本发明专利技术涉及一种用于通过测量头（１１０）来检查基板（１９０）的表面的测量装置，该测量头具有用于检测表面的传感器（１１１）和设置在传感器旁侧的气动件（１１２），该气动件包括入口（１１５）和至少一个向下取向的出口（１１４）。此外，测量装置还具有：面定位系统（２２０），其被设置用来将测量头（１１０、２１０）精确地定位在基板（１９０）之上的ｘ－ｙ平面内；以及压力空气生成装置（２５０），其与入口（２１５）气动地耦合，从而在用压力空气加载气动件（１１２、２１２）时，测量头（１１０、２１０）可以预设的高度定位在基板（１９０）上方并且在气垫上滑动。此外，本发明专利技术还涉及一种具有多个前述类型的测量装置的测量系统，该系统这样地彼此相对设置，即各个传感器形成测量行。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于4企查基板的表面的测量装置，这样的测量 装置具有传感器，该传感器可通过表面定位系统以预设的间距定位 在待测量的表面上方。此外，本专利技术还涉及一种具有多个前述类型 的测量装置的测量系统。
技术介绍
在平面的表面检查的领域中，传感器通常以预设的间距定位在 待才企测的基板表面上。通常通过定位系统来实现定位，传感器可通 过该定位系统定位在平行于待测量的表面的平面内。因此，通过对 定位系统进4亍相应控制，例如通过回形的移动可对整个^寺测量的表 面进行扫描。为了实现高的测量速度，也设置有多个传感器，这些 传感器具有多个单一传感器，从而通过同时测量多个测量点来降低 用于乂寸应于多个单一传感器的确定的面积的测量时间。根据待输入的测量任务的类型而使用不同的传感器。在光学检 查时，通常使用具有例如行扫描传感器或者平面传感器的摄像机。 在电容性的测量任务时，使用一个或者多个测量电极，这些测量电 才及,皮施力O交流或者直流电压。在各个测量电才及上的较小的电流被作 为测量信号，其取决于在测量电极之间或者待测量的表面的各个测 量点之间的电容。因此，例如已知一种方法，在该方法中，鉴于可能的在夹陷，可以在制造LCD之前检查用于液晶显示器(LCD)的基板的印制导 线结构。因此，通过在测量电才及和印制导线结构的相对于测量电^L 的区域之间进行电容测量可以识别印制导线结构的不希望的短3各、 断路和断面收缩。这样的缺陷或者可以在LCD基板的继续加工之 前被修理或者可以将该LCD基板从生产过程中挑出。因此，无论 如何都可以显著降低液晶显示器的生产成本。为了进行精确的检查，通常需要对传感器与待测量的基板表面 之间的间距进行高精度的调整和保持。但是，当待测量的基板具有 不平整的或者轻微波浪状的表面时，保持精确的间距显然是很困难 的。因此，为了测量不平整的表面必须4吏用定4立系统，该定^f立系统 不仅可以将传感器定位在平行于待测量的表面的平面中，而且也可 以垂直于该平面地定位。然而，这种垂直于4寺测量的表面的定位通 常导致测量过程緩慢和测量精度的下降。
技术实现思路
本专利技术的目地在于提出 一种测量装置，该测量装置可以实现对 即使不平整的基板表面的精确测量。此外，本专利技术的目的还在于提 出 一种测量系统，该测量系统可以实现对不平整的表面的特别顺利的测量。本专利技术的第一个目的通过具有独立权利要求1的特征的、用于 检查基板的表面的测量装置实现。根据本专利技术的测量装置包括测 量头，该测量头具有用于检测表面的传感器以及设置在传感器旁侧 的气动件。该气动件具有入口和至少一个向下取向的出口 。此夕卜， 根据本专利技术的测量装置还包括面定位系统，其被设置用来将测量 头姊青确地定位在基4反之上的x-y平面内；以及与入口气动耦合的压力空气生成装置，从而在利用压力空气加载气动件时测量头可以预 设的高度定位在基板上方。本专利技术基于这样的认识，即通过传感器的空气支承可以简单的 方式实现传感器在基々反表面上的^"确的高度调整。通过出口喷出的 空气产生气垫，测量头可以在气垫上自由地在基板表面上方滑动。因此，通过面定位系统^又确定了测量头相对于基外反的x-y位置。气 流的强度确定了气垫的高度并进而确定了测量头在基板表面上的 垂直间3巨。借助于气垫来支承测量头的显著优点在于，即使表面为波浪形 的也能以简单的方式实现传感器的自动高度匹配。该自动高度匹配 的基础在于，测量头始终以通过气垫的厚度确定的高度位于基板的 4寺测量的区i或之上。根据权利要求2,测量装置附加地具有耦合装置，其设置在面 定位系统与测量头之间。这具有这样的优点，即耳又决于各自待完成 的冲企查任务来这样地构造耦合装置，即从平行于x-y平面的测量头 的直线运动来看，测量头可以实3见相乂于于定〗立系统的确定的运动。 此外，耦合装置可以具有弹簧件，乂人而即使在定位系统的突然的运 动时也可确保传感器的柔和定位。才艮据斗又利要求3，耦合装置净皮这样地构造，即测量头可沿着垂 直于x-y平面的z方向至少在确定的移动范围内自由移动。这具有 这样的优点，即仅通过气垫就可确定传感器在基板上的高度。因此， 通过对压力空气生成装置进^f于相应控制可以自由地确定传感器在 基板上的高度。冲艮据升又利要求4,耦合装置4皮这样地构造，即至少在确定的角 度范围内测量头可以围绕轴线自由倾杀牛。在此，该轴线平4亍于x-y平面取向。优选地，耦合装置可以实现围绕每一条平行于基板表面 的任意轴线倾斜，从而使传感器通过相应的倾斜调整也能与基板表 面的短波浪的不平整性相匹配。在此需要注意，耦合装置通常具有多个耦合件，这些耦合件分 别向测量头作用保持力。优选地，耦合件被这样地彼此设置，即对 应于各个保持力的力线在测量头的重心中相交。这使得即使在测量 头的突然直线移动时也不会有^L矩作用在测量头上，^v而即^f吏在传 感器的高动态的移动时也以有利的方式避免了测量头的不希望的 倾斜。根据权利要求5，耦合装置包括上耦合件，其与气动件刚性 地连接；以及下耦合件，其通过铰接的悬置装置与上耦合件连接。 在此，上耦合件通过定位系统沿着x方向和y方向定位。上耦合件 沿着z方向的定位通过空气支承确定，从而使测量头进而还有传感 器始终保持在相对于待测量的基板表面的确定间距中。根据权利要求6，铰接的悬置装置包括至少两个杆，所述杆的 上端部与上耦合件以及所述杆的下端部与下耦合件分别在^求形件 中连接。这种类型的悬置装置具有优点，即在相应地选择杆长度并 且对5求形4交冲妄件进4亍适当的空间布置时可以实3见围绕虚拟^走转轴 线的倾斜移动，该旋转轴线直接地位于传感器的下侧。通过这种方 式确保传感器即使在倾斜时也始终以一定的间距处于待测量的基 氺反表面的上方。在此需要注意的是，在铰接式悬置装置具有三个杆时可以实现 围绕任意轴线的倾斜，该轴线平行于x-y平面或者平行于待测量的 基板表面取向。当基板表面具有不规则的波浪时，也可以以有利的 方式实现在传感器与基才反表面之间的最佳间距。根据权利要求7，气动件围绕传感器设置，该气动件优选地具 有带有相应的入口和出口的空气通道。这具有这样的优点，即沿着 z方向在测量头上施加均匀的力作用，>^人而不会通过气垫产生可能 触发测量头倾杀牛的4a矩。根据权利要求8，至少一个出口是空气喷嘴，该空气喷嘴这样 地构造，即喷出的空气的速度达到至少接近音速。这样高的流速度 可以这样地实现，即空气喷嘴具有流动4几理有利的逐渐收缩的喷嘴 截面，其一方面导致这样高的喷出速度并且另一方面导致可代替的 气动流动阻力。这样高的喷出速度具有优点，即，即使在测量头在待测量的基 板表面上的高度位置出现可能不希望的变化时，在气动件中的压力 比也仅受到不重要的压力比。尤其是在气动件的内部在任何情况下 都不会发生空气压力的突然下降。通过这种方式确保可以不用不希 望地取下或》文上传感器头，/人而确4呆测量头的特别稳定的高度定 位。根据权利要求9，传感器具有光学的、电容的和/或感应式的传 感器件。因此，具有上述的气动高度定位的测量装置可以利用任意 的传感器类型来实现，而不需要特别的改装。本专利技术的第二个目的通过具有独立4又利要求10的特4正的、用 于检查基板的表面的测量系统来实现。根据本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检查基板（１９０）的表面的测量装置，具有：测量头（１１０），所述测量头具有：传感器（１１１），用于检测所述表面；在所述传感器（１１１）旁侧设置的气动件（１１２），所述气动件包括入口（１１５）和至少一个向下取向的出口（１１４）；面定位系统（２２０），设置用来将测量头（１１０、２１０）精确地定位在所述基板（１９０）之上的ｘ－ｙ平面内；以及压力空气生成装置（２５０），所述压力空气生成装置与入口（１１５、２１５）气动地耦合，从而在用压力空气加载气动件（１１２、２１２）时，所述测量头（１１０、２１０）可以预设的高度定位在所述基板（１９０）上方。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨德罗布纳，特奥多罗龙鲍尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。