機器視覺系統(tǒng)助力硅片缺陷檢測
來源：m.dyhbzj.cn2016年05月25日熱度：438
太陽能硅片如同太陽能電池的心臟。但在硅片加工成電池并組裝成組件之前，需要對它進行一系列處理。首先, 把硅錠切割成只有100-200µm厚的硅片, 隨后工藝處理、運輸及搬運過程中的機械影響, 硅片的中心或邊緣上的任何一處微小裂紋，都會因為擴散和燒結(jié)時的熱應(yīng)力或者搬運及工藝處理過程中的機械原因而變大。最初的細小缺陷，最后都可能造成硅片破裂，從而導(dǎo)致投資時間、材料和精力上的成本沉沒。
盡管硅片上裂紋的大小可能明顯增大，但通常卻很難檢測出來。在加工的早期階段更是難以檢測，因為此時缺陷尚未因為熱處理或機械加工而變大。此外，在多晶硅片上，裂紋與晶界的區(qū)別也不明顯。一般的光學(xué)檢測系統(tǒng)，無論是使用紅外還是明視場光源，都無法提高這些缺陷的對比度。
由于硅片和電池制造商生產(chǎn)的是金剛石線切割硅片，因此進行全面徹底的裂紋檢測也愈發(fā)重要和困難。全新切割技術(shù)的誕生，使硅材料得以高效利用，產(chǎn)出非常薄的切割硅片。但這種技術(shù)仍然存在缺點，即硅片越薄，越容易損壞。除此之外，鋒利切割所產(chǎn)生的平滑表面具有極強的各向異性反射，這也進一步加大了金剛線切割硅片的檢測難度。
不僅僅是為了保證硅片生產(chǎn)的高良品率，降低加工過程中硅片的損壞幾率也至關(guān)重要：破裂的硅片可能損壞網(wǎng)版或者小碎片污染網(wǎng)版，而損壞的網(wǎng)版需要進行清潔甚至立即更換。這樣，就增加了材料成本，也會導(dǎo)致生產(chǎn)線被迫停工。每次事故的停機恢復(fù)時間大約10到30秒，雖然時間不長，但由于其影響的是整個生產(chǎn)流程，對于長期運行而言，也是一筆巨大的損失。
無錫創(chuàng)視新科技（MVC）開發(fā)了一種新的理念，可以采用獨特的方式在最初階段對這些細微裂紋進行檢測。這一專利方案通過一種全新的方式將光源、相機設(shè)置和軟件相結(jié)合，可以在單晶、多晶與金剛石線切割材料上以超高的檢測率和超低的誤檢率獲得精度在1µm以下的結(jié)果。于是，使用NANO-D檢測裂紋已經(jīng)在微觀階段節(jié)省了機器操作時間，減少物料和耗材并提高產(chǎn)能，從而進一步提高了硅片與電池的總產(chǎn)量。簡單整合即可降低自動化供應(yīng)商的精力與成本，帶來更短的調(diào)試時間，讓系統(tǒng)在一定時間內(nèi)的生產(chǎn)更加高效，使客戶更快獲得投資回報。
圖片1采用專利技術(shù)進行的晶界抑制 可以在多晶硅片上實現(xiàn)裂紋檢測 （左），在金剛石線切割(DWC)硅片上實現(xiàn)裂紋檢測（右）。
