光谱共焦测量光伏板硅片的厚度方法

【摘要】

在中国制造 2025 的大背景下，随着智能制造与装备、高新精密加工及工业物联网技术的发展，对非接触精密测量的要求不断提高。而基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器,   目前精度上可达nm量级。共焦测量术由于其高精度、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高、对被测表面状况要求低、以及高分辨率的独特优势，迅速成为工业测量的热门传感器，在生物医学、材料科学、半导体制造、表面工程研究、精密测量等领域得到广泛应用。

1、引言

本次测量场景用的是振越科技TS-C系列光谱共焦传感器和CCS控制器，TS-C系列光谱共焦位移传感器能够实现0.025 µm的重复精度，±0.02% of F.S.的线性精度，10kHz的测量速度，以及±60°的测量角度，能够适应镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面、多层玻璃等材料表面，支持485、USB、以太网、模拟量的数据传输接口。

2、光伏板硅片厚度测量方法

我们主要测量太阳能光伏板硅片材料的厚度。硅片测量方法：如图1，红框区域内硅片上各取6个点，用光谱共焦C1200双探头上下对射测厚。图2上位机软件设置好参数开始测量。

我们在测量之前先用了0.1mm陶瓷薄片做标定，标定精度＜±0.4μm。测量后的结果数据对比图如下，传感器测量数据与基准数据的差值区间为（-0.008~-0.002），基准误差±0.01mm。