真空磁控溅射镀膜监测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及工业镀膜技术领域，尤其涉及一种真空磁控溅射镀膜监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

目前的真空磁控溅射镀膜工艺，需要较长的镀膜时间以及较高的溅射功率，这也导致长时间镀膜在真空室内部产生较多的热量，引起真空室内部的温度急剧升高。镀膜过程中的高温也会使得一些材料的变形，此外高温也会导致真空室内的气压发生变化，导致镀膜工艺不稳定，影响最终的镀膜效果。目前有存在通过外接水冷设备进行冷却处理，但是这样也不能实现实时监测镀膜过程中不出现高温情况。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种真空磁控溅射镀膜监测方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术无法在镀膜过程中进行实时监测高温异常的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种真空磁控溅射镀膜监测方法，所述真空磁控溅射镀膜监测方法包括以下步骤：

采集真空磁控镀膜机对待测工件的镀膜作业图像和晶振仪厚度数据；

根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域；

根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因。

可选地，所述根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域之前，还包括：

获取所述待测工件的工件参数信息和加工指标信息；

根据所述工件参数信息和所述加工指标信息确定时间尺寸信息；

根据所述时间尺寸信息生成加工预测模型。

可选地，所述根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域，包括：

根据所述镀膜作业图像和所述晶振仪厚度数据确定实时加工信息；

根据所述实时加工信息和加工预测模型确定异常镀膜区域。

可选地，所述根据所述实时加工信息和加工预测模型确定异常镀膜区域，包括：

根据所述实时加工信息确定加工时间信息；

根据所述加工时间信息和所述加工预测模型确定理论形状信息；

根据所述实时加工信息和所述理论形状信息确定异常镀膜区域。

可选地，所述根据所述实时加工信息和所述理论形状信息确定异常镀膜区域，包括：

根据所述实时加工信息确定目标时刻的检测形状；

根据所述理论形状信息确定所述目标时刻的理论形状；

将所述检测形状和所述理论形状对比，并根据对比结果确定异常镀膜区域。

可选地，所述根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因，包括：

获取水冷设备信息，并基于所述水冷设备信息查询所述异常镀膜区域对应的待检查水冷设备；

获取所述待检查水冷设备的设备状态信息，并根据所述设备状态信息确定异常原因。

可选地，所述获取所述待检查水冷设备的设备状态信息，并根据所述设备状态信息确定异常原因，包括：

根据所述设备状态信息确定所述待检查水冷设备的出水口状态信息、进水口状态信息和温度状态信息；

根据所述出水口状态信息、进水口状态信息和温度状态信息判断所述待检查水冷设备是否存在设备异常，并根据判断结果确定异常原因。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种真空磁控溅射镀膜监测装置，所述真空磁控溅射镀膜监测装置包括：

信息采集模块，用于采集真空磁控镀膜机对待测工件的镀膜作业图像和晶振仪厚度数据；

异常确定模块，用于根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域；

原因排查模块，用于根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种真空磁控溅射镀膜监测设备，所述真空磁控溅射镀膜监测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的真空磁控溅射镀膜监测程序，所述真空磁控溅射镀膜监测程序配置为实现如上文所述的真空磁控溅射镀膜监测方法。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有真空磁控溅射镀膜监测程序，所述真空磁控溅射镀膜监测程序被处理器执行时实现如上文所述的真空磁控溅射镀膜监测方法。

本发明采集真空磁控镀膜机对待测工件的镀膜作业图像和晶振仪厚度数据；根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域；根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因。通过这种方式，实现了在真空磁控镀膜机进行工件镀膜时实时采集图像，以及通过晶振仪监控厚度，从而与预先建立和训练的理想状态下的镀膜预测模型进行对比，确定存在异常的镀膜区域，然后排查对应的水冷设备，从而实现在镀膜过程中出现异常时自动检查水冷设备的状态，进而确定异常原因，实现了工件镀膜的温度和状态监控。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的真空磁控溅射镀膜监测设备的结构示意图；

图2为本发明真空磁控溅射镀膜监测方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明真空磁控溅射镀膜监测方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明真空磁控溅射镀膜监测装置第一实施例的结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的真空磁控溅射镀膜监测设备结构示意图。

如图1所示，该真空磁控溅射镀膜监测设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对真空磁控溅射镀膜监测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及真空磁控溅射镀膜监测程序。

在图1所示的真空磁控溅射镀膜监测设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明真空磁控溅射镀膜监测设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在真空磁控溅射镀膜监测设备中，所述真空磁控溅射镀膜监测设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的真空磁控溅射镀膜监测程序，并执行本发明实施例提供的真空磁控溅射镀膜监测方法。

本发明实施例提供了一种真空磁控溅射镀膜监测方法，参照图2，图2为本发明一种真空磁控溅射镀膜监测方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述真空磁控溅射镀膜监测方法包括以下步骤：

步骤S10：采集真空磁控镀膜机对待测工件的镀膜作业图像和晶振仪厚度数据。

在本实施例中，本实施例的执行主体可为所述真空磁控溅射镀膜监测设备，该真空磁控溅射镀膜监测设备具有数据处理、数据通信及程序运行等功能，所述真空磁控溅射镀膜监测设备可以为计算机或者服务器。当然，还可为其他具有相似功能的设备，本实施条件对此不加以限制。为便于说明，本实施方式以真空磁控溅射镀膜监测设备为例进行说明。

需要说明的是，目前的真空磁控溅射镀膜工艺，需要较长的镀膜时间以及较高的溅射功率，这也导致长时间镀膜在真空室内部产生较多的热量，引起真空室内部的温度急剧升高。镀膜过程中的高温也会使得一些材料的变形，此外高温也会导致真空室内的气压发生变化，导致镀膜工艺不稳定，影响最终的镀膜效果。目前有存在通过外接水冷设备进行冷却处理，但是这样也不能实现实时监测镀膜过程中不出现高温情况。而采用本实施例的方案实现了在真空磁控镀膜机进行工件镀膜时实时采集图像，以及通过晶振仪监控厚度，从而与预先建立和训练的理想状态下的镀膜预测模型进行对比，确定存在异常的镀膜区域，然后排查对应的水冷设备，从而实现在镀膜过程中出现异常时自动检查水冷设备的状态，进而确定异常原因，实现了工件镀膜的温度和状态监控。

应理解的是，真空磁控镀膜机指的是需要在较高真空度下进行的镀膜使用的机器，主要思路是分成蒸发和溅射两种，而本实施例的方案主要针对溅射。

在具体实施中，待测工件可以为任意尺寸和类型的进行镀膜的工件。镀膜作业图像指的是通过摄像头或者相机采集到的待测工件进行镀膜过程中的图像和视频。晶振仪厚度数据指的是通过晶振仪持续监测的待测工件的各个位置的镀膜和厚度的数据。

步骤S20：根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域。

需要说明的是，加工预测模型是基于待测工件的尺寸、类型和参数预先建立的在理想状态下的镀膜工作中，待测工件的尺寸随时间变化的模型。

进一步的，为了建立更加准确的加工预测模型，步骤S20之前，还包括：获取所述待测工件的工件参数信息和加工指标信息；根据所述工件参数信息和所述加工指标信息确定时间尺寸信息；根据所述时间尺寸信息生成加工预测模型。

应理解的是，首先获取待测工件的工件参数信息和加工指标信息，其中，工件参数信息指的是待测工件在进行镀膜工作之前的尺寸、形状和轮廓等信息。加工指标信息指的是，对待测工件进行加工的加工工艺和加工要求，例如镀膜层数、镀膜材料等。

在具体实施中，时间尺寸信息指的是根据工件参数信息和加工指标信息确定的待测工件的形状和尺寸随着镀膜工作的时间变化进行变化的信息。

需要说明的是，当得到了时间尺寸信息之后，再根据时间尺寸信息进行加工预测模型的生成，从而得到可以根据时间查询和预测待测工件的尺寸形状变化的加工预测模型。

通过这种方式，实现了构建加工预测模型，进而可以准确判断异常镀膜区域的位置。

步骤S30：根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因。

需要说明的是，当确定异常镀膜区域之后，再确定异常镀膜区域对应的水冷设备，从而根据对应的待检查水冷设备的状态确定异常原因。

进一步的，为了确定异常原因，步骤S30包括：获取水冷设备信息，并基于所述水冷设备信息查询所述异常镀膜区域对应的待检查水冷设备；获取所述待检查水冷设备的设备状态信息，并根据所述设备状态信息确定异常原因。

应理解的是，水冷设备信息指的是与待测工件以及镀膜机进行连接并进行水冷的设备的相关信息。然后根据水冷设备信息确定异常镀膜区域对应的负责降温或者处理的水冷设备的部位或者单一不见，作为待检查水冷设备。

在具体实施中，当确定待检查水冷设备之后，再获取待检查水冷设备的设备状态信息，设备状态信息指的是待检查水冷设备对应的工作状态、工作参数等信息。

需要说明的是，根据设备状态信息确定异常原因指的是根据设备状态信息确定水冷设备是否存在异常，从而确定出现镀膜异常的原因。

进一步的，为了准确的确定异常原因，获取所述待检查水冷设备的设备状态信息，并根据所述设备状态信息确定异常原因的步骤包括：根据所述设备状态信息确定所述待检查水冷设备的出水口状态信息、进水口状态信息和温度状态信息；根据所述出水口状态信息、进水口状态信息和温度状态信息判断所述待检查水冷设备是否存在设备异常，并根据判断结果确定异常原因。

需要说明的是，首秀按根据设备状态信息确定待检查水冷设备在出水口、进水口的状态、流量等信息，以及各个部位的温度信息，作为温度状态信息。

应理解的是，根据出水口状态信息、进水口状态信息和温度状态信息确定待检查水冷设备的出水口和进水口是否出现异常，然后确定待检查水冷设备的工作温度是否出现异常，如果出水口、进水口和工作温度中的任一项出现异常，则确定异常原因为水冷设备异常，否则确定为镀膜机异常。

本实施例通过采集真空磁控镀膜机对待测工件的镀膜作业图像和晶振仪厚度数据；根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域；根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因。通过这种方式，实现了在真空磁控镀膜机进行工件镀膜时实时采集图像，以及通过晶振仪监控厚度，从而与预先建立和训练的理想状态下的镀膜预测模型进行对比，确定存在异常的镀膜区域，然后排查对应的水冷设备，从而实现在镀膜过程中出现异常时自动检查水冷设备的状态，进而确定异常原因，实现了工件镀膜的温度和状态监控。

参考图3，图3为本发明一种真空磁控溅射镀膜监测方法第二实施例的流程示意图。

基于上述第一实施例，本实施例真空磁控溅射镀膜监测方法在所述步骤S20包括：

步骤S201：根据所述镀膜作业图像和所述晶振仪厚度数据确定实时加工信息。

需要说明的是，首先根据镀膜作业图像结合晶振仪厚度数据确定随着时间推进的镀膜作业过程中不同时间点下的待测工件的尺寸和轮廓、镀膜厚度等的数据作为实时加工信息。

步骤S202：根据所述实时加工信息和加工预测模型确定异常镀膜区域。

应理解的是，当确定实时加工信息之后，将实时加工信息与加工预测模型进行对比，从而确定实际偏离理论情况的区域作为异常镀膜区域。

进一步的，为了确定异常镀膜区域，步骤S202包括：根据所述实时加工信息确定加工时间信息；根据所述加工时间信息和所述加工预测模型确定理论形状信息；根据所述实时加工信息和所述理论形状信息确定异常镀膜区域。

在具体实施中，首先根据实时加工信息确定加工时间信息，也就是在加工过程随着时间变化的参数信息和待测工件的尺寸信息。

需要说明的是，首先根据加工时间信息查询加工预测模型，从而确定在不同时间点的待测工件的理论情况下的镀膜进度，作为理论形状信息。

应理解的是，在得到理论形状信息之后，再件发给实时加工信息与理论形状信息进行比较，从而确定异常镀膜区域。

进一步的，为了确定异常镀膜区域，根据所述实时加工信息和所述理论形状信息确定异常镀膜区域的步骤包括：根据所述实时加工信息确定目标时刻的检测形状；根据所述理论形状信息确定所述目标时刻的理论形状；将所述检测形状和所述理论形状对比，并根据对比结果确定异常镀膜区域。

在具体实施中，首先根据实时加工信息确定在目标时刻下的检测形状，也就是目标时刻下实际加工的尺寸外观和轮廓。理论形状指的是在理论情况下的待测工件的尺寸和外观轮廓。其中，目标时刻可以为当前时刻，也可以为预先设定的未来或者历史的时刻，本实施例对此不加以限定。

需要说明的是，最后将检测形状与理论形状进行对比，确定存在差异的区域，然后将差异的数值超过预设阈值的区域作为异常镀膜区域。

本实施例通过根据所述镀膜作业图像和所述晶振仪厚度数据确定实时加工信息；根据所述实时加工信息和加工预测模型确定异常镀膜区域。通过这种方式，实现了基于镀膜作业过程中的实时加工信息与加工预测模型进行比对确定异常镀膜区域，提高了镀膜的异常监控的准确性和时效性。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有真空磁控溅射镀膜监测程序，所述真空磁控溅射镀膜监测程序被处理器执行时实现如上文所述的真空磁控溅射镀膜监测方法的步骤。

由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

参照图4，图4为本发明真空磁控溅射镀膜监测装置第一实施例的结构框图。

如图4所示，本发明实施例提出的真空磁控溅射镀膜监测装置包括：

信息采集模块10，用于采集真空磁控镀膜机对待测工件的镀膜作业图像和晶振仪厚度数据。

异常确定模块20，用于根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域。

原因排查模块30，用于根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因。

本实施例采集真空磁控镀膜机对待测工件的镀膜作业图像和晶振仪厚度数据；根据所述镀膜作业图像、所述晶振仪厚度数据和加工预测模型确定异常镀膜区域；根据所述异常镀膜区域进行水冷设备排查，并确定异常原因。通过这种方式，实现了在真空磁控镀膜机进行工件镀膜时实时采集图像，以及通过晶振仪监控厚度，从而与预先建立和训练的理想状态下的镀膜预测模型进行对比，确定存在异常的镀膜区域，然后排查对应的水冷设备，从而实现在镀膜过程中出现异常时自动检查水冷设备的状态，进而确定异常原因，实现了工件镀膜的温度和状态监控。

在一实施例中，所述异常确定模块20，还用于获取所述待测工件的工件参数信息和加工指标信息；根据所述工件参数信息和所述加工指标信息确定时间尺寸信息；根据所述时间尺寸信息生成加工预测模型。

在一实施例中，所述异常确定模块20，还用于根据所述镀膜作业图像和所述晶振仪厚度数据确定实时加工信息；根据所述实时加工信息和加工预测模型确定异常镀膜区域。

在一实施例中，所述异常确定模块20，还用于根据所述实时加工信息确定加工时间信息；根据所述加工时间信息和所述加工预测模型确定理论形状信息；根据所述实时加工信息和所述理论形状信息确定异常镀膜区域。

在一实施例中，所述异常确定模块20，还用于根据所述实时加工信息确定目标时刻的检测形状；根据所述理论形状信息确定所述目标时刻的理论形状；将所述检测形状和所述理论形状对比，并根据对比结果确定异常镀膜区域。

在一实施例中，所述原因排查模块30，还用于获取水冷设备信息，并基于所述水冷设备信息查询所述异常镀膜区域对应的待检查水冷设备；获取所述待检查水冷设备的设备状态信息，并根据所述设备状态信息确定异常原因。

在一实施例中，所述原因排查模块30，还用于根据所述设备状态信确定所述待检查水冷设备的出水口状态信息、进水口状态信息和温度状态信息；根据所述出水口状态信息、进水口状态信息和温度状态信息判断所述待检查水冷设备是否存在设备异常，并根据判断结果确定异常原因。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的真空磁控溅射镀膜监测方法，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。