一种非接触式静电场检测传感探头装置的制作方法

1.本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种非接触式静电场检测传感探头装置。


背景技术：

2.静电场测量装置不仅用于半导体芯片制造场合中，也被用于医疗环境中(用于检测静电放电量等等)，尤其在半导体芯片制造场合中，静电场的检测精度的要求更加严苛。
3.目前国内常用的有线供电静电场测量设备主要应用了平板式的非接触型静电场测量装置，具体的由一金属片为主体的平板式静电检测传感器，将其放置电场中，通过改变平板的面积来引起金属片上带的电荷变化，从而检测其产生的微电流。
4.上述的静电场检测装置存在着以下几点缺陷：1、对金属平板的面积要求；2、金属平板容易受外界干扰；3、电容变化量较小；导致静电场探测装置的精确低下，其次有线供电的使得静电场检测探头的不利于静电场检测装置的安装、拆卸。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种非接触式静电场检测传感探头装置。
6.本发明实施例提供一种非接触式静电场检测传感探头装置，所述探头装置至少包括屏蔽壳体、在屏蔽壳体的一侧设置有探测窗口，在屏蔽壳体内与探测窗口对应的位置设置有探针及采集模块，所述探针被固定在一悬梁臂内且连接到采集模块，所述悬梁臂被固定在第一振动单元和第二振动单元之间；所述探测窗口用于朝向静电场检测源；
7.所述悬梁臂内置探针探测平面与静电场检测源面呈平行状态，两平面距离因所述悬梁臂振动呈周期变化。
8.所述采集模块连接电信号检测电路用于获取待测区域的电荷量，并将电荷量传输到电信号检测电路；所述电信号检测电路对所述电荷量进行处理，得到静电场强度数值。
9.可选地，在所述屏蔽壳体内设置电源模块，所述电源模块与无线充电装置相连。
10.可选地，第一振动单元和第二振动单元之间设置有隔离层。
11.可选地，所述第一振动单元至少包括正电极板、绝缘套板和负电极板，且正电极板、绝缘套板和负电极板依次排列；
12.所述第二振动单元至少包括正电极板、绝缘套板和负电极板，且正电极板、绝缘套板和负电极板依次排列。
13.可选地，第一振动单元的正电极层与第二振动单元的正电极层相连，且所述第二振动单元的正电机层接入绝对值等值的反向电压信号，第一振动单元的负电极板与第二振动单元的负电极板相接。
14.可选地，通过绝缘套筒将第一振动单元的正电极板、绝缘套板和负电极板连接起来，并通过螺丝固定到固定底座上；
15.通过绝缘套筒将第二振动单元的正电极板、绝缘套板和负电极板连接起来，并通
过螺丝固定到固定底座上。
16.可选地，所述第一振动单元和第二振动单元固定在绝缘支架上
17.可选地，在所述屏蔽壳体上设置有无线天线。
18.可选地，所述采集模块通过螺丝固定在悬梁臂内。
19.可选地，所述探针电极的直径大于1mm且小于2mm，长度为3mm。
20.本发明实施例提供的非接触式静电场检测传感探头装置，该探头装置至少包括屏蔽壳体、在屏蔽壳体的一侧设置有探测窗口，在屏蔽壳体内与探测窗口对应的位置设置有探针及采集模块，探针被固定在一悬梁臂内且连接到采集模块，悬梁臂被固定在第一振动单元和第二振动单元之间；探测窗口用于朝向静电场检测源；悬梁臂内置探针探测平面与静电场检测源面呈平行状态，两平面距离因悬梁臂振动呈周期变化。采集模块连接电信号检测电路用于获取待测区域的电荷量，并将电荷量传输到电信号检测电路；电信号检测电路对电荷量进行处理，得到静电场强度数值，通过本发明实施例提供的传感探头装置，对金属平板没有面积要求，且不受外界干扰，检测静电效率高，同时，通过无线方式与其他的供电装置相连，可以方便安装和拆卸。
附图说明
21.图1为本发明实施例中提供的非接触式静电场检测传感探头装置的结构示意图；
22.图2是本发明实施例中提供的非接触式静电场检测传感探头装置的壳体结构示意图；
23.图3是本发明实施例中又一种接触式静电场检测传感探头装置的结构示意图；
24.图4是本发明实施例中提供的采集模块的结构示意图；
25.图5是本发明实施例中提供的振动单元的结构示意图；
26.图6是本发明实施例中提供的再一种非接触式静电场检测系统的结构示意图；
27.1-屏蔽壳体；2-采集模块；3-探测窗口；4-第一振动单元；
28.5-第二振动单元；6-电信号导线；7-电信号检测电路；8-无线天线；
29.9-无线充电装置；10-绝缘套筒；11-悬梁臂；12-螺丝；
30.13-探针电极；14-l型固定底座；15-底座；16-正电极板；
31.17-压电陶瓷层；18-负电极板；19-绝缘套板。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1，为本发明实施例中提供的非接触式静电场检测传感探头装置的结构示意图，本发明实施例中，非接触式静电场检测传感探头装置至少包括屏蔽壳体1、在屏蔽壳体的一侧设置有探测窗口3，在屏蔽壳体内与探测窗口对应的位置设置有探针13及采集模块2，探针13被固定在一悬梁臂11内且连接到采集模块，悬梁臂11被固定在第一振动单元4和第二振动单元5之间；探测窗口3用于朝向静电场检测源；
34.悬梁臂内置探针13用于当探测平面与静电场检测源面呈平行状态时，且由于悬梁臂振动呈周期变化引起的两平面振动距离；
35.采集模块2连接电信号检测电路，用于获取待测区域的电荷量，并将电荷量传输到电信号检测电路7；电信号检测电路7对电荷量进行处理，得到静电场强度数值。
36.其中，屏蔽壳体1为带有屏蔽层的壳体；振动单元4包括两个，即第一振动单元4和第二振动单元5；第一振动单元和第二振动单元之间设置有隔离层；
37.第一振动单元至少包括正电极板16、压电陶瓷层17、绝缘套板19和负电极板18，且正电极板16、压电陶瓷层17、绝缘套板19和负电极板18依次排列；其中，压电陶瓷层17嵌入到绝缘套板19中。
38.第二振动单元至少包括正电极板16、压电陶瓷层17、绝缘套板19和负电极板18，且正电极板16、压电陶瓷层17、绝缘套板19和负电极板18依次排列。
39.探测窗口直径不大于探针直径的10％，以确保降低外界对探针所采集电荷的影响。
40.可选地，第一振动单元的正电极层与第二振动单元的正电极层相连，且所述第二振动单元的正电机层接入绝对值等值的反向电压信号，第一振动单元的负电极板与第二振动单元的负电极板相接。
41.可选地，通过绝缘套筒10将第一振动单元的正电极板16、压电陶瓷层17、绝缘套板19和负电极板18连接起来，并通过螺丝12固定到l型固定底座14上；另一端通过螺丝固定在底座15上。
42.通过绝缘套筒10将第二振动单元的正电极板16、压电陶瓷层17、绝缘套板19和负电极板18连接起来，并通过螺丝12固定到l型固定底座14上。另一端通过螺丝固定在底座15上。
43.可选地，第一振动单元和第二振动单元固定在绝缘支架上。
44.可选地，在屏蔽壳体上设置有无线天线8。
45.可选地，采集模块包括探针电极13，且探针电极与电信号导线相连，并通过螺丝12固定在悬梁臂内。
46.可选地，探针电极13的直径大于1mm且小于2mm，长度为3mm。
47.可选地，在屏蔽壳体内设置电源模块，电源模块与无线充电装置9相连。
48.静电场检测探头装置一带有静电场检测窗口的绝缘壳体，静电场检测探针和静电场检测探针振动驱动单元，所述一带有静电场检测窗口的绝缘包裹静电场检测探针和静电场检测探头驱动单元，保证了静电场检测探头装置的抗干扰能力，所述静电场检测探针的直径约为1～2mm，长度为3mm，确保了静电场检测探针具有较小的探测面积，使得静电场检测探头装置具有较高的检测分辨率。
49.本发明实施例提供的非接触式静电场检测传感探头装置，该探头装置至少包括屏蔽壳体、在屏蔽壳体的一侧设置有探测窗口，在屏蔽壳体内与探测窗口对应的位置设置有探针及采集模块，探针被固定在一悬梁臂内且连接到采集模块，悬梁臂被固定在第一振动单元和第二振动单元之间；探测窗口用于朝向静电场检测源；悬梁臂内置探针探测平面与静电场检测源面呈平行状态，两平面距离因悬梁臂振动呈周期变化。采集模块连接电信号检测电路用于获取待测区域的电荷量，并将电荷量传输到电信号检测电路；电信号检测电
路对电荷量进行处理，得到静电场强度数值，通过本发明实施例提供的传感探头装置，对金属平板没有面积要求，且不受外界干扰，检测静电效率高，同时，通过无线方式与其他的供电装置相连，可以方便安装和拆卸。
50.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。