一种硅片缺陷检测装置及检测方法与流程

    技术2025-12-30  15


    本发明涉及硅片检测,尤其是涉及一种硅片缺陷检测装置及检测方法。


    背景技术:

    1、硅片作为光伏产业最用常用的原材料,硅片的质量尤为重要,因此需要对硅片进行全面的检测。目前对硅片的检测都是内部缺陷与表面缺陷分开检测,导致检测效率较低。

    2、要提高生产效率除了要提高产线速度外还可以提高产线的空间利用率,因此有必要研发一种可以同时检测硅片内部缺陷与表面缺陷的装置,使原来需要两个工位的检测节省为一个工位,从而做到提高生产效率同时降低成本。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种硅片缺陷检测装置及检测方法,可以同时检测硅片内部缺陷与硅片表面缺陷,提高产线的空间利用率,检测结果相对独立。

    2、根据本发明的一个目的,本发明提供一种硅片缺陷检测装置,包括表面检测相机、内部检测相机、挡板和光源模块,所述挡板的背面镀有漫反射涂层,所述挡板设置在硅片的上方,所述光源模块设置在所述挡板设有所述漫反射涂层的一侧,所述光源模块与所述硅片之间倾斜设置,所述光源模块与所述挡板之间设有缝隙,所述表面检测相机和所述内部检测相机设置在所述挡板的上方,所述表面检测相机通过所述光源模块与所述挡板之间的缝隙垂直向下扫描所述硅片,所述内部检测相机垂直向下扫描所述挡板未设置所述漫反射涂层一侧的所述硅片,从所述光源模块发出两道光束,一道光束照射在所述挡板表面的所述漫反射涂层上,另一道光束照射在所述挡板与所述硅片的缝隙处。

    3、进一步地,所述表面检测相机为4k高清硅基线扫相机,所述内部检测相机为1k高清铟镓砷线扫相机。

    4、进一步地,所述表面检测相机和所述内部检测相机均设有红外镜头。

    5、进一步地,所述硅片水平放置。

    6、进一步地,所述光源模块与所述硅片之间呈30°~45°角度设置。

    7、进一步地,所述挡板设置在硅片的上方1.5~2.5mm处,所述挡板与垂直方向之间设有小于20°的夹角。

    8、进一步地,所述光源模块与所述挡板之间设有2~3mm的缝隙。

    9、进一步地,从所述光源模块发出750nm-950nm波长的光束和1300nm-1600nm波长的光束,750nm-950nm波长的光束照射在所述挡板表面的所述漫反射涂层上,1300nm-1600nm波长的光束照射在所述挡板与所述硅片的缝隙处。

    10、进一步地,所述光源模块包括入光口、二项色镜和反射镜,两个波长的混合光从所述入光口进入,照射在所述二项色镜上,750nm-950nm波长的光束被反射,再通过所述反射镜照射在具有所述挡板上;1300nm-1600nm波长的光束穿过所述二项色镜直接照射在需要检测的所述硅片上。

    11、根据本发明的另一个目的,本发明提供上述一种硅片缺陷检测装置的检测方法,包括如下步骤:

    12、s1,硅片水平放置,挡板安装在硅片的上方1.5~2.5mm处,挡板与垂直方向呈小于20°的夹角;

    13、s2,光源模块与硅片成30°~45°角安装在挡板镀有漫反射涂层的一侧,光源模块与挡板之间设有一条2~3mm的缝隙;

    14、s3,表面检测相机和内部检测相机安装在挡板的上方,从光源模块发出的1300nm-1600nm波长的光束照射在挡板与硅片的缝隙处,利用挡板挡掉反射光,1300nm-1600nm波长的光束会在硅片中传播;此时内部检测相机接收的光较多,图片亮度高,当硅片内部存在缺陷时光线无法传播,内部检测相机拍摄的图片在此处会存在阴影,通过此方式拍摄硅片的内部缺陷;

    15、从光源模块发出的750nm-950nm波长的光束照射在挡板表面的漫反射涂层上,通过漫反射涂层将750nm-950nm波长的光均匀的反射到硅片表面,外部检测相机接收硅片表面的反射光,获取硅片的表面信息。

    16、本发明的技术方案可以同时检测硅片内部缺陷与硅片表面缺陷,原本需要两个工位的检测过程节省为只需要一个工位,提高产线的空间利用率,节省成本。并且,本发明在检测表面缺陷时无法观察到内部缺陷,检测内部缺陷时无法观察到表面缺陷,检测结果相对独立,方便硅片的分类。本发明适应能力强,可以应用于目前市场上的使用环境,也可以安装为整体模块单独使用。本发明光源模块与光斑整形模块通过光纤链接,可以只将光源整形模块安装到产线上,即使增加光源强度也不需要增加体积。



    技术特征:

    1.一种硅片缺陷检测装置,其特征在于,包括表面检测相机、内部检测相机、挡板和光源模块,所述挡板的背面镀有漫反射涂层,所述挡板设置在硅片的上方,所述光源模块设置在所述挡板设有所述漫反射涂层的一侧,所述光源模块与所述硅片之间倾斜设置,所述光源模块与所述挡板之间设有缝隙,所述表面检测相机和所述内部检测相机设置在所述挡板的上方,所述表面检测相机通过所述光源模块与所述挡板之间的缝隙垂直向下扫描所述硅片,所述内部检测相机垂直向下扫描所述挡板未设置所述漫反射涂层一侧的所述硅片,从所述光源模块发出两道光束,一道光束照射在所述挡板表面的所述漫反射涂层上,另一道光束照射在所述挡板与所述硅片的缝隙处。

    2.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,所述表面检测相机为4k高清硅基线扫相机,所述内部检测相机为1k高清铟镓砷线扫相机。

    3.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,所述表面检测相机和所述内部检测相机均设有红外镜头。

    4.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,所述硅片水平放置。

    5.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,所述光源模块与所述硅片之间呈30°~45°角度设置。

    6.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,所述挡板设置在硅片的上方1.5~2.5mm处,所述挡板与垂直方向之间设有小于20°的夹角。

    7.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,所述光源模块与所述挡板之间设有2~3mm的缝隙。

    8.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,从所述光源模块发出750nm-950nm波长的光束和1300nm-1600nm波长的光束,750nm-950nm波长的光束照射在所述挡板表面的所述漫反射涂层上,1300nm-1600nm波长的光束照射在所述挡板与所述硅片的缝隙处。

    9.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置,其特征在于,所述光源模块包括入光口、二项色镜和反射镜,两个波长的混合光从所述入光口进入,照射在所述二项色镜上,750nm-950nm波长的光束被反射,再通过所述反射镜照射在具有所述挡板上;1300nm-1600nm波长的光束穿过所述二项色镜直接照射在需要检测的所述硅片上。

    10.根据权利要求1所述的硅片缺陷检测装置的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:


    技术总结
    本发明提供了一种硅片缺陷检测装置及检测方法,包括表面检测相机、内部检测相机、挡板和光源模块,挡板的背面镀有漫反射涂层,挡板设置在硅片的上方,光源模块设置在挡板设有漫反射涂层的一侧,光源模块与硅片之间倾斜设置,光源模块与挡板之间设有缝隙,表面检测相机和内部检测相机设置在挡板的上方,表面检测相机通过光源模块与挡板之间的缝隙垂直向下扫描硅片,内部检测相机垂直向下扫描挡板未设置漫反射涂层一侧的硅片,从光源模块发出两道光束,一道光束照射在挡板表面的漫反射涂层上,另一道光束照射在挡板与硅片的缝隙处。本发明可以同时检测硅片内部缺陷与硅片表面缺陷,提高产线的空间利用率,检测结果相对独立。

    技术研发人员:夏明罡,张伟杰
    受保护的技术使用者:北京波粒新为科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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