Automatisierte Inspektion in der Solarzellenproduktion

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Das Bernoulli-Prinzip zeigt hingegen, wie man den positiven Luftdruck nutzen kann, um einen Wafer eng an eine flache Platte anzusaugen, ohne dass dieser dabei aber die Platte berührt. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die durch einen engen Spalt zwischen den Greifplatten und dem Wafer strömt, muss sich erhöhen, damit die Luft entweichen kann. Außerhalb des Spalts verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit der Luft bis auf Null.

Demnach muss der Luftdruck in dem Spalt viel niedriger sein als der Umgebungsdruck. Der Umgebungsdruck presst den Wafer eng an die Platte, jedoch ohne dass dieser die Platte berührt. Der Wafer kann nicht in Berührung mit der Platte kommen, weil dies den Luftstrom blockieren und den Bernoulli-Effekt verhindern würde.

Sauggreifer verursachen eine punktuelle Belastung um die Ansaugöffnung herum, wohingegen die Bernoulli-Greifer die Belastung auf die ganze Greifplatte verteilen. Dieses Phänomen verringert wesentlich den maximalen Belastungsgrad im Wafer und demzufolge auch das Auftreten nachfolgender Brüche.

Automatisierung verbessert Inspektionsqualität

Die Vorteile einer automatisierten Inspektion sind vielfältig. In der Vergangenheit verließen sich die Hersteller bei der Qualitätssicherung auf die manuelle Inspektion der Mitarbeiter. In verschiedenen Arbeitsschritten waren es mehrere Personen, die die Wafer überprüft haben. Da manuelle Inspektion nicht immer einheitlich ist, ermöglicht eine automatisierte Inspektion mit Roboter und Bildverarbeitung eine bessere Qualität mit einer höheren Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Material- und Fixkosten.

Mit dem Einsatz eines Bildverarbeitungsprogramms können Eigenschaften wie die Länge und Breite von Wafern millimetergenau erkannt oder Risse am Wafer erfasst werden. Ein höherer Durchsatz kurz vor Ende des Fertigungsprozesses hat einen großen Einfluss auf die Gesamtherstellungskosten.

Dipl.-Ing. Rüdiger Winter ist Vertriebsleiter der Adept Technology GmbH in 44227 Dortmund.

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