Bildverarbeitung und Robotik sichern Präzision beim Wafer-Handling

Automatisierung Bildverarbeitung und Robotik sichern Präzision beim Wafer-Handling

11.09.2025 Quelle: acp systems 1 min Lesedauer

Eine neue bildverarbeitungsgestützte Robotiklösung stellt sicher, dass die vorgegebene Positionierungsgenauigkeit eingehalten wird. Dabei sind auch variable Faktoren kein Problem.

Der Roboter der bildverarbeitungsgestützten Handlinglösung wurde aus Platzgründen an der Decke des Beladebereichs der Beschichtungsanlage montiert und verfügt über eine Reichweite von 1.000 mm.(Bild: Azur Space Solar Power) — Der Roboter der bildverarbeitungsgestützten Handlinglösung wurde aus Platzgründen an der Decke des Beladebereichs der Beschichtungsanlage montiert und verfügt über eine Reichweite von 1.000 mm.
(Bild: Azur Space Solar Power)

Für die PECVD-Beschichtung hocheffizienter Mehrfachsolarzellen hat acp systems eine bildverarbeitungsgestützte Robotiklösung für die Azur Space Solar Power GmbH entwickelt. Ziel war es laut einer Mitteilung, das bislang manuelle Be- und Entladen der empfindlichen Wafer zu automatisieren – bei gleichbleibender Präzision von +/- 0,1 mm. Die Herausforderung: unterschiedliche Wafergrößen, Fertigungstoleranzen der Carrier sowie deren Schrumpfung beim Abkühlen von bis zu 350 °C.

Die Lösung kombiniert einen an der Decke montierten Industrieroboter mit einem Vakuumgreifsystem, einem hochauflösenden Kamerasystem und der Vision-Software von Cognex. Die Wafer werden zunächst auf einem hinterleuchteten Ausrichttisch positioniert, ihre exakte Lage erfasst und anschließend winkel- sowie lagekompensiert in den Werkstückträger eingelegt. Ein zweites Kamerasystem ermittelt zusätzlich die thermische Schrumpfung des Carriers und ermöglicht so eine millimetergenaue Nachkorrektur in Echtzeit.

Bildergalerie

Das Flach-Vakuumgreifsystem, das für die verschieden großen Wafer schnell austauschbar ist, hält die beim Beladen der Werkstückträger vorgegebene Positioniergenauigkeit von +/- 0,1 mm stabil ein. (Bild: Azur Space Solar Power)

Das Kamerasystem über dem hinterleuchteten Ausrichttisch erkennt die genaue Position des Wafers und gibt diese Information an die Software weiter. Basierend darauf wird die Lage- und Winkelkompensation berechnet, mit welcher der Wafer in das Carriernest eingelegt werden muss.(Bild: Azur Space Solar Power)

Für das Drehen beidseitig zu beschichtender Solarzellen ist eine Flippstation in das Handlingsystem integriert. (Bild: Azur Space Solar Power)

Vor dem Ablegen der beschichteten Solarzellen in den Kassetten wird durch das Kamerasystem geprüft, ob die Kanten der Wafer frei von Beschädigungen sind. (Bild: Azur Space Solar Power)

Für Wafer, die beidseitig beschichtet werden, wurde zudem eine Flippstation integriert. Vor dem erneuten Einlegen prüft die Bildverarbeitung, ob die Kanten unversehrt sind. Seit Inbetriebnahme traten keine handlingsbedingten Brüche mehr auf, so das Unternehmen.

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Stand: 08.12.2025

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