Mobile Dwarf – 适用于太阳能行业的 120 Hz 红外相机

过程和产品温度是几乎每个工业制造过程中非常重要的物理指标。 这也适用于太阳能行业。 由于红外传感技术领域的新发展以及价格的下降,Optris 用于工业服务的红外摄像机在太阳能行业中变得越来越重要。

特别是在太阳能行业,太阳能模块的生产和监控依赖于众多的热过程。 因此,Optris 紧凑且快速的 optris PI160 红外热像仪经常用于可视化和监控过程。

钎焊过程的温度监控

在串钎焊过程中捕获用于生产太阳能模块的晶圆的温度分配。 这保证了一个可靠和高效的组装过程。 温度测量发生在与钎焊点相连的硅表面。 这就是衡量钎焊均匀性质量的方法。

钎焊过程监测过程中面临的挑战是:足够的局部分辨率和时间分辨率,因为钎焊点的加热可以在不到一秒的时间内完成。 optris PI 红外热像仪的分辨率为 160×120 像素,整个图像的帧率为 120 Hz,现已发展成为合适的设备。

上面的两个插图都显示了太阳能电池生产中的感应钎焊工艺的示例。 首先,太阳能电池进入钎焊区域。 电池上方有两条金属带,由左图中的白色箭头标记,将与电池钎焊。 然后,感应加热元件下降到电线并将电线压到太阳能电池上。 通过创建感应区域,电线升温并与太阳能电池金属触点连接。 如右图所示,太阳能电池内的热能过程非常清楚。 在此阶段,重要的是不要超过硅中的特定温度,因为晶片由于内部摩擦而破裂的可能性仍然非常高。

层压过程的温度监控

optris PI160 热像仪的另一个应用领域是在将单片晶圆钎焊到串上后对层压过程进行热监控。 基于热监控的过程行为可以在加热和冷却阶段在整个面板区域提供一致的温度分配。 因此,层压过程对太阳能电池和层压薄膜的压力会更小,从而明显降低次品率。

太阳能电池的功能控制

非接触式测量红外热像仪是太阳能电池功能控制的必备仪器。 功能控制的一种可能性是定期调制太阳能电池的曝光,同时使用红外相机(照明锁定热成像)进行观察。 太阳能电池受光照射时产生的电荷分离会导致缺陷部件泄漏。 可以使用 optris PI160 热像仪作为热点来检测电池局部边界加热的结果。 下图示意性地显示了该过程的设置。

另一种检查方法是暗锁热成像。 太阳能电池将与电源单元连接,然后发生反应并放出热量。 热成像相机可以通过测量表面温度来支持产品质量低下区域的定位。

热像仪的优点

上述应用完美地指出了非接触式热监测的优势:

  • 温度测量不会影响物体或过程
  • 可以在正在进行的过程中测量移动的、难以接近的或非常热的物体的温度
  • 测量是实时进行的,而温度可以在过程中进行校正
  • 该过程通过热视频和图像记录,这也可以成为质量审核的一部分

现代热像仪的突出特点是极其紧凑的结构形式和 120 Hz 的高图像帧速率。 因此,将已建立的审核方法轻松集成到具有并发测试时间的正在进行的流程中是可行的。

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