硅片测厚电容传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硅片测厚电容传感器，它包括有外壳（１）、内部安装结构件、电极、电极引出端；所述电极包括有中心圆形电极（２）、以及径向环形电极（３），所述中心圆形电极（２）和径向环形电极（３）面积相等，径向环形电极（３）设于中心圆形电极（２）外围，两者同心设置，其之间间隙填充有绝缘体；所述电极引出端（４）由绝缘体灌封固定。本实用新型专利技术的硅片测厚电容传感器能适用于非接触测量单晶硅、多晶硅硅片厚度的非接触式测量系统中，并且其结构简单、成本低，性能可靠。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种硅片测厚电容传感器。
技术介绍
对于硅片厚度的测量，过去传统是采用机械方式，即是用卡尺或镙旋测微仪测量。 但是，这样的测量方式可能会损伤硅片表面、引起硅片破碎。因而，研发一种非接触式的测 量方式，是非常有实际前景的。 作为一种新型的非接触测量单晶硅、多晶硅硅片厚度并自动计算厚度平均偏差的系统，如图3所示，包括有在一个X、Y向的平面中心沿Z轴相应圆孔处同心安装二个电容传感器，其测量面相对。其中一个安装在工作面的上方；另一个安装在孔中工作面的下方。 该系统中，硅片测厚测量关系为Si S = D-(CuA+CdA)，式中， Si S :硅片的厚度； D :二个电容传感器端面的总距离； CuA :上面一个电容传感器端面与硅片测量面的距离； CdA :下面一个电容传感器端面与硅片测量面的距离。 因而，在上述系统中，设计符合要求的电容传感器是必要条件之一。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种硅片测厚电容传感器，它能适用于非接触测量单晶硅、多晶硅硅片厚度的非接触式测量系统中，并且结构简单、成本低，性能可靠。 本技术的技术方案是一种硅片测厚电容传感器，它包括有外壳、内部安装结构件、电极、电极引出端；所述电极包括有中心圆形电极、以及径向环形电极，所述中心圆形电极和径向环形电极面积相等，径向环形电极设于中心圆形电极外围，两者同心设置，其之间间隙填充有绝缘体；所述电极引出端由绝缘体灌封固定。 下面对上述技术方案进行进一步描述 所述内部安装结构件为硬质聚四氟乙烯绝缘结构件。 所述绝缘体为环氧树脂。 所述中心圆形电极和径向环形电极为不锈钢电极。 所述中心圆形电极和径向环形电极间的间隙为0. 12 0. 18mm。 所述中心圆形电极和径向环形电极间的间隙为0. 15mm。 所述外壳为不锈钢外壳。所述外壳为圆柱形，外径0 10 20mm，长度10 50mm。所述外壳为圆柱形，外径0 13mm，长度20mm。 本技术具有以下优点 1、本技术的硅片测厚电容传感器，能适用于非接触测量单晶硅、多晶硅硅片 厚度的非接触式测量系统中，并且结构简单、成本低，性能可靠。 2、本技术的硅片测厚电容传感器，由于其特定结构和材料，对硅材料介质的 敏感性较强，从而当其表面接近硅片时电容值将受到影响，且电容值和间距(电容表面与 硅片表面)近似线性变化。利用该原理测量电容的方式间接测量间距(厚度)来实现非接 触方式测量间距(厚度)，从而避免了传统机械方式测量可能引起的机械损伤。以下结合附图和实施例对本技术作进一步的描述 附图说明图1为本技术的结构示意图； 图2为本技术的结构示意图(侧面)； 图3为应用本技术的非接触式测量系统的工作示意图。 其中1外壳；2中心圆形电极；3径向环形电极；4电极引出端；10电容传感器； 20电容传感器；50待测硅片；60工作面。具体实施方式实施例如图1 、图2所示， 一种硅片测厚电容传感器，它包括有外壳1 、内部安装结 构件、电极、电极引出端4。外壳1为圆柱形，外径0l3mm，长度2Omm。 电极包括有中心圆形电极2、以及径向环形电极3。中心圆形电极2和径向环形 电极3面积相等，径向环形电极3设于中心圆形电极2外围，两者同心设置，其之间间隙为 0. 15mm并用环氧树脂填充，具有较好的间隙效应和绝缘性能。 内部安装结构件为硬质聚四氟乙烯绝缘结构件。 电极为不锈钢电极。外壳1为不锈钢外壳。外壳1与电极材质全部用SU304不锈 钢。 电极连线碰焊、0O.9mm铜质引出线为冷压焊。电容传感器测量面和外壳外观上达 到镜面，电极引出端4用环氧树脂灌封。 本技术的电容传感器的制作过程及条件a严格的零件尺寸、外观检验；b超 声波皂液去油污处理；c清洗、烘干；d无尘有机玻璃罩内用专用工装夹具装配；e测量导通 与绝缘电阻；f环氧树脂灌封、烘干；g测量导通与绝缘电阻、电容容量(10P 12P之间)。 应当指出，对于经充分说明的本技术来说，还可具有多种变换及改型的实施 方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本技术的说明，而 不是对本技术的限制。总之，本技术的保护范围应包括那些对于本领域普通技术 人员来说显而易见的变换或替代以及改型。权利要求一种硅片测厚电容传感器，其特征在于它包括有外壳(1)、内部安装结构件、电极、电极引出端；所述电极包括有中心圆形电极(2)、以及径向环形电极(3)，所述中心圆形电极(2)和径向环形电极(3)面积相等，径向环形电极(3)设于中心圆形电极(2)外围，两者同心设置，其之间间隙填充有绝缘体；所述电极引出端(4)由绝缘体灌封固定。2. 根据权利要求1所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述内部安装结构件为 硬质聚四氟乙烯绝缘结构件。3. 根据权利要求l所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述绝缘体为环氧树脂。4. 根据权利要求l所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述电极为不锈钢电极。5. 根据权利要求1所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述中心圆形电极(2)和径向环形电极(3)间的间隙为0. 12 0. 18mm。6. 根据权利要求1或5所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述中心圆形电极 (2)和径向环形电极(3)间的间隙为0. 15mm。7. 根据权利要求1所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述外壳(1)为不锈钢外壳。8. 根据权利要求l所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述外壳(1)为圆柱形， 外径01O 2Omm，长度10 50mm。9. 根据权利要求1或8所述的硅片测厚电容传感器，其特征在于所述外壳(1)为圆 柱形，外径013mm，长度20mm。专利摘要本技术公开了一种硅片测厚电容传感器，它包括有外壳(1)、内部安装结构件、电极、电极引出端；所述电极包括有中心圆形电极(2)、以及径向环形电极(3)，所述中心圆形电极(2)和径向环形电极(3)面积相等，径向环形电极(3)设于中心圆形电极(2)外围，两者同心设置，其之间间隙填充有绝缘体；所述电极引出端(4)由绝缘体灌封固定。本技术的硅片测厚电容传感器能适用于非接触测量单晶硅、多晶硅硅片厚度的非接触式测量系统中，并且其结构简单、成本低，性能可靠。文档编号G01B7/06GK201449245SQ20092004702公开日2010年5月5日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日专利技术者赵丹, 郑钰, 颜友钧 申请人:苏州工业园区瑞新自动化设备有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片测厚电容传感器，其特征在于：它包括有外壳（１）、内部安装结构件、电极、电极引出端；所述电极包括有中心圆形电极（２）、以及径向环形电极（３），所述中心圆形电极（２）和径向环形电极（３）面积相等，径向环形电极（３）设于中心圆形电极（２）外围，两者同心设置，其之间间隙填充有绝缘体；所述电极引出端（４）由绝缘体灌封固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丹，颜友钧，郑钰，
申请(专利权)人：苏州工业园区瑞新自动化设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]