CN112147710B - 一种湿法光胶装置的检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种湿法光胶装置的检测方法及检测装置，用于检测待测物，待测物包括底板、功能件和位于底板与功能件之间的液层，底板与功能件在液层挥发后粘结在一起，检测装置包括：光源和探测器，光源位于底板的侧面或者底板的底面，底板的底面为底板远离功能件一侧的表面；探测器位于底板的底面，检测方法包括：控制光源发出第一光束并入射到底板中；控制探测器接收被待测物反射的光斑；根据探测器接收到的光斑判断是否存在液层；如果探测器接收到的光斑数量大于两个，则确定待测物中存在液层。本发明提供一种湿法光胶装置的检测方法及检测装置，以实现对待测物中液层的检测。

Description

一种湿法光胶装置的检测方法及检测装置

技术领域

本发明实施例涉及光学检测技术，尤其涉及一种湿法光胶装置的检测方法及检测装置。

背景技术

浸没光刻机对平面光栅测量系统的测量行程需求，决定了使用大面积光栅的必要性，而高精度、大面积光栅存在制作难度大、成本高等难点。玻璃材质的小面积光栅采用光胶技术与在大面积(玻璃)底板胶合，使得大面积光栅集成、使用成为可能。光胶技术本质是范德华力作用即分子力粘接，其粘合层的厚度可以忽略不计，且在固化过程中发生较少的变形，可以获得更高的精度。传统的干法光胶技术是将两个干净的平坦表面紧密接触彼此的过程中，通过施加压力，将两个粘接件结合在一起，粘接点从初始接触点迅速蔓延扩大至整个粘接面。由于存在外部力施加和几乎无姿态纠正操作时间，此方法很难满足有粘接精度需求的光栅测量面的集成。

干法光胶技术的改进性方法是湿法光胶技术(可以参见Techniques forSolution Assisted Optical Contacting_NASA(2012))。该方法不需要外力来引发粘合，因而减小了粘接件变形的风险。湿法光胶技术主要是在两粘接件的光胶面之间增加易挥发液体。液体的引入排除了粘接面间的空气，且有间层顺滑作用，使得两粘接件相对姿态调整时间提升至百秒级。随着液体层缓慢蒸发，两粘接件便可粘合在一起。这种方法容易实现光栅在底板上的集成。

受限于反射式光栅的光线和有限的集成可操作区域，两粘接件(例如光栅和底板)间的液层厚度无法通过传统光圈公差的检测手段来检测，因而无法确认其间层中的液体是否挥发完毕。

发明内容

本发明实施例提供一种湿法光胶装置的检测方法及检测装置，以实现对待测物中液层的检测。

第一方面，本发明实施例提供一种湿法光胶检测装置的检测方法，用于检测待测物，所述待测物包括底板、功能件和位于所述底板与所述功能件之间的液层，所述底板与所述功能件在所述液层挥发后粘结在一起，所述检测装置包括：光源和探测器，所述光源位于所述底板的侧面或者所述底板的底面，所述底板的底面为所述底板远离所述功能件一侧的表面；所述探测器位于所述底板的底面；所述检测方法包括：

控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中；

控制所述探测器接收被所述待测物反射的光斑；

根据所述探测器接收到的光斑判断是否存在液层；如果所述探测器接收到的光斑数量大于两个，则确定所述待测物中存在所述液层。

可选地，所述控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出半径小于或者等于1mm的第一光束，并入射到所述底板中。

可选地，所述控制所述光源发出第一光束入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出的第一光束从所述底板的侧面以朝向所述功能件的方向入射到所述底板中。

可选地，所述控制所述光源发出第一光束入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出的第一光束从所述底板远离所述功能件一侧的底面以朝向所述功能件的方向入射到所述底板中。

可选地，所述探测器接收到部分交叠的两个光斑，部分交叠的两个光斑分别为第一光斑和第二光斑，所述第一光斑与所述第二光斑的半径相等；

在确定所述待测物中存在所述液层之后，所述检测方法还包括：

根据所述探测器接收到的所述第一光斑和所述第二光斑之间的间距采用公式1计算得到所述液层的厚度；公式1满足：

其中，S为所述探测器接收到的所述第一光斑和所述第二光斑之间的间距，h为所述液层的厚度，n₁为所述底板的折射率，n₂为所述液层的折射率，θ为所述光源发出的第一光束由所述底板照射到所述液层的入射角，t为所述第一光斑和所述第二光斑的放大倍数。

可选地，在所述根据所述探测器接收到的所述第一光斑和所述第二光斑之间的间距采用公式1计算得到所述液层的厚度之前，还包括：

在所述第一光斑和所述第二光斑的中心连线的方向上，检测到所述第一光斑与所述第二光斑的交叠尺寸小于所述第一光斑的半径时，采用公式2计算所述第一光斑与所述第二光斑之间的间距，公式2满足：

S＝(l-2R)；

其中，l为所述第一光斑与所述第二光斑的边缘上两点之间的最远距离，R为所述第一光斑的半径；

在所述第一光斑和所述第二光斑的中心连线的方向上，检测到所述第一光斑与所述第二光斑的交叠尺寸大于或者等于所述第一光斑的半径时，采用公式3计算所述第一光斑与所述第二光斑之间的间距，公式3满足：

其中，A₁为所述第一光斑与所述第二光斑的交叠面积。

可选地，所述检测装置还包括位于所述底板与所述探测器之间且设置在反射路径上的扩束部件；

在所述根据所述探测器接收到的光斑判断是否存在液层之前，还包括：

控制所述扩束部件对被所述待测物反射的光斑进行扩束放大。

可选地，所述检测装置还包括位于所述底板与所述探测器之间且设置在反射路径上的校准部件；

在所述根据所述探测器接收到的光斑判断是否存在液层之前，所述检测方法还包括：

通过所述校准部件控制被所述待测物反射的光斑垂直地照射到所述探测器上。

可选地，所述检测装置还包括位于所述底板与所述光源之间且设置在入射路径上的分光器件；

所述控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出光束并照射到所述分光器件上以将一个光束分光形成多个平行的第一光束，将多个平行的第一光束入射到所述底板中。

可选地，所述控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中，包括：

控制所述光源在所述底板所在平面内移动，控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中。

第二方面，本发明实施例提供一种湿法光胶的检测装置，用于检测待测物，所述待测物包括底板、功能件和位于所述底板与所述功能件之间的液层，所述底板与所述功能件在所述液层挥发后粘结在一起，所述检测装置包括：光源和探测器，所述光源位于所述底板的侧面或者所述底板的底面，所述底板的底面为所述底板远离所述功能件一侧的表面；所述探测器位于所述底板的底面。

本发明实施例中，通过探测器接收被探测物反射的光源发出的光，可以根据探测器是否接收到被液层的上表面和下表面的反射光斑来判断是否存在液层。如果探测器接收到被液层的上表面和下表面反射的光束，探测器接可以接收到两个以上的光斑，则确定待测物中存在液层；如果探测器接收不到被液层的上表面和下表面反射的光束，探测器接可以接收到1个或者2个光斑。因此可以根据探测器接收到的光斑数量判断是否存在液层。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种待测物的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的底板与功能件随着液层挥发的粘结过程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种湿法光胶检测装置的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种湿法光胶检测装置的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种湿法光胶检测装置的剖面结构示意图；

图6为第一光束照射到底板和功能件形成粘合层的光路示意图；

图7为本发明实施例提供的一种湿法光胶检测装置的检测方法流程图；

图8为光束在液层的上表面和下表面反射的光路示意图；

图9为第一光斑和第二光斑的一种交叠情况示意图；

图10为第一光斑和第二光斑的另一种交叠情况示意图；

图11为被液层的上表面和下表面反射的两条光束之间距离与液层厚度的比值随着液层入射角的变化关系示意图；

图12为光束在液层的上表面和下表面反射的光路简化示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种待测物的立体结构示意图，图2为本发明实施例提供的底板与功能件随着液层挥发的粘结过程示意图，参考图1和图2，待测物10包括底板101、功能件102和位于底板10与功能件102之间的液层103，底板101与功能件102可以具有相同的折射率，底板101与功能件102在液层103挥发后粘结在一起。通过将多个功能件102固定到同一个底板101上，以将多个功能件102拼接为一个大面积的功能件。功能件102例如可以为光栅。液层103挥发后底板101与功能件102通过分子力粘接，并在底板101和功能件102之间形成厚度极小的粘合层100。粘合层100位于XY平面，功能件102和底板10沿Z轴方向叠置。

图3为本发明实施例提供的一种湿法光胶检测装置的剖面结构示意图，参考图3，湿法光胶的检测装置用于检测待测物10，检测装置包括光源20和探测器30，光源20位于底板101的底面，底板101的底面为底板101远离功能件102一侧的表面。探测器30位于底板101的底面。

参考图3，光源20发出第一光束201照射到底板101的底面时，被液层103的下表面反射后产生第一液层反射光束202，被液层103的上表面反射后产生第二液层反射光束203，被功能件102远离底板101一侧的表面反射后产生功能件反射光束204，被底板101远离功能件102一侧的表面反射后产生底板反射光束205，探测器30可以接收到4个光斑。如果光源20发出第一光束201不照射到液层103上，第一光束201照射到粘合层100时将不产生第一液层反射光束202和第二液层反射光束203，探测器30可以接收到2个光斑。因此可以根据探测器30接收到的光斑数量判断是否存在液层103。

图4为本发明实施例提供的另一种湿法光胶检测装置的剖面结构示意图，参考图4，图4中省略了待测物10中的功能件102、液层103和粘合层100。检测装置包括光源20和探测器30，光源20位于底板101的侧面。探测器30位于底板101的底面。底板101的侧面用于连接底板101的底面和底板101邻近功能件102一侧的表面。可选地，底板101的底面与底板102的侧面相互垂直。

参考图4，光源20发出第一光束201照射到底板101的侧面时，如果第一光束201照射到液层103，则探测器30可以接收到第一液层反射光束202、第二液层反射光束203和功能件反射光束204，即探测器30可以接收到3个光斑。如果光源20发出第一光束201不照射到液层103上，第一光束201照射到粘合层100时将不产生第一液层反射光束202和第二液层反射光束203，探测器30可以接收到1个光斑。因此可以根据探测器30接收到的光斑数量判断是否存在液层103。

需要说明的是，探测器30位于底板101的底面，探测器30接收到是朝向底板101的底面出射的光线。在一实施方式中，探测器30可以具有较大的接收面，探测器30能够同时接收到朝向底板101的底面出射的所有光线。示例性地，探测器30能够同时接收第一液层反射光束202、第二液层反射光束203、功能件反射光束204和底板反射光束205。在另一实施方式中，探测器30可以具有较小的接收面，通过移动探测器30来使其能够接收到朝向底板101的底面出射的所有光线。另外，液层103厚度较大的部分产生的第一液层反射光束202和第二液层反射光束203距离较远，从而在探测器30上形成的两个光斑相互分离。液层103厚度较小的部分产生的第一液层反射光束202和第二液层反射光束203距离较近，从而在探测器30上形成的两个光斑相互交叠，形成一个亮区域。该亮区域由于是两个光斑交叠形成，且在形状上可以与单个光斑进行分辨，本发明各实施例中，将第一液层反射光束202和第二液层反射光束203在探测器30上形成的亮区域称为两个光斑。

本发明实施例中，湿法光胶检测装置包括光源和探测器，探测器接收被探测物反射的光源发出的光。可以根据探测器是否接收到被液层的上表面和下表面的反射光斑来判断是否存在液层。如果探测器接收到被液层的上表面和下表面反射的光束，探测器接可以接收到两个以上的光斑，则确定待测物中存在液层；如果探测器接收不到被液层的上表面和下表面反射的光束，探测器接可以接收到1个或者2个光斑。因此可以根据探测器接收到的光斑数量判断是否存在液层。

图5为本发明实施例提供的另一种湿法光胶检测装置的剖面结构示意图，参考图5，检测装置还包括位于底板101与探测器30之间且设置在反射路径上的扩束部件60。扩束部件60用于放大光斑的半径以及放大光斑的面积，以便于根据探测到的光斑计算相邻两光斑之间的间距。

可选地，参考图5，检测装置还包括位于底板101与探测器30之间且设置在反射路径上的校准部件70，校准部件70用于使光束垂直照射到探测器30，以便使探测器30接收到圆形光斑而不是椭圆形光斑。扩束部件60可以位于探测器30与校准部件70之间。在其他实施方式中，校准部件70可以位于探测器30与扩束部件60之间。

可选地，参考图5，检测装置还包括位于底板101与光源20之间且设置在入射路径上的分光器件50。分光器件50用于将一条光束变为多条相互平行的光束。分光器件50例如可以为衍射光栅。

可选地，参考图5，检测装置还包括位于底板101与光源20之间且设置在入射路径上的光线角度偏转部件40，光线角度偏转部件40有利于实现第一光束201入射到底板101的入射角的调整。光线角度偏转部件40可以位于分光器件50与光源20之间。在其他实施方式中，分光器件50可以位于光线角度偏转部件40与光源20之间。

可选地，检测装置还包括扫描机械装置(图5中未示出)，扫描机械装置与光源20以及探测器30机械连接，用于移动光源20和探测器30。

需要说明的是，光源20位于底板101的侧面的湿法光胶检测装置中，也可以包括扩束部件60、校准部件70、分光器件50、光线角度偏转部件40和扫描机械装置中的至少一个。

图6为第一光束照射到底板和功能件形成粘合层的光路示意图，参考图6，由于粘合层100的厚度极小，粘合层100对于光束的反射可忽略不计，也就是说，照射到粘合层100的光束直接穿过粘合层100并继续传播，粘合层100不影响光束的传播路径。而液层103的上表面和下表面则对光束具有反射作用，且由于液层103的厚度比较薄，导致被液层103的上表面和下表面反射的两个光斑局部交叠。其中，液层103的上表面指的是液层103远离底板101的一侧表面，液层103的下表面指的是液层103邻近底板101的一侧表面。可见，存在液层103的位置和存在粘合层100的位置具有不同的光束反射效果。

本发明实施例还提供一种湿法光胶检测装置的检测方法，用于检测待测物。本发明实施例提供的检测方法基于上述湿法光胶检测装置实现。图7为本发明实施例提供的一种湿法光胶检测装置的检测方法流程图，参考图1-图7，检测方法包括如下步骤：

S110、控制光源20发出第一光束201并入射到底板101中。

S120、控制探测器30接收被待测物10反射的光斑。

S130、根据探测器30接收到的光斑判断是否存在液层103。如果探测器30接收到的光斑数量大于两个，则确定待测物10中存在液层103。本发明实施例中，通过探测器接收被探测物反射的光源发出的光，可以根据探测器是否接收到被液层的上表面和下表面的反射光斑来判断是否存在液层。如果探测器接收到被液层的上表面和下表面反射的光束，探测器接可以接收到两个以上的光斑，则确定待测物中存在液层；如果探测器接收不到被液层的上表面和下表面反射的光束，探测器接可以接收到1个或者2个光斑。因此可以根据探测器接收到的光斑数量判断是否存在液层。

另外，还可以有其他一些可选的判断液层是否存在的方法。由于被液层的上表面和下表面反射的光束从已知厚度的底板中出射的出射位置，相对于入射光的入射位置的距离是固定的，而其他不是被液层的上表面和下表面反射的光束的出射位置则远离被液层的上表面和下表面反射的光束的出射位置。因此可以根据出射位置与入射位置之间的距离来判断探测器接收到的反射光是否是液层的上表面和下表面反射的光束。如果是液层的上表面和下表面反射的光束，则确定待测物中存在液层；如果不是液层的上表面和下表面反射的光束，则确定待测物的被探测位置不存在液层，进一步地，可以通过扫描待测物的所有位置来判断待测物中是否存在液层。

可选地，控制光源20发出第一光束201并入射到底板101中(即步骤S110)，包括：

S111、控制光源20发出半径小于或者等于1mm的第一光束201，并入射到底板101中。由于第一光束201的半径越大，导致探测器30接收到的被液层103反射的两个反射光束(分别为第一液层反射光束202和第二液层反射光束203，第一液层反射光束202为被液层103下表面反射的光束，第二液层反射光束203为被液层103上表面反射的光束)的半径越大，且第一液层反射光束202和第二液层反射光束203在探测器30上形成光斑的交叠程度越大，以至于第一液层反射光束202和第二液层反射光束203重合，第一液层反射光束202和第二液层反射光束203在探测器30上形成光斑难以分辨。本发明实施例中，采用半径小于或者等于1mm的第一光束201，保证了第一液层反射光束202和第二液层反射光束203具有较小的半径，避免了第一液层反射光束202和第二液层反射光束203在探测器30上形成光斑难以分辨的情况。

可选地，控制光源20发出第一光束201并入射到底板101中(即步骤S110)，包括：

S112、控制光源20发出的第一光束201从底板101的侧面以朝向功能件102的方向入射到底板101中。光源20发出第一光束201照射到底板101的侧面时，光源20发出第一光束201被功能件102远离底板101一侧的表面反射后产生功能件反射光束204。由于底板101和功能件102的厚度大于液层103的厚度，底板101和功能件102的厚度较大，功能件反射光束204和第一液层反射光束202以及第二液层反射光束203被从空间上分开的较远，功能件反射光束204不会与第一液层反射光束202或者第二液层反射光束203产生交叠。本发明实施例中，光源20位于底板101的侧面，且从底板101的侧面入射第一光束201到底板101中，从而可以在不增加底板101长度(底板101沿X方向的长度)的基础上，使入射光束在底板101以及液层103中具有较长的传播路径，从而可以实现大倾斜角度下的液层检测。

可选地，控制光源20发出第一光束201并入射到底板101中(即步骤S110)，包括：

S113、控制光源20发出的第一光束201从底板101远离功能件102一侧的底面以朝向功能件102的方向入射到底板101中。光源20发出第一光束201照射到底板101的底面时，被底板101远离功能件102一侧的表面反射后产生底板反射光束205。底板反射光束205和功能件反射光束204被从空间上分开的较远，底板反射光束205不会与功能件反射光束204产生交叠。底板反射光束205和第一液层反射光束202以及第二液层反射光束203被从空间上分开的较远，底板反射光束205不会与第一液层反射光束202或者第二液层反射光束203产生交叠。功能件反射光束204和第一液层反射光束202以及第二液层反射光束203被从空间上分开的较远，功能件反射光束204不会与第一液层反射光束202或者第二液层反射光束203产生交叠。

图8为光束在液层的上表面和下表面反射的光路示意图，图9为第一光斑和第二光斑的一种交叠情况示意图，图10为第一光斑和第二光斑的另一种交叠情况示意图，参考图8、图9和图10，由于液层103的厚度较小，在一个局部小范围的区域内液层103的厚度变化极小，因此局部小范围的区域内可以将液层103作为平行平板处理。第一液层反射光束202和第二液层反射光束203可以被看做是两条相互平行的光束，且第一液层反射光束202和第二液层反射光束203的半径相等。第一液层反射光束202在探测器30上形成的光斑为第一光斑301，第二液层反射光束203在探测器30上形成的光斑为第二光斑302，第一光斑301和第二光斑302可以部分交叠，也就是说，部分交叠的两个光斑分别为第一光斑301和第二光斑302。第一光斑301与第二光斑302的半径相等。在其他实施方式中，第一光斑301和第二光斑302也可以不交叠。

可选地，在确定待测物10中存在液层103之后(即步骤S130之后)，检测方法还包括如下步骤：

S142、根据探测器30接收到的第一光斑301和第二光斑302之间的间距采用公式1计算得到液层103的厚度。公式1满足：

其中，S为探测器30接收到的第一光斑301和第二光斑302之间的间距，h为液层的厚度，n₁为底板101的折射率，n₂为液层103的折射率，θ为光源20发出的第一光束201由底板101照射到液层103的入射角，t为第一光斑301和第二光斑302的放大倍数。

本发明实施例中，在确定待测物10中存在液层103之后，还可以对液层103的厚度进行探测。

可选地，在根据探测器30接收到的第一光斑301和第二光斑302之间的间距采用公式1计算得到液层103的厚度之前(即步骤S142之前)，检测方法还包括如下步骤：

S141、在第一光斑301和第二光斑302的中心连线的方向上，检测到第一光斑301与第二光斑302的交叠尺寸小于第一光斑301的半径时，采用公式2计算第一光斑301与第二光斑302之间的间距，公式2满足：

S＝(l-2R) (2)

其中，l为第一光斑301与第二光斑302的边缘上两点之间的最远距离，R为第一光斑301的半径，R也为第二光斑302的半径。

在第一光斑301和第二光斑302的中心连线的方向上，检测到第一光斑301与第二光斑302的交叠尺寸大于或者等于第一光斑301的半径时，采用公式3计算第一光斑301与第二光斑302之间的间距，公式3满足：

其中，A₁为第一光斑301与第二光斑302的交叠面积。

如果以第一光斑301和第二光斑302的中心为基准，来测量得到第一光斑301和第二光斑302之间的距离S，由于第一光斑301和第二光斑302的中心不易寻找，且往往存在偏差，导致获取的第一光斑301和第二光斑302之间的距离S的精确度不高。本发明实施例中，在第一光斑301和第二光斑302交叠程度较小时，以第一光斑301和第二光斑302的边缘为基准计算得到第一光斑301和第二光斑302之间的距离S，由于第一光斑301和第二光斑302的边缘为亮区域和暗区域的边界线，比较清晰，提高了获取第一光斑301和第二光斑302之间的距离S的精确度。在第一光斑301和第二光斑302交叠程度较大时，第一光斑301和第二光斑302的交叠区域存在干涉条纹，第一光斑301和第二光斑302不交叠的区域无干涉条纹，本发明实施例不是以干涉条纹的数量、干涉条纹的宽度或者相邻干涉条纹之间的间距为基准，而是以存在干涉条纹的区域的面积为基准，计算得到第一光斑301和第二光斑302之间的距离S。第一光斑301和第二光斑302交叠程度较小时，存在干涉条纹的区域的面积较小，探测误差较大；第一光斑301和第二光斑302交叠程度较大时，存在干涉条纹的区域的面积较大，探测误差较小。第一光斑301和第二光斑302交叠程度较大时，获取第一光斑301和第二光斑302的交叠面积，相对于根据第一光斑301和第二光斑302的边缘来说，进一步提高了获取的第一光斑301和第二光斑302之间的距离S的精确度。

需要说明的是，在其他实施方式中，在第一光斑301和第二光斑302的中心连线的方向上，检测到第一光斑301与第二光斑302的交叠尺寸小于第一光斑301的半径时，也可以采用公式3计算第一光斑301与第二光斑302之间的间距S。在第一光斑301和第二光斑302的中心连线的方向上，检测到第一光斑301与第二光斑302的交叠尺寸大于或者等于第一光斑301的半径时，也可以采用公式2计算第一光斑301与第二光斑302之间的间距S，本发明实施例对此不做限定。

参考图10，第一光斑301与第二光斑302的交叠面积A₁满足公式4：

其中，γ为第一光斑301和第二光斑302边缘的交点与第一光斑301中心所成的夹角。γ和S满足公式5：

S＝2Rsinγ (5)

将公式4和公式5联立并消除其中的γ后可以得到公式3。

参考图8和图9，第一液层反射光束202和第二液层反射光束203之间的间距为a，a和S满足公式6：

S＝a·t (6)

根据公式1和公式6可得公式7：

图11为被液层的上表面和下表面反射的两条光束之间距离与液层厚度的比值随着液层入射角的变化关系示意图，其中，以公式7中的n₁为1.542，n₂为1.3641为例得出如图11所示的曲线，参考图11，第一液层反射光束202和第二液层反射光束203之间的间距为a，液层103的厚度为h，a/h随着液层入射角θ的变化而变化。θ≥46.93°时，a/h大于或者等于2。θ＝62.07°时，a/h约为20。在θ＝62.2062°时，a/h约为100。随着液层入射角θ的进一步增加，a/h先上升后下降。受限于全反射现象(底板101的折射率n₁大于液层103的折射率n₂，液层入射角θ过大时会发生全反射)，液层入射角θ不能持续增大。第一液层反射光束202和第二液层反射光束203之间的间距a与液层的厚度h两者的比值(a/h)反映出液层入射角θ对于液层103的厚度h具有放大的效果。进一步地，可见，为了使a/h大于或者等于2，使第一液层反射光束202和第二液层反射光束203之间的间距不以至于过小，θ需要满足：θ≥46.93°，液层入射角θ较大，因此需要实现大倾斜角度下的液层103检测，需要使入射光束在底板101以及液层103中具有较长的传播路径，因此第一光束201由底板101的侧面入射到底板101中是一种优选的实施方式。

参考图4，光源20发出第一光束201以入射角β从底板101的侧面入射到底板101中，即底板入射角为β。底板入射角为β和液层入射角θ满足公式8：

进而可以根据公式8以及底板入射角β计算得到液层入射角θ，也就是说，可以通过控制底板入射角β来控制液层入射角θ。

可选地，检测装置还包括位于底板101与探测器30之间且设置在反射路径上的扩束部件60。在根据探测器30接收到的光斑判断是否存在液层103之前(即步骤S130之前)，检测方法还包括如下步骤：

S121、控制扩束部件60对被待测物10反射的光斑进行扩束放大。扩束部件60的扩束放大倍率即为第一光斑301和第二光斑302的放大倍数t。第一液层反射光束202和第二液层反射光束203之间的间距a，经过扩束部件60的扩束放大且被探测器30接收后，第一光斑301与第二光斑302的半径被放大，第一光斑301与第二光斑302之间的距离S相对于a被放大，以便于根据探测到的光斑计算相邻两光斑之间的间距。

可选地，检测装置还包括位于底板101与探测器30之间且设置在反射路径上的校准部件70。在根据探测器30接收到的光斑判断是否存在液层103之前(即步骤S130之前)，检测方法还包括如下步骤：

S122、通过校准部件70控制被待测物10反射的光斑垂直地照射到探测器30上。本发明实施例中，通过校准部件70控制被待测物10反射的光斑垂直地照射到探测器30上，以便使探测器30接收到圆形光斑而不是椭圆形光斑。

可选地，检测装置还包括位于底板101与光源20之间且设置在光斑的入射路径上的分光器件50。控制光源20发出第一光束201并入射到底板101中(即S110)，包括如下步骤：

S114、控制光源20发出光束并照射到分光器件50上以将一个光束分光形成多个平行的第一光束201，将多个平行的第一光束201入射到底板201中。本发明实施例中，通过分光器件50将光源20发的一条光束变为多条相互平行的第一光束201，多条相互平行的第一光束201入射到底板101中。因此，探测器30可以接收到阵列排布的多个第一光斑301和第二光斑302，增加了对液层103的探测区域，多条相互平行的第一光束201可以照射到液层103所在的任一位置，探测粘合层100和液层103的交界，获取液层103的所在位置以及覆盖面积。

可选地，控制光源20发出第一光束201并入射到底板101中(即步骤S110)，包括如下步骤：

S115、控制光源20在底板101所在平面(XY平面)内移动，控制光源20发出第一光束201并入射到底板101中。检测装置还包括扫描机械装置，扫描机械装置与光源20以及探测器30机械连接，扫描机械装置控制光源20在底板101所在平面内移动，从而使照射到液层103的光束在底板101所在平面内移动，以遍历扫描液层103所在的任一位置，探测粘合层100和液层103的交界，获取液层103的所在位置以及覆盖面积。

图12为光束在液层的上表面和下表面反射的光路简化示意图，本发明实施例还结合图12给出了公式(1)的推导过程，图12中，n₁为底板的折射率，n₂为液层的折射率，功能件的折射率也为n₁。公式(1)的推导过程如下：

由snell定律得：n₁sinθ₁＝n₂sinθ₂

根据图12中几何关系可得：a＝j·cosθ₁，j＝2h·tanθ₂；

其中，a为光线入射液层区域后两反射光线的平行间距(在光线入射小面积区域内，液层上下表面近似认为是平行的)；j是光线入射液层区域后两反射光线的出射点距离。θ₁为由底板照射到液层的入射角，θ₂为由底板照射到液层的折射角。

进一步地，可得：a＝2h·tanθ₂·cosθ₁；

所以

为表达的统一性：

进一步地，将θ₁采用θ替换，并结合公式S＝a·t可得到公式(1)，即可得：

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种湿法光胶检测装置的检测方法，用于检测待测物，所述待测物包括底板、功能件和位于所述底板与所述功能件之间的液层，所述底板与所述功能件在所述液层挥发后粘结在一起，其特征在于，所述检测装置包括：光源和探测器，所述光源位于所述底板的侧面或者所述底板的底面，所述底板的底面为所述底板远离所述功能件一侧的表面；所述探测器位于所述底板的底面；所述检测方法包括：

控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中；

控制所述探测器接收被所述待测物反射的光斑；

根据所述探测器接收到的光斑判断是否存在液层；如果所述探测器接收到的光斑数量大于两个，则确定所述待测物中存在所述液层。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出半径小于或者等于1mm的第一光束，并入射到所述底板中。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述控制所述光源发出第一光束入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出的第一光束从所述底板的侧面以朝向所述功能件的方向入射到所述底板中。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述控制所述光源发出第一光束入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出的第一光束从所述底板远离所述功能件一侧的底面以朝向所述功能件的方向入射到所述底板中。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述探测器接收到部分交叠的两个光斑，部分交叠的两个光斑分别为第一光斑和第二光斑，所述第一光斑与所述第二光斑的半径相等；

在确定所述待测物中存在所述液层之后，所述检测方法还包括：

根据所述探测器接收到的所述第一光斑和所述第二光斑之间的间距采用公式1计算得到所述液层的厚度；公式1满足：

其中，S为所述探测器接收到的所述第一光斑和所述第二光斑之间的间距，h为所述液层的厚度，n₁为所述底板的折射率，n₂为所述液层的折射率，θ为所述光源发出的第一光束由所述底板照射到所述液层的入射角，t为所述第一光斑和所述第二光斑的放大倍数。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，在所述根据所述探测器接收到的所述第一光斑和所述第二光斑之间的间距采用公式1计算得到所述液层的厚度之前，还包括：

在所述第一光斑和所述第二光斑的中心连线的方向上，检测到所述第一光斑与所述第二光斑的交叠尺寸小于所述第一光斑的半径时，采用公式2计算所述第一光斑与所述第二光斑之间的间距，公式2满足：

S＝(l-2R)；

其中，l为所述第一光斑与所述第二光斑的边缘上两点之间的最远距离，R为所述第一光斑的半径；

在所述第一光斑和所述第二光斑的中心连线的方向上，检测到所述第一光斑与所述第二光斑的交叠尺寸大于或者等于所述第一光斑的半径时，采用公式3计算所述第一光斑与所述第二光斑之间的间距，公式3满足：

其中，A₁为所述第一光斑与所述第二光斑的交叠面积。

7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测装置还包括位于所述底板与所述探测器之间且设置在反射路径上的扩束部件；

在所述根据所述探测器接收到的光斑判断是否存在液层之前，还包括：

控制所述扩束部件对被所述待测物反射的光斑进行扩束放大。

8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测装置还包括位于所述底板与所述探测器之间且设置在反射路径上的校准部件；

在所述根据所述探测器接收到的光斑判断是否存在液层之前，所述检测方法还包括：

通过所述校准部件控制被所述待测物反射的光斑垂直地照射到所述探测器上。

9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测装置还包括位于所述底板与所述光源之间且设置在入射路径上的分光器件；

所述控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中，包括：

控制所述光源发出光束并照射到所述分光器件上以将一个光束分光形成多个平行的第一光束，将多个平行的第一光束入射到所述底板中。

10.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中，包括：

控制所述光源在所述底板所在平面内移动，控制所述光源发出第一光束并入射到所述底板中。

11.一种湿法光胶的检测装置，用于检测待测物，所述待测物包括底板、功能件和位于所述底板与所述功能件之间的液层，所述底板与所述功能件在所述液层挥发后粘结在一起，其特征在于，所述检测装置包括：光源和探测器，所述光源位于所述底板的侧面或者所述底板的底面，所述底板的底面为所述底板远离所述功能件一侧的表面；所述探测器位于所述底板的底面；

所述光源用于发出第一光束并入射到所述底板中；

所述探测器用于接收被所述待测物反射的光斑，所述光斑用于判断是否存在液层；如果所述探测器接收到的光斑数量大于两个，则确定所述待测物中存在所述液层。

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