CN111854652A - 一种吸附板平面度检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸附板平面度检测装置及检测方法，包括基座；X轴模组，X轴模组沿着基座的方向水平设置；Y轴模组，检测Y轴模组垂直设置在X滑块上；Z轴模组，Z轴模组与Y轴滑板连接；检测模组，检测模组设置在Z轴模组上，检测模组包括检光栅尺、读数头，坐标针，坐标针对正设置在吸附板的上方。根据本发明实施例的吸附板平面度检测装置及检测方法，能够精确测量吸附板的平面度，且测量精度优于人工测量，有效解决了吸附板平面度低造成生产作业良品率低的问题。

Description

一种吸附板平面度检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种吸附板平面度检测装置及其检测方法。

背景技术

在半导体行业中，常采用对待加工产品进行吸附定位，再对其进行加工的操作，如吸附基片后进行基片点胶加工，通常，吸附基片需要吸附板，而吸附板的平整度会影响基片点胶加工的精度，因此，亟需一种能够精准判断吸附板平面度的方法来筛选平面度高的吸附板。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种吸附板平面度检测装置及其检测方法，能够测量吸附板的平面度，避免吸附板平面度不达标造成加工作业失败的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的一种吸附板平面度检测装置，包括：

基座，所述基座与坐标系中X轴方向一致；

X轴模组，所述X轴模组包括X轴轨道、X轴电机和X滑块；所述X轴轨道沿着所述基座方向设置；所述X轴电机驱动所述X滑块沿着所述X轴轨道移动；

Z轴模组，所述Z轴模组包括Z轴轨道、Z轴电机、Z轴滑块；所述Z轴轨道沿着所述坐标系中Z轴方向垂直设置在所述X滑块上；所述Z轴电机驱动所述Z轴滑块沿着所述Z轴轨道移动；

Y轴模组，所述Y轴模组包括Y轴轨道、Y轴电机、Y轴滑块和Y轴滑板；所述检测Y轴轨道沿着所述坐标系中Y轴方向垂直设置在所述Z滑块上；所述Y轴电机驱动所述Y轴滑块沿着所述Y轴轨道移动；

检测模组，所述检测模组与所述Y轴滑板连接；所述检测模组包括检光栅尺、读数头，坐标针，所述坐标针对正设置在吸附板的上方。

优选地，装置还包括控制器，所述控制器与所述电机连接。

优选地，所述检测模组设有三个光栅尺，第一光栅尺沿着所述X轴轨道设置，第二光栅尺沿着Z轴轨道设置，第三光栅尺沿着所述Y轴轨道设置。

优选地，所述检测模组设有三个读数头，第一读数头用于读取所述第一光栅尺的数值，第二读数头用于读取所述第二光栅尺的数值，第三读数头用于读取所述第三光栅尺的数值。

根据本发明第二方面实施例的一种吸附板平面度的检测方法，应用于上述任一项所述的吸附板平面度检测装置，方法包括：

步骤1，将吸附板放置在检测区域，并将X轴轨道、Y轴轨道、Z轴轨道移动至零位；

步骤2，标定所述吸附板的四个顶角在所述X轴轨道、Y轴轨道上的坐标；

步骤3，向控制器输入所述四个顶角的X轴、Y轴坐标，所述控制器驱动X轴模组、Y轴模组分别沿着所述X轴轨道、Y轴轨道向所述吸附板的所述四个顶角位置移动；

步骤4，所述X轴模组、Y轴模组运动到所述吸附板的第一顶角位置时，所述Z轴模组竖直向下运动，带动所述检测模组竖直向下运动，直到所述检测模组的坐标针戳到所述吸附板且Z轴模组的Z轴电机受到阻力电流持续上升，所述控制器实时读取所述Z轴电机受到阻力触发的电流值；

步骤5，将步骤4中所述控制器读取的所述电流值与第一阈值比较，当所述电流值大于所述第一阈值时，则判断所述第一顶角位置的测量高度完成，并通过所述读数头读取所述第一顶角的Z轴高度值；

步骤6，重复步骤、依次获取所述吸附板余下三个顶角位置的Z轴高度值，计算所述吸附板的所述四个顶角位置的Z轴高度值的差值，若所述差值小于第二阈值，则判断所述吸附板调平。

优选地，所述吸附板设置在所述检测区域位于所述基座第一边的外沿且位于所述坐标针的正下方。

优选地，通过光学传感器对所述X轴轨道、Y轴轨道、Z轴轨道三轴归零。

优选地，上述步骤4中，所述Z轴模组以速度环模式竖直向下运动。

优选地，上述步骤2中，手动标定四个顶角位置的X轴、Y轴的坐标分别是(X1,Y1)、(X1,Y2)、(X2,Y1)、(X2,Y2)。

优选地，所述Z轴电机受到阻力电流持续上升，当所述电流值大于所述第一阈值时，所述Z轴电机停止运动。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

根据本发明实施例的吸附板平面度检测装置及检测方法，能够精确测量吸附板的平面度，且测量精度优于人工测量，有效解决了吸附板平面度低造成生产作业良品率低的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一种吸附板平面度检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一种吸附板平面度检测装置的局部结构示意图；

图3为本发明实施例一种吸附板平面度的检测方法的流程图。

附图标记：

100、基座；

200、X轴模组；210、X轴轨道；220、X轴滑块；

300、Z轴模组；310、Z轴轨道；320、Z轴滑块；

400、Y轴模组；410、Y轴轨道；420、Y轴滑块；430、Y轴滑板；

500、检测模组；510、读数头；520、坐标针；

600、吸附板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述根据本发明第一方面实施例的水冷热屏用清洁装置。

如图1、2所示，根据本发明第一方面实施例的吸附板平面度检测装置，包括基座100、X轴模组200、Z轴模组300、Y轴模组400和检测模组500。

具体地，基座100与坐标系中X轴方向一致，X轴模组200，X轴模组200包括X轴轨道210、X轴电机(未图示)和X滑块220；X轴轨道210沿着基座100方向设置；X轴电机驱动X滑块220沿着X轴轨道210移动，Z轴模组300包括Z轴轨道310、Z轴电机(未图示)、Z轴滑块320，Z轴轨道310沿着坐标系中Z轴方向垂直设置在X滑块220上，Z轴电机驱动Z轴滑块320沿着Z轴轨道310移动。Y轴模组400包括Y轴轨道410、Y轴电机(未图示)、Y轴滑块420和Y轴滑板430；检测Y轴轨道410沿着坐标系中Y轴方向垂直设置在Z滑块320上；Y轴电机驱动Y轴滑块420沿着Y轴轨道410移动，检测模组500与Y轴滑板430连接；检测模组500包括检光栅尺(未图示)、读数头510，坐标针520，坐标针520对正设置在吸附板600的上方。

也就是说，通过在同一个坐标系中设置X、Y、Z轴模组，实现了检测模组500在三维空间中的移动，可以根据实际的需要移动到吸附板600的各个位置，提高了检测吸附板600平面度的精准性。

根据本申请的一个实施例，装置还包括控制器，控制器与电机连接，由此控制器可以精准控制X、Y、Z轴模组移动到指定位置，例如，X、Y、Z轴模组沿着X、Y、Z轴轨道310移动至吸附板600的四个顶角位置。

根据本申请的一个实施例，电机是棒状电机，棒状电机具有体型小的优点，可以内置在X、Y、Z轴模组中，减小整个装置的体积，提高了空间利用率。

根据本申请的一个实施例，检测模组500设有三个光栅尺，其中，三个光栅尺分别与X轴、Y轴、Z轴对应设置，第一光栅尺沿着X轴轨道210设置，第二光栅尺沿着Z轴轨道310设置，第三光栅尺沿着Y轴轨道410设置。

根据本申请的一个实施例，检测模组500设有三个读数头510，第一读数头510用于读取第一光栅尺的数值，第二读数头510用于读取第二光栅尺的数值，第三读数头510用于读取第三光栅尺的数值，也就是说，当X、Y、Z轴模组在控制器的驱动下移动到指定位置时，读数头510读取对应X轴、Y轴、Z轴光栅尺的数值，即获取到该指定位置的当前X、Y、Z轴坐标。

由此，根据本申请实施例的吸附板600平面度检测装置，可以获取待检测吸附板600上任一点位的坐标，其中，X、Y、Z轴模组在X轴轨道210、Y轴轨道420、Z轴轨道310上运行的距离，可以通过读数头510读取光栅尺获得，即是该位置的X、Y、Z轴坐标。

根据本发明第二方面实施例的吸附板600平面度的检测方法，应用于上述任一项所述的吸附板600平面度检测装置，如图3所示，方法包括：

步骤S100，将吸附板600放置在检测区域，并将X轴轨道210、Y轴轨道410、Z轴轨道310移动至零位。其中，可以通过光学传感器对X轴、Y轴、Z轴三轴调零，当X、Y、Z轴模组沿着轨道移动到零点位置时，会把光学传感器的接收的光遮掉，此时，即认为X、Y、Z轴模组归零，完成了X、Y、Z轴的调零工作。

步骤S200，标定吸附板600的四个顶角在X轴轨道210、Y轴轨道410上的坐标，其中，手动标定四个顶角位置的X轴、Y轴的坐标，分别标识为(X1,Y1)、(X1,Y2)、(X2,Y1)、(X2,Y2)，由于吸附板600是标准的长方体，所以吸附板600四个顶角位置的坐标手动标定两次X轴坐标，两次Y轴坐标，互相组合即可以获得四个顶角的坐标。

步骤S300，向控制器输入四个顶角的X、Y坐标，控制器驱动X轴模组200、Y轴模组400分别沿着X轴轨道210、Y轴轨道410向吸附板600的四个顶角位置移动。其中，X轴滑块220带动Z轴模组300沿着X轴方向移动，Z轴滑块320带动Y轴模组400沿着Z轴方向移动，Y轴滑板430带动检测模组500移动，最终，检测模组500可以沿着X轴、Y轴、Z轴移动到任意一个三维坐标点。

步骤S400，X轴模组200、Y轴模组400运动到吸附板600的第一顶角位置时，Z轴模组300竖直向下运动，带动检测模组500竖直向下运动，直到检测模组500的坐标针520戳到吸附板600且Z轴模组300的Z轴电机受到阻力电流持续上升，控制器实时读取Z轴电机受到阻力触发的电流值。

步骤S500，将步骤4中控制器读取的电流值与第一阈值比较，当电流值大于第一阈值时，则判断第一顶角位置的测量高度完成，并通过读数头510读取第一顶角的Z轴高度值，用Z1标识。

步骤S600，重复步骤3、4依次获取吸附板600余下三个顶角位置的Z轴高度值，分别用Z2、Z3、Z4标识，计算吸附板600的四个顶角位置的Z轴高度值的差值，也就是说，如果Z1、Z2、Z3、Z4之间的差值小于第二阈值，则判断吸附板600调平，例如，第二阈值设置为0.001mm，当Z1、Z2、Z3、Z4之间两两比较的差值小于0.001mm，则判断该吸附板600的平面度符合标准。

根据本申请的一个实施例，吸附板600设置在检测区域位于基座100第一边的外沿且位于坐标针520420的正下方，其中，为了保证准确检测吸附板600平面度，在放置吸附板600位置时，要严格按照坐标系中设置X、Y、Z轴方向放置，也就是说，吸附板600的第一边紧贴着基座100，并且与基座100的第一边齐平，也就是和X轴齐平，由此，检测模组500获得的吸附板600的坐标才准确。

根据本申请的一个实施例，步骤4中，Z轴模组300以速度环模式竖直向下运动，其中，速度环模式可以减少中间模组传动过程中的误差，增加了整个Z轴模组300的移动精度。

根据本申请的一个实施例，Z轴电机受到阻力电流持续上升，当电流值大于第一阈值时，Z轴电机停止运动，也就是说，当Z轴模组300竖直向下运动时，传动给检测模组500数值向下移动，坐标针520戳到吸附板600受到阻力，这个时候，Z轴模组300也受到阻力，Z轴电机受到阻力电流持续上升，为了避免损伤Z轴电机，设定当Z轴电机受到阻力触发的电流值大于第二阈值时，则自动断电停止电机运动。

根据本发明实施例的吸附板平面度检测装置及检测方法，能够精确测量吸附板的平面度，且测量精度优于人工测量，有效解决了吸附板平面度低造成生产作业良品率低的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种吸附板平面度检测装置，其特征在于，包括：

基座(100)，所述基座(100)与坐标系中X轴方向一致；

X轴模组(200)，所述X轴模组(200)包括X轴轨道(210)、X轴电机和X滑块(220)；所述X轴轨道(210)沿着所述基座(100)方向设置；所述X轴电机驱动所述X滑块(220)沿着所述X轴轨道(210)移动；

Z轴模组(300)，所述Z轴模组(300)包括Z轴轨道(310)、Z轴电机、Z轴滑块(320)；所述Z轴轨道(310)沿着所述坐标系中Z轴方向垂直设置在所述X滑块(220)上；所述Z轴电机驱动所述Z轴滑块(320)沿着所述Z轴轨道(310)移动；

Y轴模组(400)，所述Y轴模组(400)包括Y轴轨道(410)、Y轴电机、Y轴滑块(420)和Y轴滑板(430)；所述检测Y轴轨道(410)沿着所述坐标系中Y轴方向垂直设置在所述Z滑块(320)上；所述Y轴电机驱动所述Y轴滑块(420)沿着所述Y轴轨道(410)移动；

检测模组(500)，所述检测模组(500)与所述Y轴滑板(430)连接；所述检测模组(500)包括检光栅尺、读数头(510)，坐标针(520)，所述坐标针(520)对正设置在吸附板(600)的上方。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述电机连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测模组(500)设有三个光栅尺，第一光栅尺沿着所述X轴轨道(210)设置，第二光栅尺沿着Z轴轨道(310)设置，第三光栅尺沿着所述Y轴轨道(410)设置。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述检测模组(500)设有三个读数头(510)，第一读数头用于读取所述第一光栅尺的数值，第二读数头用于读取所述第二光栅尺的数值，第三读数头用于读取所述第三光栅尺的数值。

5.一种吸附板平面度的检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的吸附板平面度检测装置，方法包括：

步骤1，将吸附板(600)放置在检测区域，并将X轴轨道(210)、Y轴轨道(410)、Z轴轨道(310)移动至零位；

步骤2，标定所述吸附板(600)的四个顶角在所述X轴轨道(210)、Y轴轨道(410)上的坐标；

步骤3，向控制器输入所述四个顶角的X、Y坐标，所述控制器驱动X轴模组(200)、Y轴模组(400)分别沿着所述X轴轨道(210)、Y轴轨道(410)向所述吸附板(600)的所述四个顶角位置移动；

步骤4，所述X轴模组(200)、Y轴模组(400)运动到所述吸附板(600)的第一顶角位置时，所述Z轴模组(300)竖直向下运动，带动所述检测模组(500)竖直向下运动，直到所述检测模组(500)的坐标针(520)戳到所述吸附板(600)且Z轴模组(400)的Z轴电机受到阻力电流持续上升，所述控制器实时读取所述Z轴电机受到阻力触发的电流值；

步骤5，将步骤4中所述控制器读取的所述电流值与第一阈值比较，当所述电流值大于所述第一阈值时，则判断所述第一顶角位置的测量高度完成，并通过所述读数头(420)读取所述第一顶角的Z轴高度值；

步骤6，重复步骤3、4依次获取所述吸附板(600)余下三个顶角位置的Z轴高度值，计算所述吸附板(600)的所述四个顶角位置的Z轴高度值的差值，若所述差值小于第二阈值，则判断所述吸附板(600)调平。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述吸附板(600)设置在所述检测区域位于所述基座(100)第一边的外沿且位于所述坐标针(420)的正下方。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过光学传感器对所述X轴轨道(210)、Y轴轨道(410)、Z轴轨道(310)三轴归零。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，所述Z轴模组(300)以速度环模式竖直向下运动。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，手动标定四个顶角位置的X轴、Y轴的坐标分别是(X1,Y1)、(X1,Y2)、(X2,Y1)、(X2,Y2)。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Z轴电机受到阻力电流持续上升，当所述电流值大于所述第一阈值时，所述Z轴电机停止运动。

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