一种薄膜厚度测量装置及方法与流程

本发明涉及薄膜厚度测量，具体涉及一种薄膜厚度测量装置及方法。

背景技术：

1、在薄膜的生产制造过程中，需要对薄膜的厚度进行测量，现有的测量方法，如利用光源向薄膜发射光束，光束经过薄膜上下两表面的反射被接收器接收，通过计算两反射光束的光程差来计算薄膜的厚度。

2、现有的薄膜样品裁切后通过人工铺在检测台上，薄膜平铺存在划痕和折痕且薄膜与检测台之间存在气泡，薄膜放置在实验台上时不能保证平整，造成局部反射光束不能正常被接收器接收，造成测量误差，且测量区域单一，测量数据不具备单一性，导致测量数据准确性不高。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种薄膜厚度测量装置及方法，以解决薄膜样品裁切后通过人工铺在检测台上，薄膜平铺存在划痕和折痕且薄膜与检测台之间存在气泡，薄膜放置在实验台上时不能保证平整，造成局部反射光束不能正常被接收器接收，造成测量误差，且测量区域单一，测量数据不具备单一性，导致测量数据准确性不高的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种薄膜厚度测量装置，包括支撑底板，所述支撑底板顶部固定设有两个u型架，两个所述u型架之间固定设有顶板，所述顶板底部设有多功能测量机构，所述支撑底板顶部设有承载组件；

3、所述多功能测量机构包括罩壳，所述罩壳设于顶板底部，所述罩壳顶部固定设有第二电动推杆，所述第二电动推杆输出端固定连接有连接框架，所述连接框架内部固定设有第一电机，所述第一电机输出端固定连接有转动杆，所述转动杆底部固定设有顶部安装板，所述顶部安装板底部固定设有滑轨，所述滑轨内部设有滑块，所述滑块一侧固定设有连接壳体，所述连接壳体一侧固定设有第二电机，所述第二电机输出端与丝杆固定连接，所述连接壳体内部通过轴承连接有丝杆，所述丝杆外部通过螺纹套设有滑动块，所述滑动块底部安装有光源模块，所述光源模块底部分别安装有激光器和光电探测器。

4、优选的，所述多功能测量机构还包括样品切割组件，所述样品切割组件包括连接杆，所述连接杆与滑块通过轴承连接，所述连接杆底部固定设有滑柱，所述滑柱底部固定设有切割刀。

5、优选的，所述多功能测量机构还包括压制组件，所述压制组件还包括外压板和内压板，所述外压板和内压板设于罩壳内部，所述外压板两侧固定设有两个第一固定杆，所述第一固定杆与连接框架固定连接，所述外压板底部固定设有第一压条，所述内压板底部固定设有第二压条，所述内压板顶部通过轴承连接有连接环，所述连接环顶部固定设有多个第二固定杆，多个所述第二固定杆一端固定连接有套管，所述套管固定套设于转动杆外部。

6、优选的，所述内压板顶部设有限位单元，所述限位单元包括第三电动推杆，所述第三电动推杆固定设于内压板顶部，所述第三电动推杆输出端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆外部固定套设有弹簧，所述伸缩杆一端固定连接有限位柱，所述连接环侧边开设有限位槽，所述限位柱延伸入限位槽内部。

7、优选的，所述滑块在滑轨内部滑动，所述滑块顶部和底部均通过轴承连接有两个第一滑轴，所述第一滑轴与滑轨相接触，所述滑块两侧边通过轴承连接有两个第二滑轴，所述第二滑轴与滑轨相接触。

8、优选的，所述承载组件包括承载壳，所述承载壳固定设于支撑底板顶部，所述承载壳底部固定设有连接筒，所述连接筒贯穿支撑底板，所述支撑底板底部固定设有真空泵，所述真空泵输出端与连接筒相接通，所述承载壳顶部固定设有承载框板，所述承载框板顶部分别开设有第一凹槽、开槽和第二凹槽，所述第一凹槽与第一压条相接触，所述第二凹槽与第二压条相接触，所述切割刀延伸入开槽内部，所述承载框板内部固定连接有多个圆杆，多个所述圆杆一端固定连接有承载板，所述承载板外侧开设有多个泄气槽。

9、优选的，所述顶板顶部固定设有两个第一电动推杆，两个所述第一电动推杆输出端均固定连接有耳板，所述耳板与罩壳固定连接。

10、优选的，所述支撑底板底部四角均固定连接有支撑柱。

11、优选的，两个所述u型架一侧均固定设有放置架，两个所述放置架顶部设有放卷辊，两个所述u型架另一侧安装有收卷辊。

12、一种薄膜厚度测量方法，具体步骤如下：

13、s1、薄膜放置：将放卷辊架在放置架上，然后将薄膜牵引到收卷辊上并卷绕，使薄膜平铺在承载框板顶部，薄膜不与承载框板相接触，避免薄膜划伤，然后启动第一电动推杆，第一电动推杆控制耳板下移，耳板控制罩壳下移，使罩壳靠近薄膜并与薄膜接触，启动第二电动推杆，第二电动推杆控制连接框架下移，连接框架带动转动杆下移，转动杆带动套管下移，套管带动第二固定杆下移，第二固定杆带动连接环下移，连接环带动内压板下移，连接框架带动第一固定杆下移，第一固定杆带动外压板下移，使外压板底部的第一压条将薄膜压入第一凹槽内部，内压板底部的第二压条将薄膜压入第二凹槽内部，从而使承载框板顶部密封，启动真空泵，真空泵通过连接筒将承载壳内部抽成真空，从而将薄膜吸附在承载板表面，薄膜与承载板紧密接触，泄气槽方便空气流出，使承载板表面不会产生气泡；

14、s2、薄膜取样：压制过程中，转动杆带动顶部安装板下移，顶部安装板带动滑轨下移，滑轨带动滑块下移，滑块带动连接杆下移，连接杆带动滑柱下移，滑柱带动切割刀下移，使切割刀刺穿薄膜，然后启动第一电机，第一电机带动转动杆转动，转动杆带动顶部安装板转动，顶部安装板带动滑轨转动，滑轨带动滑块转动，由于滑柱在外压板和内压板之间，滑轨转动过程中会控制滑块以及滑块底部的连接杆、滑柱和切割刀沿着开槽和内压板之间的轨迹移动，从而使切割刀对薄膜进行裁切，达到取样目的，且滑轨下移会带动连接壳体下移，连接壳体带动滑动块和光源模块下移，光源模块底部的激光器和光电探测器靠近薄膜；

15、s3、薄膜厚度测量：首先控制限位单元解除对连接环的限制，启动光源模块底部的激光器向薄膜样品表面发射激光束，激光束在薄膜表面发生反射后，部分光线导入光电探测器中，通过启动第一电机，第一电机控制转动杆转动，转动杆带动顶部安装板转动，顶部安装板带动滑轨转动，滑轨带动滑块转动，滑块带动连接壳体转动，连接壳体带动滑动块和光源模块转动，从而控制光源模块在一个转动轨迹上运行，进而到达该转动轨迹薄膜的上方，通过启动第二电机，第二电机带动丝杆转动，丝杆带动滑动块移动，滑动块带动光源模块移动，光源模块带动激光器和光电探测器移动，从而调节测量位置，多区域测量，使测量数据样本增加，方便薄膜厚度计算。

16、本发明实施例具有如下优点：

17、通过压制组件将薄膜压紧，从而使承载框板顶部被薄膜密封，真空泵通过连接筒将承载壳内部抽成真空，从而将薄膜吸附在承载板表面，薄膜与承载板紧密接触，泄气槽方便空气流出，使承载板表面不会产生气泡，避免了薄膜样品被划伤，通过样品切割组件控制滑块以及滑块底部的连接杆、滑柱和切割刀沿着开槽和内压板之间的轨迹移动，从而使切割刀对薄膜进行裁切，达到取样目的，保持薄膜的平整性，方便测量；

18、滑轨下移会带动连接壳体下移，连接壳体带动滑动块和光源模块下移，光源模块底部的激光器和光电探测器靠近薄膜，丝杆带动滑动块移动，滑动块带动光源模块移动，光源模块带动激光器和光电探测器移动，从而调节测量位置，多区域测量，使测量数据样本增加，方便薄膜厚度计算，提高了测量的可靠性和准确性，测量速度快，提高了工作效率。