檢查裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種檢查裝置，即便在防反射膜的膜厚不均的情形時(shí)也可高精度地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。該外觀檢查裝置(檢查裝置)包括：照明部，構(gòu)成為能以具有互不相同的波長(zhǎng)區(qū)域的多種照明色照射照明光；攝像部，使用照明光拍攝太陽(yáng)能電池單元；以及控制部，針對(duì)多種照明色的每一種而獲得太陽(yáng)能電池單元的攝像圖像，并且根據(jù)太陽(yáng)能電池單元對(duì)各種照明色的照明光的反射強(qiáng)度或防反射膜的膜厚，而從各種照明色的攝像圖像中選擇用于檢查的圖像，并基于所選擇的攝像圖像對(duì)太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行檢查。
【專利說(shuō)明】檢查裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢查裝置，特別是涉及一種太陽(yáng)能電池單元(cell)的檢查裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]以往，太陽(yáng)能電池單元的檢查裝置為人所周知(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]上述專利文獻(xiàn)1中揭示有一種太陽(yáng)能電池單元的外觀檢查裝置，包括:照明裝置、照射紅外區(qū)域的波長(zhǎng)的照明光、以及對(duì)近紅外區(qū)域敏感的電荷耦合器件(charge coupleddevice, (XD)相機(jī)(camera)(攝像部)。從照明裝置照射的紅外光透射過(guò)太陽(yáng)能電池單元，但在太陽(yáng)能電池單元的內(nèi)部存在缺陷(裂縫(crack))的情形時(shí)，在缺陷部周邊，紅外光因產(chǎn)生折射或繞射而擴(kuò)散。由此，太陽(yáng)能電池單元內(nèi)部的缺陷部分作為利用電荷耦合器件相機(jī)的攝像圖像上的信號(hào)強(qiáng)度的差(明暗)而被檢測(cè)出。
[0004]此外，為抑制入射至基板(單元)的光的反射來(lái)謀求高效化，而在太陽(yáng)能電池單元的表面上形成有防反射膜。該防反射膜的缺陷(針孔(pin hole)或附著異物)也會(huì)影響到太陽(yáng)能電池單元的特性，因此以往不僅檢測(cè)上述內(nèi)部缺陷，也通過(guò)外觀檢查來(lái)檢測(cè)防反射膜的缺陷(表面檢查)。在進(jìn)行防反射膜的外觀檢查的情形時(shí)，照射可見(jiàn)光區(qū)域的波長(zhǎng)的照明光，并拍攝在太陽(yáng)能電池單元表面反射的反射光。太陽(yáng)能電池單元對(duì)垂直入射光的反射強(qiáng)度，在薄膜干涉的理論上，相對(duì)于由防反射膜的折射率η與膜厚d所決定的特定波長(zhǎng)λ =4nd而為0。對(duì)于結(jié)晶系太陽(yáng)能電池而言，在折射率η =約2.0?約2.1、膜厚d =約80nm左右的成膜條件下形成有防反射膜，在4nd = 640nm?672nm的紅色區(qū)域的波長(zhǎng)下的反射強(qiáng)度達(dá)到最小。
[0005]在對(duì)形成有該防反射膜的結(jié)晶系太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行外觀檢查(表面檢查)的情形時(shí)，如果使用反射強(qiáng)度達(dá)到最小的紅色區(qū)域的照明光進(jìn)行單元表面的拍攝，則照明光幾乎不反射，僅在缺陷(針孔或附著異物)部分反射照明光，因此可將缺陷部作為攝像圖像中的亮點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
[0006][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)]
[0008][專利文獻(xiàn)1]日本專利特開(kāi)平2007-78404號(hào)公報(bào)
[0009]有鑒于上述現(xiàn)有的檢查裝置存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的檢查裝置，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的檢查裝置，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]然而，因太陽(yáng)能電池單元的制造步驟中的各種因素導(dǎo)致防反射膜的膜厚產(chǎn)生不均。防反射膜的膜厚(d)在與設(shè)計(jì)上的膜厚相比有變化的情形時(shí)，反射強(qiáng)度達(dá)到最小的特定波長(zhǎng)(λ =4nd)也發(fā)生變化，因此用于檢查的照明光的波長(zhǎng)與反射強(qiáng)度達(dá)到最小的特定波長(zhǎng)產(chǎn)生偏差，從而照明光在太陽(yáng)能電池單元上的反射強(qiáng)度增大。因此，如果對(duì)防反射膜的膜厚不均的太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行外觀檢查，則不僅拍攝到缺陷部的反射光，還一并拍攝到來(lái)自缺陷部以外的部位的反射光，其結(jié)果，缺陷部的亮點(diǎn)在攝像圖像中難以辨認(rèn)，由此存在難以根據(jù)攝像圖像來(lái)檢測(cè)防反射膜的缺陷部的問(wèn)題。
[0011]本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而完成的，本發(fā)明的目的之一是提供一種檢查裝置，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是其即便在防反射膜的膜厚不均的情形時(shí)也可高精度地進(jìn)行缺陷檢測(cè)，從而更加適于實(shí)用。
[0012]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種檢查裝置是形成有防反射膜的太陽(yáng)能電池單元的檢查裝置，包括:照明部，構(gòu)成為能以具有互不相同的波長(zhǎng)區(qū)域的多種照明色照射照明光；攝像部，使用照明光拍攝太陽(yáng)能電池單元；以及控制部，針對(duì)多種照明色的每一種而獲得太陽(yáng)能電池單元的攝像圖像，并且根據(jù)太陽(yáng)能電池單元對(duì)各種照明色的照明光的反射強(qiáng)度或防反射膜的膜厚，而從各種照明色的攝像圖像中選擇用于檢查的圖像，并基于所選擇的攝像圖像而對(duì)太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行檢查。
[0013]本發(fā)明的一種檢查裝置如上所述般設(shè)置有:照明部，構(gòu)成為能以具有互不相同的波長(zhǎng)區(qū)域的多種照明色照射照明光；以及控制部，針對(duì)多種照明色的每一種而獲得太陽(yáng)能電池單元的攝像圖像，并且根據(jù)太陽(yáng)能電池單元對(duì)各種照明色的照明光的反射強(qiáng)度或防反射膜的膜厚，而從各種照明色的攝像圖像中選擇用于檢查的圖像，并基于所選擇的攝像圖像而對(duì)太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行檢查，由此即便在防反射膜的膜厚不均的情形時(shí)，也可從使用波長(zhǎng)區(qū)域不同的多種顏色的照明光拍攝的攝像圖像中選擇圖像，該圖像是利用與太陽(yáng)能電池單元的反射強(qiáng)度或防反射膜的膜厚對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域(照明色)的照明光攝像的圖像。由此，可選擇使用能高精度地檢測(cè)缺陷部的照明色(波長(zhǎng))的照明光來(lái)拍攝的攝像圖像進(jìn)行外觀檢查，因此即便在防反射膜的膜厚不均的情形時(shí)，也可高精度地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
[0014]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0015]上述一種檢查裝置中，優(yōu)選控制部構(gòu)成為:從各種照明色的多個(gè)攝像圖像中，基于反映反射強(qiáng)度的各種照明色的攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)選擇攝像圖像，或基于防反射膜的膜厚來(lái)選擇攝像圖像。如果以此方式構(gòu)成，則因膜厚的不均而引起太陽(yáng)能電池單元對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)的反射強(qiáng)度發(fā)生變化，結(jié)果，通過(guò)各顏色的照明光拍攝的攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度(明暗)產(chǎn)生差異，因此可基于攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度而容易地選擇能高精度地檢測(cè)缺陷部的照明色的攝像圖像。此外，如上所述太陽(yáng)能電池單元的反射強(qiáng)度達(dá)到最小的波長(zhǎng)，由具有規(guī)定的折射率的防反射膜的膜厚決定，因此可基于防反射膜的膜厚而容易地選擇能高精度地檢測(cè)缺陷部的照明色的攝像圖像。
[0016]該情形時(shí)，優(yōu)選多種照明色至少包含紅色及藍(lán)色。在如上所述以約80nm左右的成膜條件(η =約2.0)形成有防反射膜的情形時(shí)，作為應(yīng)考慮的膜厚范圍的下限值(容許范圍)可設(shè)為60nm左右。該情形時(shí)，在膜厚為比較厚的80nm時(shí)紅色光的反射強(qiáng)度達(dá)到最小，另一方面，在膜厚薄而為60nm左右且不均的情形時(shí)，λ = 480nm?504nm的藍(lán)色光的反射強(qiáng)度變小。因此，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)照明色中至少包含紅色及藍(lán)色，可根據(jù)實(shí)際上可能產(chǎn)生的膜厚不均的范圍，而至少?gòu)哪ず窈竦那樾螘r(shí)的紅色光的攝像圖像與膜厚薄的情形時(shí)的藍(lán)色光的攝像圖像中，選擇適于缺陷部的檢測(cè)的攝像圖像。[0017]在上述多種照明色至少包含紅色及藍(lán)色的構(gòu)成中，優(yōu)選控制部構(gòu)成為:從各種照明色的多個(gè)攝像圖像中選擇信號(hào)強(qiáng)度比較低的攝像圖像，或選擇與防反射膜的膜厚對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像。如果以此方式構(gòu)成，則信號(hào)強(qiáng)度比較低的攝像圖像為接近反射強(qiáng)度變小的特定波長(zhǎng)的照明色(波長(zhǎng))的攝像圖像，因此通過(guò)選擇該圖像而可容易地選擇適于缺陷部的檢測(cè)的攝像圖像。此外，如果使防反射膜的膜厚與攝像圖像的照明色建立關(guān)聯(lián)，則可通過(guò)選擇與膜厚對(duì)應(yīng)的照明色的圖像，而容易地選擇適于缺陷部的檢測(cè)的攝像圖像。
[0018]上述一種檢查裝置中，優(yōu)選控制部構(gòu)成為:使用與所選擇的攝像圖像的照明色對(duì)應(yīng)的判定閾值，對(duì)形成于太陽(yáng)能電池單元上的防反射膜進(jìn)行缺陷檢查。如果以此方式構(gòu)成，則攝像圖像中的信號(hào)強(qiáng)度的不均、或作為缺陷部顯現(xiàn)的亮點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度的強(qiáng)弱、平均信號(hào)強(qiáng)度的等級(jí)(level)等根據(jù)照明色發(fā)生變化，由此通過(guò)使用與照明色對(duì)應(yīng)的判定閾值，不管在選擇何種照明色的攝像圖像的情形時(shí)，均可高精度地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
[0019]上述一種檢查裝置中，優(yōu)選控制部構(gòu)成為:對(duì)太陽(yáng)能電池單元的多個(gè)部位而分別獲得各種照明色的部位圖像，且針對(duì)太陽(yáng)能電池單元的每個(gè)部位而選擇用于檢查的部位圖像、并基于所選擇的部位圖像進(jìn)行檢查。
[0020]如果以此方式構(gòu)成，則即便在太陽(yáng)能電池單元的每個(gè)部位上的防反射膜的膜厚不均的情形時(shí)，也可針對(duì)每個(gè)部位來(lái)選擇適于缺陷檢測(cè)的照明色的攝像圖像而進(jìn)行缺陷檢測(cè)，因此可精度更高地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。尤其如果太陽(yáng)能電池單元的尺寸變大，則每個(gè)部位上的防反射膜的膜厚易于不均，從而本發(fā)明適于大型的太陽(yáng)能電池單元的檢查。
[0021]在上述控制部選擇信號(hào)強(qiáng)度比較低的攝像圖像、或與防反射膜的膜厚對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像的構(gòu)成中，優(yōu)選控制部構(gòu)成為:對(duì)多個(gè)攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度的平均值或中值進(jìn)行比較，并選擇平均值或中值最低的照明色的攝像圖像。如果以此方式構(gòu)成，則無(wú)須算出防反射膜的膜厚，僅通過(guò)比較不同照明色的多個(gè)攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度的平均值(或中值)便可容易地選擇適于缺陷檢測(cè)的攝像圖像。
[0022]在上述控制部選擇信號(hào)強(qiáng)度比較低的攝像圖像、或與防反射膜的膜厚對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像的構(gòu)成中，優(yōu)選控制部構(gòu)成為:通過(guò)照明光波長(zhǎng)及太陽(yáng)能電池單元的反射強(qiáng)度與理論曲線的擬合(fitting)，而獲得與各種照明色的攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的防反射膜的膜厚，并選擇與包含所獲得的防反射膜的膜厚的規(guī)定的膜厚范圍對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像。如果以此方式構(gòu)成，則可通過(guò)針對(duì)每個(gè)膜厚算出的理論曲線與從各攝像圖像獲得的信號(hào)強(qiáng)度的曲線(實(shí)測(cè)值)的擬合而高精度地獲得防反射膜的膜厚。而且，通過(guò)預(yù)先設(shè)定膜厚范圍與適于該膜厚范圍內(nèi)的缺陷檢測(cè)的照明色，而可根據(jù)所獲得的膜厚選擇適于缺陷檢測(cè)的攝像圖像。
[0023]在上述控制部選擇信號(hào)強(qiáng)度比較低的攝像圖像、或與防反射膜的膜厚對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像的構(gòu)成中，優(yōu)選控制部構(gòu)成為:使用將各種照明色的反射強(qiáng)度與防反射膜的膜厚建立關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(data)，獲得與攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的防反射膜的膜厚，并選擇與包含所獲得的防反射膜的膜厚的規(guī)定的膜厚范圍對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像。如果以此方式構(gòu)成，則通過(guò)預(yù)先創(chuàng)建將各種照明色的反射強(qiáng)度與防反射膜的膜厚建立關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可從根據(jù)各攝像圖像獲得的信號(hào)強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值而容易地獲得防反射膜的膜厚。此外，通過(guò)預(yù)先設(shè)定膜厚范圍與適于該膜厚范圍內(nèi)的缺陷檢測(cè)的照明色，可從所獲得的膜厚容易地選擇適于缺陷檢測(cè)的攝像圖像。[0024]上述一種檢查裝置中，優(yōu)選多種照明色包含紅色、藍(lán)色及綠色。如上所述，對(duì)于折射率η = 2.0左右的防反射膜而言，在膜厚為80nm時(shí)紅色光的反射強(qiáng)度達(dá)到最小,在膜厚為60nm左右時(shí)，藍(lán)色光的反射強(qiáng)度變小，而在膜厚為70nm左右時(shí)，綠色光的反射強(qiáng)度變小。因此，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)照明色中包含紅色、藍(lán)色及綠色，可根據(jù)實(shí)際上可能產(chǎn)生的膜厚不均的范圍而選擇適于缺陷部的檢測(cè)的攝像圖像。此外，可通過(guò)紅色、藍(lán)色及綠色的三原色的信號(hào)強(qiáng)度比來(lái)特定防反射膜的膜厚，因此可容易地進(jìn)行選擇適于缺陷部的檢測(cè)的攝像圖像。
[0025]上述一種檢查裝置中，優(yōu)選太陽(yáng)能電池單元包含多晶半導(dǎo)體，且防反射膜為氮化硅(silicon nitride)膜。該多晶型太陽(yáng)能電池單元中，在與反射強(qiáng)度達(dá)到最小的波長(zhǎng)(照明色)不同的照明色的攝像圖像中明確地顯現(xiàn)出結(jié)晶晶界，缺陷部淹沒(méi)于晶界像中而無(wú)法檢測(cè)。此外，該多晶型太陽(yáng)能電池單元大多使用氮化硅膜作為防反射膜。本發(fā)明的檢查裝置可較佳地用于形成有氮化硅膜的多晶型太陽(yáng)能電池單元的外觀檢查。
[0026]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn):根據(jù)本發(fā)明，如上所述，即便在防反射膜的膜厚不均的情形時(shí)也可高精度地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。 【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置的整體構(gòu)成的示意圖。
[0028]圖2是示意性地表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置的攝像部及照明部的構(gòu)成的立體圖。
[0029]圖3 (a)、圖3(b)、圖3(c)是表示攝像部的攝像圖像的示例的圖。
[0030]圖4是表示用以說(shuō)明攝像圖像的第2選擇方法的反射率(反射強(qiáng)度)_波長(zhǎng)曲線的圖。
[0031]圖5是表示用以說(shuō)明攝像圖像的第3選擇方法的反射率(反射強(qiáng)度)_膜厚曲線的圖。
[0032]圖6 (a)、圖6 (b)是用以說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置的缺陷檢查處理的圖。
[0033]圖7是用以說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外觀檢查裝置的檢查時(shí)的控制部的控制處理的流程圖。
[0034]圖8是表示用于本發(fā)明的第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置的檢查處理的部位圖像的示例的圖。
[0035]圖9是用以說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置的檢查時(shí)的控制部的控制處理的流程圖。
[0036]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0037]1:太陽(yáng)能電池單元
[0038]2:半導(dǎo)體基板(多晶半導(dǎo)體)
[0039]3:防反射膜
[0040]10:照明部[0041]11:光源
[0042]11a:紅色光源
[0043]lib:綠色光源
[0044]11c:藍(lán)色光源
[0045]12:保持部
[0046]13:開(kāi)口部
[0047]20:攝像部
[0048]21:透鏡
[0049]30,230:控制部
[0050]31:存儲(chǔ)部
[0051]40:框體
[0052]60、60a、60b、60c:攝像圖像
[0053]70:缺陷部
[0054]80:部位圖像
[0055]100,200:外觀檢查裝置(檢查裝置)
[0056]110:搬送機(jī)
[0057]d:膜厚
[0058]Th:判定閾值
[0059]Cf:反射率-波長(zhǎng)曲線
[0060]Ac:近似曲線
[0061]la:信號(hào)強(qiáng)度的平均值(或中值)
[0062]Xa:比判定閾值大的信號(hào)強(qiáng)度的峰值的位置
[0063]X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4:部位
[0064]S1 ?S11、S21 ?S34:步驟
【具體實(shí)施方式】
[0065]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的檢查裝置其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0066](第1實(shí)施方式)
[0067]首先，參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外觀檢查裝置100的整體構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。第1實(shí)施方式中，說(shuō)明將本發(fā)明應(yīng)用于對(duì)形成在太陽(yáng)能電池單元的表面上的防反射膜的缺陷(太陽(yáng)能電池單元的表面缺陷)進(jìn)行檢查的外觀檢查裝置100的示例。
[0068]第1實(shí)施方式的外觀檢查裝置100是在太陽(yáng)能電池單元1的生產(chǎn)步驟中設(shè)置在生產(chǎn)線上且在線上(in line)進(jìn)行檢查的檢查裝置。太陽(yáng)能電池單元1包括:半導(dǎo)體基板
2(以下稱作基板2)；以及防反射膜3，形成在基板2的表面(受光面)上。另外，圖1中，方便起見(jiàn)，將太陽(yáng)能電池單元1的厚度放大而示意性地表示各層(基板2及防反射膜3)。防反射膜3為實(shí)質(zhì)上不吸收可見(jiàn)光區(qū)域的光的電介質(zhì)(絕緣體)膜，使用具有所需的折射率且能以所需的膜厚形成的材料。第1實(shí)施方式中，基板2例如為多晶硅半導(dǎo)體基板，防反射膜3為SiN膜(折射率η =約2.0?2.1)。另外，在太陽(yáng)能電池單元1的表面形成有規(guī)定圖案(pattern)的表面電極(未圖示)。利用外觀檢查裝置100對(duì)防反射膜進(jìn)行的缺陷檢查，也可在表面電極的形成步驟前后的任一步驟實(shí)施。
[0069]外觀檢查裝置100主要包括:照明部10，對(duì)太陽(yáng)能電池單元1照射照明光；攝像部20，使用由照明部10照射的照明光對(duì)太陽(yáng)能電池單元1進(jìn)行拍攝；以及控制部30，基于所拍攝的攝像圖像來(lái)實(shí)施缺陷檢查處理。所述各部分收納在框體40內(nèi)，該框體40在檢查太陽(yáng)能電池單元1時(shí)用以遮蔽來(lái)自外部的光。
[0070]如圖2所示，照明部10以位于配置在檢查位置上的太陽(yáng)能電池單元1的上方的方式設(shè)置。照明部10包括:多個(gè)光源11 (11a?11c);以及拱狀(dome)的保持部12，在內(nèi)壁下端部呈圓周狀(環(huán)狀)保持多個(gè)光源11。
[0071]各光源11例如包含發(fā)光二極管(light emitting diode,LED),光照射方向朝向上方(保持部12的內(nèi)壁方向)。此等多個(gè)光源11包含紅色(red,R)光源11a、綠色(green,G)光源lib及藍(lán)色(blue，B)光源11c的3種照明色的發(fā)光二極管，以沿圓周方向按此順序重復(fù)的方式并排排列。各照明色例如分別是中心波長(zhǎng)為約627nm(紅色)、約530nm(綠色)、及約470nm(藍(lán)色)。如圖1所示，各光源11由控制部30按照各種照明色來(lái)控制發(fā)光。由此，照明部10構(gòu)成為可照射具有互不相同的波長(zhǎng)區(qū)域的多種照明色(R、G及B)的照明光。
[0072]如圖2所示，在拱狀保持部12的內(nèi)壁設(shè)置有擴(kuò)散反射板(未圖示)。來(lái)自朝向內(nèi)壁照射的光源11的光在保持部12的內(nèi)壁進(jìn)行擴(kuò)散反射，并作為均一的照明光照射至配置在下方位置的太陽(yáng)能電池單元1的整個(gè)表面。此外，在保持部12的頂上部分，形成有用于向攝像部20導(dǎo)光的開(kāi)口部13。
[0073]如圖1及圖2所示，攝像部20配置在照明部10的上方位置，接收通過(guò)保持部12的開(kāi)口部13及透鏡(lens) 21的太陽(yáng)能電池單元1的反射光來(lái)拍攝太陽(yáng)能電池單元1。攝像部20例如由單色(monochrome) 500萬(wàn)像素(約2000 X 2500像素)的電荷耦合器件相機(jī)構(gòu)成。另外，太陽(yáng)能電池單元1的整體是例如使用一邊為約156mm的正方形狀且焦距=約25mm的透鏡21來(lái)拍攝的。
[0074]控制部30對(duì)包含照明部10及攝像部20的外觀檢查裝置100的整體進(jìn)行控制處理。在控制部30中設(shè)置有存儲(chǔ)部31，該存儲(chǔ)部31存儲(chǔ)攝像部20的攝像圖像60 (參照?qǐng)D
3(a)、圖3 (b)、圖3 (c))、或用于太陽(yáng)能電池單元1的檢查的各種數(shù)據(jù)(后述的判定閾值Th或判定條件等)。此外，控制部30構(gòu)成為可與組裝入太陽(yáng)能電池單元1的生產(chǎn)線中的搬送機(jī)(conveyor) 110進(jìn)行通信，基于來(lái)自搬送機(jī)110的太陽(yáng)能電池單元1已被定位在規(guī)定的檢查位置上的情況的通信而實(shí)施檢查處理。第1實(shí)施方式中，控制部30針對(duì)3種(R、G、B)照明色的每一種均獲得太陽(yáng)能電池單元1的攝像圖像60 (參照?qǐng)D3 (a)、圖3 (b)、圖3 (c))，并且根據(jù)太陽(yáng)能電池單元1對(duì)各顏色的照明光的反射強(qiáng)度或防反射膜3的膜厚d，而從各種照明色的攝像圖像60中選擇用于檢查的圖像。然后，控制部30構(gòu)成為基于所選擇的攝像圖像60來(lái)對(duì)太陽(yáng)能電池單元1進(jìn)行表面缺陷檢查。太陽(yáng)能電池單元1的表面缺陷檢查，具體而言為圖1所示的單元表面的防反射膜3的缺陷部70的檢查，防反射膜3的缺陷部70例如為形成在防反射膜3上的針孔或附著在防反射膜3上的異物等。
[0075]其次，參照?qǐng)D3 (a)、圖3 (b)、圖3 (c)?圖6 (a)、圖6 (b)對(duì)太陽(yáng)能電池單元1的檢查處理的詳情進(jìn)行說(shuō)明。[0076]形成有防反射膜3的太陽(yáng)能電池單元1中，依照薄膜干涉理論，與防反射膜3的折射率η及膜厚d對(duì)應(yīng)的特定波長(zhǎng)λ = 4nd的光的反射強(qiáng)度顯著降低(在理論上反射強(qiáng)度成為0)。第1實(shí)施方式中，防反射膜3的膜厚d(在設(shè)計(jì)上)設(shè)定為約80nm。該情形時(shí)，對(duì)于形成有d =約80nm的防反射膜3(n = 2.0?2.1)的太陽(yáng)能電池單元1而言，特定波長(zhǎng)λ ( = 4nd) = 640nm?672nm的波長(zhǎng)域的紅色光的反射強(qiáng)度降低,其結(jié)果，在外觀上看起來(lái)為帶有藍(lán)色的色調(diào)。
[0077]如果使用紅色(約627nm)的照明光對(duì)該太陽(yáng)能電池單元1進(jìn)行拍攝，則可獲得圖3(a)所示的攝像圖像60 (60a)。即，由于紅色光的反射強(qiáng)度極小，所以太陽(yáng)能電池單元1的大致整體的信號(hào)強(qiáng)度低，其圖像成為暗圖像。此時(shí)，在防反射膜3上存在針孔或附著異物等的缺陷的情形時(shí)，缺陷部70 (圖3 (a)、圖3 (b)、圖3 (c)中以白點(diǎn)圖示)上的反射強(qiáng)度不降低，由此缺陷部70在攝像圖像60a中是作為信號(hào)強(qiáng)度高的區(qū)域(亮點(diǎn))顯現(xiàn)。在使用圖3(a)所示的攝像圖像60a進(jìn)行缺陷檢查的情形時(shí)，缺陷部70的亮點(diǎn)與缺陷部70以外的部分的信號(hào)強(qiáng)度的差非常大，因此可高精度地進(jìn)行缺陷檢查。
[0078]然而，如果因太陽(yáng)能電池單元1的生產(chǎn)步驟上的各種因素而導(dǎo)致各個(gè)單元的防反射膜3的膜厚d產(chǎn)生不均，則反射強(qiáng)度降低的特定波長(zhǎng)λ也對(duì)應(yīng)于膜厚d而變化。例如，在膜厚d = 60nm的情形時(shí)，特定波長(zhǎng)λ = 480nm?504nm的波長(zhǎng)域的藍(lán)色光的反射強(qiáng)度降低。該情形時(shí)，如果使用相同的紅色(約627nm)的照明光進(jìn)行拍攝，則紅色光的反射強(qiáng)度不降低，因此如圖3(c)所示獲得其中明確地顯現(xiàn)出作為防反射膜3的基底的基板2的結(jié)晶晶界的明亮的攝像圖像60(60c)。該攝像圖像60c中，缺陷部70的亮點(diǎn)在晶界像中難以辨認(rèn)，信號(hào)強(qiáng)度的差表現(xiàn)不明確，從而難以識(shí)別缺陷部70。此外，在與紅色的波長(zhǎng)極其接近的綠色的波長(zhǎng)域成為特定波長(zhǎng)λ的情形時(shí)(4nd = 530nm左右)，使用紅色光的攝像圖像成為圖3(b)所示的攝像圖像60a與攝像圖像60c的中間程度的信號(hào)強(qiáng)度的攝像圖像6(K60b)。如上述般，因膜厚d的不均而導(dǎo)致特定波長(zhǎng)λ變化，因此對(duì)于只是單一的紅色光的攝像圖像60，無(wú)法高精度地進(jìn)行缺陷檢查。
[0079]由此，第1實(shí)施方式中，控制部30針對(duì)多種(R、G、B)照明色的每一種均獲得太陽(yáng)能電池單元1的攝像圖像60，并根據(jù)太陽(yáng)能電池單元1對(duì)各顏色的照明光的反射強(qiáng)度或防反射膜3的膜厚d，而從各種照明色的攝像圖像60中選擇用于檢查的圖像。攝像圖像60的選擇方法從下述的第1選擇方法?第3選擇方法中采用適當(dāng)?shù)倪x擇方法即可。
[0080]第1選擇方法為如下方法，即基于反映反射強(qiáng)度的各種照明色的攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)選擇攝像圖像60。控制部30從各種照明色的3個(gè)(R、G、B)攝像圖像60中，選擇信號(hào)強(qiáng)度比較低的攝像圖像60。更具體而言，控制部30對(duì)3個(gè)攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度的平均值或中值進(jìn)行比較，且選擇平均值或中值最低的照明色的攝像圖像60。由此，如上所述般在特定波長(zhǎng)λ = 640nm?672nm(膜厚d = 80nm)的情形的示例中，紅色光的攝像圖像成為圖3(a)的攝像圖像60a，綠色光的攝像圖像成為圖3(b)的攝像圖像60b，藍(lán)色光的攝像圖像成為如圖3(c)般的攝像圖像60c。信號(hào)強(qiáng)度的平均值(中值)最低的圖像成為紅色光的攝像圖像60，因此選擇適于缺陷檢查的紅色光的攝像圖像6(K60a)。另外，如果為特定波長(zhǎng)λ = 480nm?504nm(膜厚d = 60nm)的情形，則藍(lán)色光的攝像圖像是如圖3 (a)的攝像圖像60a般拍攝，因此選擇藍(lán)色光的圖像作為信號(hào)強(qiáng)度的平均值(中值)最低的圖像。
[0081]第2選擇方法及第3選擇方法為如下方法，即基于防反射膜3的膜厚d來(lái)選擇攝像圖像60。如上所述，如果使折射率η為固定，則使太陽(yáng)能電池單元1的反射強(qiáng)度降低的特定波長(zhǎng)λ取決于防反射膜3的膜厚d。因此，如果可獲得膜厚d，則可決定特定波長(zhǎng)入。而且，如果從3個(gè)攝像圖像60中選擇使用最接近特定波長(zhǎng)λ的波長(zhǎng)(照明色)的照明光的攝像圖像60，則可選擇出適于缺陷檢查的攝像圖像60a。
[0082]第2選擇方法中，控制部30通過(guò)照明光波長(zhǎng)及太陽(yáng)能電池單元1的反射強(qiáng)度與理論曲線的擬合，而獲得防反射膜3的膜厚d。反射強(qiáng)度是基于考慮到干涉條件的菲涅耳(Fresnel)的公式，并通過(guò)反射率=fU、Θ、n、k、d、ns1、ksi)之類(lèi)的各種變數(shù)的函數(shù)來(lái)表現(xiàn)。此處，λ、Θ、n、k、d、nsi及ksi分別為照明光的波長(zhǎng)、入射角、防反射膜的折射率、防反射膜的消光系數(shù)(extinction coefficient)、膜厚、娃基板的折射率及消光系數(shù)。根據(jù)防反射膜3及基板2的物性，N、k、ns1、ksi分別為已知，只要設(shè)定膜厚d及入射角Θ，則可獲得以波長(zhǎng)為變數(shù)的反射率(反射強(qiáng)度)。如果針對(duì)各種膜厚d進(jìn)行此設(shè)定，則可獲得圖4所示的各個(gè)膜厚d下的反射率(反射強(qiáng)度)_波長(zhǎng)曲線Cf (d = dl、d2、d3...)。
[0083]控制部30根據(jù)3種顏色的攝像圖像60，將各波長(zhǎng)下的反射強(qiáng)度(即攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度)繪圖(Plot)于圖4上，并進(jìn)行連接所得的3點(diǎn)的近似曲線Ac與各膜厚d下的反射率-波長(zhǎng)曲線Cf的曲線擬合(curve fitting)。其結(jié)果，例如通過(guò)最小平方法，可決定近似曲線Ac最為一致的反射率-波長(zhǎng)曲線Cf的膜厚作為防反射膜3的膜厚d。此外，在控制部30的存儲(chǔ)部31中預(yù)先設(shè)定膜厚范圍與照明色的對(duì)應(yīng)關(guān)系(例如，如果為d = 70nm?90nm則進(jìn)行紅色照明，如果為60nm?65nm則進(jìn)行藍(lán)色照明，如果為65nm?70nm則進(jìn)行綠色照明等)。如果獲得膜厚d，則可基于預(yù)先設(shè)定的膜厚范圍與照明色的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而選擇與所獲得的膜厚d所屬的膜厚范圍對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像60。
[0084]第3選擇方法中，控制部30使用將各種照明色的反射強(qiáng)度與防反射膜3的膜厚d建立關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(標(biāo)準(zhǔn)曲線(standard curve))來(lái)獲得防反射膜3的膜厚d。在與第2選擇方法相同的理論計(jì)算中，通過(guò)使波長(zhǎng)λ為固定且使膜厚d采取變數(shù)，可計(jì)算出圖5所示的各種照明色的波長(zhǎng)λ (627nm(紅色)、530nm(綠色)、及470nm(藍(lán)色))下的反射率(反射強(qiáng)度)_膜厚曲線Cs(R、G、B)。如果將3種顏色的攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度適用作各個(gè)反射率-膜厚曲線Cs的對(duì)應(yīng)的反射率的值，則可獲得膜厚d?；蛘?，圖5中在約60nm?約lOOnm的范圍內(nèi)藍(lán)色的反射率-膜厚曲線Cs(B)成直線狀，因此也可根據(jù)藍(lán)色光的攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)獲得對(duì)應(yīng)的膜厚d。在獲得膜厚d之后，與上述第2選擇方法同樣地，控制部30基于預(yù)先設(shè)定于存儲(chǔ)部31中的膜厚范圍與照明色的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)選擇攝像圖像60。
[0085]通過(guò)使用以上第1選擇方法?第3選擇方法中的任一方法，控制部30選擇用于檢查的圖像。由此，即便在膜厚d不均的情形時(shí)，通過(guò)選擇與該太陽(yáng)能電池單元1上的防反射膜3的膜厚d對(duì)應(yīng)的攝像圖像60，可如圖3(a)般使用與缺陷部70的亮點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度差大的攝像圖像60a來(lái)實(shí)施檢查。
[0086]其次，參照?qǐng)D6 (a)、圖6 (b)對(duì)使用所選擇的攝像圖像60 (60a)的缺陷檢查的一例進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]圖6 (a)所示的攝像圖像60a中，設(shè)橫向?yàn)閄軸，且設(shè)縱向?yàn)閅軸，將Y坐標(biāo)Ya上的X軸方向的信號(hào)強(qiáng)度分布示于圖6(b)的實(shí)線。另外，圖6(a)中一并圖示有太陽(yáng)能電池單元1的Ya坐標(biāo)的截面圖，且圖示防反射膜3的針孔作為缺陷部70的示例。如圖6(b)所示，在存在缺陷部70的情形時(shí)，在其X坐標(biāo)Xa上形成有信號(hào)強(qiáng)度的大峰值(peak)。另一方面，在缺陷部70以外的區(qū)域中，雖然信號(hào)強(qiáng)度有輕微變動(dòng)，但整體上成為大致固定的低信號(hào)強(qiáng)度。因此，設(shè)定考慮到信號(hào)強(qiáng)度的輕微變動(dòng)量的判定閾值Th，控制部30將位置(Xa)判定為缺陷部70，該位置(Xa)相對(duì)于攝像圖像60 (60a)整體的信號(hào)強(qiáng)度的平均值(或中值)la而存在比判定閾值Th大的信號(hào)強(qiáng)度的峰值。
[0088]通過(guò)遍及Y坐標(biāo)整體進(jìn)行該缺陷部70的檢測(cè)，而對(duì)太陽(yáng)能電池單元1的整體進(jìn)行表面缺陷檢查。缺陷檢查中，不僅獲得攝像圖像60(60a)中的缺陷部70的個(gè)數(shù)，還根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度比判定閾值Th大的像素區(qū)域的集合而獲得各個(gè)缺陷部70的大小(面積)等。
[0089]另外，第1實(shí)施方式中，判定閾值Th是根據(jù)所選擇的攝像圖像60的照明色而單獨(dú)設(shè)定。即，根據(jù)照明色的不同，也存在信號(hào)強(qiáng)度易于變高且偏差比較大的情形(參照?qǐng)D6(b)的虛線)。因此，考慮各種照明色的信號(hào)強(qiáng)度或偏差的大小，來(lái)設(shè)定與照明色對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝礣h。此外，也可針對(duì)各種照明色而變更缺陷檢查處理的運(yùn)算法則(algorithm)自身。
[0090]其次，參照?qǐng)D1、圖6 (a)、圖6 (b)及圖7對(duì)第1實(shí)施方式的外觀檢查裝置100的檢查時(shí)的控制部30的控制處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0091]首先，步驟(st印)S1中，通過(guò)搬送機(jī)110(參照?qǐng)D1)，從生產(chǎn)線的上游步驟搬入作為檢查對(duì)象的太陽(yáng)能電池單元1。當(dāng)接收到來(lái)自搬送機(jī)110的太陽(yáng)能電池單元1已配置在規(guī)定的檢查位置上的情況的通信時(shí)，控制部30開(kāi)始檢查處理動(dòng)作。
[0092]步驟S2中，獲得使用紅色(R)的照明光的攝像圖像。即，控制部30使照明部10中的紅色(R)光源11a打開(kāi)(on)，并且通過(guò)攝像部20對(duì)太陽(yáng)能電池單元1進(jìn)行拍攝。在執(zhí)行拍攝后，將紅色(R)光源11a關(guān)閉(off)。
[0093]同樣地，步驟S3中，獲得使用綠色(G)的照明光的攝像圖像。控制部30依序執(zhí)行綠色(G)光源lib的打開(kāi)、拍攝、及綠色(G)光源lib的關(guān)閉。繼而，步驟S4中，獲得使用藍(lán)色(B)的照明光的攝像圖像?？刂撇?0依序執(zhí)行藍(lán)色(B)光源11c的打開(kāi)、拍攝、及藍(lán)色(B)光源11c的關(guān)閉。通過(guò)該步驟S2?步驟S4，獲得分別使用3種顏色的照明光的3個(gè)攝像圖像60。另外，各顏色的攝像圖像60的拍攝順序(步驟S2?S4的順序)為任意。
[0094]步驟S5中，控制部30使用上述第1選擇方法?第3選擇方法中的任一方法，從紅色⑵、綠色(G)及藍(lán)色⑶的攝像圖像60中選擇用于檢查的攝像圖像60 (60a)。
[0095]步驟S6中，控制部30從存儲(chǔ)部31中讀出并選擇與所選擇的照明色對(duì)應(yīng)的判定閾值Th(在檢查運(yùn)算法則也根據(jù)照明色而變更的情形時(shí)為判定閾值Th及檢查運(yùn)算法則)。
[0096]然后，步驟S7中，控制部30遍及攝像圖像60 (60a)的整體實(shí)施圖6 (a)、圖6 (b)所示的缺陷檢查處理。由此控制部30獲得檢測(cè)出的缺陷部70的個(gè)數(shù)、各個(gè)缺陷部70的大小(面積)等。
[0097]其次，步驟S8中，判斷檢查結(jié)果是否符合用以判別合格品或不合格品的規(guī)定的判定條件。
[0098]判定中也可使用1個(gè)或多個(gè)判定條件。作為判定條件例如設(shè)定有如下等，即“判斷缺陷部70的個(gè)數(shù)是否為設(shè)定的閾值(N1個(gè))以上，在為N1個(gè)以上時(shí)判定為不合格”，“判斷缺陷部70的總面積是否為太陽(yáng)能電池單元1的整體的N2%以上，在為N2%以上時(shí)判定為不合格”，“針對(duì)各個(gè)缺陷部70，在面積P1 (例如1mm2)以上的缺陷部70為N3個(gè)(例如10個(gè))以上的情形時(shí)，或面積P2(例如5mm2)以上的大型缺陷部70為N4個(gè)(例如1個(gè))以上的情形時(shí)，判定為不合格”。控制部30將以上的判定條件的1個(gè)或多個(gè)組合使用來(lái)進(jìn)行合格與否的判定。
[0099]控制部30在判定的結(jié)果為符合判定條件(判定為不合格的條件)的情形時(shí)，進(jìn)入步驟S9，判定作為檢查對(duì)象的太陽(yáng)能電池單元1不合格。此外，控制部30在判定的結(jié)果為不符合判定條件(判定為不合格的條件)的情形時(shí)，進(jìn)入步驟S10，判定作為檢查對(duì)象的太陽(yáng)能電池單元1為合格品。
[0100]其后，進(jìn)入步驟S11，控制部30判斷預(yù)定檢查(預(yù)定生產(chǎn))的所有單元的檢查是否已結(jié)束，在所有單元的檢查未結(jié)束的情形時(shí)，返回步驟S1，執(zhí)行下一太陽(yáng)能電池單元1的檢查。在控制部30判定為所有單元的檢查已結(jié)束的情形時(shí)，結(jié)束檢查。
[0101]第1實(shí)施方式中，如上所述通過(guò)設(shè)置:照明部10，構(gòu)成為能以具有互不相同的波長(zhǎng)區(qū)域的3種顏色的照明色(R、G、B)照射照明光；以及控制部30，針對(duì)各種照明色而獲得太陽(yáng)能電池單元1的攝像圖像60，并且根據(jù)太陽(yáng)能電池單元1對(duì)各種照明色的照明光的反射強(qiáng)度或防反射膜3的膜厚d，而從各種照明色的攝像圖像60中選擇用于檢查的圖像，并基于所選擇的攝像圖像60 (60a)來(lái)對(duì)太陽(yáng)能電池單元1進(jìn)行檢查，由此即便在防反射膜3的膜厚d不均的情形時(shí)，也可從使用波長(zhǎng)區(qū)域不同的3種顏色的照明光拍攝的攝像圖像60中，選擇與太陽(yáng)能電池單元1的反射強(qiáng)度或防反射膜3的膜厚d對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域(照明色)的照明光的攝像圖像60a。由此，可選擇使用能高精度地檢測(cè)缺陷部70的照明色(接近特定波長(zhǎng)λ的波長(zhǎng)的照明色)的照明光拍攝的攝像圖像60a來(lái)進(jìn)行外觀檢查，因此即便在防反射膜3的膜厚d不均的情形時(shí)，也可高精度地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
[0102]第1實(shí)施方式中，如上所述以如下方式構(gòu)成控制部30，即從各種照明色的3個(gè)攝像圖像60中，基于反映反射強(qiáng)度的攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)選擇攝像圖像60a，或基于防反射膜3的膜厚d來(lái)選擇攝像圖像60a。由此，因膜厚d的不均而引起太陽(yáng)能電池單元1對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)的反射強(qiáng)度發(fā)生變化，結(jié)果，通過(guò)各顏色的照明光拍攝的攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度(明暗)產(chǎn)生差異，由此可基于攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度而容易地選擇能高精度地檢測(cè)缺陷部70的照明色的攝像圖像60a。此外，太陽(yáng)能電池單元1的反射強(qiáng)度達(dá)到最小的特定波長(zhǎng)λ，由具有規(guī)定的折射率η的防反射膜3的膜厚d決定，因此可基于防反射膜3的膜厚d而容易地選擇能高精度地檢測(cè)缺陷部70的照明色的攝像圖像60a。
[0103]第1實(shí)施方式中，如上所述以如下方式構(gòu)成控制部30，S卩，使用與所選擇的攝像圖像60的照明色對(duì)應(yīng)的判定閾值Th，對(duì)形成于太陽(yáng)能電池單元1上的防反射膜3進(jìn)行缺陷檢查。由此，攝像圖像60中的信號(hào)強(qiáng)度的不均、或作為缺陷部70顯現(xiàn)的亮點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度的強(qiáng)弱、平均信號(hào)強(qiáng)度的等級(jí)等根據(jù)照明色而變化，由此可通過(guò)使用與照明色對(duì)應(yīng)的判定閾值Th來(lái)高精度地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
[0104]第1實(shí)施方式中，以如下方式構(gòu)成控制部30，即如在攝像圖像60的上述第1選擇方法中所說(shuō)明般，對(duì)多個(gè)攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度的平均值或中值進(jìn)行比較，且選擇平均值或中值最低的照明色的攝像圖像60。如果以此方式構(gòu)成，則無(wú)須算出防反射膜3的膜厚d，僅對(duì)照明色不同的3個(gè)攝像圖像60的信號(hào)強(qiáng)度的平均值(或中值)進(jìn)行比較便可容易地選擇適于缺陷檢測(cè)的攝像圖像60。
[0105]第1實(shí)施方式中，以如下方式構(gòu)成控制部30，即如在攝像圖像60的上述第2選擇方法中所說(shuō)明般，通過(guò)與反射率-波長(zhǎng)曲線Cf的擬合而獲得防反射膜3的膜厚d，并選擇與包含所獲得的膜厚d的規(guī)定的膜厚范圍對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像60。如果以此方式構(gòu)成，則可通過(guò)針對(duì)每個(gè)膜厚算出的反射率-波長(zhǎng)曲線Cf與從各攝像圖像60獲得的信號(hào)強(qiáng)度的曲線(實(shí)測(cè)值)的擬合，而高精度地獲得防反射膜3的膜厚d。
[0106]第1實(shí)施方式中，以如下方式構(gòu)成控制部30，即如攝像圖像60的上述第3選擇方法中所說(shuō)明般，使用將各種照明色的反射強(qiáng)度與防反射膜3的膜厚d建立關(guān)聯(lián)的反射率(反射強(qiáng)度)-膜厚曲線Cs，來(lái)獲得防反射膜3的膜厚d，并選擇與包含所獲得的膜厚d的規(guī)定的膜厚范圍對(duì)應(yīng)的照明色的攝像圖像60。如果以此方式構(gòu)成，可通過(guò)預(yù)先創(chuàng)建各種照明色的反射率(反射強(qiáng)度)_膜厚曲線Cs(R、G、B)，而根據(jù)從各攝像圖像60獲得的信號(hào)強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值容易地獲得防反射膜3的膜厚d。
[0107]第1實(shí)施方式中，如上所述，多種照明色包含紅色(R)、藍(lán)色(B)及綠色(G)。如上所述，對(duì)于折射率η = 2.0左右的防反射膜3而言,在膜厚d = 80nm時(shí),紅色光(R)的反射強(qiáng)度達(dá)到最小，在d = 60nm左右時(shí)，藍(lán)色光⑶的反射強(qiáng)度變小，而在d = 70nm前后時(shí)，綠色光(G)的反射強(qiáng)度變小。因此，通過(guò)照明色包含紅色、藍(lán)色及綠色，可根據(jù)實(shí)際上可能產(chǎn)生的膜厚不均的范圍而選擇適于缺陷部70的檢測(cè)的攝像圖像60。
[0108]第1實(shí)施方式中，如上所述，太陽(yáng)能電池單元1包含多晶半導(dǎo)體，且防反射膜3為氮化硅膜(SiN)。對(duì)于該多晶型太陽(yáng)能電池單元1而言，在與反射強(qiáng)度達(dá)到最小的特定波長(zhǎng)入不同的照明色的攝像圖像60中，如圖3(c)般結(jié)晶晶界明確地顯現(xiàn)出來(lái)，缺陷部70淹沒(méi)于晶界像中而無(wú)法檢測(cè)。此外，對(duì)該多晶型太陽(yáng)能電池單元1大多使用氮化硅膜(SiN)作為防反射膜3，第1實(shí)施方式的外觀檢查裝置100，可較佳地用于形成有氮化硅膜(SiN)作為防反射膜3的多晶型太陽(yáng)能電池單元1的外觀檢查。
[0109](第2實(shí)施方式)
[0110]其次，參照?qǐng)D1、圖6(a)、圖6(b)?圖9對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置200進(jìn)行說(shuō)明。第2實(shí)施方式中對(duì)以如下方式構(gòu)成的示例進(jìn)行說(shuō)明，即除上述第1實(shí)施方式的構(gòu)成以外，還針對(duì)攝像圖像的每個(gè)部分圖像進(jìn)行缺陷檢查。另外，第2實(shí)施方式中，裝置構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式的外觀檢查裝置100相同，因此省略說(shuō)明。另外，外觀檢查裝置200為本發(fā)明的“檢查裝置”的一例。
[0111]如圖8所示，第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置200 (參照?qǐng)D1)的控制部230(參照?qǐng)D
1)，針對(duì)太陽(yáng)能電池單元1的多個(gè)部位分別獲得各種照明色的部位圖像80。而且，控制部230構(gòu)成為針對(duì)太陽(yáng)能電池單元1的每個(gè)部位，選擇用于檢查的部位圖像80、并基于所選擇的部位圖像80進(jìn)行檢查。
[0112]具體而言，控制部230將所獲得的攝像圖像60分割為多個(gè)部位圖像80，并針對(duì)每個(gè)部位圖像80單獨(dú)地選擇用于檢查的圖像。圖8的例中表示如下示例，即對(duì)于攝像圖像60 (例示60c)，獲得在X軸及Y軸的各方向上分割為4份部位(XI?X4及Y1?Y4)的合計(jì)16個(gè)行列狀的部位圖像80。由此，針對(duì)各個(gè)部位均獲得R、G、B的3種顏色的部位圖像80。
[0113]部位圖像80的選擇方法與上述第1實(shí)施方式相同，控制部230采用第1選擇方法?第3選擇方法中的任一方法，針對(duì)每個(gè)部位來(lái)選擇用于檢查的部位圖像80。由此，即便例如在太陽(yáng)能電池單元1的尺寸大，且每個(gè)部位上的防反射膜3的膜厚d不均的情形時(shí)，也可針對(duì)每個(gè)部位而選擇適當(dāng)?shù)牟课粓D像80。
[0114]第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置200的其他構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式相同。
[0115]其次，參照?qǐng)D7?圖9，對(duì)第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置200的檢查時(shí)的控制部230的控制處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0116]步驟S21?S24與圖7的步驟S1?S4相同。步驟S25中，控制部230將所獲得的3種顏色(R、G、B)的攝像圖像60分別分割為多個(gè)(圖8的例中為16個(gè)部位)部位圖像80。
[0117]步驟S26中，控制部230選擇進(jìn)行檢查的部位。例如，圖8中，從X1Y1的部位沿X方向(至X4Y1)進(jìn)行檢查，并逐行(Y坐標(biāo))依次實(shí)施該處理等，基于預(yù)先設(shè)定的順序，選擇進(jìn)行檢查的部位(例如X1Y1)。
[0118]步驟S27中，控制部230從紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色⑶的部位圖像80中，通過(guò)上述的選擇方法選擇用于檢查的部位圖像80。步驟S28中，控制部230從存儲(chǔ)部31中讀出并選擇與所選擇的照明色對(duì)應(yīng)的判定閾值Th (及檢查運(yùn)算法則)。
[0119]然后，步驟S29中，控制部230對(duì)所選擇的部位圖像80實(shí)施圖6(a)、圖6(b)所示的缺陷檢查處理。其次，步驟S30中，判斷對(duì)所有(16個(gè)部位)檢查部位的缺陷檢查是否已結(jié)束，并在所有部位的缺陷檢查未結(jié)束的情形時(shí)，返回步驟S25，轉(zhuǎn)移至下一部位(例如X2Y1)的檢查。通過(guò)對(duì)所有部位重復(fù)步驟S25?步驟S30，來(lái)對(duì)太陽(yáng)能電池單元1 (攝像圖像60)的整體實(shí)施缺陷檢查。
[0120]當(dāng)所有部位的缺陷檢查結(jié)束時(shí)，進(jìn)入步驟S31，判斷檢查結(jié)果是否符合用以判別合格品或不合格品的規(guī)定的判定條件。至于判定處理，可使之與將針對(duì)各個(gè)部位(部位圖像80)的缺陷檢查的結(jié)果加以匯總來(lái)對(duì)攝像圖像60整體進(jìn)行該處理時(shí)相同。步驟S31以下至步驟S34的處理，與圖7的步驟S8?步驟S11相同，因此省略說(shuō)明。
[0121]第2實(shí)施方式中，如上所述以如下方式構(gòu)成控制部230，即對(duì)太陽(yáng)能電池單元1的多個(gè)部位(X1Y1?X4Y4)分別獲得各種照明色的部位圖像80，并針對(duì)太陽(yáng)能電池單元1的每個(gè)部位選擇用于檢查的部位圖像80、并基于所選擇的部位圖像80進(jìn)行檢查。由此，即便在太陽(yáng)能電池單元1的每個(gè)部位上的防反射膜3的膜厚d不均的情形時(shí)，也可針對(duì)每個(gè)部位而選擇適于缺陷檢測(cè)的照明色的攝像圖像(部位圖像80)來(lái)進(jìn)行缺陷檢測(cè)，因此可精度更高地進(jìn)行缺陷檢測(cè)。尤其，當(dāng)太陽(yáng)能電池單元1的尺寸變大時(shí)，每個(gè)部位上的防反射膜3的膜厚d易于變得不均，因此第2實(shí)施方式的外觀檢查裝置200適于大型太陽(yáng)能電池單元1的檢查。
[0122]第2實(shí)施方式的其他效果與上述第1實(shí)施方式相同。
[0123]另外，當(dāng)認(rèn)為此次揭示的實(shí)施方式在所有方面僅為例示而非限制性者。本發(fā)明的范圍不是通過(guò)上述實(shí)施方式的說(shuō)明，且還包含與其范圍均等的意思及范圍內(nèi)的所有變更。
[0124]例如，上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中，表示了將本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)置在太陽(yáng)能電池單元的生產(chǎn)線上且在線上進(jìn)行檢查的檢查裝置的示例，但本發(fā)明并不限定于此。也可將本發(fā)明應(yīng)用于獨(dú)立于生產(chǎn)線而設(shè)置且用以進(jìn)行大陽(yáng)能電池單元的抽樣檢查的檢查裝置。
[0125]此外，上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中，表示了設(shè)置有可照射紅(R)、綠(G)及藍(lán)(B)的3種照明色的照明光的照明部的示例，但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明中，照明色數(shù)也可不為3種顏色。例如，也可為紅及藍(lán)的2種顏色。防反射膜的膜厚的不均的范圍有限定，因此實(shí)際上只要至少具有紅及藍(lán)的2種顏色便可高精度地進(jìn)行缺陷檢查。此外，照明色也可為4種顏色以上。該情形時(shí)，設(shè)為何種顏色(波長(zhǎng))的照明色，將優(yōu)選考慮到相對(duì)于設(shè)計(jì)值而可能產(chǎn)生的膜厚的不均，且在所能設(shè)想的不均范圍內(nèi)可進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜毕輽z測(cè)的照明色。
[0126]此外，上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中，表示了在照明部設(shè)置有紅(R)、綠(G)及藍(lán)(B)的各顏色的光源11 (11a?11c)的示例，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可構(gòu)成為對(duì)包含白色發(fā)光二極管等的光源，使用與照明色對(duì)應(yīng)的多個(gè)彩色濾光器(color filter)以使之能照射多種顏色的照明光。此外，作為光源，也可使用發(fā)光二極管以外的其他光源。
[0127]此外，上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中，表示了將各顏色的光源11 (11a?11c)在照明部的保持部以RGB的順序呈圓周狀排列的示例，但例如也可使各光源為同心圓狀的3圈光源列，來(lái)單獨(dú)地設(shè)置紅色(R)光源11a的圈、綠色(G)光源lib的圈、及藍(lán)色(B)光源11c的圈。此外，上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中表示了將光源呈圓周狀并排配置的示例，但也可呈四邊形的邊狀排列光源。該情形時(shí)，保持部的擴(kuò)散反射板的形狀形成四棱錐(pyramid)形狀，且在四棱錐的上部的頂角部設(shè)置有用以向攝像部導(dǎo)光的開(kāi)口部。
[0128]此外，上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中，表示了采用第1選擇方法?第3選擇方法中的任一方法來(lái)選擇用于檢查的攝像圖像的示例，但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明中，也可使用與第1選擇方法?第3選擇方法不同的方法來(lái)選擇用于檢查的攝像圖像。例如，也可另行設(shè)置專用的膜厚計(jì)來(lái)獲得防反射膜的膜厚，并基于膜厚計(jì)的測(cè)定結(jié)果來(lái)選擇攝像圖像。
[0129]此外，在如上述第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式般使用紅(R)、綠(G)及藍(lán)(B)的光源的情形時(shí)，此等3種顏色構(gòu)成所謂的光的三原色，因此可根據(jù)RGB各顏色的攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度的比來(lái)獲得太陽(yáng)能電池單元的表面的色調(diào)。如上所述，單元表面的色調(diào)是作為取決于防反射膜的膜厚的特定波長(zhǎng)λ的顏色的反射強(qiáng)度達(dá)到最小的結(jié)果來(lái)表現(xiàn)，由此可基于RGB各顏色的攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度的比來(lái)算出反射強(qiáng)度達(dá)到最小的特定波長(zhǎng)λ及防反射膜的膜厚。也可基于根據(jù)3種顏色的信號(hào)強(qiáng)度的比所獲得的特定波長(zhǎng)λ的值或防反射膜的膜厚，來(lái)選擇攝像圖像。
[0130]此外，上述第2實(shí)施方式中，表示了將攝像圖像60分割為16個(gè)部位圖像80的示例，但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明中，也可使部位圖像的分割數(shù)為16以外的分割數(shù)。部位(部位圖像)的個(gè)數(shù)，只要為根據(jù)太陽(yáng)能電池單元的尺寸與每個(gè)部位的膜厚不均的程度而可獲得所需的檢查精度的部位(部位圖像)數(shù)即可。
[0131]此外，上述第2實(shí)施方式中，表示了對(duì)攝像圖像進(jìn)行分割而獲得各個(gè)部位圖像的示例，但本發(fā)明并不限定于此。本發(fā)明中，也可利用攝像部對(duì)太陽(yáng)能電池單元的每個(gè)部位進(jìn)行拍攝。即，在太陽(yáng)能電池單元的尺寸大的情形時(shí)，也可通過(guò)按照每個(gè)部位來(lái)對(duì)單元整體進(jìn)行多次拍攝而獲得部位圖像。此外，例如也可將1個(gè)太陽(yáng)能電池單元分割為4份來(lái)進(jìn)行4次拍攝，進(jìn)而將該等的攝像圖像分割為4份而獲得16個(gè)部位的部位圖像等。
[0132]此外，上述的具體數(shù)值(太陽(yáng)能電池單元的尺寸、膜厚、各顏色的光源的中心波長(zhǎng)等)僅為一例，本發(fā)明并不限定于此。太陽(yáng)能電池單元的尺寸、防反射膜的膜厚或光源的中心頻率也可為與上述的具體值不同的值。
[0133]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種檢查裝置，其是形成有防反射膜的太陽(yáng)能電池單元的檢查裝置，其特征在于包括:照明部，構(gòu)成為能以具有互不相同的波長(zhǎng)區(qū)域的多種照明色來(lái)照射照明光；攝像部，使用所述照明光拍攝所述太陽(yáng)能電池單元；以及控制部，針對(duì)所述多種照明色的每一種而獲得所述太陽(yáng)能電池單元的攝像圖像，并且根據(jù)所述太陽(yáng)能電池單元對(duì)各種所述照明色的所述照明光的反射強(qiáng)度或所述防反射膜的膜厚，而從各種所述照明色的所述攝像圖像中選擇用于檢查的圖像，并基于所選擇的所述攝像圖像而對(duì)所述太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行檢查。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為從各種所述照明色的多個(gè)所述攝像圖像中，基于反映所述反射強(qiáng)度的各種所述照明色的所述攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)選擇所述攝像圖像，或基于所述防反射膜的膜厚來(lái)選擇所述攝像圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢查裝置，其特征在于所述多種照明色至少包含紅色及藍(lán)色。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為從各種所述照明色的多個(gè)所述攝像圖像中選擇信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較低的所述攝像圖像，或選擇與所述防反射膜膜厚對(duì)應(yīng)的所述照明色的所述攝像圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為使用與所選擇的所述攝像圖像的所述照明色對(duì)應(yīng)的判定閾值，對(duì)形成于所述太陽(yáng)能電池單元上的所述防反射膜進(jìn)行缺陷檢查。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為對(duì)所述太陽(yáng)能電池單元的多個(gè)部位分別獲得各種所述照明色的部位圖像，且針對(duì)所述太陽(yáng)能電池單元的每個(gè)所述部位而選擇用于檢查的所述部位圖像、并基于所選擇的所述部位圖像進(jìn)行檢查。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為對(duì)多個(gè)所述攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度的平均值或中值進(jìn)行比較，并選擇平均值或中值最低的所述照明色的所述攝像圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為通過(guò)所述照明光波長(zhǎng)及所述太陽(yáng)能電池單元的反射強(qiáng)度與理論曲線的擬合，而獲得與各種所述照明色的所述攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的所述防反射膜的膜厚，并選擇與包含所獲得的所述防反射膜的膜厚的規(guī)定的膜厚范圍對(duì)應(yīng)的所述照明色的所述攝像圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為使用將各種所述照明色的所述反射強(qiáng)度與所述防反射膜的膜厚建立關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，獲得與所述攝像圖像的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的所述防反射膜的膜厚，并選擇與包含所獲得的所述防反射膜的膜厚的規(guī)定的膜厚范圍對(duì)應(yīng)的所述照明色的所述攝像圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的檢查裝置，其特征在于所述多種照明色包含紅色、藍(lán)色及綠色。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的檢查裝置，其特征在于所述太陽(yáng)能電池單元包含多晶半導(dǎo)體，且所述防反射膜為氮化硅膜。
【文檔編號(hào)】G01N21/95GK103674974SQ201310203802
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月6日
【發(fā)明者】高見(jiàn)芳夫, 坂內(nèi)尚史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所