基板载具检测装置和基板载具检测方法与流程

1.本公开涉及电化学沉积领域，具体涉及一种基板载具检测装置和基板载具检测方法。


背景技术：

2.基板载具用于承载玻璃基板生长导电层，其制作精度对设备的自动化运行效率及产品产能、产品良率都有着非常重要的影响。


技术实现要素：

3.本公开实施例提供一种基板载具检测装置和基板载具检测方法。
4.第一方面，本公开提供一种基板载具检测装置，包括：
5.承载架，用于承载待检测的基板载具；
6.设置在承载架上的驱动机构，驱动机构位于基板载具至少一侧，驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，第二驱动组件设置在第一驱动组件上，第一驱动组件用于驱动第二驱动组件沿第一方向运动；
7.设置于第二驱动组件上的至少一个检测探头，检测探头用于在第二驱动组件的驱动下沿第二方向运动，并用于确定检测探头的检测端与基板载具之间的距离参数，第二方向和第一方向交叉。
8.在一些实施例中，装置还包括：第一导轨，第一导轨设置于第一驱动组件沿第二方向的至少一侧，并沿第一方向延伸；
9.其中，第二驱动组件滑动设置在第一导轨上。
10.在一些实施例中，第二驱动组件包括：安装部、第二旋转型电机、第二丝杠和套设在第二丝杠上的第二螺母，
11.安装部设置在第一驱动组件上，第二旋转型电机设置在安装部上；
12.第二旋转型电机与第二丝杠连接，用于驱动第二丝杠绕自身轴线旋转；
13.至少一个检测探头固定设置于第二螺母上。
14.在一些实施例中，装置还包括：设置在安装部上的第二导轨，
15.第二导轨设置于第二驱动组件沿第一方向的至少一侧，并沿第二方向延伸；
16.其中，第二螺母滑动设置在第二导轨上。
17.在一些实施例中，第一驱动组件包括：第一旋转型电机、第一丝杠和套设在第一丝杠上的第一螺母；
18.第一旋转型电机与第一丝杠连接，用于驱动第一丝杠绕自身轴线旋转；
19.其中，第二驱动组件设置在第一螺母上。
20.在一些实施例中，第一驱动组件包括直线型电机，
21.直线型电机包括定子轨道和动子滑块，定子轨道沿第一方向延伸，动子滑块用于沿定子轨道运动；
22.第二驱动组件设置在动子滑块上。
23.在一些实施例中，检测探头包括：
24.激光测距仪和/或千分表。
25.在一些实施例中，装置还包括：控制器，控制器与至少一个检测探头连接，用于控制检测探头的开启或关闭；
26.在一些实施例中，装置还包括：处理器，处理器用于根据每个检测探头的距离参数，确定基板载具的平面度。
27.第二方面，本公开提供了一种基板载具检测方法，应用于上述基板载具检测装置，方法包括：
28.第二驱动组件在第一驱动组件的驱动下，沿第一方向运动；
29.检测探头在第二驱动组件的驱动下，沿第二方向运动，并确定检测探头的检测端与基板载具之间的距离参数，第二方向与第一方向交叉；
30.根据检测探头所检测到的距离参数，确定基板载具的平面度。
附图说明
31.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
32.图1为本公开实施例提供的一种基板载具检测装置的立体图；
33.图2为本公开实施例提供的一种基板载具检测装置以及基板载具的立体图；
34.图3为本公开实施例提供的一种第二驱动组件的结构示意图；
35.图4为本公开实施例提供的一种第一驱动组件的结构示意图；
36.图5为本公开实施例提供的另一种第一驱动组件的结构示意图；
37.图6为本公开实施例提供的一种基板载具检测装置在检测过程中的示意图；
38.图7为本公开实施例提供的一种基板载具检测方法的流程示意图。
具体实施方式
39.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
40.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
41.除非另作定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该
相对位置关系也可能相应地改变。
42.随着显示技术的发展，微型发光二极管具有广阔的市场前景，具有“薄膜化、微小化、阵列化”的优势，将逐步导入产业应用。从终端应用场景来分，微型发光二极管的应用领域可以分为直接显示和背光两大场景。
43.由于微型发光二极需要较高幅值的驱动信号，因此为了降低能耗及避免长时间发光导致装置过热问题，需要尽可能大的降低走线的通道阻抗，目前降低走线阻抗通常通过加厚走线来实现。
44.电化学沉积工艺则是一种低成本的化学性成膜方式，可以沉积2um～20um的金属，从而获得较低的电阻，电化学沉积具有效率高、应力低、风险小等优点。具体地，以制备用于向微型发光二极提供电信号的大尺寸基板为例，需要在该基板上制备有大量的低阻抗走线，其中，低阻抗走线可以通过采用电化学沉积的方式制备较厚的金属膜层以及图案化工艺形成。电化学沉积设备中的基板载具用于承载玻璃基板进行电化学沉积等工艺，进而在玻璃基板上实现低电阻导电层的制作。
45.其中，电化学沉积是指在外电场作用下，通过包含金属离子的电解质溶液中正负离子的迁移，在阴极产生金属离子的还原而在基板上获得金属镀层的技术。例如，电解质溶液中的金属离子铜离子时，获得的金属镀层即为铜膜层。在进行电化学沉积工艺时，电化学沉积设备的容纳槽中容纳有电解质溶液，阳极结构和装载有基板的基板载具均位于电镀槽中。阳极结构和基板载具相对设置，基板载具连接电源的负向输出端，并将电源的负向输出端与基板上的种子层电连接。阳极结构连接电源的正向输出端，从而在阳极结构与基板之间形成电场，进而使电解质中的金属离子附着在基板上，形成电化学沉积膜层。
46.发明人发现，在进行电化学沉积的工艺过程中，基板载具上用于连接导电铜层的一面朝向外侧，另一面紧贴载具以便对其进行安装。因此，基板载具的表面状态会直接影响其承载基板的表面状态，如果基板载具表面某处段差过大，会导致其承载的基板发生断裂破损。基于上述原因，基板载具的表面平整度和变形量对基板的最终良率有着直接影响。因此，基板载具在使用过程中有必要进行定期精度检测，以保证基板的质量。而由于上述基板载具的尺寸较大，因此，不但加工制作难度大，检测难度也很大。
47.为了解决上述问题，本公开实施例提供一种基板载具检测装置，图1为本公开实施例提供的一种基板载具检测装置的立体图，图2为本公开实施例提供的一种基板载具检测装置以及基板载具的立体图，基板载具用于承载基板，需要说明的是，本公开实施例提供的基板载具所承载的基板材质可以是玻璃、石英、塑料等，本公开对此不作限定。
48.如图1和图2所示，基板载具检测装置包括承载架1、驱动机构3、至少一个检测探头。其中，承载架1用于承载待检测的基板载具2。驱动机构3设置在承载架上，并位于基板载具2至少一侧，驱动机构3包括第一驱动组件4和第二驱动组件5，第二驱动组件5设置在第一驱动组件4上，第一驱动组件4用于驱动第二驱动组件5沿第一方向运动。检测探头6设置于第二驱动组件5上，检测探头6用于在第二驱动组件5的驱动下沿第二方向运动，并用于确定检测探头6的检测端与基板载具2之间的距离参数，第二方向和第一方向交叉。
49.在一个示例中，第一方向与第二方向可以为相互垂直的交叉关系。
50.需要说明的是，当基板载具2位于电化学沉积工艺过程中的上下料位时，基板载具2呈竖直状态，此时，基板载具2的平面度/垂直度/表面段差情况会直接影响上料结果，上下
料位是基板碎片风险最大的工位之一。因此，在对基板载具2的检测过程中，可以利用承载架1将基板载具竖直悬挂，例如，承载架1包括：相对设置的第一支撑部1a和第二支撑部1b，例如，第一支撑部1a包括两个第一支撑柱和设置在两个第一支撑部顶部的第一横梁，第二支撑部1b包括两个第二支撑柱和设置在两个第二支撑柱顶部的第二横梁，基板载具的挂耳支撑在第一支撑部1a和第二支撑撑部1b顶端，驱动结构3设置在第一支撑部1a的第一支撑柱与第二支撑部1b的第二支撑柱上。
51.图2中，承载架1上承载待检测的基板载具2，并在基板载具2至少一侧设置驱动机构3，由于第一驱动组件4可以驱动第二驱动组件5沿第一方向运动，第二驱动组件5可以驱动至少一个检测探头6沿第二方向运动，且第二方向与第一方向交叉，因此，检测探头6可以在驱动机构3的驱动下运动至基板载具2的任一位置并进行检测，确定其检测端与基板载具2之间的距离参数。通过对基板载具2的多个位置进行检测得到的距离参数，可以判断基板载具2表面段差是否在预设段差范围内，从而确定基板载具2的平面度和/或垂直度，进而可以在基板载具2的平面度和/或垂直度不满足要求时及时发现，以保证基板的良率。
52.如图1和图2所示，在一些实施例中，基板载具检测装置还包括第一导轨7，第一导轨设置于第一驱动组件4沿第二方向的至少一侧，并沿第一方向延伸。其中，第二驱动组件5滑动设置在第一导轨7上。例如，第二驱动组件5通过滑块设置在第一导轨7上。
53.在一个示例中，第一导轨7可以是直线导轨，其用于对第一驱动组件4的驱动方向进行引导，以使第一驱动组件4在第一方向上进行运动。
54.在一些实施例中，图3为本公开实施例提供的一种第二驱动组件的结构示意图，如图3所示，第二驱动组件5包括：第二安装部51、第二旋转型电机52、第二丝杠53和套设在第二丝杠53上的第二螺母54。第二安装部51设置在第一驱动组件4上，第二旋转型电机52设置在第二安装部51上。第二旋转型电机52与第二丝杠53连接，用于驱动第二丝杠53绕自身轴线旋转。至少一个检测探头6固定设置于第二螺母54上。
55.在一个示例中，第二安装部51设置在第一驱动组件4上，通过设置第二安装部51连接第一驱动组件4和第二驱动组件5；在第二安装部51上设置第二旋转型电机52，当第二安装部51在第一驱动组件4驱动下运动时，第二旋转型电机52也随第二安装部51做相同的运动；第二旋转型电机52与第二丝杠53连接，当第二旋转型电机52处于工作状态时，其驱动第二丝杠53绕自身轴线旋转；第二丝杠53做旋转运动，套设在第二丝杠53上的第二螺母54将上述旋转运动转换为直线运动，以使设置于第二螺母54上的至少一个检测探头6做直线运动，即沿第二方向运动。
56.在一些实施例中，基板载具检测装置还可以包括：设置在第二安装部51上的第二导轨(未示出)，第二导轨(未示出)设置于第二驱动组件5沿第一方向的至少一侧，并沿第二方向延伸；其中，第二螺母54滑动设置在第二导轨上。例如，第二丝杠53与第二导轨可以集成在图1至图2中的直线模组8中。
57.在一个示例中，第二导轨可以是直线导轨，其用于对检测探头6的驱动方向进行引导，以使检测探头6沿第二方向上稳定地运动。
58.需要说明的是，本公开实施例提供的基板载具检测装置可以包括两个第一导轨7和两个第二导轨，其中，两个第一导轨7分别设置在第二驱动组件沿第一方向的相对两侧，两个第二导轨分别设置在第一驱动组件沿第二方向的相对两侧。
59.图4为本公开实施例中提供的一种第一驱动组件的结构示意图，如图4所示，在一些实施例中，第一驱动组件4包括：第一安装部40、第一旋转型电机41、第一丝杠42和套设在第一丝杠42上的第一螺母43。第一安装部40设置在承载架1上，第一旋转型电机41设置在第一安装部40上，第一旋转型电机41的输出端与第一丝杠42连接，用于驱动第一丝杠42绕自身轴线旋转。第一丝杠42远离第一旋转型电机41的一端设置在承载块45上，第一丝杠42能够与承载块45发生相对转动。其中，第二驱动组件5设置在第一螺母43上。
60.在一个示例中，第一旋转型电机41与第一丝杠42连接，当第一旋转型电机41处于工作状态时，其驱动第一丝杠42绕自身轴线旋转；第一丝杠42做旋转运动，套设在第一丝杠42上的第一螺母43将上述旋转运动转换为直线运动，即第一螺母43沿第一方向运动，进而带动设置在其上的第二驱动组件5沿第一方向运动。
61.需要说明的是，上述第一丝杠42和第二丝杠53均可以是滚珠丝杠，由于滚珠丝杠的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动，所以能得到较高的运动效率，同时，其材料可以选用沉淀硬化不锈钢制造，在进行电化学沉积的具有酸碱性物质的工作环境下，依旧能够保持较好状态。上述丝杠也可以是其他类型丝杠，本公开实施例对此不作限定。
62.另外，上述第一旋转型电机41和第二旋转型电机52均可以是伺服电机，其可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，对速度和位置的控制精度较为理想。上述旋转型电机也可以是其他类型电机，本公开实施例对此不作限定。
63.图5为本公开实施例提供的另一种第一驱动组件的结构示意图，如图5所示，第一驱动组件4包括直线型电机44，直线型电机44包括定子轨道441和动子滑块442，定子轨道441沿第一方向延伸，动子滑块442用于沿定子轨道441运动。第二驱动组件5设置在动子滑块442上。
64.在一个示例中，直线型电机44的定子轨道441可以包括安装在钢制轨道上的磁铁组块，在直流电机通入三相电流后，动子滑块442在定子轨道441的磁力作用下悬浮，定子轨道441和动子滑块442之间始终保持一定的气隙，进而在气隙中产生行波磁场，动子滑块442在该磁场的切割下感应出电动势并产生电流，电流与气隙中的磁场相作用产生电磁推力，从而使得动子滑块442在该电磁推力作用下做直线运动。直线电机44中由于定子轨道441和动子滑块442之间始终保持一定的气隙，因此消除了定子轨道441和动子滑块442之间的接触摩擦阻力，提高了第一驱动组件4的灵敏度。同时，还可以通过第一导轨7将动子滑块442支撑在定子轨道441上，以保证第一驱动组件4的稳定性。
65.在一些实施例中，上述检测探头6可以是接触式的千分表，也可以是非接触式的激光测距仪。通过激光测距仪和/或千分表，确定检测探头6检测端与基板载具2之间的距离参数。
66.图6为本公开实施例提供的一种基板载具检测装置在检测过程中的示意图，如图6所示，基板载具检测装置还包括：控制器9和处理器10，控制器9与至少一个检测探头6连接，用于控制检测探头6的开启或关闭。处理器10用于根据每个检测探头6的距离参数，确定基板载具2的平面度。
67.在一个示例中，为实现在线检测功能，控制器9可以对检测探头6进行实时控制，并将其得到的距离参数发送至处理器10；处理器10可以是pc上位机，也可以是plc系统，对距离参数进行数据处理和存储，确定基板载具2的平面度。通过控制器9、处理器10以及检测探
头6三者的协同工作，实现检测程序的自动运行与数据处理，提高检测效率和检测精度，并节省人力资源。
68.在一个实施例中，图7为本公开实施例提供的一种基板载具检测方法的流程示意图，如图7所示，本公开实施例提供一种基板载具检测方法，应用于上述的基板载具检测装置，基板载具检测方法包括：
69.s101，第二驱动组件在第一驱动组件的驱动下，沿第一方向运动。
70.s102，检测探头在第二驱动组件的驱动下，沿第二方向运动，并确定检测探头的检测端与基板载具之间的距离参数，第二方向与第一方向交叉。
71.s103，根据检测探头所检测到的距离参数，确定基板载具的平面度。
72.本公开实施例提供的基板载具检测方法，由于第一驱动组件可以驱动第二驱动组件沿第一方向运动，第二驱动组件可以驱动至少一个检测探头沿第二方向运动，且第二方向与第一方向交叉，因此，检测探头可以在驱动机构的驱动下任意切换检测端的检测位置，确定其检测端与基板载具之间的距离参数。通过对基板载具的多个检测位置进行检测得到的距离参数，判断基板载具表面段差是否在预设段差范围内，确定基板载具的平面度和/或垂直度，进而可以在基板载具的平面度和/或垂直度不满足要求时及时发现，以保证基板的良率。
73.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。