單晶硅棒圓周遍歷四軸檢測臺(tái)研發(fā).pdf

1、近年來,由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,市場上對單晶硅材料的需求量在不斷增加。單晶硅在生產(chǎn)過程中會(huì)受到一些不確定因素的影響,從而形成例如裂紋、雜質(zhì)、氣泡等缺陷。單晶硅后續(xù)應(yīng)用需要切片,生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生缺陷會(huì)對切片工序有嚴(yán)重影響。故而,如何在切片工序之前發(fā)現(xiàn)這些缺陷是至關(guān)重要的。
　　針對這一問題,有人提出應(yīng)用超聲無損檢測的方法來檢測硅棒內(nèi)部缺陷,并已開始研究。由于單晶硅棒形狀的特殊性,課題采用了超聲波透、反射結(jié)合圓周遍

2、歷的檢測方法。為了能夠更高效、準(zhǔn)確的檢測出單晶硅棒內(nèi)部的缺陷,需構(gòu)建一個(gè)工作效率高,實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　本文主要設(shè)計(jì)了一個(gè)可自動(dòng)控制的圓周遍歷檢測平臺(tái)作為超聲波檢測實(shí)驗(yàn)的平臺(tái),用來提高單晶硅棒內(nèi)部缺陷檢測的效率和可靠性。機(jī)械檢測平臺(tái)主要包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)三個(gè)部分,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用內(nèi)部為蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)來實(shí)現(xiàn),平移機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)均采用了結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便的線性模組來實(shí)現(xiàn)。控制系統(tǒng)在總體上采了用集散式(DCS)的控

3、制機(jī)制,即以上、下位機(jī)兩級的控制結(jié)構(gòu),來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分散直接控制和集中的監(jiān)控管理功能。
　　本文開展的工作如下:首先介紹了課題的背景及意義,說明單晶硅棒缺陷檢測的必要性,引出超聲透、反射結(jié)合圓周遍歷的檢測方法;其次針對這一檢測方法,提出了對機(jī)械檢測平臺(tái)的要求;然后討論了機(jī)械檢測臺(tái)中各個(gè)機(jī)構(gòu)中可選的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并對其做出了分析比較,確定了機(jī)械檢測臺(tái)的最終方案;接著對檢測臺(tái)作了參數(shù)計(jì)算及零部件選取,并對部分組件的安裝作了必要說明;然后又對其