CN218826969U - 一种硅片侧边检测装置及硅片分选机 - Google Patents

一种硅片侧边检测装置及硅片分选机 Download PDF

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洪瑞
王美
徐飞
卞海峰
肖文龙
李泽通
薛冬冬
顾晓奕
韩杰
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Abstract

本申请公开了一种硅片侧边检测装置及硅片分选机，包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元结构相同，分别用于检测硅片的相互平行的两个侧边；第一检测单元和第二检测单元均包括侧边检测组件，侧边检测组件包括第一点光源、第一光路限定元件和相机，第一光路限定元件包括反光面和狭缝，反光面用于反射由第一点光源发出的光，并将光反射到待检测硅片的侧边，光被待检测硅片的侧边反射并穿过狭缝进入相机。本申请不仅克服了现有方棱镜影响成像效果的问题，提高了成像效果；第一光路限定元件的安装要求也较方棱镜的安装更加方便，更适用于工业上大批量使用。

Description

一种硅片侧边检测装置及硅片分选机
技术领域
本申请属于硅片分选领域，具体地说，涉及一种硅片侧边检测装置及硅片分选机。
背景技术
在将硅片制成电池片之前，需要对硅片进行一系列缺陷检测，其中有一项检测，需要对硅片的侧边进行检测。
现有的检测方式，多采用方棱镜对光源进行反射或透射，经方棱镜透射后的光线，会有部分被方棱镜底部再次反射上去，导致拍摄背景过亮，影响成像效果，进而给侧边检测带来干扰。
发明内容
针对当前侧边检测采用方棱镜影响成像效果的问题，本申请提出了一种硅片侧边检测装置及硅片分选机。
第一方面，本申请提出了一种硅片侧边检测装置，包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元结构相同，分别用于检测硅片的相互平行的两个侧边；
第一检测单元和第二检测单元均包括侧边检测组件，侧边检测组件包括第一点光源、第一光路限定元件和相机，第一光路限定元件包括反光面和狭缝，反光面用于反射由第一点光源发出的光，并将光反射到待检测硅片的侧边，光被待检测硅片的侧边反射并穿过狭缝进入相机。
通过采用第一光路限定元件的反光面反射第一电光源发出的光，并将光反射到待检测硅片的侧边，采用第一光路限定元件的狭缝接收由待检测硅片的侧边反射回来的光，使被待检测硅片的侧边反射的光穿过狭缝进入相机，实现对硅片侧边的拍照检测，不仅克服了现有方棱镜影响成像效果的问题，提高了成像效果；而且第一光路限定元件的安装要求也较方棱镜的安装更加方便，更适用于工业上大批量使用。
可选的，相机与第一光路限定元件共线设置，且相机的光轴与狭缝对应；第一点光源设置在反光面的正上方。
将相机与第一光路限定元件共线设置，且使相机的光轴与狭缝对应，便于被待检测硅片的侧边反射的光能够沿直线穿过狭缝进入相机，能够进一步提高相机的成像效果，且使的检测的光路调试更加简单；将第一点光源设置在反光面的正上方，使得第一点光源所发出的光能够直接打在反光面上，无需进行多次反射，光路更加简单，且易于安装及调试。
可选的，第一光路限定元件还包括第一安装座，第一安装座呈直角三棱柱状，反光面固定在第一安装座的斜面上。
将第一安装座设计呈直角三棱柱状，一方面便于加工，一方面便于将反光面以一定角度固定在第一安装座的斜面上。
可选的，反光面包括第一反光面和第二反光面，第一反光面和第二反光面对称固定在狭缝的两侧。
采用第一反光面和第二反光面对第一电光源的光进行反射，可以有效增加被反射到待检测硅片的侧边上的光，进而使得侧边能反射回来更多的光通过狭缝进入到相机中，实现较佳的成像效果，进而提高侧边检测效果；此外，将第一反光面和第二反光面对称固定在狭缝的两侧，可以有效提高光源的利用率。
可选的，第一光路限定元件的内腔为经过黑化处理的内腔，内腔包括狭缝的内壁和/或反光面的背面。
通过对第一光路限定元件的内腔做黑化处理，能够对部分进入内腔的光进行吸收处理，避免光在内腔内发生不需要的反射折射，影响成像效果。
可选的，第一检测单元和第二检测单元还均包括第一倒角检测组件和第二倒角检测组件，第一倒角检测组件和第二倒角检测组件结构相同，且相对侧边检测组件对称设置；
第一倒角检测组件和第二倒角检测组件均包括第二光路限定元件，第二光路限定元件包括第二安装座、第三反光面、第四反光面和通道，通道设置在第二安装座上，用于为待检测硅片提供输送通道，第三反光面和第四反光面分别固定设置在通道两侧。
通过设置倒角检测组件，使得本实用新型的硅片侧边检测装置除检测硅片的侧边外，还能够同时检测与侧边相连的倒角；采用具有第三反光面、第四反光面和通道的第二光路限定元件对待检测硅片的倒角进行检测。
可选的，第一倒角检测组件和第二倒角检测组件还均包括第二点光源，第三反光面和第四反光面用于反射由第二点光源发出的光，并将光反射至待检测硅片的倒角，光被待检测硅片的倒角反射并穿过狭缝进入相机。
设置第二点光源，为第三反光面和第四反光面提供光照，完成待检测硅片的倒角成像，能够获得更好的成像效果。
可选的，第二安装座呈直角三棱柱状，第三反光面和第四反光面固定设置在第二安装座的斜面上。
将第二安装座设计呈直角三棱柱状，一方面便于加工，一方面便于将第三反光面和第四反光面以一定角度固定在第二安装座的斜面上。
可选的，通道为自第二安装座的斜面水平向第二安装座内部延伸的盲槽或通槽。
自第二安装座的斜面水平向第二安装座内部延伸的盲槽或通槽，提供在硅片检测过程中，允许硅片侧边及倒角通过的通道，为硅片边运动边检测提供必要条件。
可选的，第一检测单元和第二检测单元均可以朝向或远离待检测硅片调节。
将第一检测单元和第二检测单元设计成均可以朝向或远离待检测硅片调节，一方面便于安装调试，一方面便于兼容不同尺寸的硅片。
可选的，第一检测单元和第二检测单元分别对应待检测硅片的相互平行的两个侧边设置，且沿侧边的延伸方向交错分布。
交错设置第一检测单元和第二检测单元，可以避免两个检测单元的相互干扰，提高检测精度。
第二方面，本申请提出了一种硅片分选机，包括如前述任意一项的硅片侧边检测装置和规整装置，规整装置位于硅片侧边检测装置的前道，用于对进入硅片侧边检测装置的待检测硅片进行预规整。
在对硅片的侧边进行检测之前，采用规整装置对硅片进行预规整，使得硅片到达硅片侧边检测装置的时候，保持一个较佳的位置状态，能够进一步提高侧边检测的效果及效率，进而提高硅片分选机的整体效率。
附图说明
图1为硅片侧边检测装置的一种实施方式示意图；
图2为第一检测单元的第一倒角检测组件的一种实施方式示意图；
图3为第一检测单元的一种实施方式示意图；
图4为图3的正视图；
图5为第一检测单元的第一光路限定元件的一种实施方式示意图；
图6为第一检测单元的第一倒角检测组件的第二光路限定元件的一种实施方式示意图；
图7为第一检测单元的第二倒角检测组件的第二光路限定元件的一种实施方式示意图；
图8为硅片侧边检测装置的另一种实施方式示意图；
图中：第一检测单元1、第一点光源11、第一光路限定元件12、反光面121、第一反光面1211、第二反光面1222、狭缝122、第一安装座123、相机13；
第一倒角检测组件14、第二光路限定元件141、第二安装座1411、第三反光面1412、第四反光面1413、通道1414、第二点光源142；
第二倒角检测组件15、第二光路限定元件151、第二安装座1511、第三反光面1512、第四反光面1513、通道1514、第二点光源152；
第二检测单元2、第一点光源21、相机23、第一倒角检测组件24、第二倒角检测组件25；
硅片100、第一侧边110、第二侧边120、第一连接板3、第二连接板4、调节轨道5。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
针对当前侧边检测采用方棱镜影响成像效果的问题，第一方面，如图1所示，本申请提出了一种硅片侧边检测装置，包括第一检测单元1和第二检测单元2，第一检测单元1和第二检测单元2结构相同，分别用于检测硅片100的相互平行的两个侧边，即第一侧边110和第二侧边120，其中与第一侧边110相连的两个倒角分别为第一倒角111和第二倒角112，与第二侧边120相连的两个倒角分别为第一倒角121和第二倒角122。
第一检测单元1和第二检测单元2均包括侧边检测组件，如图1、图4所示，第一检测单元1的侧边检测组件包括第一点光源11、第一光路限定元件12和相机13，第一光路限定元件12包括反光面121和狭缝122，反光面121用于反射由第一点光源11发出的光，并将光反射到待检测硅片100的侧边，光被待检测硅片100的侧边反射并穿过狭缝122进入相机13。
同样的，如图1所示，第二检测单元的侧边检测组件也包括第一点光源21、第一光路限定元件和相机23，第一光路限定元件(图1中未示出)包括反光面和狭缝，反光面用于反射由第一点光源发出的光，并将光反射到待检测硅片100的侧边，光被待检测硅片100的侧边反射并穿过狭缝进入相机。
需要说明的是，本申请中的相机采用的是线扫相机，以图4中的第一检测单元1为例说明，当待检测硅片100的第一侧边110进入到边缘检测区域时，第一点光源11发出的光会先打到第一光路限定元件12的反光面121上，反光面121将光反射到第一侧边110上，第一侧边110会将反光面121反射来的光再反射出去，并穿过狭缝122进入相机13，由相机13完成对第一侧边110的图像获取。
同理，当待检测硅片100的第二侧边120进入到第二检测单元2的边缘检测区域时，第二检测单元2中的第一点光源21发出的光会先打到第一光路限定元件的反光面上，反光面将光反射到第二侧边120上，第二侧边120会将反光面反射来的光再反射出去，并穿过狭缝进入相机23，由相机23完成对第二侧边120的图像获取。
通过采用第一光路限定元件的反光面反射第一电光源发出的光，并将光反射到待检测硅片的侧边，采用第一光路限定元件的狭缝接收由待检测硅片的侧边反射回来的光，使被待检测硅片的侧边反射的光穿过狭缝进入相机，实现对硅片侧边的拍照检测，不仅克服了现有方棱镜影响成像效果的问题，提高了成像效果；而且第一光路限定元件的安装要求也较方棱镜的安装更加方便，更适用于工业上大批量使用。
如图1和图4所示，为第一检测单元1中相机13、第一光路限定元件12与第一光源11的一种可选设置方式，相机13与第一光路限定元件12共线设置，且相机13的光轴与狭缝122对应；第一点光源11设置在反光面121的正上方。
对应的，第二检测单元2中相机23、第一光路限定元件与第一光源21的一种可选设置方式也与第一检测单元1中的相同。
将相机与第一光路限定元件共线设置，且使相机的光轴与狭缝对应，便于被待检测硅片的侧边反射的光能够沿直线穿过狭缝进入相机，能够进一步提高相机的成像效果，且使的检测的光路调试更加简单。
将第一点光源设置在反光面的正上方，使得第一点光源所发出的光能够直接打在反光面上，无需进行多次反射，光路更加简单，且易于安装及调试。
可选的，如图5所示，由于第二检测单元2与第一检测单元1的结构相同，以第一检测单元1中的第一光路限定元件12为例，第一光路限定元件12的一种实施方式中，还包括第一安装座123，第一安装座123呈直角三棱柱状，反光面121固定在第一安装座123的斜面上。将第一安装座设计呈直角三棱柱状，一方面便于加工，一方面便于将反光面以一定角度固定在第一安装座的斜面上。
如图5所示，第一光路限定元件12还具有以下实施方式，反光面121包括第一反光面1211和第二反光面1212，第一反光面1211和第二反光面1212对称固定在狭缝122的两侧。
采用第一反光面和第二反光面对第一点光源的光进行反射，可以有效增加被反射到待检测硅片的侧边上的光，进而使得侧边能反射回来更多的光通过狭缝进入到相机中，实现较佳的成像效果，进而提高侧边检测效果。
此外，将第一反光面和第二反光面对称固定在狭缝的两侧，可以有效提高光源的利用率。
可选的，第一光路限定元件的内腔为经过黑化处理的内腔，内腔可以为包括狭缝的内壁、包括反光面的背面、包括狭缝的内壁以及反光面的背面三种不同的情况，具体根据不同工艺要求选择。
对于狭缝的内壁主要是指狭缝在第一安装座内的所有内表面位置。
具体的，黑化处理可以为对内腔进行渡黑色图层、贴黑色吸光棉等可以使内腔具有吸光作用的类似处理。
通过对第一光路限定元件的内腔做黑化处理，能够对部分进入内腔的光进行吸收处理，避免光在内腔内发生不需要的反射折射，影响成像效果。
在硅片检测检测装置的一种实施方式中，第一检测单元1和第二检测单元2还均包括第一倒角检测组件和第二倒角检测组件，第一倒角检测组件和第二倒角检测组件结构相同，且相对侧边检测组件对称设置。
如图1所示，第一检测单元1的第一倒角检测组件14和第二倒角检测组件15结构相同，且相对第一检测单元1的侧边检测组件对称设置，分别用于检测第一侧边110的第一倒角111和第二倒角112；
第二检测单元2的第一倒角检测组件24和第二倒角检测组件25结构也相同，且相对第二检测单元2的侧边检测组件对称设置，分别用于检测第二侧边120的第一倒角121和第二倒角122。
由于第一检测单元1和第二检测单元2的结构相同，先以第一检测单元1为例介绍第一倒角检测组件和第二倒角检测组件的一种实施方式：
第一倒角检测组件14和第二倒角检测组件15均包括第二光路限定元件，如图1、2、6所示，第一倒角检测组件14的第二光路限定元件141包括第二安装座1411、第三反光面1412、第四反光面1413和通道1414，通道1414设置在第二安装座1411上，用于为待检测硅片100提供输送通道，第三反光面1412和第四反光面1413分别固定设置在通道1414两侧。
如图3、7所示，第二倒角检测组件15的第二光路限定元件151包括第二安装座1511、第三反光面1512、第四反光面1513和通道1514，通道1514设置在第二安装座1511上，用于为待检测硅片100提供输送通道，第三反光面1512和第四反光面1513分别固定设置在通道1514两侧。
鉴于第二检测单元2与第一检测单元1的结构相同，第二检测单元2中的第一倒角检测组件24和第二倒角检测组件25也可以采用如图2、3中一样的结构，本申请不再赘述。
通过设置倒角检测组件，使得本实用新型的硅片侧边检测装置除检测硅片的侧边外，还能够同时检测与侧边相连的倒角；采用具有第三反光面、第四反光面和通道的第二光路限定元件对待检测硅片的倒角进行检测。
可选的，第一倒角检测组件和第二倒角检测组件还均包括第二点光源，第三反光面和第四反光面用于反射由第二点光源发出的光，并将光反射至待检测硅片的倒角，光被待检测硅片的倒角反射并穿过狭缝进入相机。
以第一检测单元1为例，如图2所示，第一倒角检测组件14包括第二点光源142，第三反光面1412和第四反光面1413用于反射由第二点光源142发出的光，并将光反射至待检测硅片100的倒角111，光被待检测硅片的倒角反射并穿过狭缝进入相机。
设置第二点光源，为第三反光面和第四反光面提供光照，完成待检测硅片的倒角成像，能够获得更好的成像效果。
可选的，如图6所示，第一检测单元1的第一倒角检测组件14的第二安装座1411呈直角三棱柱状，第三反光面1412和第四反光面1413固定设置在第二安装座1411的斜面上。
如图7所示，第一检测单元1的第二倒角检测组件15第二安装座1511呈直角三棱柱状，第三反光面1512和第四反光面1513固定设置在第二安装座1511的斜面上。
当然对于第二检测单元2中的第一倒角检测组件24和第二倒角检测组件25的一种可选实施方式也是可以采用同图6、7所示的一样的结构的。
将第二安装座设计呈直角三棱柱状，一方面便于加工，一方面便于将第三反光面和第四反光面以一定角度固定在第二安装座的斜面上。
可选的，如图6所示，第一检测单元1的第一倒角检测组件14的第二光路限定元件中，通道1414为自第二安装座的斜面水平向第二安装座1411内部延伸的盲槽或通槽。
如图7所示，第一检测单元1的第二倒角检测组件15的第二光路限定元件中，通道1514为自第二安装座的斜面水平向第二安装座1511内部延伸的盲槽或通槽。
当然对于第二检测单元2的相关第一倒角检测组件24和第二倒角检测组件25也可以采用同图6、7所示的一样的结构。
自第二安装座的斜面水平向第二安装座内部延伸的盲槽或通槽，提供在硅片检测过程中，允许硅片侧边及倒角通过的通道，为硅片边运动边检测提供必要条件。
可选的，第一检测单元1和第二检测单元2均可以朝向或远离待检测硅片调节。
具体的，第一检测单元1固定设置在第一连接板3上，第二检测单元2固定设置在第二连接板4上，第一连接板3和第二连接板4滑动连接在调节轨道5上。对于如何实现第一连接板3和第二连接板4的滑动，可以采用电机、气缸、电缸、手动调节等任一种方式，本申请不做具体限定。
将第一检测单元1和第二检测单元2设计成均可以朝向或远离待检测硅片调节，一方面便于安装调试，一方面便于兼容不同尺寸的硅片。
为了避免第一检测单元1和第二检测单元2各自的光源之间产生干扰，在一种可选的实施方式中，如图8所示，可以将第一检测单元1和第二检测单元2分别对应待检测硅片的相互平行的两个侧边(即图中相互平行的第一侧边110和第二侧边120)设置，且沿侧边的延伸方向(即图中的箭头所示意的直线上的方向)交错分布。
第二方面，本申请提出了一种硅片分选机，包括如前述任意一项的硅片侧边检测装置和规整装置，规整装置位于硅片侧边检测装置的前道，用于对进入硅片侧边检测装置的待检测硅片进行预规整。
在对硅片的侧边进行检测之前，采用规整装置对硅片进行预规整，使得硅片到达硅片侧边检测装置的时候，保持一个较佳的位置状态，能够进一步提高侧边检测的效果及效率，进而提高硅片分选机的整体效率。
以上示意性地对本申请创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本申请创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。

Claims (12)

1.一种硅片侧边检测装置，其特征在于，所述硅片侧边检测装置包括第一检测单元和第二检测单元，所述第一检测单元和所述第二检测单元结构相同，分别用于检测硅片的相互平行的两个侧边；
所述第一检测单元和所述第二检测单元均包括侧边检测组件，所述侧边检测组件包括第一点光源、第一光路限定元件和相机，所述第一光路限定元件包括反光面和狭缝，所述反光面用于反射由所述第一点光源发出的光，并将所述第一点光源发出的光反射到待检测硅片的侧边，所述光被所述待检测硅片的侧边反射并穿过所述狭缝进入所述相机。
2.根据权利要求1所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述相机与所述第一光路限定元件共线设置，且所述相机的光轴与所述狭缝对应；所述第一点光源设置在所述反光面的正上方。
3.根据权利要求1所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述第一光路限定元件还包括第一安装座，所述第一安装座呈直角三棱柱状，所述反光面固定在所述第一安装座的斜面上。
4.根据权利要求1所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述反光面包括第一反光面和第二反光面，所述第一反光面和所述第二反光面对称固定在所述狭缝的两侧。
5.根据权利要求1所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述第一光路限定元件的内腔为经过黑化处理的内腔，所述内腔包括所述狭缝的内壁和/或反光面的背面。
6.根据权利要求1所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述第一检测单元和所述第二检测单元还均包括第一倒角检测组件和第二倒角检测组件，所述第一倒角检测组件和第二倒角检测组件结构相同，且相对所述侧边检测组件对称设置；
所述第一倒角检测组件和所述第二倒角检测组件均包括第二光路限定元件，所述第二光路限定元件包括第二安装座、第三反光面、第四反光面和通道，所述通道设置在所述第二安装座上，用于为所述待检测硅片提供输送通道，所述第三反光面和所述第四反光面分别固定设置在所述通道两侧。
7.根据权利要求6所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述第一倒角检测组件和所述第二倒角检测组件还均包括第二点光源，所述第三反光面和所述第四反光面用于反射由所述第二点光源发出的光，并将所述光反射至所述待检测硅片的倒角，所述光被所述待检测硅片的倒角反射并穿过所述狭缝进入所述相机。
8.根据权利要求6所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述第二安装座呈直角三棱柱状，所述第三反光面和所述第四反光面固定设置在所述第二安装座的斜面上。
9.根据权利要求6所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述通道为自所述第二安装座的斜面水平向所述第二安装座内部延伸的盲槽或通槽。
10.根据权利要求1所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述第一检测单元和所述第二检测单元均可以朝向或远离所述待检测硅片调节。
11.根据权利要求1所述的硅片侧边检测装置，其特征在于，所述第一检测单元和所述第二检测单元分别对应所述待检测硅片的相互平行的两个侧边设置，且沿所述侧边的延伸方向交错分布。
12.一种硅片分选机，其特征在于，所述硅片分选机包括如权利要求1-11任意一项所述的硅片侧边检测装置和规整装置，所述规整装置位于所述硅片侧边检测装置的前道，用于对进入所述硅片侧边检测装置的待检测硅片进行预规整。
CN202223011187.4U 2022-11-13 2022-11-13 一种硅片侧边检测装置及硅片分选机 Active CN218826969U (zh)

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