Bildverarbeitungsgestützte Robotik Mikrometergenaue Positionierung von Wafern

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FAULHABER Antriebssysteme

Für das automatisierte Be- und Entladen eines Werkstückträgers mit unterschiedlich großen Wafern vor der PECVD-Beschichtung entwickelte acp systems für einen führenden Hersteller von Raumfahrt-Solartechnologie eine bildverarbeitungsgestützte Robotiklösung.

Die in Heilbronn ansässige Azur Space Solar Power GmbH zählt zu den weltweit führenden Unternehmen in der Entwicklung und Produktion von hocheffizienten Mehrfachsolarzellen für die Raumfahrt und terrestrische Konzentratorsysteme (CPV). Die Solarzellen basieren auf der neuesten Triple- und Quadruple-Junction-Technologie, bei der die Schichten auf einem Germanium-Substrat aufgebaut werden.

Automatisierung des Be- und Entladeprozesses mit Herausforderungen

Während des Herstellungsprozesses durchlaufen die Wafer mit 4-, 6- und 8- inch (100, 150 und 200 Millimeter) Durchmesser unter anderem einen PECVD-Prozess (Plasma-enhanced Chemical Vapour Depositon – plasmaunterstützte chemische Dampfabscheidung) in Anlagen der Singulus Technologies AG. Die Solarzellen werden dafür in Kassetten bereitgestellt, herausgenommen und in den nur wenige Hundert Mikrometer größeren Taschen spezieller Kohlefaser-Werkstückträger positioniert. Je nach Zellgröße können die 1000 Millimeter × 600 Millimeter großen Carrier vier, neun oder 16 Wafer aufnehmen. Um Crashs zu vermeiden, muss beim Beladen der Werkstückträger eine Positioniergenauigkeit von ± 0,1 Millimeter stabil eingehalten werden. Nach der ein- oder zweiseitigen Beschichtung sind die Solarzellen wieder in Kassetten abzulegen.