[发明专利]一种玻璃化学蚀刻速率在线检测装置和方法

权利要求书

1.一种玻璃化学蚀刻速率在线检测装置，其特征在于包括化学蚀刻单元和传感检测单元；

所述化学蚀刻单元包括化学蚀刻槽体(1)、化学蚀刻溶液(2)、待蚀刻玻璃(3)以及玻璃夹持工具(5)、蚀刻试片(4)以及试片夹持工具(6)，蚀刻试片(4)的厚度与待蚀刻玻璃(3)上预减薄厚度D相同；化学蚀刻溶液(2)置于化学蚀刻槽体(1)内；玻璃夹持工具(5)夹持待蚀刻玻璃(3)以及试片夹持工具(6)夹持蚀刻试片(4)放入化学蚀刻溶液(2)里；

所述传感检测单元包括第一组激光发生器及传感器(7)、移动导轨(9)、信号处理单元(10)；

所述第一组激光发生器及传感器(7)能在所述移动导轨(9)上横向移动，所述第一组激光发生器及传感器(7)发射激光到蚀刻试片(4)上，激光的反射传感信号传递到信号处理单元(10)；当信号处理单元(10)接收不到第一组激光发生器及传感器(7)激光反射信号时，立刻将夹持在玻璃夹持工具(5)上的待蚀刻玻璃(3)从化学蚀刻液(2)中取出，放入清水中清洗，完成化学蚀刻操作，记录蚀刻时间T′,蚀刻速率V′＝D/T′；

还包括能在所述移动导轨(9)上横向移动的第二组激光发生器及传感器(8)，第二组激光发生器及传感器(8)垂直发射激光到待蚀刻玻璃(3)上，激光的反射传感信号传递到信号处理单元(10)；

所述信号处理单元(10)通过第二组激光发生器及传感器(8)反射激光路程差，计算待蚀刻玻璃(3)的蚀刻深度，并根据蚀刻时间计算化学蚀刻速率预估值V,计算测化学蚀刻速率平均值V_a；计算预估化学蚀刻时间T＝D/V_a。

2.如权利要求1所述的一种玻璃化学蚀刻速率在线检测装置，其特征在于，所述玻璃夹持工具(5)包括玻璃夹持工具横向支架(51)、玻璃夹持工具纵向支架(52)、玻璃夹持工具夹持夹(53)，所述玻璃夹持工具夹持夹(53)可根据待蚀刻玻璃(3)的厚度进行调整；玻璃夹持工具横向支架(51)和玻璃夹持工具夹持夹(53)分别连接到玻璃夹持工具纵向支架(52)上。

3.如权利要求1所述的一种玻璃化学蚀刻速率在线检测装置，其特征在于，所述蚀刻试片夹持工具(6)包括蚀刻试片夹持工具横向支架(61)、蚀刻试片夹持工具纵向支架(62)、蚀刻试片夹持工具夹持夹(63)，所述蚀刻试片夹持工具夹持夹(63)可根据蚀刻试片(4)的厚度进行调整；蚀刻试片夹持工具横向支架(61)和蚀刻试片夹持工具夹持夹(63)分别连接到蚀刻试片夹持工具纵向支架(62)。

4.使用权利要求1所述装置的一种玻璃化学蚀刻速率在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在化学蚀刻槽体(1)内加入化学蚀刻溶液(2)，根据工艺要求加热到一定温度或保持常温；

步骤二、将待蚀刻玻璃(3)夹持在玻璃夹持工具(5)上，根据待蚀刻玻璃的蚀刻减薄厚度D，选取同样厚度的蚀刻试片(4)，夹持在试片夹持工具(6)上，将待蚀刻玻璃(3)和蚀刻试片(4)同时放入化学蚀刻液(2)中，开始进行化学蚀刻操作；

步骤三、在蚀刻过程内，所述第一组激光发生器及传感器(7)发射激光到蚀刻试片(4)上，信号处理单元(10)接收激光的反射传感信号，当信号处理单元(10)接收不到第一组激光发生器及传感器(7)激光反射信号时，立刻将夹持在玻璃夹持工具(5)上的待蚀刻玻璃(3)从化学蚀刻液(2)中取出，放入清水中清洗，完成化学蚀刻操作，记录蚀刻时间T′,蚀刻速率V′＝D/T′；

所述步骤二中将第二组激光发生器及传感器(8)在移动导轨(9)上横向移动，至待蚀刻玻璃(3)上方；第二组激光发生器及传感器(8)发射激光到待蚀刻玻璃(3)上，激光的反射传感信号传递到信号处理单元(10)；

所述步骤三中还包括信号处理单元(10)通过第二组激光发生器及传感器(8)反射激光路程差，计算待蚀刻玻璃(3)的蚀刻深度，并根据蚀刻时间计算化学蚀刻速率预估值V；动态计算测得的化学蚀刻速率平均值V_a；计算预估化学蚀刻时间T＝D/V_a。

5.如权利要求4所述的一种玻璃化学蚀刻速率在线检测方法，其特征在于所述步骤三根据预估化学蚀刻时间，在其左右一段时间内，信号处理单元(10)开始测量第一组激光发生器及传感器(7)激光反射信号。