CN104362111B - 一种硅片崩边的自动检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硅片崩边的自动检测方法，属于硅片生产领域，首先从花篮中抽出一片硅片水平置于处于运动状态的输送带上，输送带进而带动硅片移动，直到将硅片输送至与相机相对的硅片停止位运输装置停动，自动对焦相机自动调整焦距并进行拍照，控制单元根据得到的照片计算出整个硅片侧面的RGBdiff(颜色偏差)数值，若此测量单元颜色偏差数值超过设定阈值，则判定此位置有存在崩边的可能性，此测量单元颜色偏差数值无过设定阈值，则判定此位置排除崩边的可能性，控制单元控制运输装置运转，检测***进入下一个检测周期，本检测***，工作效率高，中间存在一次短暂停动自动对焦相机可以获取到高清晰度照片，极大的提高了检测精准度。

Description

一种硅片崩边的自动检测方法

技术领域

本发明属于硅片生产领域，特别涉及一种自动检测硅片崩边的方法。

背景技术

随着半导体和光伏行业的迅猛发展，设备对硅片的质量要求越来越高，而崩边则是硅片最主要的质量缺陷之一。

传统的崩边检测方法采用人工肉眼识别检测，对于崩边的分检存在着感性的判断。由于在实际生产中硅片产品的数量非常庞大(数量可达数十万片/天)，若要对每一个硅片进行人工测量分选，则带来的劳动强度过大，经营成本也会过高。

后来逐渐出现了自动检测技术，原理为使用定焦相机对处于运输状态的硅片进行拍照，并进行三原色光值RGB分析。

这样带来的问题为，常规的检测***中，使用输送带运输硅片，处于动态环境中的硅片不稳定会有细小震动、晃动，造成取景时成像模糊；

使用定焦相机对处于运输状态的硅片进行拍照，定焦成像相机对像位、焦距和物理位置等要求极为苛刻，检测***的细小机械震动亦会加剧成像模糊，硅片的旋转也会导致局部成像失真，导致误检。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决现有的硅片检测方法中，容易误检、漏检而提出一种自动检测硅片崩边的方法，以实现检测***高精度，闭环***高智能化。

为解决上述问题而提供的技术方案为：

一种自动检测硅片崩边的方法，其特征在于：是借助于硅片输送检测装置来实现的，所述的硅片输送检测装置包括输送带、用于驱动输送带运转的驱动电机、传感器、自动变焦相机和计算机控制***，在输送带的输出端的侧上方设有自动变焦相机，在自动变焦相机的拍照位置处设置有用于检测硅片通过的传感器，所述的驱动电机、传感器、自动变焦相机均与计算机控制***相连接；具体包括以下步骤：

步骤一：将待检测的硅片水平置于处于运动状态的输送带上，输送带带动硅片进行移动，在硅片通过传感器位置时，传感器将检测到的硅片通过信息发送至计算机控制***；(此步骤一的目的为，水平取出以避免硅片取出时的二次损伤并保证检测***可以高效工作，将硅片输送至固定位置保证检测环节的精准程度，而非传统的“一扫而过”)

步骤二：计算机控制***控制驱动电机停止转动并将拍照指令发送给自动变焦相机，自动变焦相机自动调整焦距并进行拍照，之后将照片发送给计算机控制***(此步骤二目的为，承上运输环，启下计算环，自动对焦相机自动调整焦距对准硅片侧面以保证在静止状态下，所获取到的硅片图像可以有尽可能大的分辨率，保证了后续的精准计算)

步骤三：计算机控制***一方面控制驱动电机重新启动，另一方面对自动变焦相机所拍照片进行计算和检测：

根据得到的照片检测计算出整个硅片侧面的红、绿、蓝三原色值RGB，并记为RGBavg；再将硅片侧面等分成若干个测量单元，并检测计算每一个检测单元的RGB值，并记为RGBs；每一个检测单元的颜色偏差率值为；

$RGBdiff=\frac{\left(\right|RGBs-RGBavg\left|\right)}{RGBavg}\×100$

其中，RGBdiff为每一个检测单元的颜色偏差率值；

(此步骤三目的为，求得每个单位颜色值与的偏差值并求得若干个偏差比率大小，由此可得到越趋于损坏趋势的位置偏差值越大，越是趋于完整位置偏差值越小，由于分有若干单元由此可以得到以崩边位置，若配合相应仪器还可直接测量出崩坏程度)

步骤四：将步骤三得到的每一个检测单元的颜色偏差率与设定的硅片颜色偏差率值逐一进行比较，如果有某一个检测单元的颜色偏差率值大于设定的硅片颜色偏差率值，则认为该待检测的硅片存在崩边；否则，该待检测的硅片不存在崩边；

完成硅片崩边的自动检测。

(此步骤四目的为，配合外部相应的警示设施警示本块硅片存在崩边可能性，以进行分拣或其他处理，电脑测量计算归纳数值为几毫秒可以马上进入下一检测周期，高效运转提高检测***的检测效率)

本发明与现有技术相比，所取得的有益效果为：

(1)传感器不同于以往固定时长停动式设备，传感器的甄别能力精准，感应到硅片抵达将信号反馈回计算机控制***，硅片输送检测装置停动每个硅片停止位皆与自动对焦相机正对，静止状态保证取景真实度，提高检测精度。

(2)不同于以往的输送带连续运输，相机连续拍照的流水线走马观灯式检测方式，由于自动对焦相机对焦需要一定时常，但拍摄的照片相对于固焦式相机，优点为取景清晰，失真度小，进一步提高检测精度。

(3)上述提及的自动对焦相机、传感器、硅片输送检测装置和计算机控制***形成一个闭环检测***，并非传统的开环检测装置，传感器在长时间内检测到无硅片抵达，整个***会自动停机，由检测人员检测故障保证安全之后才能开启，故安全系数更高。

(4)使用此检测装置后，三原色值RGB检测方法识别度更高，不会出现之前照片无法识别的现象，更加不会出现误检、漏检现象，在高精度硅片制作领域若硅片漏检，劣质硅片应用到大型电子仪器设备或大型太阳能电池板设备后，一旦出现故障则会导致整个电子仪器瘫痪，若发生严重故障还会***、诱发火灾会引发不堪设想的严重后果，故在高精度硅片制作领域，硅片质量为重中之重。

附图说明

图1为运输装置结构示意图

图2为RGBdiff点位图

图3为存在崩边缺陷的硅片侧面示图

具体实施方式

所述的运输装置包括传感器1、自动变焦相机2、与计算机控制***3。

下面，结合图1至图3和具体实施例对本发明做进一步说明。

一种自动检测硅片崩边的方法，是借助于硅片输送检测装置来实现的，所述的硅片输送检测装置包括输送带、用于驱动输送带运转的驱动电机、传感器1、自动变焦相机和计算机控制***3，在输送带的输出端的侧上方设有自动变焦相机，自动变焦相机可以进行自动对焦，在自动变焦相机的拍照位置处设置有用于检测硅片通过的传感器1，所述的驱动电机、传感器1、自动变焦相机2均与计算机控制***3相连接；

所述的自动变焦相机2还可进行10-60度的角度变化。

具体包括以下步骤：

步骤一：将待检测的硅片水平置于处于运动状态的输送带上，输送带带动硅片进行移动，在硅片通过传感器1位置时，传感器1将检测到的硅片抵达信息发送至计算机控制***3；

所述的驱动电机与输送带相连接，当待检测硅片被从花篮中抽出并水平置于输送带上时，计算机控制***3控制驱动电机转动，输送带携带硅片移动，当硅片恰好到达传感器1所处位置时，传感器1感应到硅片抵达，将抵达信息反馈回计算机控制***3。

步骤二：计算机控制***控制驱动电机停止转动并将拍照指令发送给自动变焦相机，自动变焦相机自动调整焦距并进行拍照，之后将照片发送给计算机控制***；

计算机控制***3将拍照指令发送给自动变焦相机2，自动变焦相机2自动调整焦距，同时计算机控制***3包含的计时器倒计时1秒，在计时器1秒计时完毕的同时自动对焦相机2拍照完成，并将照片反馈回给计算机控制***3。

步骤三：计算机控制***3一方面控制驱动电机重新启动，另一方面对自动变焦相机所拍照片进行计算和检测：

根据得到的照片检测计算出整个硅片侧面的红、绿、蓝三原色值RGB，并记为RGBavg；再将硅片侧面等分成若干个测量单元，并检测计算每一个检测单元的RGB值，并记为RGBs；每一个检测单元的颜色偏差率值为；

$RGBdiff=\frac{\left(\right|RGBs-RGBavg\left|\right)}{RGBavg}\×100$

其中，RGBdiff为每一个检测单元的颜色偏差率值；

计算机控制***3控制驱动电机启动，同时计算机通过上述RGBdiff的计算方法对硅片进行检测，电机启动同时恰好检测完成。

步骤四：将步骤三得到的每一个检测单元的颜色偏差率与设定的硅片颜色偏差率值逐一进行比较，如果有某一个检测单元的颜色偏差率值大于设定的硅片颜色偏差率值，则认为该待检测的硅片存在崩边；否则，该待检测的硅片不存在崩边；

外部人员输入一定数值作为预定阀值，计算机将RGBs与RGBavg进行比较，若此测量单元颜色偏差比率超过了设定阈值，则判定此位置有存在崩边的可能性，此测量单元颜色偏差比率无超过设定阈值，则判定此位置排除崩边的可能性，判定完毕后进入下一个检测周期，准备检测下一硅片，同时判定完毕后通过相应的外部警示装置将检测结果反馈给外部环境，操控人员得到警示做相应记录并取得被判定为存在崩边的硅片进行相应处理，

所述的传感器1还可设置于输送带中部，当传感器1设置于输送带中部时，硅片被输送途中即被检测到，传感器1将硅片通过信号反馈会计算机控制***3，计算机控制***3控制计时器倒数0.5秒，即在时间轴上以0.5秒为间距设置多个硅片停止位，0.5秒倒数完毕控制单元控制硅片输送检测装置停止，此时硅片恰好处于硅片停止位，然后依次执行上述步骤二、三、四步。

结合图2、3进行说明，其中图2的具体数值如下表所示：

由上述表中可以得出点1～7RGBdiff(颜色偏差比率)值较小，则代表此处与各处RGB值相等，排除此处存在崩边的可能性，第8-14点位RGBdiff(颜色偏差比率)值较大，对应图3中有若干个单元存在阴影，则代表着此处存在崩边的可能性。

Claims (1)

1.一种自动检测硅片崩边的方法，其特征在于：本方法借助于硅片输送检测装置来实现，所述的硅片输送检测装置包括输送带、用于驱动输送带运转的驱动电机、传感器、自动变焦相机和计算机控制***，在输送带的输出端的侧上方设有自动变焦相机，在自动变焦相机的拍照位置处设置有用于检测硅片的传感器，所述的驱动电机、传感器、自动变焦相机均与计算机控制***相连接；具体包括以下步骤：

步骤一：将待检测的硅片水平置于处于运动状态的输送带上，输送带带动硅片进行移动，在硅片通过传感器位置时，传感器将检测到的硅片抵达信息发送至计算机控制***；

步骤二：计算机控制***控制驱动电机停止转动并将拍照指令发送给自动变焦相机，自动变焦相机自动调整焦距并进行拍照，之后将照片发送给计算机控制***；

步骤三：计算机控制***一方面控制驱动电机重新启动，另一方面对自动变焦相机所拍照片进行计算和检测：

根据得到的照片检测计算出整个硅片侧面的三原色值RGB，并记为RGBavg；再将硅片侧面等分成若干个测量单元，并检测计算每一个检测单元的RGB值，并记为RGBs；每一个检测单元的颜色偏差率值为；

$RGBdiff=\frac{\left(\right|RGBs-RGBavg\left|\right)}{RGBavg}\×100$

其中，RGBdiff为每一个检测单元的颜色偏差率值；

步骤四：将步骤三得到的每一个检测单元的颜色偏差率与设定的硅片颜色偏差率值逐一进行比较，如果有某一个检测单元的颜色偏差率值大于设定的硅片颜色偏差率值，则认为该待检测的硅片存在崩边；否则，该待检测的硅片不存在崩边；

完成硅片崩边的自动检测。