CN113359539A - 一种密闭非透明腔室内工件的监控方法、装置和镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密闭非透明腔室内工件的监控方法，用于装载工件的载板能在密闭非透明腔室内运行，包括以下步骤：检测进入密闭非透明腔室的载板上是否放置有工件；对载板进行初次识别，并获得初次识别信息；依据初次识别信息生成工艺设备的工艺运行信息；向针对于密闭非透明腔室内的工件执行操作的工艺设备发送的工艺运行信息，工艺运行信息包括运行信息和不运行信息；对载板上放置有工件的位置执行运行信息，对载板上无工件的位置执行不运行信息；载板持续运行和监控，直至载板输出密闭非透明腔室。本发明通过监控方法对工件的状态进行监控，能够实时了解及掌握工件的工艺状态，避免密闭非透明腔室内载板上无工件的位置仍然进行非必要的操作。

Description

一种密闭非透明腔室内工件的监控方法、装置和镀膜设备

技术领域

本发明属于太阳能电池制造领域，涉及生产制造过程中监控技术，具体为一种密闭非透明腔室内工件的监控方法、装置和镀膜设备。

背景技术

在生产制造过程，需要对各个工序的产品状态进行监控，以便于实时了解、掌握产品的生产状态，及时发现制造过程中的异常现象并及时采取相应的措施，确保生产顺利的进行。目前，很多产品的各个生产工序的监控大多通过人工进行的，但是，对于密闭非透明的装置内产品状态的监控是无法通过人工实现的。例如，太阳能电池生产过程中，在PVD(Physical Vapor Deposition)镀膜工序中，由于PVD镀膜设备是真空密封且非透明的，因此，通过人工是无法监测并了解PVD镀膜设备的内部情况，从而产生以下弊端：

1.目前在PVD设备中只能监控载板在PVD设备中的状态，不能获得硅片状态(如载板区域分块排序、载板上的硅片分布、载板装载率等)；

2.载板上是否有硅片无法获得信息，所以无硅片的载板继续正常工艺，导致不能有效的控制靶材的使用，出现靶材的不合理使用的问题。

3.靶材的不合理使用，一方面出现无硅片的载板继续正常工艺，浪费靶材且额外增加载板镀膜的清洁费用；另一方面出现有硅片的载板有可能被人工遗漏，硅片的镀膜质量无法保证，有造成不良品的风险。

4.通过人工计算载板上硅片数量和时间，造成人力资源的浪费。

因此，需要设计一种能够解决密闭非透明腔室内的产品状态的监控，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密闭非透明腔室内工件的监控方法、装置和镀膜设备。通过监控装置及监控方法的应用，能够实时了解、掌握、控制生产过程中密闭非透明腔室内工件的各种信息及生产工艺状态。

实现发明目的的技术方案如下：

本发明提供一种密闭非透明腔室内工件的监控方法，用于装载工件的载板能在密闭非透明腔室内运行，包括以下步骤：

检测进入密闭非透明腔室的载板上是否放置有工件；

对载板进行初次识别，并获得初次识别信息；

依据初次识别信息生成工艺设备的工艺运行信息；

向针对于密闭非透明腔室内的工件执行操作的工艺设备发送的工艺运行信息，工艺运行信息包括运行信息和不运行信息；

对载板上放置有工件的位置执行运行信息，对载板上无工件的位置执行不运行信息；

载板持续运行和监控，直至载板输出密闭非透明腔室。

本发明通过监控方法对工件的状态进行监控，能够实时了解及掌握工件的工艺状态，避免密闭非透明腔室内载板上无工件的位置仍然进行非必要的操作。

进一步的，初次识别信息包括载板上是否有工件、工件在载板上的位置、载板上工件的总数量、载板上工件装载率。

更进一步的，初次识别信息经所述载板上有无工件的颜色差异获取。

作为对上述监控方法的改进，监控方法还包括以下步骤：

对载板进行第二次识别，获取第二次识别信息；

将第二次识别信息与初次识别信息进行对比：

若对比结果相同，则判断工艺完成；若对比结果不相同，则判断工艺有误，并发送报警信号。

进一步的，第二次识别信息包括载板上是否有工件、工件在载板上的位置、载板上工件的总数量、载板上工件装载率中的一种或几种。

本发明还提供一种密闭非透明腔室的监控装置，包括第一识别设备，其位于密闭非透明腔室前端，用于检测进入密闭非透明腔室的载板上是否放置有工件，以及，对载板进行初次识别，并获得初次识别信息。

控制主机，其与第一识别设备通信连接，用于依据初次识别信息生成工艺运行信息，工艺运行信息包括运行信息和不运行信息。

控制主机还与工艺设备通信连接，用于将工艺运行信息发送至工艺设备，使得工艺设备对载板放置有工件的位置执行运行信息，对载板上无工件的位置执行不运行信息。

进一步的，监控装置还包括：位于密闭非透明腔室后端的第二识别设备，第二识别设备用于对载板进行第二次识别，获取第二次识别信息。

控制主机还与第二识别设备通信连接，用于接收第二次识别信息，并将第二次识别信息与初次识别信息对比，判断工艺是否正常。

进一步的，第一识别设备、第二识别设备包括相机。或者，第一识别设备、第二识别设备包括设置于载板下方的传感器。

进一步的，还包括显示器件，显示器件与控制主机通信连接，用于实时显示初次识别信息、第二次识别信息和工艺设备运行状态。

本发明还提供一种镀膜设备，包括密闭非透明腔室和上述监控装置，通过监控装置对太阳能电池制造中镀膜设备的密闭非透明腔室(即真空镀膜腔)内的硅片进行监控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的监控方法及监控装置能够使得控制主机能够实时掌握载板上工件的情况，例如，在PVD镀膜设备中，PVD设备主机通过与第一识别设备的通信，实现PVD镀膜工艺的优化管控，在真空镀膜腔内，能够根据运载设备的载板上是否有硅片、硅片的位置、硅片的总数量，合理的控制靶材的启停，避免靶材的浪费及清洁频度，也降低因载板无效镀膜容易吸附水汽杂质而造成工艺不稳定性的问题。

2.通过设置显示设备，能够实时显示初次识别信息，方便信息的查询。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1的密闭非透明腔室的监控装置的示意图；

图2为本发明的实施例2中密闭非透明腔室的监控方法的一种流程图；

图3为本发明的实施例2中密闭非透明腔室的监控方法的另一种流程图；

图4为本发明的实施例3中载板上是否放置有硅片的示意图；

图5为本发明的实施例3中载板、硅片、相机的位置示意图；

其中，1.第一识别设备；2.载板；3.工件；4.控制主机；5.密闭非透明腔室；6.第二识别设备。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1：

本实施例提供一种密闭非透明腔室的监控装置，在本实施方式中，请参图1所示，监控装置包括位于密闭非透明腔室5前端的第一识别设备1，第一识别设备1用于检测进入密闭非透明腔室5的载板2上是否放置有工件1，以及对载板进行初次识别，并获得初次识别信息。

其中，如图1所示，监控装置还包括控制主机4，控制主机4与第一识别设备1通信连接，用于依据初次识别信息生成工艺运行信息，工艺运行信息包括运行信息和不运行信息。

其中，如图1所示，控制主机4还与工艺设备(附图未画出)通信连接，控制主机4用于将工艺运行信息发送至工艺设备，使得工艺设备对载板2放置有工件3的位置执行运行信息，对载板2上无工件3的位置执行不运行信息。

进一步的，如图1所示，监控装置还包括位于密闭非透明腔室5后端的第二识别设备6，第二识别设备6用于对载板2进行第二次识别，获取第二次识别信息。第二识别设备6与控制主机4通信连接，控制主机4用于接收第二次识别信息，并将第二次识别信息与初次识别信息对比，判断工艺是否正常。

作为对上述控制主机的改进，监控装置还包括显示器件，显示器件与控制主机4通信连接，用于实时显示初次识别信息、第二次识别信息和工艺设备运行状态。

进一步的，上述第一识别设备1、第二识别设备6包括相机。或者，第一识别设备1、第二识别设备6包括设置于载板2下方的传感器。

当第一识别设备1、第二识别设备6为相机时，相机对于载板2上是否放置有工件3识别的颜色不同，对载板2上放置有工件3的位置的识别颜色较深，对载板2上没有放置有工件3的位置的颜色较浅，因此通过颜色的差异，能够准确的判断放置位置上是否有工件3。当第一识别装置1、第二识别装置6为传感器时，传感器可以选用对射式传感器、反射式光电传感器光电传感器、机械式传感器。对射式传感器或反射式光电传感器可以在每个放置位置都设置，也可以选择在工件3的传输前进方向设置，通过传输过程进行监控。

实施例2：

本实施例提供一种密闭非透明腔室内工件的监控方法，用于装载工件3的载板2能在密闭非透明腔室内运行，通过实施例1的监控装置对密工件3的状态进行监控，如图2所示，为对工件监控的流程图，监控方法包括以下步骤：

检测进入密闭非透明腔室5的载板2上是否放置有工件3。

具体的，载板2上放置有若干个工件3，载板2上各个工件3的放置位置是以阵列的方式进行分布的，每一个工件3对应于一个放置位置，且工件3可以放置在任何一个放置位置上。在本实施例中，工件3的数量≤放置位置的数量。第一识别设备1对进入密闭非透明腔室5前，载板2上是否有工件3进行判断。

对载板进行初次识别，并获得初次识别信息。

具体的，初次识别信息包括载板2上是否有工件3、工件3在载板2上的位置、载板2上工件3的总数量、载板2上工件装载率。

具体的，当载板2上的放置位置上有工件3时，相机的识别颜色较深；当载板2上的放置位置没有工件3时，相机识别的颜色较浅，因此通过颜色的差异，能够准确判断放置位置上是否有工件3。

依据初次识别信息生成工艺设备的工艺运行信息。

具体的，控制主机2根据初次识别信息，生成工艺设备的工艺运行信息，使得生成工艺设备对载板2上的工件进行工艺操作。

向针对于密闭非透明腔室内的工件执行操作的工艺设备发送的工艺运行信息，工艺运行信息包括运行信息和不运行信息。

具体的，运行信息指的是在密闭非透明腔室5内进行工艺操作，不运行信息指的是在密闭非透明腔室5内进行工艺操作，处于待机状态。

对载板上放置有工件的位置执行运行信息，对载板上无工件的位置执行不运行信息；

载板持续运行和监控，直至载板输出密闭非透明腔室。

作为对上述监控方法的改进，如图3所示，监控方法还包括以下步骤：

对载板进行第二次识别，获取第二次识别信息；

将第二次识别信息与初次识别信息进行对比：若对比结果相同，则判断工艺完成；若对比结果不相同，则判断工艺有误，并发送报警信号。

具体的，第二次识别信息包括载板2上是否有工件3、工件3在载板2上的位置、载板2上工件3的总数量、载板2上工件装载率中的一种或几种。通过上述指标获得第二次识别信息，上述几种指标得到的第二次识别信息可以单一使用，也可以结合使用与初次识别信息进行比对，只要出现对比结果不同，则说明出现工艺异常情况。例如，识别输出密闭非透明腔室5的工件3所在的位置与输入密闭非透明腔室5之前的位置不相同相同；识别载板2上工件3的位置出现工件3，或有工件3的位置没有工件3；识别出载板2上工件3的总数量出现减少的情况；识别出载板2上工件装载率发生变化等情况是，都会产生对比结果不同的结论，判断工艺有误(发生异常情况)，向控制主机发送报警信号。

本实施例通过监控方法对工件3的状态进行监控，能够实时了解及掌握工件3的工艺状态，避免密闭非透明腔室5内载板上无工件3的位置仍然进行非必要的操作。

实施例3：

本实施例提供一种镀膜设备，镀膜设备包括密闭非透明腔室和实施例1的监控装置。通过监控装置采用实施例2的监控方法对太阳能电池制造中PVD镀膜设备的密闭非透明腔室(即真空镀膜腔)内的硅片进行监控，具体监控过程如下所述。

S1、载板上放置有若干个硅片。

S2、将相机安装在PVD镀膜设备的真空镀膜腔的前端(如图5所示)，相机对进入真空镀膜腔前载板进行初次识别，并获得初次识别信息。初次识别信息包括载板上是否有硅片、硅片在载板上的位置、载板上硅片的总数量、载板上硅片装载率等信息。在本实施例中，初次识别信息经载板上有无硅片的颜色差异获取。通常当载板上放置有硅片时，相机识别的颜色较深(如图4中的阴影部分)；而当载板上没有工件时，相机识别的颜色较浅(如图4中的空白部分)，通过颜色的深浅能够得出放置位置上是否有硅片。

S3、相机将初次识别信息发送至PVD主设备内，PVD主设备依据初次识别信息生成工艺设备的工艺运行信息。

S4、PVD主设备向针对于密闭非透明腔室内的工件执行操作的工艺设备发送的工艺运行信息，工艺运行信息包括靶材启动信息和靶材不启动信息。

S5、硅片输送至真空镀膜腔内，对载板上有硅片的位置执行靶材启动信息，对载板上无硅片的位置执行靶材不启动信息。

S6、载板持续运行和监控，直至载板输出PVD镀膜设备。

S7、在真空镀膜腔后端设置第二识别设备(相机，相机载板及硅片的位置关系如图5所示)，相机用于载板进行第二次识别，并将第二次识别信息发送至PVD主设备。

PVD主设备将第二次识别信息与初次识别信息分析对比，第二次识别信息包括硅片在载板上的位置、载板上硅片的总数量、载板上是否有工件、载板上工件装载率中的一种或几种。例如，对于硅片在载板上的位置的识别并判断：相机拍照并识别输出真空镀膜腔的硅片所在的位置是否与输入真空镀膜腔之前的位置相同，即输入及输出真空镀膜腔时，硅片在载板上的放置位置相同，此时判断工艺正常；当输入及输出真空镀膜腔时，硅片在载板上的放置位置不同，此时判断工艺有误(发生异常情况)，向PVD主设备发送报警信号。

通过监控方法及监控装置在太阳能电池制造中镀膜设备内应用，能够对载板上硅片信息进行采集；能够准确控制真空镀膜腔内靶材的使用情况，避免出现无硅片的载板位置启动工艺，避免浪费靶材及增厚后载板的清洁费用，也能够避免有硅片的载板的位置没有启动工艺，造成不合格品的产品；通过PVD主设备可以直观显示载板上硅片的数量、工艺时间、工艺状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种密闭非透明腔室内工件的监控方法，用于装载工件的载板能在密闭非透明腔室内运行，其特征在于：包括以下步骤：

检测进入所述密闭非透明腔室的所述载板上是否放置有所述工件；

对所述载板进行初次识别，并获得初次识别信息；

依据所述初次识别信息生成工艺设备的工艺运行信息；

向针对于所述密闭非透明腔室内的所述工件执行操作的工艺设备发送的所述工艺运行信息，所述工艺运行信息包括运行信息和不运行信息；

对所述载板上放置有所述工件的位置执行运行信息，对所述载板上无所述工件的位置执行不运行信息；

所述载板持续运行和监控，直至所述载板输出所述密闭非透明腔室。

2.根据权利要求1所述的密闭非透明腔室内工件的监控方法，其特征在于：所述初次识别信息包括所述载板上是否有所述工件、所述工件在所述载板上的位置、所述载板上所述工件的总数量、所述载板上所述工件装载率。

3.根据权利要求2所述的密闭非透明腔室内工件的监控方法，其特征在于：所述初次识别信息经所述载板上有无工件的颜色差异获取。

4.根据权利要求1至3任一项所述的密闭非透明腔室内工件的监控方法，其特征在于：监控方法还包括以下步骤：

对所述载板进行第二次识别，获取第二次识别信息；

将所述第二次识别信息与所述初次识别信息进行对比：

若对比结果相同，则判断工艺完成；

若对比结果不相同，则判断工艺有误，并发送报警信号。

5.根据权利要求4所述的密闭非透明腔室内工件的监控方法，其特征在于：所述第二次识别信息包括所述载板上是否有所述工件、所述工件在所述载板上的位置、所述载板上所述工件的总数量、所述载板上所述工件装载率中的一种或几种。

6.一种密闭非透明腔室的监控装置，其特征在于：包括：

第一识别设备，其位于所述密闭非透明腔室前端，用于检测进入所述密闭非透明腔室的所述载板上是否放置有所述工件；以及，对所述载板进行初次识别，并获得初次识别信息；

控制主机，其与所述第一识别设备通信连接，用于依据所述初次识别信息生成工艺运行信息，所述工艺运行信息包括运行信息和不运行信息；

所述控制主机还与工艺设备通信连接，用于将所述工艺运行信息发送至所述工艺设备，使得所述工艺设备对所述载板放置有所述工件的位置执行运行信息，对所述载板上无所述工件的位置执行不运行信息。

7.根据权利要求6所述的密闭非透明腔室的监控装置，其特征在于：还包括：位于所述密闭非透明腔室后端的第二识别设备，所述第二识别设备用于对所述载板进行第二次识别，获取第二次识别信息；

所述控制主机还与所述第二识别设备通信连接，用于接收所述第二次识别信息，并将所述第二次识别信息与所述初次识别信息对比，判断工艺是否正常。

8.根据权利要求7所述的密闭非透明腔室内工件的监控装置，其特征在于：所述第一识别设备、所述第二识别设备包括相机；

或者，所述第一识别设备、所述第二识别设备包括设置于所述载板下方的传感器。

9.根据权利要求7或8任一项所述的密闭非透明腔室的监控装置，其特征在于：还包括显示器件，所述显示器件与所述控制主机通信连接，用于实时显示所述初次识别信息、所述第二次识别信息和所述工艺设备运行状态。

10.一种镀膜设备，其特征在于：包括密闭非透明腔室和权利要求6至9中任一项所述的监控装置。

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