[发明专利]厚度测量方法、厚度测量装置、缺陷检测方法以及缺陷检测装置

权利要求书

1.一种厚度测量方法，用于对测量对象物的厚度进行测量，所述厚度测量方法包括以下步骤：

通过加热装置对所述测量对象物的表面呈点状地进行加热；

通过摄影装置以规定时间间隔拍摄被加热后的所述测量对象物的表面，并生成与所述测量对象物的表面的温度相应的热图像；

基于由所述摄影装置生成的热图像来获取温度数据，该温度数据表示所述测量对象物的表面上的多个位置的温度的经时变化；

将解函数与所述温度数据进行拟合，该解函数包含与所述测量对象物的厚度相关联的参数，并且表示与点热源相应的热传导方程式的解；以及

基于进行拟合得到的解函数中包含的所述参数的值，来计算所述测量对象物的厚度。

2.根据权利要求1所述的厚度测量方法，其中，

所述解函数具有与距所述表面上被加热的位置的距离对应的第一自变量以及与进行加热的时间对应的第二自变量，

所述厚度测量方法还包括以下步骤：基于遍及所述第一自变量和所述第二自变量地进行拟合得到的解函数中包含的参数的值，来计算所述测量对象物的热扩散率。

3.根据权利要求1或2所述的厚度测量方法，其中，

所述温度数据包含距所述表面上被加热的位置的距离不同的多个位置的温度的经时变化。

4.根据权利要求1所述的厚度测量方法，其中，

呈阶跃状地开始进行所述加热装置对所述测量对象物的表面的加热，

与开始对所述测量对象物进行加热同时地，通过所述摄影装置开始拍摄所述测量对象物的表面，并开始生成所述热图像。

5.根据权利要求1所述的厚度测量方法，其中，

所述解函数包含至少三个独立的参数。

6.根据权利要求5所述的厚度测量方法，其中，

所述解函数通过下述式(1)来表示，

[数1]

T(r，t)是所述测量对象物的表面的温度[K]，r是距所述表面上被加热的位置的距离[m]，L₀是厚度的初始值[m]，L是所述测量对象物的厚度[m]，t是时间[s]，Fo是傅立叶数，A、B、C分别是所述参数，

三个所述参数A、B、C分别通过下述式(2)、式(3)以及式(4)来表示，

[数2]

q是每单位时间的热量[W]，k是所述测量对象物的热传导率[W/(m·K)]，α是所述测量对象物的热扩散率[m²/s]，α₀是热扩散率的初始值[m²/s]。

7.根据权利要求1～5中的任一项所述的厚度测量方法，其中，

所述参数是通过利用非线性最小二乘法以使残差最小的方式进行拟合来求出的。

8.一种厚度测量装置，用于对测量对象物的厚度进行测量，所述厚度测量装置具备：

输入部，其被输入以规定时间间隔拍摄被加热后的所述测量对象物的表面而生成的热图像；以及

运算部，其基于所述热图像来进行用于求出所述测量对象物的厚度的运算，

其中，所述运算部基于所述热图像来获取温度数据，该温度数据表示所述测量对象物的表面上的多个位置的温度的经时变化，

所述运算部将解函数与所述温度数据进行拟合，该解函数包含与所述测量对象物的厚度相关联的参数，并且表示与点热源相应的热传导方程式的解，

所述运算部基于进行拟合得到的解函数中包含的所述参数的值，来计算所述测量对象物的厚度。

9.一种厚度测量系统，用于对测量对象物的厚度进行测量，所述厚度测量系统具备：

加热装置，其对所述测量对象物的表面呈点状地进行加热；

摄影装置，其拍摄被加热后的所述测量对象物的表面，并生成与所述测量对象物的表面的温度相应的热图像；以及

根据权利要求8所述的厚度测量装置，其基于所述热图像来测量所述测量对象物的厚度。