半导体用透明石英玻璃棒的质量检测，已从早期依赖人眼和简单光学辅助的抽检，升级为集高分辨率光学成像、人工智能算法与精密机械于一体的自动化、智能化检测手段。近日，赛拓星眸为国内半导体材料生产企业定制设计了玻璃棒在线检气泡设备，已在客户生产车间顺利完成安装调试，对在熔制与成型过程中的玻璃棒进行气泡实时在线全检，检测速度53m/min，检测精度0.1mm，检测到气泡后自动发送NG信号，剔除机构精准剔除不良品，避免其流入后续工序造成工时和资源浪费，防止不合格产品流出影响企业声誉。
一、气泡检测难度分析：
对透明石英玻璃棒进行高效、精准的内部气泡在线检测，需克服以下难题：
1、气泡缺陷高清成像难题：光线可完全穿透材料，气泡与玻璃基体折射率接近，在常规光照下对比度极低，难以成像；
2、气泡缺陷形态多样：气泡形态可能是球形、椭圆形或拉长形，且可能成群出现，气泡尺寸从数十微米到数毫米，要求系统具备高分辨率与大视场兼容能力；
3、检测速度与产线节拍匹配：在不影响连续生产的前提下，实现每根数米长棒材的100%全覆盖检测，对成像速度与数据处理能力要求极高。
4、抗复杂环境干扰能力：生产现场存在振动、环境光变化等干扰，要求检测设备具备出色的机械稳定性与抗干扰能力。
三、赛拓星眸玻璃棒内部气泡视觉检测解决方案
赛拓星眸玻璃棒内部气泡视觉检测设备，通过融合高分辨率光学成像系统、先进人工智能算法、精密机械等前沿技术，构建了面向半导体用透明石英玻璃棒生产过程中的全自动智能化视觉检测解决方案。
图像采集单元基于高分辨率透射成像技术。采用多组多角度高精度工业相机与低畸变工业镜头，配合特殊定制高亮度高均匀性光源，对行进中的石英玻璃棒进行多角度同步成像。玻璃棒内部不同形状的气泡（由于其折射率与玻璃体不同）都会引起光线的散射或折射，图像采集单元可实时获取具有超高对比度的内部缺陷图像，清晰呈现各类缺陷形态，如下图：
软件处理单元运用高速嵌入式实时图像处理与特征提取技术，确保系统长期运行的高稳定性，结合传统机器学习与深度学习等智能缺陷识别算法，实现对多种气泡等缺陷的高准确率识别。同时系统支持多种通信接口，无缝对接现场线控，将检测信号反馈给剔除机构，精准剔除不良品。
目前玻璃棒在线检气泡设备已无缝集成至客户工厂现有生产线，在滴料后-水冷却前，对玻璃玻璃棒进行非接触实时在线检测，实现：
1、 检测缺陷：气泡、气线、杂质、氧化物等
2、检测精度：0.1mm；
3、检测速度：53m/min
4、NG品处理：自动发出NG信号给剔除机构，精准剔除不良品。
玻璃棒内气泡自动在线检测，对于半导体用透明石英玻璃棒材料供应商而言，不仅是提升产线检测能力与品质管控水平的重要手段，更是将生产工艺中的不可控风险转化为标准化、可管理、可追溯的关键环节。这一技术革新，为高端半导体材料供应商强化产品竞争力、践行质量承诺提供了坚实支撑。
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