Maschinenaugen überwachen den Prozess der Kristallzüchtung
Worum geht es bei dem CZ-Kristallzüchtungs-Prozess?
Die CZ-Methode (Czochralski) ist seit ihrer Erfindung im Jahr 1916 die vorherrschende Methode für die Herstellung von großen Einkristallen, wie z. B. monokristallinem Silizium. Heutzutage werden in einer automatisierten Kristallzüchtungsanlage "Maschinenaugen" zur Überwachung des gesamten Prozesses eingesetzt. In einem solchen automatisierten System ist die Qualität und der Ertrag des Endprodukts von entscheidender Bedeutung.
Baslers Kunde, Beijing Tu Zhi Tian Xia, entwickelt intelligente Bildverarbeitungs-Lösungen mit fortschrittlichen Algorithmen für Anlagenbauer, damit Hersteller von Siliziumblöcken ihre Produktionskosten senken, die Kristallreinheit erhöhen und ihre Gesamtproduktivität steigern können.
Was war die Herausforderung bei der Qualitätskontrolle?
Für eine gute und reproduzierbare Qualität von Silizium-Ingots müssen alle Parameter des Wachstumsprozesses, einschließlich der Drehgeschwindigkeit, der Tiegeltemperatur und der Ziehgeschwindigkeit, perfekt aufeinander abgestimmt sein. Eine der größten Herausforderungen für Systemtechnik-Unternehmen besteht also darin, genaue Daten zu erhalten, um den Wachstumsprozess exakt steuern zu können.
Dabei können die Schlüsselparameter für verschiedene Tiegelgrößen und Kristalltypen variieren. Dies stellt eine weitere große Herausforderung für die Skalierbarkeit dar. Wie kann man ein modulares Designkonzept verwenden, sodass das Vision System unabhängig von der Größe der zu entwickelnden Systeme leicht integriert werden kann?
"Echtzeit-Überwachung und -Inspektionen sind der Schlüssel zum Wachstum der Kristalldurchmesser auf die gewünschten Größen. Dies erfordert eine hohe Genauigkeit und Stabilität des Vision Systems. Nach sorgfältigen Evaluierungen haben wir uns aus folgenden Gründen für die Zusammenarbeit mit Basler entschieden: die 12MP-Kamera von Basler bietet hohe Stabilität, Konsistenz und Genauigkeit.; Außerdem hat Basler uns geholfen, eine Produktdifferenzierung zu erreichen, sodass wir in unserem Markt wettbewerbsfähiger und bekannter geworden sind. Darüber hinaus spart uns die einfach zu bedienende pylon Camera Software Suite viel Zeit bei der Programmentwicklung."
Die Lösung ist ein Vision System für die Qualitätskontrolle beim Kristallzüchtungs-Prozess
Vision Systeme bieten die perfekte Lösung für automatisierte Systeme zur Kristallzüchtung, indem sie den Wachstumsprozess überwachen und analysieren. Durch die genaue Eingabe von Bilddaten kann das System die Ziehgeschwindigkeit bei der CZ-Züchtung besser an die Tiegeltemperatur anpassen und während des gesamten Ziehvorgangs eine hochpräzise Steuerung aufrechterhalten.
Zu den wichtigsten Vision Tasks gehören:
Messen der Durchmesser der wachsenden Silizium-Kristalle.
Messen des Abstandes zwischen dem Zugrohr und der Oberfläche der Schmelzzone mit einer einzigen Kamera.
Erkennung von Kantenbruch an Siliziumblöcken
Ihre Vorteile eines Vision System für die Qualitätskontrolle beim Kristallziehprozess
Präzise Messergebnisse und Defekterkennung während des Kristallzüchtungs-Prozesses mit Baslers 12MP-Kamera.
Produktdifferenzierung durch Aufrüstung der Bildverarbeitungslösung von zwei 5MP-Kameras auf eine 12MP-Kamera.
Geringere Systemkomplexität dank der Einzelkameralösung und dem kleinen Kameragehäuse.
Konsistenz der Ergebnisse und Skalierbarkeit der Produkte.
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