一种硅片线痕检测方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种硅片线痕检测方法和检测装置，该方法包括：S1.将待检硅片以预设的速度通过激光位移传感器检测模块，获得所述待检硅片表面的线痕采样值；S2.对所述线痕采样值进行高斯平滑处理，得到线痕值；S3.计算所述线痕值的最大值作为线痕检测结果值。装置包括：硅片传送装置，激光位移传感器检测模块、控制器、温度监测模块和上位机。本发明专利技术具有可对硅片进行非接触式线痕检测，检测精度高，速度快，效率及可靠性高，控制简单等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅片检测领域，尤其涉及一种硅片线痕检测方法及检测装置。
技术介绍
目前光伏能源行业硅片切割的主要设备为多线切割机，多线切割机切割硅片的厚度与切割线的直径及布线间距相关，常规切割成180微米厚度的硅片。但是因为切割线的磨损程度，砂浆颗粒大小，砂浆粘度，切割线的张力等原因，切割后的硅片存在厚度不均、翘曲、线痕等影响硅片质量的问题。线痕是影响硅片质量的一个非常重要的因素，线痕的存在会影响制绒过程的腐蚀的各向异性，从而对绒面有影响会导致电池片效率的降低，线痕的存在还会增加印刷时表面的栅线的虚印，或者断栅等情况，同时会增加印刷时传送系统的卡片、碎片的上升。有线痕的电池片做成组件时，层压容易碎片，制成组件后，存在色差等问题，所以切割完的硅片需要通过线痕检测挑选出来，以避免后续工艺存在问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种检测精度高，速度快，效率及可靠性高，控制简单，可对硅片进行非接触式线痕检测的硅片线痕检测方法及检测装置。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种硅片线痕检测方法，包括如下步骤：S1.将待检硅片以预设的速度通过激光位移传感器检测模块，获得所述待检硅片表面的线痕采样值；S2.对所述线痕采样值进行高斯平滑处理，得到线痕值；S3.计算所述线痕值的最大值作为线痕检测结果值。作为本方法的进一步改进，所述步骤S1中的激光位移传感器检测模块包括两个激光位移传感器组，每个激光位移传感器组包括多个激光位移传感器，所述两个激光位移传感器组分别用于检测待测硅片正反两个表面多条检测扫描线的线痕采样值。作为本方法的进一步改进，所述激光位移传感器组包括3个激光位移传感器，分别用于检测待测硅片表面左、中、右三条扫描线的线痕采样值。作为本方法的进一步改进，所述步骤S1中待检硅片以线痕方向与运动方向垂直通过激光位移传感器检测模块。作为本方法的进一步改进，所述步骤S1中所述预设的速度优选为260mm/s。作为本方法的进一步改进，所述激光位移传感器的检测采样周期为小于100微秒，大于等于50微秒；优选为50微秒。作为本方法的进一步改进，所述步骤S2中，在所述高斯平滑处理后还包括，获取所述激光位移传感器的温度值，对经高斯平滑处理后的线痕采样值进行温度漂移补偿。作为本方法的进一步改进，所述步骤S2的具体步骤为：S2.1.计算所述线痕采样值的高斯分布函数；S2.2.根据预设的计算宽度对所述高斯分布函数进行积分，计算线痕采样值的高斯分布因子；S2.3.根据所述高斯分布函数和高斯分布因子对线痕采样值进行平滑处理，得到平滑值；S2.4.获取所述激光位移传感器的温度值，对所述平滑值进行温度漂移补偿，得到温度补偿值；S2.5.根据所述温度补偿值计算所述线痕值。一种硅片线痕检测装置，包括硅片传送装置，激光位移传感器检测模块、控制器、温度监测模块和上位机；所述硅片传送装置用于输送待检硅片以预设的速度通过激光位移传感器检测模块；激光位移传感器检测模块用于对所述待检硅片进行激光扫描，获取线痕采样值，并将线痕采样值送至控制器；所述控制器用于控制所述激光位移传感器检测模块进行检测采样，接收所述线痕采样值并送至上位机；所述温度监测模块用于获取所述激光位移传感器检测模块的温度值，并送至上位机；所述上位机用于根据所述线痕采样值和温度值计算线痕检测结果。作为本装置的进一步改进，所述激光位移传感器检测模块包括两个激光位移传感器组，每个激光位移传感器组包括多个激光位移传感器；两个激光位移传感器组相对设置，所述硅片传送装置设置在两个激光位移传感器组之间。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的线痕检测精度高，检测精度可达到正负一个微米。2、本专利技术通过激光位移传感器对待检硅片进行非接触式检测，检测速度快，效率高，可实现3600片/小时的产能。3、本专利技术控制简单，算法简单有效，可靠性高。附图说明图1为本专利技术具体实施例流程示意图。图2为本专利技术具体实施例线痕检测值的高斯分布示意图。图3为本专利技术具体实施例温度补偿曲线示意图。图4为本专利技术具体实施例待检硅片的线痕方向与检测运动方向示意图。图5为本专利技术具体实施例结构示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本实施例的硅片线痕检测方法，包括如下步骤：S1.将待检硅片以预设的速度通过激光位移传感器检测模块，获得待检硅片表面的线痕采样值；S2.对线痕采样值进行高斯平滑处理，得到线痕值；S3.计算线痕值的最大值作为线痕检测结果值。在本实施例中，如图5所示，步骤S1中的激光位移传感器检测模块包括两个激光位移传感器组，每个激光位移传感器组包括多个激光位移传感器，两个激光位移传感器组分别用于检测待测硅片正反两个表面多条检测扫描线的线痕采样值。激光位移传感器组包括3个激光位移传感器，分别用于检测待测硅片表面左、中、右三条扫描线的线痕采样值。在本实施例中，如图4所示，步骤S1中待检硅片以线痕方向与运动方向垂直通过激光位移传感器检测模块。预设的速度优选为260mm/s。当然，硅片通过激光位移传感器检测模块的速度可根据需要灵活设置，不局限于本实施例中的速度值。当硅片的速度为260mm/s时，激光位移传感器的检测采样周期可设置为小于100微秒，大于等于50微秒；优选为50微秒。根据对硅片的线痕进行统计分析，线痕的宽度一般大于27.5微米，当硅片以260mm/s的速度通过激光位移传感器检测模块，激光位移传感器的采样周期为100微秒时，采样长度为25微米，与线痕宽度接近，属于临界值，容易漏掉线痕值。当激光位移传感器的采样周期小于50微秒时，采集数据过于宠大，容易出现系统因为数据处理速度跟不上导致漏检。因此，在本实施例中，激光位移传感器的采样周期优选为50微秒，以达到最优的检测效果。在本实施例中，由于激光位移传感器的采样值会因为激光位移传感器的温度变化而产生温度漂移，因此，在本实施例中，高斯平滑处理后还包括，获取激光位移传感器的温度值，对经高斯平滑处理后的线痕采样值进行温度漂移补偿。在本实施例中，步骤S2的具体步骤为：S2.1.计算线痕采样值的高斯分布函数；S2.2.根据预设的计算宽度对高斯分布函数进行积分，计算线痕采样值的高斯分布因子；S2.3.根据高斯分布函数和高斯分布因子对线痕采样值进行平滑处理，得到平滑值；S2.4.获取激光位移传感器的温度值，对平滑值进行温度漂移补偿，得到温度补偿值；S2.5.根据温度补偿值计算线痕值。如图2所示，在本实施例中，对激光位移传感器通过采样获取的硅片表面的线痕采样值进行计算处理的过程可通过公式表示如下。首先通过式(1)所示公式计算线痕采样值的高斯分布函数：式(1)中，y为高斯分布函数值，c为高斯分布函数的尺度参数，表示采样数据x的集合的方差，e为自然底数，x为通过激光位移传感器采样获得的线痕采样值的集合，b为尺度参数的相关参数。在本实施例中，对一片硅片进行线痕检测，激光位移传感器大约会采样获得12000个线痕采样值。通过如式(2)所示公式对高斯分布函数在预设的计算宽度进行积分，计算线痕采样值的高斯分布因子。式(2)中，y(x)为式(1)中的高斯分布函数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片线痕检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.将待检硅片以预设的速度通过激光位移传感器检测模块，获得所述待检硅片表面的线痕采样值；S2.对所述线痕采样值进行高斯平滑处理，得到线痕值；S3.计算所述线痕值的最大值作为线痕检测结果值。

【技术特征摘要】
1.一种硅片线痕检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.将待检硅片以预设的速度通过激光位移传感器检测模块，获得所述待检硅片表面的线痕采样值；S2.对所述线痕采样值进行高斯平滑处理，得到线痕值；S3.计算所述线痕值的最大值作为线痕检测结果值。2.根据权利要求1所述的硅片线痕检测方法，其特征在于：所述步骤S1中的激光位移传感器检测模块包括两个激光位移传感器组，每个激光位移传感器组包括多个激光位移传感器，所述两个激光位移传感器组分别用于检测待测硅片正反两个表面多条检测扫描线的线痕采样值。3.根据权利要求2所述的硅片线痕检测方法，其特征在于：所述激光位移传感器组包括3个激光位移传感器，分别用于检测待测硅片表面左、中、右三条扫描线的线痕采样值。4.根据权利要求3所述的硅片线痕检测方法，其特征在于：所述步骤S1中待检硅片以线痕方向与运动方向垂直通过激光位移传感器检测模块。5.根据权利要求4所述的硅片线痕检测方法，其特征在于：所述步骤S1中所述预设的速度优选为260mm/s。6.根据权利要求5所述的硅片线痕检测方法，其特征在于：所述激光位移传感器的检测采样周期为小于100微秒，大于等于50微秒；优选为50微秒。7.根据权利要求2至6任一项所述的硅片线痕检测方法，其特征在于：所述步骤S2中，在所述高斯平滑处理后还包括，获取所述激光位移传感器的温度值，对经高斯平滑处理后的线...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹昊，郭立，陈勇平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43