項目背景

在半導體制造領域，硅棒尺寸的精準度直接影響后續切片工序的硅片質量。開方后的硅棒可能存在外觀裂紋、空洞、氣泡及內部雜質等缺陷，因此對硅棒的幾何外形尺寸進行高精度檢測至關重要。

傳統的人工或單一傳感器檢測方法受限于精度與效率，難以滿足產線全自動檢測需求。深視智能通過多個三維激光輪廓測量儀協同掃描與智能算法，單次掃描即可同步完成硅棒尺寸、弧長、垂直度等多項目的檢測。

檢測需求

工件名稱：硅棒

工件尺寸：210mm*210mm*100mm

測量項目：弧長投影，邊距，直徑，直邊角度

精度要求：

±0.04mm（弧長投影）

±0.02mm（邊距）

±0.02mm（直徑）

±0.02°(角度）

速度要求：60秒/顆

案例分享

采用深視智能4臺三維激光輪廓測量儀沿環形導軌互為90度圓周排列，形成360°無死角掃描網絡。硅棒在導軌上勻速運動，4臺3D相機通過外部信號同時觸發，以 0.2μm Z軸重復精度與 20kHz 采樣頻率高速掃描獲取物體截面輪廓數據。

圖 | 左：點云正視 右：點云細節

圖 | 左：點云裁剪ROI 右：點云截面輪廓

借助坐標變換和軟件灰度圖優化算法，將四組3D相機采集的局部點云精準拼接，形成硅棒的完整三維模型。

在點云處理階段，通過 ROI（感興趣區域）裁切去除冗余數據，再利用輪廓提取算法生成硅棒截面輪廓圖，進而計算硅棒的邊長、弧長、直徑和角度等關鍵尺寸數據。

圖 | 左：邊距（邊長） 右：中間邊距

圖 | 左 ：弧長投影 右：直邊角度（垂直度）

圖 | 測量數據結果

測量結果：經過32次靜態測量，弧長投影重復性最大值為 0.003mm、邊距重復性最大值為 0.0051mm、直徑重復性最大值為 0.0048mm，角度重復性為 0.0088°，這些數據均滿足客戶檢測精度要求，確保了硅棒尺寸的一致性和后續切片工序的高質量。（*此數據為實驗室數據，實際測試結果與實際測試環境有關）

深視智能傳感器推薦

深視智能SRI系列三維激光輪廓測量儀采用一體式結構，無需額外控制器，輕松適配緊湊型生產環境，內置的智能算法可自動識別硅棒位置、優化掃描參數，不僅滿足硅棒尺寸全自動化檢測需求，還可擴展至光伏硅片厚度測量、半導體封裝缺陷檢測等場景，其強大的適應性和拓展性，使其成為半導體制造全流程的理想選擇。