专利名称：硅片检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及硅片检测装置，特别是涉及采用光学方法检测硅片缺陷的检测装置。
背景技术：
于太阳能电池的硅片制造过程中，在硅片出厂之前均需对其质量进行检测，如检测硅片的尺寸、翘曲度、裂痕以及电学性能等，并通过检测的参数淘汰劣质的硅片，或对硅片进行等级分类。硅片经进一步处理，如在表面形成导电栅线，最终形成可用来发电的电池片。由于娃片是由娃碇或娃棒利用线锯切割而成，在切割过程中容易于娃片表面形成线痕， 此线痕同样影响到成品电池片的品质，因此需对电池片表面的线痕进行检测。线痕的宽度通常在50-100微米之间，深度在10-100微米之间。如中国实用新型专利第201020223229. 9号揭示了一种检测硅片线痕的方式，其利用探针在硅片表面滑动，并记录探针的滑动曲线，从而实现线痕检测。这种方法虽可以检测线痕，但其检测效率较低，且本身接触式测量也会对被测物造成机械损伤，同时对检测工具的精度要求亦很高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种可靠高效的用于检测线痕的硅片检测装置。本实用新型是通过以下的技术方案实现一种硅片检测装置，包括支撑传送硅片的传送带、向硅片发射入射光的激光器、用于接收入射光于硅片上漫反射形成的反射光的影像传感器，激光器位于传送带上方并使激光器发出的入射光线与影像传感器接收的反射光线所构成的平面与娃片传送方向垂直。作为本实用新型的进一步改进，所述传送带的下方同样设有激光器和影像传感器，其分别与硅片上方的激光器和影像传感器对称设置。作为本实用新型的进一步改进，所述激光器和影像传感器集成在同一激光组件中。作为本实用新型的进一步改进，所述传送带上方的激光组件有三组，在水平面内与硅片传送方向相垂直的方向上，三组激光组件不在同一直线上。作为本实用新型的进一步改进，所述激光器的入射光线与硅片垂直。本实用新型利用影像传感器接收激光于硅片上的反射光信号，可通过检测结果与标准值的对比检测出线痕的存在并可计算出线痕的尺寸。同时，由于采用光学方法，免去复杂的机械装置，因此可靠性高，检测效率高，同时成本较低。
图I为本实用新型硅片检测装置的立体图；[0012]图2为硅片位于传送带上的俯视图；图3为检测硅片线痕的原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。参照图I和图2，本实用新型硅片检测装置I用于检测硅片2表面的线痕20，其包括用以支撑和传送硅片的传送带3以及位于传送带3上下两侧的激光组件4。激光组件4 上下各有三组，其可通过支架架构(未图示)以将其固定。激光组件4集合了激光器40和影像传感器41两个功能�？�。根据本实用新型的检测原理，激光器和影像传感器也可以分开设置。激光组件为市场上现有产品，如基恩士(KEYENCE)公司的LK-H020-KC，其光斑直径约20微米，入射光垂直射向硅片，并于硅片表面产生漫反射。激光组件的详细原理在此不另作说明。以下详细说明本实用新型激光组件4安装方式。重点参照图2和图3，在对硅片2检测时，硅片2表面的线痕20与硅片2的传送方向X垂直(由于实际中线痕并绝对直线，因此此处的垂直仅表示大致垂直)。激光组件4安装在传送带3上方，调整其角度使得激光器
40、入射光于硅片2上的入射点及影像传感器41所构成的平面，即激光器40发出的入射光线40a与影像传感器41接收的反射光线40b所构成的平面与硅片2传送方向垂直，也即实质上该平面与线痕20延伸方向平行。此举之好处在于，反射光线40b不会受到线痕20两侧边缘遮挡而影响到检测效果。若入射光和反射光所构成的平面与线痕垂直，则反射光在射向影像传感器时可能会被线痕边缘所遮挡。本实用新型的较佳实施例中，上下激光组件4各有三组。同侧的三组激光组件4呈三点式分布，在水平面内于与硅片2传送方向X相垂直的Y方向上，三组激光组件4不在同一直线上。三组激光组件4分散设置，可充分利用硅片2上方的空间，同时采用三组激光组件4可增加线痕检测的成功率，尤其是针对线痕较短的情形，若仅配置一组激光组件，则可能导致检测遗漏的情况。激光器40发出的入射光线40a垂直射向硅片2，当硅片表面平整时，影像传感接收反射光线，形成一标准位移值。重点参照图3，当入射光线40a射入硅片2的线痕20中时，其反射光线40b同样会被影像传感器41接收并记录影像在影像传感器41靶面上的位移。对此位移与标准值进行比对，即可计算出线痕的深度。于本实用新型的较佳实施例中，影像传感器41采用CMOS (互补金属氧化物半导体)传感器。本实用新型采用激光法检测线痕，利用影像传感器接收硅片反射光，根据检测值与标准值的比较即可检测线痕的存在以及线痕的具体尺寸，从而可进一步对所检测的硅片进行质量档次上的分类。由于免却了现有技术的精密机械装置，因此可靠性较高，同时检测速度快，根据实际测试，每小时可实现三千片以上的硅片的检测。本实用新型采用了独特的激光模组安装方式，避免了在检测过程中反射光受干扰的情况，从而提高了检测精度。此外，激光组件三点式的分布模式既可充分利用传送带上方的空间，同时又可以保证检测的成功率，避免因线痕较短而产生漏检的情况。以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式
，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形 和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种硅片检测装置，包括支撑传送硅片的传送带、向硅片发射入射光的激光器、用于接收入射光于硅片上漫反射形成的反射光的影像传感器，其特征在于激光器位于传送带上方并使激光器发出的入射光线与影像传感器所接收的反射光线所构成的平面与硅片传送方向垂直。
2.如权利要求I所述的硅片检测装置，其特征在于所述传送带的下方同样设有激光器和影像传感器，其分别与硅片上方的激光器和影像传感器对称设置。
3.如权利要求I或2所述的硅片检测装置，其特征在于所述激光器和影像传感器集成在同一激光组件中。
4.如权利要求3所述的硅片检测装置，其特征在于所述传送带上方的激光组件有三组，在水平面内与硅片传送方向相垂直的方向上，三组激光组件不在同一直线上。
5.如权利要求I所述的硅片检测装置，其特征在于所述激光器的入射光线与硅片垂直。
专利摘要本实用新型涉及一种硅片检测装置，其包括支撑传送硅片的传送带、向硅片发射入射光的激光器、用于接收入射光于硅片上漫反射形成的反射光的影像传感器，激光器位于传送带上方并使激光器发出的入射光线与影像传感器接收的反射光线所构成的平面与硅片传送方向垂直。由于采用激光检测的办法并由于激光器与影像传感器的特殊安装方式，使得本实用新型对线痕的检测相对于现有技术而言其可靠性高，检测效率高，成本低。
文档编号G01B11/00GK202676615SQ20122029906
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者刘夏初, 苗新利, 潘加永 申请人:库特勒自动化系统(苏州)有限公司
专业数控铣床产品供应商
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