Solar. Optische Oberflächenmesstechnik für die Prozesskontrolle im Solarbereich. Mastertextformat. bearbeiten

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1 Solar Mastertextformat bearbeiten Optische Oberflächenmesstechnik für die Prozesskontrolle im Solarbereich

2 NanoFocus AG Optische 3D-Oberflächenmesstechnik für Forschung und Industrie mit Auflösungen bis in den Nanometerbereich Märkte: Automotive, Solar, Medizin, Elektronik, Forensik Gründung: 1994 (IPO:2005) Mitarbeiter: 61 Installierte Systeme: > 600 Patente und Schutzrechte: > 80 Hauptsitz mit Entwicklung und Produktion: Oberhausen, Deutschland Kundenzentren in Ettlingen und München Weitere Niederlassungen in den USA und Singapur 2

3 Dimensionelle Oberflächenmesstechnik µsurf 3D- Messung

4 NanoFocus-Technologien µsurf 3D-Mikroskopie µscan 2D-Profilometrie µsprint 3D-Profilometrie 3D-Struktur Verschleiß Tribologie 2D-Form Rauheit 3D-Form Fehlererkennung Produktionskontrolle

5 Konfokale Bildauswertung 3D-Messung Typische Messzeit: 2 s Tiefendiskriminierte Bilder Quantitative 3D-Information Höhenschnitte [µm]

6 Vergleich der µsurf-technologie zu REM und Tastschnitt Strukturierte Oberfläche 100 µm 90 µm REM µsurf REM: Alcan Research Center, Neuhausen Tastschnitt µsurf 99% Profil Übereinstimmung (KKF) (Vergleichsstudie am NIST)

7 Anwendungsbereich 7

8 Typische Messgrössen Rauheit (Ra, Rz, Sa, Sz) Verschleiß Koplanarität 2D-Profile, 3D-Form Ebenheit Volumen 8

9 Anwendungen in der Solarindustrie Pyramiden Finger und Busbars Sawmarks Kantenisolation Metallisierung Verbiegung und Welligkeit Laserscribes 9

10 Qualitätsregelkreis 10

11 Lösungen für die PV-Produktionskette: µsurf solar Messaufgaben Finger und Busbars, Laser Scribes (z.b. Isolationskanäle), Oberflächentextur (z.b. Pyramiden) Vorteile Bis zu 30 Flächenmessungen in der Minute Höchste XYZ-Auflösung, Flexibilität, intuitive Automation, mit anderen Technologien kombinierbar Einsatzbereich Offline-Inspektion (F&E und Prozesskontrolle) µsurf solar Poly or or mono Si Si Ingots Wafers Zellen Cells Modules Systeme Systems 11

12 Lösungen für die PV-Produktionskette: µsurf mobile Messaufgaben Lasermarkierungen auf Ingots, Oberflächen von Drahtführungsrollen, Saw Marks Vorteile Mobile Lösung, automatisierte Analyse von Drahtführungsrollen Einsatzbereich Offline-Inspektion (F&E und Prozesskontrolle) µsurf mobile Poly or mono Si Ingots Wafer Zellen Module Systeme 12

13 Pyramidenstruktur Mean pyramid angle: 42.3 Mean pyramid height: 1.57µm Zuverlässige Oberflächenanalyse 13

14 Fingermessung Galvanisierter Finger auf Pyramidenstruktur 14

15 Finger und Busbars Automatisierte Höhen- und Breitenanalyse auf Antireflex- Beschichtung 15

16 Rauheit auf CIS ISO 4287 Mean Std dev Min Max Amplitude parameters - Roughness profile Rp µm Rz µm Ra µm Material Ratio parameters - Roughness profile Rmr % ISO Height Parameters Sp 1.68 µm Sz 2.95 µm Sa µm Functional Parameters Smr 14.4 % c = 1 µm under the highest peak Aktuelle 2D- und 3D-ISO-Parameter 16

17 Defekt-Analyse Number of grains: 36 Total area occupied by the grains: 611 µm2 (0.87 %) Density of grains: grains / µm 2 Area = 17 µm 2 +/- 14 µm 2 Mean diameter = 4829 nm +/ nm Automatische Erkennung von Löchern und Partikeln 17

18 Mechanische Scribes Geometrie der Nadel Analyse der Verwerfungen 18

19 Texturierte Oberflächen Geätztes multi Si 19

20 Lösungen für die PV-Produktionskette: µsprint Messaufgaben Saw marks und Kanten, Finger und Busbars, Eingangskontrolle Vorteile Messgeschwindigkeit (1 Mio. Messungen pro s), flexibler Messbereich, hohe numerische Apertur Einsatzbereich Inline-Inspektion (Wafer und Zellen) µsprint Poly or mono Si Ingots Wafer Zellen Module Systeme 20

21 µsprint Funktionsprinzip 128 Dioden 128-Kanal Laserlichtquelle Lochblende vertikal schwingender Spiegel Probe z 21

22 Ca. 867 µm Funktionsprinzip 1 Mio Mess./sec 128 Kanäle V = 54 mm/s

23 Anwendungsbereich 23

24 Saw Marks Messung eines ganzen Wafers in wenigen Sekunden 24

25 Kanteninspektion auf Solarwafern Kantenaussprung Kantenaussprung Kantenverschmutzung Schnelle und rückführbare Messungen komplexer Oberflächen

26 Referenzen 26

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 27