10上的异物并不是实际净化室的异物，即非检测对象，因此，因检测结果歪曲而导致可靠性下降。本发明为了解决这些部分，如图2及图3所示，设置异物坠落防止膜220。
异物坠落防止膜220设置在光学机壳200的下部，用于防止在光学机壳200的内部可能产生的异物坠落到薄膜10的上部，优选由透明材料而制成以防妨碍光学单元100的异物检测。此处，异物坠落防止膜220可以由玻璃、石英、丙烯中的一种材料形成，长期使用后，为了容易对表面进行清洗，优选可替换地设置在光学机壳200上。为此，如图3所示，在光学机壳200可以设置防止膜切口230，为了在防止膜切口230的周边稳定地设置及引导设置异物坠落防止膜220，可以设置朝上下方向隔开的导肋240，检测人员可将异物坠落防止膜220滑行移动至光学机壳200的侧方向安装在光学机壳200上或从光学机壳20分离。
如图1所示，在光学机壳200的上侧可以设置单独的显示器250，使得检测人员可以更加放大由光学单元100例如显微镜所检测到的图像，容易进行确认。
其次，如图2及图4所示，光照射单元300向薄膜10照射光，光学单元100检测被异物反射的光，从而，有效地检测出在薄膜10的表面是否附着有异物，在本发明的实施例中，所述光照射单元300形成为与薄膜10隔开预定间隔以上，并且，从薄膜10周围的多个方向上向薄膜10照射光。图2的虚线意味着形成外观的机壳。敷衍说明，光照射单元300可在薄膜10的周围2个方向、3个方向、4个方向、5个方向、6个方向以上等多个方向上向薄膜10照射光。下面，在光照射单元300的具体说明中，为了方便说明，以薄膜10的周围4个方向上照射光的情况为准进行说明，但如上所述，并不限定于此。
如图4所示，光照射单元300包括：光照射主体310，在与薄膜10的布置位置相对应的中央区域形成有空的空间；第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324，形成于与包括薄膜10的前后及左右方向的周围方向相对应的光照射主体310的第一部分311、第二部分312、第三部分313、第四部分314，向薄膜10照射光；以及第一光扩散板331、第二光扩散板332、第三光扩散板333、第四光扩散板334，用于扩散从第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324发射的光。本发明不限于此，所述多个部分可形成为围绕薄膜10周围的环状，多个光源和多个光扩散板也可以相对应地布置为环状。
在光照射主体310的中央区域形成开口350供插入光学机壳200的下端部的一部分，并形成空间使得与开口350相连通，在所述空间的下侧布置薄膜10。第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324可适用LED、激光等。当适用LED时，优选适用以预定以上的光照射范围角度发射的光具有充分的直线性的LED。
第一扩散板331、第二扩散板332、第三扩散板333、第四扩散板334分别形成于薄膜10和第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324之间，增加对薄膜10表面的光量分布的均匀度，防止在通过显微镜、图像传感器等进行检测时因光量分布的差异而出现异物尺寸不一的现象。
如上所述，本发明通过从围绕薄膜10的边缘的所有方向上向薄膜10照射光，从而，可以更加确切地检测出异物11，敷衍说明，如图6所示，仅在薄膜10的一侧方向照射光，并且，多个异物相接近配置的情况下，通过光照射，在任一异物11的背面会产生阴影区间(shaded section)，并会出现因所述阴影区间难以正常检测相邻的其他异物的问题。但是，如图4所示，本发明通过从薄膜10的四方(前后、左右)向附着于薄膜10的异物11照射光，从而，如上所述，可以防止因阴影区间而异物检测被遗漏，并提高检测可靠性。
另外，如图5所示，本发明以薄膜10为准，在相对的两个方向上照射光，在剩余两个方向不另外布置光源，还可以只布置反射板370。这种情况下，从两侧光源照射的光被两侧的反射板370反射后，可再次照射至薄膜10侧，由此，如上所述，防止因阴影区间而检测不到异物的现象。反射板370优选适用可以反射预定以上的光的材料和颜色，作为一例，可以适用白色(white)。
另外，如图7所示，在本发明中，在薄膜1布置在薄膜固定器400的上部的状态下，第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324比薄膜10位于上侧，而对于薄膜10的第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324的光照射角度α优选在5至30度范围内。
一般，薄膜10保持预定以上的平坦度，但是，如图8的(a)、图8的(b)所示，由于从光源产生的热，上侧或下侧可能发生凸出弯曲等的形象变形。如此，虽微小，但在薄膜10被弯曲的状态下，利用照射角度5度以下的侧光检测异物时，由于薄膜10的样品表面的一部分脱离光照射范围，会发生异物检测被遗漏问题。另外，利用照射角度超过30度的侧光检测异物时，不得不增加光源的设置数量，因此，发生光照射主体310的尺寸变大而整个检测仪的尺寸增大的缺点。本发明通过将第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324的照射角度适用5至30度的范围，从而，具有在薄膜10不完全平坦的情况下，也能防止发生异物检测遗漏，而且，减少发生光照射单元300的尺寸增加，可以更加小型化整个装置的优点。
其次，如图2及图9所示，所述薄膜固定器400隔开设置于光照射单元300的下侧，提供在上部能粘合所述薄膜10的粘合面410，由可以吸收或者以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成。
所述薄膜固定器400可以形成为内部中空的六面体、圆柱体、多面体等形状，在其上面形成用于引导所述薄膜10的粘合位置的导槽420，在所述导槽420形成贯通孔430。另外，当检测人员利用显微镜或者放大镜等检测透明的薄膜10时，在透明的薄膜10的下面有从薄膜固定器400反射的反射光的情况下，会发生光学单元100难以正常观察异物或无法观察的情况，另外，还会发生被附着于薄膜固定器400的内面的异物被误认为样品即薄膜10的异物的问题。本发明为了解决这些误认的发生，将所述薄膜固定器400由可以吸收光或仅以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成。在本发明的实施例中，所述薄膜固定器400可由铝材料制成，通过在其表面(包括内面)进行喷砂处理后进行黑色阳极化处理，来防止光反射。
本发明的实施例中，如图10所示，所述薄膜固定器400可优选具有预定以上的内部区域深度H，以防从光照射单元300发射的光透过薄膜10经过贯通孔430被其内侧底面反射或者散射后，再次进入所述光学单元100的焦点距离以内。即，在本发明中，由于所述薄膜固定器400具有充分的内部深度，因此，存在于薄膜固定器400的内部的异物被附着到薄膜10的下面，由此可以防止与附着在薄膜10的上面的正常检测对象的异物一起检测到的错误发生。
其次，如图1及图2所示，固定器支撑架500在下侧支撑薄膜固定器400，在本发明的实施例中，优选由在与周边空间的空气中悬浮的异物之间可以产生预定以上的静电的材料而制成。
在本发明中，通过将固定器支撑架500适用在与周边空间的空气中悬浮的异物之间产生预定水平以上的静电的材料，防止检测人员及检测工作中产生的异物被转移至薄膜10的表面，具体地，被转移至薄膜10的表面之前，转移至固定器支撑架500侧，从而，可以提高检测可靠性。具体地，固定器支撑架500通过使在检测人员、检测工作中发生的异物被转移至薄膜10之前附着于固定器支撑架500的表面，从而，最小化周边异物被转移至薄膜10。固定器支撑架500，例如固定器支撑架500的材料可适用聚四氟乙烯、PVC、聚苯乙烯(polystyrene)、聚酯(polyester)等。
其次，如图2所示，光遮挡板600遮挡外部光以防除光照射单元300的第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324以外的检测空间周边外部光源发射的光被传递至薄膜10侧，影响异物检测正确度。即，可通过光遮挡板600将光照射单元300的中央空间(薄膜周边空间)造成为一种暗室气氛。
光遮挡板600以预定长度以上延长形成于光照射单元300的外侧，由可以吸收或者以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成，本发明的实施例中，光遮挡板600可由与薄膜固定器400相同/类似的铝材料而制成，在其表面进行喷砂处理后进行黑色阳极化处理，来防止光反射。
另外，如上所述，薄膜10整体上需保持平坦度才能增加异物检测准确度。在本发明中，防止从光照射单元300的第一光源321、第二光源322、第三光源323、第四光源324产生的热被转移至薄膜10侧，并因此热导致薄膜10被弯曲或者受损伤。如上所述，当膜10被热发生弯曲或者受损时，导致光学单元100的焦点发生变动，而发生检测误差。为了弥补所述误差，在本发明中，光遮挡板600和光学机壳200分别由具有预定以上导热性的导热材料而制成，从而，将从光照射单元300产生的热排放至外部。
虽然参照附图及所述优选实施例说明了本发明，但是，本发明不限于此，应由权利要求范围所限定。因此，本技术领域的技术人员在不脱离权利要求范围的技术思想的范围内，可以对本发明进行多种变形及修改。
产业上的可利用性
根据本发明的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，通过将固定器支撑架由在与周边空间悬浮的异物之间可以产生预定以上的静电的材料而制成，从而，可以防止在周边工作空间中悬浮或飞散的异物被转移至薄膜侧，并提高检测可靠性，所以，具有工业利用可能性。
Claims (9)
1.一种透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其用于检测附着于薄膜的表面的异物，其特征在于，包括：
光学单元；
光学机壳，在内侧收容所述光学单元，且形成为贯通形状；
光照射单元，设置于所述光学机壳的下侧，向所述薄膜照射光；以及
薄膜固定器，隔开设置于所述光照射单元的下侧，提供在上部能粘合所述薄膜的粘合面，由可以吸收或者以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成，在其上面形成有用于引导所述薄膜的粘合位置的导槽，在所述导槽形成有用于使从所述光照射单元照射的光通过的贯通孔，
所述薄膜固定器形成为内部中空的六面体、圆柱体、多面体形状，所述薄膜固定器具有预定以上的内部区域深度，以防从所述光照射单元发射的光透过所述薄膜被其内侧地面反射或者散射后，进入所述光学单元的焦点距离以内。
2.根据权利要求1所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，
在所述薄膜固定器的下部还包括用于支撑所述薄膜固定器的固定器支撑架，
所述固定器支撑架由在与周边空间悬浮的异物之间可以产生预定以上的静电的材料而制成。
3.根据权利要求1所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，还包括光遮挡板，所述光遮挡板设置于所述光照射单元的下部，可以遮挡从周边光源发射的光传递至所述薄膜侧，
所述光遮挡板以预定长度以上延长形成于所述光照射单元的外侧，由可以吸收或者以预定比率以下反射光的光吸收材料而制成。
4.根据权利要求3所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，所述薄膜固定器和所述光遮挡板由相同的材料而制成，对表面进行喷砂处理后进行黑色阳极化处理而成。
5.根据权利要求3所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，所述光学机壳和所述光遮挡板分别由具有预定以上导热性的导热材料而制成，可以向外部散发由所述光照射单元产生的热量。
6.根据权利要求1所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，
所述光照射单元，包括：
光照射主体，在与所述薄膜的布置位置相对应的中央区域形成空的空间；
多个光源，设置于所述光照射主体的部分，从多个方向上向所述薄膜照射光；以及
多个光扩散板，用于扩散从所述多个光源发射的光。
7.根据权利要求6所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，
在所述薄膜布置于所述薄膜固定器的上部的状态下，所述多个光源位于所述薄膜的上侧，所述多个光源对所述薄膜的光照射角度在5至30度的范围内。
8.根据权利要求1所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，
在所述光学机壳的下部进一步形成有透明材料的异物坠落防止膜，所述异物坠落防止膜用于防止可能在所述光学机壳的内部发生的异物从所述薄膜的上部坠落。
9.根据权利要求8所述的透明或半透明薄膜的表面异物检测仪，其特征在于，
所述异物坠落防止膜由玻璃、石英、丙烯中的一种材料而制成，并且，可替换地设置在所述光学机壳上。
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