基于激光反射的透明介质与底部平台间隙测量方法及系统
知识产权简介
本发明公开了一种透明介质间隙高度斜入射激光反射测量方法，其特征在于，在透明介质侧上方斜入射一束激光，激光经过透明介质上表面会发生反射和折射，反射的光线位第一反射光线，折射光线为第一折射光线。第一折射光线在透明介质下表面发生反射和折射，反射的光线位第二反射光线，折射光线为第二折射光线。第二折射光线在底部平台上发生反射，反射光线为第三反射光线。第三反射光线经过透明介质下表面发生折射，折射光线为第三折射光线。当第二反射光线和第三折射光线经过透明介质上表面时，由于经过位置进行漫反射处理，所以可以观测到两个光斑。测量两个光斑之间的距离，结合已知的入射角即可求得此处透明介质和底部平台的间隙。本测量方法可以无接触测量出透明介质与底部平台间隙，测量装置简单，测量精度高，可以将百微米级的间隙放大，实现微小间隙的测量。
转化前景
本专利对应的产品可为一种透明介质与底部平台间隙的高精度光学测量装置，主要适用于玻璃模板、石英板、透明基板与硅晶圆、金属反射台等之间微小间隙的在线或离线检测。该技术采用斜入射激光反射与漫反射成像相结合的方式，具有非接触、无损伤、结构简单、响应速度快和测量稳定性高等优势，可有效避免传统机械接触式方法对被测件表面的划伤风险，也克服了部分干涉测量方法对环境振动和光路稳定性要求过高的问题。在性能指标方面，本方法通过较大入射角实现测量放大效应，适合百微米级甚至更小间隙的精确测量，并可结合CCD亚像素图像处理进一步提升分辨能力和重复精度。在产业化应用方面，该技术可广泛应用于半导体封装、激光植球、精密贴合、光学元件装调、透明盖板组装等场景，具备设备集成度高、成本可控、易于批量推广的良好前景。