机器视觉系统助力硅片缺陷检测
来源:www.mvcreating.com2016年05月25日热度:438

  太阳能硅片如同太阳能电池的心脏。但在硅片加工成电池并组装成组件之前,需要对它进行一系列处理。首先, 把硅锭切割成只有100-200µm厚的硅片, 随后工艺处理、运输及搬运过程中的机械影响, 硅片的中心或边缘上的任何一处微小裂纹,都会因为扩散和烧结时的热应力或者搬运及工艺处理过程中的机械原因而变大。最初的细小缺陷,最后都可能造成硅片破裂,从而导致投资时间、材料和精力上的成本沉没。

  尽管硅片上裂纹的大小可能明显增大,但通常却很难检测出来。在加工的早期阶段更是难以检测,因为此时缺陷尚未因为热处理或机械加工而变大。此外,在多晶硅片上,裂纹与晶界的区别也不明显。一般的光学检测系统,无论是使用红外还是明视场光源,都无法提高这些缺陷的对比度。
  由于硅片和电池制造商生产的是金刚石线切割硅片,因此进行全面彻底的裂纹检测也愈发重要和困难。全新切割技术的诞生,使硅材料得以高效利用,产出非常薄的切割硅片。但这种技术仍然存在缺点,即硅片越薄,越容易损坏。除此之外,锋利切割所产生的平滑表面具有极强的各向异性反射,这也进一步加大了金刚线切割硅片的检测难度。
  不仅仅是为了保证硅片生产的高良品率,降低加工过程中硅片的损坏几率也至关重要:破裂的硅片可能损坏网版或者小碎片污染网版,而损坏的网版需要进行清洁甚至立即更换。这样,就增加了材料成本,也会导致生产线被迫停工。每次事故的停机恢复时间大约10到30秒,虽然时间不长,但由于其影响的是整个生产流程,对于长期运行而言,也是一笔巨大的损失。
  无锡创视新科技(MVC)开发了一种新的理念,可以采用独特的方式在最初阶段对这些细微裂纹进行检测。这一专利方案通过一种全新的方式将光源、相机设置和软件相结合,可以在单晶、多晶与金刚石线切割材料上以超高的检测率和超低的误检率获得精度在1µm以下的结果。于是,使用NANO-D检测裂纹已经在微观阶段节省了机器操作时间,减少物料和耗材并提高产能,从而进一步提高了硅片与电池的总产量。简单整合即可降低自动化供应商的精力与成本,带来更短的调试时间,让系统在一定时间内的生产更加高效,使客户更快获得投资回报。
硅片缺陷检测
 图片1采用专利技术进行的晶界抑制 可以在多晶硅片上实现裂纹检测 (左),在金刚石线切割(DWC)硅片上实现裂纹检测(右)。
硅片裂纹检测

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