本實用新型涉及晶片面型測量，特別是一種非接觸式高精密晶片面型測量儀器。

背景技術(shù)：

晶片厚度測量儀器分為接觸式和非接觸式測量，但是在傳統(tǒng)的測量中，只能夠單點測量，并不能有效測量整個晶片的厚度分布以及差異，現(xiàn)在大多數(shù)晶片在進行晶片面型測量時，所使用的晶片面型測量儀器，多是采用的接觸式的方法，通過機械位移的變化以計算晶片單面的面型。該測量計算方法只能夠以單線測量的方式計算面型的變化；卻不能反應(yīng)晶片整體的面型變化趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型提出了一種非接觸式高精密晶片面型測量儀器。

為解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供的技術(shù)方案是:

一種非接觸式高精密晶片面型測量儀器，其特征在于，包括工作臺底板和激光測距感測器，所述工作臺底板呈方形，并水平設(shè)置，其所呈的方形的兩端設(shè)有2個支撐座臺，所述支撐座臺呈長方體，其所呈的長方體的上端面水平，且2個支撐座臺上端面同水平高度，2個支撐座臺上分別設(shè)有2個第一導軌，所述2個第一導軌平行設(shè)置；

所述2個支撐座臺上設(shè)有移動載臺，所述移動載臺包括上移動載臺和下移動載臺，所述下移動載臺呈長方形，包括兩側(cè)的2個滑臺和鏤空臺，所述滑臺的下端設(shè)有第一滑槽，所述第一滑槽與第一導軌對應(yīng)配合，實現(xiàn)下移動載臺在支撐座臺上的水平前后滑動，所述鏤空臺位于2個滑臺之間，滑臺和鏤空臺為一體式結(jié)構(gòu)，鏤空臺的中部開有垂直的通孔；

所述下移動載臺的上端面上設(shè)有第二導軌，所述第二導軌與第一導軌垂直，所述上移動載臺的下端面上設(shè)有第二滑槽，所述第二滑槽與第二導軌對應(yīng)配合，實現(xiàn)上移動載臺在下移動載臺上的水平左右滑動，上移動載臺的中部設(shè)有測量盤，其左側(cè)設(shè)有分度撥盤，所述測量盤呈圓形，其下端固定設(shè)有呈圓形的齒條，其中部開有測量孔，所述測量孔呈圓形，其所呈的圓形的周邊設(shè)有3個晶片支撐腳，所述3個晶片支撐腳呈三角設(shè)置，位于測量孔內(nèi)，所述測量盤以上移動載臺的中心為軸心自由轉(zhuǎn)動，其下端的齒條通過鏈條與分度撥盤相連，分度撥盤轉(zhuǎn)動帶動測量盤轉(zhuǎn)動；

所述2個支撐座臺的后側(cè)設(shè)有橫跨2個支撐座臺的橫梁，所述橫梁上第三導軌，所述第三導軌豎直設(shè)置，其上設(shè)有橫桿，所述橫桿水平設(shè)置，并與第三導軌垂直，其后端設(shè)有第三滑槽，所述第三滑槽與第三導軌對應(yīng)配合，實現(xiàn)橫桿在第三導軌上的豎直上下滑動；

所述激光測距感測器包括上激光測距感測器和下激光測距感測器，所述上激光測距感測器固定設(shè)置于橫桿的前端，上激光測距感測器內(nèi)設(shè)有上測距感測器和激光發(fā)射器，上測距感測器和激光發(fā)射器的感應(yīng)和發(fā)射方向豎直朝下，所述下激光測距感測器固定設(shè)置于工作臺底板上，位于2個支撐座臺之間，下激光測距感測器內(nèi)設(shè)有下測距感測器和激光接收器，下測距感測器和激光接收器的感應(yīng)和接收方向豎直朝位下；

進一步的，所述3個晶片支撐腳處于同一水平面內(nèi)，且3個晶片支撐腳所構(gòu)成的支撐面與水平面平行；

進一步的，所述上激光測距感測器和下激光測距感測器相對設(shè)置。

本實用新型的測量原理，如下：首先，放置被測晶片到測量孔的晶片支撐腳上，通過調(diào)節(jié)第一導軌和第二導軌，使被測晶片位于上測距感測器的下方，測量被測晶片下端面與工作臺底板之間的豎直距離，根據(jù)此豎直距離，調(diào)節(jié)并固定下測距感測器，使下測距感測器與被測晶片下端面之間的距離達到5-10cm，同時通過調(diào)節(jié)第三導軌，使上測距感測器與被測晶片上端面之間的距離達到5-10cm，啟動激光發(fā)射器，激光發(fā)射器向被測晶片射出一束激光，激光到達被測晶片，并發(fā)生反射，反射的激光被激光接收器接受，隨后根據(jù)計時器測得到激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出發(fā)射器到目標的距離，得到一組距離數(shù)據(jù)，隨后轉(zhuǎn)動分度撥盤，帶動測量盤轉(zhuǎn)動，進而使被測晶片轉(zhuǎn)動，對被測晶片上環(huán)形區(qū)域進行測量，得到一組環(huán)形距離數(shù)據(jù)，然后在通過前后滑動上移動載臺，得到多組環(huán)形距離數(shù)據(jù)，最后根據(jù)計算公式，得出厚度、整體平均厚度、整體厚度差、翹曲度和凹陷程度的數(shù)據(jù)，進而對被測晶片的面型進行判斷。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型的一種非接觸式高精密晶片面型測量儀器，包括上移動載臺和下移動載臺，通過豎直上下設(shè)置的激光測距感測器，對放置于測量盤內(nèi)的被測晶片進行測量，激光測距感測器由2組上下設(shè)置的測距感測器和一組對應(yīng)的激光發(fā)射、接收器構(gòu)成，將厚度測量和面型測量相結(jié)合，并通過轉(zhuǎn)動分度撥盤、調(diào)節(jié)上移動載臺的方式，以網(wǎng)點、環(huán)形采集的方式，采集被測晶片的測量數(shù)據(jù)，打破了傳統(tǒng)的單線和單點的測量方式，降低了測量誤差，從而提高了數(shù)據(jù)的真實性。

同時，本實用新型進行距離數(shù)據(jù)測量時，能夠做到高精度數(shù)據(jù)測量，得到的數(shù)據(jù)十分精確，能夠精確到0.01um；測量穩(wěn)定性高，經(jīng)過測試，對于厚度的測量，數(shù)據(jù)誤差能夠控制在0.15um以內(nèi)，對于厚度差的測量計算，數(shù)據(jù)誤差能夠控制在0.03um以內(nèi)，對于翹曲度的測量計算，數(shù)據(jù)誤差能夠控制在0.06um以內(nèi)，對于凹陷程度的測量計算，數(shù)據(jù)誤差能夠控制在0.03um以內(nèi)。

附圖說明

圖1 本實用新型示意圖。

圖2 下移動載臺縱截面圖。

圖3 上移動載臺縱截面圖。

具體實施方式

如圖所示的一種非接觸式高精密晶片面型測量儀器，其特征在于，包括工作臺底板1和激光測距感測器2，所述工作臺底板1呈方形，并水平設(shè)置，其所呈的方形的兩端設(shè)有2個支撐座臺3，所述支撐座臺3呈長方體，其所呈的長方體的上端面水平，且2個支撐座臺3上端面同水平高度，2個支撐座臺3上分別設(shè)有2個第一導軌4，所述2個第一導軌4平行設(shè)置；

所述2個支撐座臺3上設(shè)有移動載臺5，所述移動載臺5包括上移動載臺51和下移動載臺5，所述下移動載臺52呈長方形，包括兩側(cè)的2個滑臺6和鏤空臺7，所述滑臺6的下端設(shè)有第一滑槽8，所述第一滑槽8與第一導軌4對應(yīng)配合，實現(xiàn)下移動載臺52在支撐座臺3上的水平前后滑動，所述鏤空臺7位于2個滑臺6之間，滑臺6和鏤空臺7為一體式結(jié)構(gòu)，鏤空臺7的中部開有垂直的通孔9；

所述下移動載臺52的上端面上設(shè)有第二導軌10，所述第二導軌10與第一導軌4垂直，所述上移動載臺51的下端面上設(shè)有第二滑槽11，所述第二滑槽11與第二導軌10對應(yīng)配合，實現(xiàn)上移動載臺51在下移動載臺52上的水平左右滑動，上移動載臺51的中部設(shè)有測量盤12，其左側(cè)設(shè)有分度撥盤13，所述測量盤12呈圓形，其下端固定設(shè)有呈圓形的齒條14，其中部開有測量孔15，所述測量孔15呈圓形，其所呈的圓形的周邊設(shè)有3個晶片支撐腳16，所述3個晶片支撐腳16呈三角設(shè)置，位于測量孔15內(nèi)，所述測量盤12以上移動載臺51的中心為軸心自由轉(zhuǎn)動，其下端的齒條14通過鏈條23與分度撥盤13相連，分度撥盤13轉(zhuǎn)動帶動測量盤12轉(zhuǎn)動；

所述2個支撐座臺3的后側(cè)設(shè)有橫跨2個支撐座臺3的橫梁17，所述橫梁17上第三導軌18，所述第三導軌18豎直設(shè)置，其上設(shè)有橫桿19，所述橫桿19水平設(shè)置，并與第三導軌18垂直，其后端設(shè)有第三滑槽20，所述第三滑槽20與第三導軌18對應(yīng)配合，實現(xiàn)橫桿19在第三導軌18上的豎直上下滑動；

所述激光測距感測器2包括上激光測距感測器21和下激光測距感測器22，所述上激光測距感測器21固定設(shè)置于橫桿19的前端，上激光測距感測器21內(nèi)設(shè)有上測距感測器和激光發(fā)射器，上測距感測器和激光發(fā)射器的感應(yīng)和發(fā)射方向豎直朝下，所述下激光測距感測器22固定設(shè)置于工作臺底板1上，位于2個支撐座臺3之間，下激光測距感測器22內(nèi)設(shè)有下測距感測器和激光接收器，下測距感測器和激光接收器的感應(yīng)和接收方向豎直朝位下；

進一步的，所述3個晶片支撐腳16處于同一水平面內(nèi)，且3個晶片支撐腳16所構(gòu)成的支撐面與水平面平行；

進一步的，所述上激光測距感測器21和下激光測距感測器22相對設(shè)置。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。