Misurazione dello spessore e della struttura dei wafer solari

Sensori capacitivi per il controllo di spessore e qualità superficiale in linea

Nella produzione dei wafer solari, ricavati per taglio dai lingotti di silicio, lo spessore deve mantenersi entro una tolleranza ristretta attorno ai 180 µm per garantire la qualità delle lavorazioni successive. Wafer fuori specifica o con difetti strutturali compromettono la resa delle celle a valle: un controllo a campione non è sufficiente a intercettare ogni pezzo non conforme lungo la linea di produzione.

Il controllo avviene direttamente sul nastro trasportatore, con sei sensori capacitivi disposti in tre coppie contrapposte lungo tre tracce di misura. Il sistema della serie capaNCDT 6200, con più controller sincronizzati e funzione di calcolo integrata, elabora in tempo reale il segnale di spessore di ogni wafer e ne valuta anche la qualità superficiale, classificando ciascun pezzo come conforme o non conforme.

Il sistema gestisce l'acquisizione con una frequenza limite fino a 20 kHz e un'uscita digitale fino a 3,9 kHz, integrabile nel PLC di linea tramite uscita analogica, Ethernet, EtherCAT o PROFINET. La misura capacitiva senza contatto è più precisa e stabile dei sistemi ottici comunemente usati per questo controllo, e permette l'ispezione al 100% di ogni wafer rispetto allo spessore target di 180 µm, invece di un controllo a campione.

 

Il capaNCDT 6200 è un sistema capacitivo modulare che combina un controller base con fino a quattro demodulatori, uno per sensore. Si sceglie la combinazione in base all'interfaccia richiesta e alla risoluzione: con il demodulatore più performante la risoluzione arriva a 0,05 nm, con configurazione via web interface.

FAQ

Con coppie di sensori capacitivi contrapposte, sopra e sotto il wafer, montate direttamente sul nastro trasportatore: la differenza tra le due distanze misurate restituisce lo spessore di ogni pezzo senza contatto e senza fermare la linea.

Perché misurano senza contatto con alta risoluzione e stabilità, e permettono un controllo al 100% dei pezzi, anziché a campione, con un'elaborazione del segnale abbastanza veloce da seguire il ritmo della linea.

Il controller elabora il segnale e classifica ogni wafer come conforme o non conforme; il risultato arriva al PLC tramite uscita analogica o bus di campo industriali come Ethernet, EtherCAT o PROFINET.

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