一种用于硅片隐裂检测的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于硅片隐裂检测的装置与方法，属于硅片检测技术领域，包括机架；激光装置，其安装在机架的底部，用于照射检测待测硅片，激光装置的发光部竖直设置，使光线沿竖直方向照射在待测硅片上；调节支架，其安装在机架的上端，用于调节相机的高度及拍摄角度；相机，其安装在调节支架上，用于拍摄待测硅片，所述相机倾斜设置，避免光线照射进入相机的镜头；本发明专利技术在识别存在隐裂的硅片后，能够对存在隐裂的硅片进一步提取图像信息，确定隐裂位置

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅片隐裂检测的装置与方法


[0001]本专利技术涉及硅片检测
，具体涉及一种用于硅片隐裂检测的装置与方法
。

技术介绍

[0002]由于晶体结构的自身特性，晶硅电池片十分容易发生破裂
。
晶体硅组件生产的工艺流程长，许多环节都可能造成电池片隐裂
。
硅片隐裂检测功能适用工艺段包括：原硅片
、
制绒片
、
刻蚀片
、
镀膜，对硅片进行隐裂和缺陷检查，对缺陷片进行剔除，减少缺陷片对生产的影响
。
而现有的检测设备对小的隐裂检出率偏低，影响成品的合格率
。
[0003]此外，现有的分选机检测到硅片存在隐裂后，通过自动化设备或人工将其剔除，回收利用
(
作为原料回炉重造
)。
但是，存在隐裂的硅片重新回炉，这部分缺陷硅片从原料到成品，需要消耗双倍的能量，造成浪费
。
[0004]公开号为
CN207425889U
的技术专利公开了一种用于检测太阳能硅片隐裂的光学检测装置，该公开方案通过将大功率
LED
红外光源斜向布置
、
倾斜朝向待检测太阳能硅片的表面打光，且红外光源不打在红外相机的正下方，照射位置必须离开红外相机中心位置一段距离，为了使硅片表面反射的光不进入相机，光源和相机之间放置一块表面挡板，由于
1300nm
波长的红外光可以在太阳能硅片中进行传播，当光线在传播过程中遇到隐裂，即光线就会断掉，同时在隐裂一侧会形成阴影，就像光线照在物体上会出现物体的影子一样
。
由于阴影效果将隐裂特征进行了放大，由原本的一条淡淡的线变成了一片大的阴影效果，就使人或软件能更容易识别出硅片上的隐裂
。
而且这种阴影放大的效果与太阳能硅片的生产工艺无关，无论是砂浆片
、
金刚线片或黑硅片等等，都可以使用此方法大大提高检出率；为了使隐裂的图像背景更加均匀，在待检测太阳能硅片的背面又增加了
V
型挡板，该结构使用
1K
大像元
、
大靶面的红外线阵相机，并通过
1300nm
波长的大功率
LED
红外光源进行倾斜打光，其检测的隐裂检出率达到
95
％以上，使得后续组装的光伏组件的成品质量稳定
。
[0005]上述公开文件解决了硅片隐裂的检测问题，但后续的缺陷硅片如何处理，仍是难题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种用于硅片隐裂检测的装置与方法，以解决现有技术中检测到硅片隐裂后，直接将隐裂的硅片回炉而造成浪费的技术问题
。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供的用于硅片隐裂检测的装置采用如下技术方案，包括：
[0008]机架；
[0009]激光装置，其安装在机架的底部，用于照射检测待测硅片，激光装置的发光部竖直设置，使光线沿竖直方向照射在待测硅片上；
[0010]调节支架，其安装在机架的上端，用于调节相机的高度及拍摄角度；
[0011]相机，其安装在调节支架上，用于拍摄待测硅片，所述相机倾斜设置，避免光线照
射进入相机的镜头
。
[0012]作为进一步地改进，所述激光装置包括散热箱和发光部，所述发光部安装在散热箱上，散热箱的侧壁开设有散热孔，散热箱内部安装有用于对发光部散热的散热风机
。
[0013]由于发光部产热较大，通过设置散热结构，可确保激光装置稳定运行
。
[0014]作为进一步地改进，所述调节支架包括安装在机架上的两个滑块，两滑块之间转动装配有承重板，所述相机安装在承重板上，以便通过调节承重板的倾斜角度，进而调整相机的拍摄角度
。
[0015]相机倾斜设置，能够避免光线影响拍照，承重板转动装配在滑块上，使得承重板可转动调节角度，进而调整相机的拍摄角度
。
[0016]作为进一步地改进，所述机架上开设有与滑块配合的滑槽，所述滑槽沿上下方向设置，使得滑块可沿上下方向滑动，以调整相机高度，所述滑块上设有用于锁止滑块的锁止螺栓
。
[0017]作为进一步地改进，所述机架上还安装有用于感应待测硅片的感应器
。
[0018]基于上述装置，本专利技术还提供一种用于硅片隐裂检测的方法，包括以下步骤：
[0019]S1.
拍照，激光光源竖直朝向待检测硅片的表面打光，相机倾斜布置，避免光线直射入相机的镜头，相机对待测硅片进行拍照；
[0020]S2.
图像处理，将拍摄的图片进行二值化处理，整个图像只呈现出黑和白的视觉效果；
[0021]S3.
提取灰度，若待测硅片存在隐裂，隐裂位置的灰度值与其他位置的灰度值不同，即可确定该待测硅片存在隐裂；若待测硅片整个图像的灰度值一样，则表明该待测硅片正常；
[0022]S4.
提取轮廓，由于隐裂位置的灰度值与其他位置的灰度值不同，可确定隐裂位置，并提取该位置的轮廓；
[0023]S5.
确定轮廓形状，通过
A I
比对，确定隐裂的形状，以便后续对存在隐裂的硅片进行处理
。
[0024]通过采用上述技术方案，可获取硅片隐裂的信息，以便后续处理
。
[0025]S1
中，激光光源发射红外光源，红外线是波长范围介于
0.78
‑
100um
之间的电磁波，不为人眼所见，其较重要的物理特性是热作用强，穿透能力强，硅片检测技术利用的是红外在硅分子上的全反射
。
介于穿透硅片的临界波长的光源对硅片进行照射，由于硅材料的特殊晶键结构，会使得光纤在每个完整的晶键之间进行全反射，表面上看去就是光被硅片吸收了
。
但是如果硅片上有隐裂，那么这个位置的晶键是断裂的，光纤就会从这个晶键断裂的位置透射出来被上方相机捕捉到
。
相机倾斜设置，能够避免光线直射进入相机的镜头，影响拍摄效果
。
[0026]S2
中，二值化处理，就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或
255
，将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果，以便快速提取图像信息
。
[0027]S3
中，通过提取灰度，即可快速判断待测硅片是否存在隐裂
。
待测硅片的图像经二值化处理后，硅片隐裂位置的灰度与其他正常位置的灰度是不一样的，通过该特征判断待测硅片是否有隐裂
。
[0028]S4
中，确定待测硅片存在隐裂后，需要确定该轮廓的位置
、
以及轮廓，以便根据上
述信息，计算如何处理存在隐裂的硅片
。
例如，当隐裂的位置处于硅片边缘时，确定整个隐裂轮廓到硅片边缘的距离，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于硅片隐裂检测装置，其特征在于，包括：机架
(1)
；激光装置
(2)
，其安装在机架
(1)
的底部，用于照射检测待测硅片，激光装置
(2)
的发光部
(22)
竖直设置，使光线沿竖直方向照射在待测硅片上；调节支架
(3)
，其安装在机架
(1)
的上端，用于调节相机
(4)
的高度及拍摄角度；相机
(4)
，其安装在调节支架
(3)
上，用于拍摄待测硅片，所述相机
(4)
倾斜设置，避免光线照射进入相机
(4)
的镜头
。2.
根据权利要求1所述的用于硅片隐裂检测装置，其特征在于：所述激光装置
(2)
包括散热箱
(21)
和发光部
(22)
，所述发光部
(22)
安装在散热箱
(21)
上，散热箱
(21)
的侧壁开设有散热孔，散热箱
(21)
内部安装有用于对发光部
(22)
散热的散热风机
。3.
根据权利要求1所述的用于硅片隐裂检测装置，其特征在于：所述调节支架
(3)
包括安装在机架
(1)
上的两个滑块
(31)
，两滑块
(31)
之间转动装配有承重板
(32)
，所述相机
(4)
安装在承重板
(32)
上，以便通过调节承重板
(32)
的倾斜角度，进而调整相机
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑兴晔，郭建，章龙，
申请(专利权)人：苏州威华智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：