由于工藝要求不斷提升，設(shè)備上搭載的傳統(tǒng)2D視覺檢測(cè)系統(tǒng)難以滿足一些特定檢測(cè)需求，例如光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游的硅棒直徑檢測(cè)，中游的硅片位置度（搭邊）檢測(cè)、分選機(jī)應(yīng)用等。那么如何利用海康機(jī)器人3D激光輪廓傳感器實(shí)現(xiàn)硅片位置度（搭邊）檢測(cè)？
半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)工藝
什么是“搭邊”
硅片在PECVD和PVD工藝段中，需要放置到載具中進(jìn)行上下料，載具尺寸與硅片尺寸需剛好適配，若硅片位置發(fā)生偏移，則會(huì)出現(xiàn)邊角部位遮蓋在載具邊緣的情況，即為“搭邊”，如果發(fā)生“搭邊”情況，在后續(xù)鍍膜時(shí)會(huì)導(dǎo)致硅片繞鍍或破裂。為規(guī)避該風(fēng)險(xiǎn)，在PECVD和PVD鍍膜上下料時(shí)需要對(duì)“搭邊”硅片進(jìn)行檢出。
項(xiàng)目需求
視覺系統(tǒng)精度要求 0.1mm
流水線速度要求 200mm/s
■ 項(xiàng)目難點(diǎn)
- 硅片高反光材質(zhì)和載具漫反射材質(zhì)共存，相機(jī)動(dòng)態(tài)范圍要求高
- 載具多次過爐后會(huì)出現(xiàn)顏色變化，視覺需兼容被測(cè)物顏色變化
- 載具尺寸大且存在變形，硅片與載具成像對(duì)比度不明顯
- 載具移動(dòng)速度快，相機(jī)幀率要求高
■ 硬件選型
■ 單相機(jī)視場(chǎng)范圍示意
硬件架設(shè)方案
■ 方案一
來料方式：210mm*105mm硅片，橫向排列9個(gè)，豎向排列16個(gè)
架設(shè)方案：4臺(tái)相機(jī)水平視野覆蓋整個(gè)載具
■ 方案二
來料方式：190mm*95mm硅片，豎向排列20個(gè)
架設(shè)方案：5臺(tái)相機(jī)水平視野覆蓋整個(gè)載具
硬件成像展示
VM 3D軟件方案
針對(duì)搭邊缺陷檢測(cè)，基于相機(jī)采集的深度圖像，導(dǎo)入VM 3D軟件中，依據(jù)mark點(diǎn)定位到每個(gè)料盤的四個(gè)角點(diǎn)，分別在角點(diǎn)料坑上下曲小區(qū)域計(jì)算均值，可取四對(duì)或八對(duì)區(qū)域，比對(duì)料坑上下高度差值，正值為OK（綠色非搭邊框），負(fù)值為NG（紅色搭邊框）。
針對(duì)疊片和碎片缺陷檢測(cè)，VM 3D軟件中，深度圖像分別定位到每個(gè)硅片位置，統(tǒng)計(jì)每個(gè)硅片位置ROI內(nèi)平面度，根據(jù)平面度情況判斷硅片是否存在破碎和疊片。
