專(zhuān)利名稱(chēng)：硅片測(cè)厚電容傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種硅片測(cè)厚電容傳感器。
背景技術(shù)：
對(duì)于硅片厚度的測(cè)量，過(guò)去傳統(tǒng)是采用機(jī)械方式，即是用卡尺或鏍旋測(cè)微儀測(cè)量。 但是，這樣的測(cè)量方式可能會(huì)損傷硅片表面、引起硅片破碎。因而，研發(fā)一種非接觸式的測(cè) 量方式，是非常有實(shí)際前景的。 作為一種新型的非接觸測(cè)量單晶硅、多晶硅硅片厚度并自動(dòng)計(jì)算厚度平均偏差的
系統(tǒng)，如圖3所示，包括有在一個(gè)X、Y向的平面中心沿Z軸相應(yīng)圓孔處同心安裝二個(gè)電容傳
感器，其測(cè)量面相對(duì)。其中一個(gè)安裝在工作面的上方；另一個(gè)安裝在孔中工作面的下方。 該系統(tǒng)中，硅片測(cè)厚測(cè)量關(guān)系為Si S = D-(CuA+CdA)，式中， Si S :硅片的厚度； D :二個(gè)電容傳感器端面的總距離； CuA :上面一個(gè)電容傳感器端面與硅片測(cè)量面的距離； CdA :下面一個(gè)電容傳感器端面與硅片測(cè)量面的距離。 因而，在上述系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)符合要求的電容傳感器是必要條件之一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種硅片測(cè)厚電容傳感器，它能適用于非接觸測(cè)量單
晶硅、多晶硅硅片厚度的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)中，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，性能可靠。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種硅片測(cè)厚電容傳感器，它包括有外殼、內(nèi)部安裝結(jié)
構(gòu)件、電極、電極引出端；所述電極包括有中心圓形電極、以及徑向環(huán)形電極，所述中心圓形
電極和徑向環(huán)形電極面積相等，徑向環(huán)形電極設(shè)于中心圓形電極外圍，兩者同心設(shè)置，其之
間間隙填充有絕緣體；所述電極引出端由絕緣體灌封固定。 下面對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步描述 所述內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)件為硬質(zhì)聚四氟乙烯絕緣結(jié)構(gòu)件。 所述絕緣體為環(huán)氧樹(shù)脂。 所述中心圓形電極和徑向環(huán)形電極為不銹鋼電極。 所述中心圓形電極和徑向環(huán)形電極間的間隙為0. 12 0. 18mm。 所述中心圓形電極和徑向環(huán)形電極間的間隙為0. 15mm。 所述外殼為不銹鋼外殼。所述外殼為圓柱形，外徑0 10 20mm，長(zhǎng)度10 50mm。所述外殼為圓柱形，外徑0 13mm，長(zhǎng)度20mm。 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、本實(shí)用新型的硅片測(cè)厚電容傳感器，能適用于非接觸測(cè)量單晶硅、多晶硅硅片 厚度的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)中，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，性能可靠。[0023] 2、本實(shí)用新型的硅片測(cè)厚電容傳感器，由于其特定結(jié)構(gòu)和材料，對(duì)硅材料介質(zhì)的 敏感性較強(qiáng)，從而當(dāng)其表面接近硅片時(shí)電容值將受到影響，且電容值和間距(電容表面與 硅片表面)近似線(xiàn)性變化。利用該原理測(cè)量電容的方式間接測(cè)量間距(厚度)來(lái)實(shí)現(xiàn)非接 觸方式測(cè)量間距(厚度)，從而避免了傳統(tǒng)機(jī)械方式測(cè)量可能引起的機(jī)械損傷。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)面)； 圖3為應(yīng)用本實(shí)用新型的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)的工作示意圖。 其中1外殼；2中心圓形電極；3徑向環(huán)形電極；4電極引出端；10電容傳感器； 20電容傳感器；50待測(cè)硅片；60工作面。
具體實(shí)施方式實(shí)施例如圖1 、圖2所示， 一種硅片測(cè)厚電容傳感器，它包括有外殼1 、內(nèi)部安裝結(jié) 構(gòu)件、電極、電極引出端4。外殼1為圓柱形，外徑0l3mm，長(zhǎng)度2Omm。 電極包括有中心圓形電極2、以及徑向環(huán)形電極3。中心圓形電極2和徑向環(huán)形 電極3面積相等，徑向環(huán)形電極3設(shè)于中心圓形電極2外圍，兩者同心設(shè)置，其之間間隙為 0. 15mm并用環(huán)氧樹(shù)脂填充，具有較好的間隙效應(yīng)和絕緣性能。 內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)件為硬質(zhì)聚四氟乙烯絕緣結(jié)構(gòu)件。 電極為不銹鋼電極。外殼1為不銹鋼外殼。外殼1與電極材質(zhì)全部用SU304不銹 鋼。 電極連線(xiàn)碰焊、0O.9mm銅質(zhì)引出線(xiàn)為冷壓焊。電容傳感器測(cè)量面和外殼外觀上達(dá) 到鏡面，電極引出端4用環(huán)氧樹(shù)脂灌封。 本實(shí)用新型的電容傳感器的制作過(guò)程及條件a嚴(yán)格的零件尺寸、外觀檢驗(yàn)；b超 聲波皂液去油污處理；c清洗、烘干；d無(wú)塵有機(jī)玻璃罩內(nèi)用專(zhuān)用工裝夾具裝配；e測(cè)量導(dǎo)通 與絕緣電阻；f環(huán)氧樹(shù)脂灌封、烘干；g測(cè)量導(dǎo)通與絕緣電阻、電容容量(10P 12P之間)。 應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于經(jīng)充分說(shuō)明的本實(shí)用新型來(lái)說(shuō)，還可具有多種變換及改型的實(shí)施 方案，并不局限于上述實(shí)施方式的具體實(shí)施例。上述實(shí)施例僅僅作為本實(shí)用新型的說(shuō)明，而 不是對(duì)本實(shí)用新型的限制?？傊?，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求一種硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于它包括有外殼(1)、內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)件、電極、電極引出端；所述電極包括有中心圓形電極(2)、以及徑向環(huán)形電極(3)，所述中心圓形電極(2)和徑向環(huán)形電極(3)面積相等，徑向環(huán)形電極(3)設(shè)于中心圓形電極(2)外圍，兩者同心設(shè)置，其之間間隙填充有絕緣體；所述電極引出端(4)由絕緣體灌封固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)件為 硬質(zhì)聚四氟乙烯絕緣結(jié)構(gòu)件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述絕緣體為環(huán)氧樹(shù)脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述電極為不銹鋼電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述中心圓形電極(2)和徑向環(huán)形電極(3)間的間隙為0. 12 0. 18mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述中心圓形電極 (2)和徑向環(huán)形電極(3)間的間隙為0. 15mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述外殼(1)為不銹鋼外殼。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述外殼(1)為圓柱形， 外徑01O 2Omm，長(zhǎng)度10 50mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的硅片測(cè)厚電容傳感器，其特征在于所述外殼(1)為圓 柱形，外徑013mm，長(zhǎng)度20mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種硅片測(cè)厚電容傳感器，它包括有外殼(1)、內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)件、電極、電極引出端；所述電極包括有中心圓形電極(2)、以及徑向環(huán)形電極(3)，所述中心圓形電極(2)和徑向環(huán)形電極(3)面積相等，徑向環(huán)形電極(3)設(shè)于中心圓形電極(2)外圍，兩者同心設(shè)置，其之間間隙填充有絕緣體；所述電極引出端(4)由絕緣體灌封固定。本實(shí)用新型的硅片測(cè)厚電容傳感器能適用于非接觸測(cè)量單晶硅、多晶硅硅片厚度的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)中，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，性能可靠。
文檔編號(hào)G01B7/06GK201449245SQ20092004702
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者趙丹, 鄭鈺, 顏友鈞 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)瑞新自動(dòng)化設(shè)備有限公司