[发明专利]改进的薄膜厚度测量

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定在基底上的薄膜的厚度(具体地在玻璃板上的湿墨薄膜的厚度)的方法。

背景技术

在汽车工业领域采用在车窗上的黑色遮盖带是已知的。这种遮盖带典型地在玻璃板随后被处理之前通过将合适的墨施加到平的玻璃板来形成。墨通常通过筛网印刷工艺被施加到平的玻璃板，尽管可以采用其它合适的技术，例如，喷墨印刷、喷射或刷。在主表面上具有湿墨的平的玻璃板随后被加热以使玻璃板弯曲和/或韧化，从而墨被干燥并且被融合到玻璃表面。

根据特定应用，所采用的墨可以是导电的或不导电的。

在汽车工业中，在车辆玻璃制品和特定类型的天线上的成形加热区域中采用导电墨。这种墨典型地包含银，尽管其它导电墨是已知的。

为了生产一致的产品，应该测量施加到玻璃表面的墨的厚度。尽管在已经处理玻璃板后可以测量熔融层的厚度，但是在已经将墨施加到玻璃板不久后在墨仍然是湿的时测量墨的厚度是有利的。这允许墨施加过程的更快的变化，对生产线的效率是有意的。

在汽车工业中，测量湿墨厚度的常用方法是利用校准的接触轮。接触轮在被墨覆盖的玻璃表面上滚动，同时墨仍然是湿的。墨覆盖接触轮，允许从其进行读取以指示湿墨厚度。这存在湿墨必须被接触的问题，从而由于留在轮的墨中的印记而使被测量的部分不可用。因此，测试是破坏性的并且所测试的样品之后不能被用作商品。

存在用于测量基底上的薄膜的厚度而不直接接触薄膜或基底的已知设备和方法。US4702931公开了一种湿膜测量装置，该装置在物体例如车辆面板上进行漆膜厚度的测量。采用两个超声换能器，一个在涂漆的面板上方并且一个在涂漆的面板下方。测量从每个换能器到面板的距离并且计算漆膜厚度。通过减去已知的面板厚度，则漆膜厚度被确定。该方法具有必须精确知道面板厚度的缺点。

已知采用单个共焦色位移传感器来测量陶瓷基底(基底翘曲和印刷变形)上、甚至在新印刷的膏上的薄膜的厚度。如果只采用一个传感器来从上方测量表面的轮廓，则需要排除振动的稳定支承件以避免不准确地测量表面拓扑。这种稳定支承件(通常采用例如花岗岩的致密材料的板的形式)对于小尺寸的样品例如硅晶片是有用的，但是当样品尺寸是大的如在汽车玻璃制制品的情况下是没有用的。

在以下网络链接中http：//www.aspe.net/publications/Annual_2005/PAPERS/4METRO/1761.PDF描述了另一系统。在其中描述的厚度测量的方法依赖于测量已知厚度的分级基准样品的厚度。该方法是耗时的，因为除了测量样品厚度外，还必须测量基准样品的厚度。

在US5661250中，公开了一种测量涂敷在基础材料的两个表面上的每一层的厚度的方法。该方法需要精确知道两个位移传感器的竖向间隔。另外，需要测量基础材料的厚度以计算涂敷层中的一层的厚度。采用分离测量步骤测量基础材料的厚度，从而增多了计算步骤的数量和进行涂敷层的厚度测量所需的时间。

发明内容

本发明的目的在于克服这些已知方法中存在的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种用于确定基底上的薄膜厚度的方法，所述基底具有基本上恒定的厚度并且具有第一主表面和相对的第二主表面，其中，所述薄膜覆盖所述第一主表面的一部分，所述方法包括以下步骤：相对于所述基底设置第一传感器，所述第一传感器布置成将第一测量射束引导到所述基底的所述第一主表面上；相对于所述基底设置第二传感器，所述第二传感器布置成将第二测量射束引导到所述基底的所述第二主表面上；第一测量步骤和第二测量步骤，所述第一测量步骤包括：采用所述第一测量射束来确定从第一基准点到所述基底的所述第一主表面的未被薄膜覆盖的部分的距离，并且采用第二测量射束来确定从第二基准点到所述基底的所述第二主表面的未被薄膜覆盖的部分的距离；并且所述第二测量步骤包括：采用所述第一测量射束来确定从所述第一基准点到所述薄膜的距离，并且采用所述第二测量射束来确定从所述第二基准点到所述基底的所述第二主表面的未被薄膜覆盖的部分的距离。

第二测量步骤可以在第一测量步骤之前。

根据本发明的方法的优点在于不需要测量或确定基底的厚度，从该提高了测量速度。通过假设基底具有基本上恒定的厚度，根据本发明的方法在第一测量步骤和第二测量步骤期间不易受基底的振动、倾斜和弯曲的影响。根据本发明的方法可以用于确定基底上的湿薄膜的厚度，并且被测量的样品可以随后用于生产商品。该方法还具有厚度确定因为与薄膜不存在物理接触而不具有破坏性的优点。