专利名称：太阳能晶圆检测机台的间距调整系统及具有该系统的机台的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能领域，关于一种间距调整系统及具有该系统的太阳能晶圆检测机台，尤其是一种可根据太阳能晶圆宽度尺寸进行调整的间距调整系统及具有该系统的机台。
背景技术：
洁净能源如太阳能等的需求日增，目前太阳能的主要转换方式是透过太阳能电池将太阳能转换成电能来使用，随着太阳能电池的普及，在封装成太阳能电池模块前，必须先进行严格的质量检测，太阳能电池的检测也成为本领域技术人员的重要课题。太阳能电池的缺陷一般可分为内部缺陷与外部瑕疵，内部缺陷主要是指由于结构性微断裂造成的微裂(Micro-crake)，虽然这种微裂的裂缝宽度可能很小，甚至仅存在于部分高度范围，但由于微裂会阻断太阳能电池内部光电子的传递，因此会明显降低太阳能电池产生电能的传输效率，即使内部缺陷尺寸很微小，仍然可能影响输出电能，尤其在安装使用一段时间后，因为太阳光的照射以及温度的变化，微隙将可能会继续扩大，对于输出电能的影响也会增大，若是外部的污染如水(H2O)及氢(H2)的侵入，对于整体而言将造成更大的损坏。因此太阳能电池的明显破损、缺陷或微裂问题，均为本领域技术人员检测时所着重的标的，其中尤以微裂更是自动化检测的困扰所在，而较早期的检测方法，如图1所示， 有经验的操作人员手持待测太阳能晶圆11轻微摇晃，利用有内裂的太阳能电池在摇晃时会产生少许异样声音，纯凭操作人员的耳朵听声辨别。当然，此种检测受限于摇晃的力道是否一致，异常声音也欠缺统一标准，而且人的听力非常有限，一旦摇晃的力道过大，还可能直接损坏待测太阳能晶圆11导致破裂，因此检测的可信度相当受到质疑。为达到快速自动化检测及检测统一标准，还有现有技术中如图2所示的待测太阳能晶圆11，包含一个收光面111及一组导电总线112，并利用收光面111将所接收光转换为电能，再透过导电总线112输出特性，请一并参考如图3所示设计一检测机台，而现有的检测机台将叠放有多个待测太阳能晶圆11的入料匣21，透过取放装置22取出待测太阳能晶圆11，并放置在输送带51上，在同一条输送带51的输送路径上设有光学检测系统4及光照检测系统3，而光学检测系统4为一组摄影装置，对待测太阳能晶圆11做表面结构的影像撷取用来检测表面的瑕疵，由光照检测系统3向待测太阳能晶圆11出光，再驱动探针使其接触导接至导电总线112进行检测，并依此检测数据，该数据作为对太阳能晶圆进行分类的依据。然而太阳能晶圆除常见的尺寸如5寸与6寸，尚有较为罕见的4寸产品，除大小的不同外，如图4所示，以5寸与6寸的太阳能晶圆为例，不同尺寸晶圆的导电总线彼此的间距113、114也会有所差异，因此，现有检测机台在进行检测时，通常只能够针对单一晶圆尺寸进行检测，若需对不同尺寸的晶圆进行检测，则必需由人力进行调节、更换相关设备， 然而，此种调节不仅耗时费工，拖慢生产效率，并且相关环节众多，一旦操作人员漏失其中
4一环没有调节到，轻则检测错误，重则损坏受测晶圆，不但使成本无谓提高，也使得产出效率因而降低。因此，如何令太阳能晶圆的检测机台能够因应不同尺寸的太阳能晶圆、迅速调节、减少漏失，使得检测调节完全自动化，便是本发明的重点。
发明内容
本发明的一目的在提供一种可提供检测不同尺寸的太阳能晶圆的检测机台，使自动化检测成为可行。本发明的又一目的在提供一种依照太阳能晶圆尺寸、自动化完全调整各检测环节装置的位置及间距的检测机台，用来减少人为疏漏的机率。本发明的另一目的在提供一种具有令太阳能晶圆位于各检测位置被导正而保持在预定位置的夹持件，并可依目前检测的太阳能晶圆尺寸调整夹持件的夹持间距的间距调整系统。本发明的再一目的在提供一种可依目前检测的太阳能晶圆尺寸调整受活动臂驱动的探针组的彼此间距的间距调整系统。依照本发明公开的一种太阳能晶圆检测机台的间距调整系统，该检测机台用于检测多个不同宽度尺寸的太阳能晶圆，其中该太阳能晶圆具有一个收光面、及连接该收光面并用于将所接收光能转换为电能输出而彼此间距与宽度尺寸相关的导电总线，该检测机台包含一个移载该待测太阳能晶圆的移载系统、一组设置在对应该移载系统的至少一个影像撷取位置的光学检测系统、及一个设置在对应该移载系统的至少一个光照受测位置的光照检测系统，该间距调整系统包含一组夹持件、用于当该受该移载系统承载的待测太阳能晶圆在该至少一个影像撷取位置及至少一个光照受测位置时，在上述宽度的方向被保持在预定位置的校准装置；一组驱动导接装置，包括当该受测太阳能晶圆位于该至少一个光照受测位置时，对应该受测太阳能晶圆导电总线的导接电极；及一组驱动该导接电极导接或去导接至该待测太阳能晶圆导接总线的驱动件；而该间距调整系统还包含一个受测太阳能晶圆尺寸调变装置，包括一组用于输入受测太阳能晶圆尺寸的输入界面；一组依照该输入界面输入的受测太阳能晶圆尺寸驱动该校准装置改变上述夹持件的对应宽度、及该导接电极间距的处理器。依照本发明公开的一种具有间距调整系统的太阳能晶圆检测机台，用于检测多个不同宽度尺寸的太阳能晶圆，其中该太阳能晶圆具有一个收光面、及连接该收光面并用于将所接收光能转换为电能输出而彼此间距与宽度尺寸有关的导电总线，该检测机台包含 一个基座；一个在该基座上、移载该待测太阳能晶圆的移载系统；一组设置在对应该移载系统的至少一个影像撷取位置的光学检测系统；一个设置在对应该移载系统的至少一个光照受测位置的光照检测系统；及一组间距调整系统，包含一组夹持件、用于当该受该移载系统承载的待测太阳能晶圆在该至少一个影像撷取位置及至少一个光照受测位置时，在上述宽度的方向被保持在预定位置的校准装置；而该检测机台还包含一组驱动导接装置， 包括当该受测太阳能晶圆位于该至少一个光照受测位置时，对应该受测太阳能晶圆导电总线的导接电极；及一组驱动该导接电极导接或去导接至该待测太阳能晶圆导接总线的驱动件；其中该间距调整系统还包含一个受测太阳能晶圆尺寸调变装置，包括一组用于输入受测太阳能晶圆尺寸的输入界面；一组依照该输入界面输入的受测太阳能晶圆尺寸驱动该校准装置改变上述夹持件的对应宽度、及该导接电极间距的处理器。检测时首先由输送带将待测太阳能晶圆输送至光学检测系统所对应的检测位置进行晶圆表面及颜色检测作业，再由输送带输送至光照检测位置，并透过一组机械臂令一组探针移动接触至太阳能晶圆的导电总线，再由光照检测系统向待测太阳能晶圆的收光面发光进行光电检测，探针会将导电总线输出的电能导引出用来分析，其中，在对不同宽度尺寸的太阳能晶圆进行检测时，则可透过一个调变装置改变夹持件的夹持间距及受机械臂所驱动的探针组彼此的间距，因此仅使用同一机台即可对各不同宽度尺寸的太阳能晶圆进行检测，最后将各个检测数据传至分类系统做为分类的依据，由于所有用来导引夹制的夹持件、以及用来导出所转换电能的探针组，均是由调变装置批次作业调节，不仅可以在受测晶圆尺寸变换时，完全保有自动化作业的优点，不需依赖人力，且不会有任何遗漏，降低量测错误甚至破片的机率，提升产出效率与良率，从而达成上述所有目的。
图1是本领域技术人员听取摇晃声音的检测方式示意图。图2是目前常见太阳能晶圆受光面俯视示意图。图3是现有技术的机台结构示意图。图4是目前常见太阳能晶圆5寸及6寸受光面俯视示意图。图5是本发明第一实施例的机台俯视示意图。图6是本发明第一实施例的侧视示意图。图7是本发明第一实施例的移载系统及间距调整系统的立体示意图。图8是本发明第一实施例的翻转器的侧视示意图。图9是本发明第一实施例的机械臂驱动探针进行检测的侧视示意图。主要组件符号说明
11待测太阳能晶圆 6
111收光面
112导电总线 113、114 间距
12完测太阳能晶圆 2’ 入料系统 21,21' 入料匣 22、22’取放装置
3、3’光照检测系统
4、4’光学检测系统 40’、45’光学检测位置 41’ 背面检测器 42’ 收光面检测器 43’ 分色检测器 44’ 翻转器 5’ 移载系统
6
’ 基座
V 间距调整系统 71， 校准装置 711’ 夹持件 7111， 固定臂 7112’ 活动臂 7113，、7114，主体 7115’、7116’ 缓冲部 72’ 驱动导接装置 721，、722，探针 723，、724，机械臂 8’ 尺寸调变装置 81， 输入界面 82’ 处理器 9’ 分类系统 91’ 多组取放器51,51'输送带92， 分类料匣。
具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点与效果，在以下配合参考图式的优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。而本例的待测太阳能晶圆与现有相同，因此参见图2及图4，为多个同样是具有检测具有收光面111、并在收光面111上形成有输出电能的导电总线112的待测太阳能晶圆 11特性，且各个待测太阳能晶圆11的宽度尺寸不同，使得各个各组导电总线112的间距 113,114有所差异。本例的检测机台如图5及图6所示，包含有基座6’、及设置于基座6’ 上的一系列自动化作业的入料系统2’、移载系统5’、光学检测系统4’、光照检测系统3’、间距调整系统7’、尺寸调变装置8’及分类系统9’。入料系统2’。在本例中包括有多个取放装置22’及至少两个置放位置，每一置放位置由一组叠置有多个待测太阳能晶圆11的入料匣21’置放，取放装置22’从入料匣21’中逐一取出待测太阳能晶圆11。如图7所示，其中移载系统5’还包括有一道输送带51’，并对应输送带51’上设置有一组光学检测系统4’及光照检测系统3’，在进行检测作业时，首先由各组取放装置22’ 分别从各入料匣21’内将待测太阳能晶圆11取出，并且将待测太阳能晶圆11以收光面111 向下而背面向上的方式，被放置于输送带51’上，并输送至光学检测系统4’所对应的影像撷取位置，同时由间距调整系统V的校准装置71’进行位置的校准。在本例中，校准的方式由校准装置71’所包括的夹持件711’进行夹持校准，而夹持件711’由固定臂7111’及活动臂7112’所组成，其中夹持导正的方式由活动臂7112’，依图中所示的粗黑箭头方向，在待测太阳能晶圆11的宽度方向并相对于固定臂7111’进行移动，令夹持件711以向内夹持的方向使得在输送带51’上的待测太阳能晶圆11被校准，使得待测太阳能晶圆11可保持预定的检测位置，而且，为了避免待测太阳能晶圆11被夹持导正时发生不当挤压而造成破裂，因此在固定臂7111’及活动臂7112的主体7113’、7114’相向之间，在主体7113’、7114’上设置一组缓冲部7115，、7116，。然而，为了对于不同待测太阳能晶圆11的宽度尺寸进行检测，可透过受测太阳能晶圆尺寸调变装置8’驱动活动臂7112’来调整夹持件711’的夹持间距，而调整方式首先透过一组输入界面81’将目前待测太阳能晶圆11的的宽度尺寸输入至处理器82’，处理器 82’便会依输入的宽度尺寸改变夹持件711’对应宽度距离的夹持间距。当待测太阳能晶圆11已被输送到光学检测位置40’并被夹持件711’夹持校准后， 则开始进行光学检测作业，在本例中，光学检测系统4’由作为第一组背面检测器41’的摄影机撷取待测太阳能晶圆11的背面影像，影像撷取后如图8所示，由翻转器44’将待测太阳能晶圆11依箭头指示方向进行翻面，使其收光面111向上而背面向下，用于第二组收光面检测器42’的摄影机撷取待测太阳能晶圆11的收光面影像，透过背面检测器41’及收光面检测器42’确认待测太阳能晶圆11是否有表面瑕疵或布局不良问题。而为了避免翻转过程中待测太阳能晶圆11被放置时产生歪斜，因此在光学检测位置45’也需设置一个夹持件711’进行位置的夹持校准；随后再由作为第三组分色检测器 43’的摄影机，针对待测太阳能晶圆11进行颜色的判别检测，并将检测结果的数据传输至一组控制系统，用于驱动后续的分类系统9’进行分类，而在本例中，虽然仅在第一组背面检测器41’及收光面检测器42’的影像撷取位置设有夹持件711’，当然也可视需求而在每一组摄影机所对应的影像撷取位置都设置夹持件711’进行校准。当表面检测作业完成后，便再由输送带51’将待测太阳能晶圆11输送至光照检测系统3’所照射对应的光电检测位置，并如图9所示，由间距调整系统的一个对应于光电检测位置设置的驱动导接装置72’中的作为导接电极的一组探针721’、722’，透过一组可以为机械臂723’、724’的驱动件所驱动，其中探针721’、722’之间的距离可依不同待测太阳能晶圆11的宽度尺寸而做调整，同样的可透过上述的受测太阳能晶圆尺寸调变装置8’进行调整，由输入界面81’所输入的宽度尺透过处理器82’驱动机械臂723’、7M’，以改变探针721’、722’之间的距离。当待测太阳能晶圆11抵达至光电检测位置时，其经由调整且对应待测太阳能晶圆11的宽度尺寸的探针721’、722’将被机械臂723’、724’驱动而随即下压，并稳固地导接至该待测太阳能晶圆11的导接总线112，再由光照检测系统3’发光并照射至收光面111， 此时，待测太阳能晶圆11的收光面111恰受光照检测系统3’发光的照射，并将光能转换为电能而经由导接总线112与探针721’、722’输出用于检测。当欲将完测的太阳能晶圆将由输送带51’输送往下游的分类系统9’时，必须先驱动机械臂723’、724’将抵压于该太阳能晶圆导接总线112上的探针721’、722’上移，并依光学检测系统4’及探针721’、722’所检测数据结果进行分析，并交给分类系统9’做为完测太阳能晶圆12分类的依据，并由多组取放器91’将完测太阳能晶圆12放至对应的分类料匣92，内。本发明的具有间距调整系统的太阳能晶圆检测机台与现有技术相互比较时，因为夹持件的夹持间距以及探针组彼此间的间距可调整并对应不同宽度尺寸的太阳能晶圆，所以仅需透过同一机台即可对各种尺寸的太阳能晶圆进行检测，无需为了因应不同尺寸的太阳能晶圆而各别添购专属的检测机台，对于检测的公司而言，降低机台的购买量，成本也必然下降，而且也无需为了额外增加的机台另规划出放置的地方，因此检测场地不会被机台占据过多的空间而造成不便，从而达成上述所有目的。以上所述仅本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即任何根据本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效修改与修饰，都属于本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种太阳能晶圆检测机台的间距调整系统，该检测机台用于检测多个不同宽度尺寸的太阳能晶圆，其特征在于，该太阳能晶圆具有一个收光面、及连接该收光面并用于将所接收光能转换为电能输出而彼此间距与宽度尺寸相关的导电总线，该检测机台包含一个移载该待测太阳能晶圆的移载系统、一组设置在对应该移载系统的至少一个影像撷取位置的光学检测系统、及一个设置在对应该移载系统的至少一个光照受测位置的光照检测系统，该间距调整系统包含一组夹持件、用于当该移载系统承载的待测太阳能晶圆在该至少一个影像撷取位置及至少一个光照受测位置时，在上述宽度的方向被保持在预定位置的校准装置；及一个受测太阳能晶圆尺寸调变装置，包括 一组用于输入受测太阳能晶圆尺寸的输入界面；及一组依照该输入界面输入的受测太阳能晶圆尺寸驱动该校准装置改变上述夹持件的对应宽度、及导接电极间距的处理器。
2.如权利要求1所述的间距调整系统，其特征在于，该间距调整系统还包含一组驱动导接装置，包括当该受测太阳能晶圆位于该至少一个光照受测位置时，对应该受测太阳能晶圆导电总线的导接电极；及一组驱动该导接电极导接或去导接至该待测太阳能晶圆导接总线的驱动件。
3.如权利要求2所述的间距调整系统，其特征在于，该驱动件用来分别驱动导接电极在一个接触该等位上述光照受测位置的受测太阳能晶圆导电总线的接触位置、与一个远离该接触位置的待机位置间升降的机械臂。
4.如权利要求1、2或3所述的间距调整系统，其特征在于，该夹持件具有一个固定臂、 及一个在上述宽度方向相对该固定臂移动的活动臂。
5.如权利要求1、2或3所述的间距调整系统，其特征在于，该固定臂及活动臂分别具有一个主体、及相向设置在该主体上的缓冲部。
6.一种具有间距调整系统的太阳能晶圆检测机台，用于检测多个不同宽度尺寸的太阳能晶圆，其特征在于，该太阳能晶圆具有一个收光面、及连接该收光面并用于将所接收光能转换为电能输出而彼此间距与宽度尺寸相关的导电总线，该检测机台包含一个基座；一个在该基座上、移载该待测太阳能晶圆的移载系统； 一组设置在对应该移载系统的至少一个影像撷取位置的光学检测系统； 一个设置在对应该移载系统的至少一个光照受测位置的光照检测系统；及一组间距调整系统，包含包括一组夹持件、用于当该移载系统承载的待测太阳能晶圆在该至少一个影像撷取位置及至少一个光照受测位置时，在上述宽度的方向被保持在预定位置的校准装置； 一组驱动导接装置，包括当该受测太阳能晶圆位于该至少一个光照受测位置时，对应该受测太阳能晶圆导电总线的导接电极；及一组驱动该导接电极导接或去导接至该待测太阳能晶圆导接总线的驱动件；及一个受测太阳能晶圆尺寸调变装置，包括一组用于输入受测太阳能晶圆尺寸的输入界面；一组依照该输入界面输入的受测太阳能晶圆尺寸驱动该校准装置改变上述夹持件的对应宽度、及该导接电极间距的处理器。
7.如权利要求6所述的太阳能晶圆检测机台，其特征在于，该光学检测系统包括一组用来撷取该受测太阳能晶圆收光面影像的收光面检测器；一组用来撷取该受测太阳能晶圆相反于该收光面的背面影像的背面检测器；及一组对应该移载系统、并在该收光面检测器与该背面检测器间翻转该待测太阳能晶圆的翻转器。
8.如权利要求6或7所述的太阳能晶圆检测机台，其特征在于，该光学检测系统包括一个用来分辨该受测太阳能晶圆受光面色彩的分色检测器。
9.如权利要求6或7所述的太阳能晶圆检测机台，其特征在于，该夹持件具有一个固定臂、及一个在上述宽度方向相对该固定臂移动的活动臂，且该固定臂和活动臂分别具有一个主体及相向设置在该主体上的缓冲部。
10.如权利要求6或7所述的太阳能晶圆检测机台，其特征在于，该驱动件用来分别驱动导接电极在一个接触该等位上述光照受测位置的受测太阳能晶圆导电总线的接触位置、 与一个远离该接触位置的待机位置间升降的机械臂。
全文摘要
本发明公开了一种间距调整系统及具有该系统的太阳能晶圆检测机台，属于太阳能领域。由一道输送带输送太阳能晶圆，机台上设有表面及颜色检测的光学检测系统、及光照检测系统，对应检测位置还设有一夹持件，沿太阳能晶圆宽度方向由外往内导引夹制，使其在检测位置时不致歪斜，光照检测则需先移动探针组并接触导接至太阳能晶圆的导电总线，再施加光照至太阳能晶圆并将晶圆发电由探针导出，此外，还可透过调变装置改变夹持件的夹持间距及探针组的间距，用来顺应太阳能晶圆的不同尺寸，检测各晶圆特性并传至分类系统做为分类依据。
文档编号G01N21/88GK102375111SQ20101025607
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者赖佳宏 申请人:致茂电子(苏州)有限公司