CN101210855B

CN101210855B - 多路漏液检测器

Info

Publication number: CN101210855B
Application number: CN2006101480868A
Authority: CN
Inventors: 肖叶斌
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: CN101210855A

Abstract

本发明提供了一种多路漏液检测器，包括至少一个具有一对电极元件的漏液传感器，该多路漏液检测器还包括电源电路，至少一漏液检测单元，利用一对探测元件连接至漏液传感器以获取电极元件间的输入阻抗并产生一检测信号，该检测信号经过放大后输入比较电路，经过与一参考电压比较，输出一比较电压至报警电路，当比较电压为正值时，由报警电路驱动一报警器报警。当多路漏液检测器设有多个漏液检测单元时，它们会检测到每一路制程设备上的各种液体的泄漏情况并发出报警，时间响应迅速，报警指示灯会区分泄漏点的位置，操作人员或值班人员能很容易找到泄漏点。

Description

多路漏液检测器

技术领域

本发明涉及半导体设备的漏液检测，尤其涉及一种漏液检测设备。

背景技术

晶圆制造厂的半导体制程设备中储存着用于不同制程的液体，例如：超纯水和各类化学溶液，这些液体的管路被排设在洁净室的高架地板下面，当其中某一液体管路发生液体泄漏时，可能会引起洁净室中其它设备的故障，甚至造成严重的事故，如果漏液管路中传输的是有毒化学溶液的话，还会对洁净室环境、人身健康等造成极大的危害。

液体泄漏是个难以避免的问题，因此需要一种有效的漏液检测装置在第一时间探测出漏液情况，以便工作人员及时采取应对措施。一种现有的用于检测液体泄漏的漏液传感器，由两个电极元件构成，在正常情况下，电极元件之间的阻抗为无穷大，而当出现漏液使电极元件之间产生电性接触时，电极元件之间的阻抗为泄漏液体的阻抗，因此，可通过检测漏液传感器电极元件间的阻抗来判断是否发生液体泄漏。然而，针对具有高阻抗的超纯水的漏液问题，上述漏液传感器在检测结果正确性及响应速度上尚未达到理想的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多路漏液检测器，以同时监控多路制程设备的液体泄漏情况，并在第一时间检测出漏液问题。

为了达到上述的目的，本发明提供一种多路漏液检测器，包括至少一个漏液传感器，所述的漏液传感器具有一对电极元件，所述的多路漏液检测器还包括：电源电路，用于向后级电路提供输入电压；至少一个漏液检测单元，其包括一检测电路和一放大电路，该检测电路通过一对探测元件连接至所述的漏液传感器，以获取漏液传感器的一对电极元件间的输入阻抗，并产生一检测信号，该放大电路与所述检测电路连接，放大并输出所述检测信号；比较电路，分别与漏液检测单元的放大电路以及一参考电压连接，通过将放大电路输出的检测信号与参考电压比较，输出一比较电压；以及报警电路，与所述比较电路连接，当所述比较电压为正值时，驱动一报警器报警。

在上述的多路漏液检测器中，所述漏液传感器为扁平电缆，该扁平电缆的厚度为0.1～0.5mm。

在上述的多路漏液检测器中，所述漏液检测单元还包括一测试电路与所述放大电路连接，该测试电路具有一测试开关，当测试开关闭合时，测试电路输出一表示发生漏液情况的检测信号。

在上述的多路漏液检测器中，所述的检测信号为一电压信号。

在上述的多路漏液检测器中，所述多路漏液检测器包括多个漏液检测单元，所述多个漏液检测单元的输出端相并联且连接至所述比较电路。

在上述的多路漏液检测器中，每个漏液检测单元还包括一指示电路与所述放大电路连接，所述指示电路具有指示对应漏液检测单元的检测结果的指示器，所述的指示器可以是发光二极管。

在上述的多路漏液检测器中，每个漏液检测单元的输出端还设有隔离元件，所述的隔离元件可以是二极管。

在上述的多路漏液检测器中，所述报警电路具有一继电器。

在上述的多路漏液检测器中，所述报警电路还具有一发光二级管和/或一喇叭。

本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.多路漏液检测器检测的液体阻抗范围大，特别适用于具有高阻抗超纯水的半导体制程设备中的漏液检测；

2.由于采用多个漏液检测单元，可以连接更多的扁平电缆以增加检测覆盖面，或者使用多段较短的扁平电缆覆盖在一较大区域上以快速判断出液体泄漏的准确位置。

附图说明

通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是本发明的多路漏液检测器的电路框图；

图2是本发明一较佳实施例的电路原理图；

图3是本发明另一较佳实施例的电路原理图。

具体实施方式

以下将对本发明的多路漏液检测器作进一步的详细描述。

请参阅图1，本发明的多路漏液检测器具有一漏液检测单元10，其包括检测电路12及放大电路13。检测电路12具有一对探测元件11，探测元件对11与设置在液体管路附近的漏液传感器101连接，漏液传感器101具有两个电极元件，当泄漏液体存在于两电极元件之间时会导致电极元件电性接触，从而使漏液传感器101的阻抗从无穷大变为泄漏液体的阻抗。于本发明一较佳实施例中，漏液传感器101采用扁平电缆，其厚度为0.1～0.5mm，铺设在洁净室高架地板下、液体管路附近。探测元件11是设于漏液检测单元10上的一对连接端子，其通过普通电缆或者转接板与漏液传感器101相连接。探测元件11对漏液传感器101输入电信号(例如电压信号)，并获取一反应漏液传感器输入阻抗的检测信号，作为检测电路12的输出。于本实施例中，该检测信号为一电压值，在未出现漏液时，电压值为零；当出现漏液时，电压值变为非零值。

为便于测试多路漏液检测器工作是否正常，于漏液检测单元10中还设有一测试电路14与放大电路13连接，该测试电路14具有一测试开关，当测试开关闭合时，测试电路14向放大电路13输入一表示发生液体泄漏的电压信号，以测试后级电路是否工作正常。

漏液检测单元10的放大电路13与检测电路12连接，以放大并输出该检测信号，使其具有足够大的幅度以进行后续的电压比较。于本实施例中，多路漏液传感器101检测的是生产制程用的超纯水，所以泄漏液体的电导极小或称阻抗很大，最大约18MΩ。因此放大电路13选用高阻抗输入的放大器，使漏液传感器101具有足够大的探测范围，例如0～20MΩ。

放大电路13输出到比较电路16，比较电路16的另一输入端是一参考电压，比较电路16将放大电路13的输出电压与参考电压比较，输出一比较电压至报警电路17，当该比较电压为正值时，则驱动报警电路17向报警器18发送一触发信号，使报警器18报警。于本实施例中，报警电路17可以具有一继电器，当该比较电压为正值时，继电器接通，触发报警器18工作。报警器18可以具有可视指示器(例如信号灯)、喇叭或者其结合。报警器18工作时，喇叭发出尖锐且有节奏的报警声，同时信号灯闪烁，通知工作人员及时寻找泄漏点。

此外，放大电路13的输出信号可送入一PLC图控系统，建立完整的数据库。

由于一个漏液检测单元只能探测一条扁平电缆(例如电缆长20m)的输入，其覆盖面不大；而若以单路输入达到较大的覆盖面(例如电缆长达80m)，则在出现泄漏报警时对泄漏点的定位模糊，不利于工作人员及时找到泄漏点。由此在本发明的另一较佳实施例中，漏液检测器包括多个漏液检测单元，每个漏液检测单元连接一路作为漏液传感器的扁平电缆，此多个漏液检测单元的输出端并联且连接至比较电路16的输入端，例如图1所示，漏液检测单元10、10a、…一起连接至比较电路16。为使各个漏液检测单元之间互相隔离，每个漏液检测单元的输出端还可设置一隔离元件，例如二极管。

为了在报警器18报警时区分是哪个漏液检测单元检测到漏液，每个漏液检测单元内还设有一指示电路15，该指示电路15与放大电路13连接，其具有指示器，例如LED灯。当该路漏液检测单元检测到漏液时，其LED灯亮，而其它路的灯不亮，从而能够起到区分作用。

图2是本发明多路漏液检测器一较佳实施例的电路原理图，图中的电路元件标号仅为本发明的示例性说明，并不作为本发明的限制。配合参照图1，本发明的漏液检测器首先包括一个电源电路，向后级电路提供11.3V的输入电压，电路中发光二极管D2用于指示电源是否正常工作。电源电路后连接一个漏液检测单元10，由该漏液检测单元10的探测元件对11将漏液传感器101接入由电阻R3、二极管D3及电容C2组成的检测电路12中；电阻R2和开关SB1组成测试电路14；开关SA1-1是液体阻抗选择开关，通过选择R4是否接入检测电路12来调节阻抗增益，以避免增益过大导致灵敏度过高，造成误报警。芯片IC1是放大器，它是放大电路13的主要元件，其型号可以为例如CA3046，放大器IC1上连接有由电阻R5和发光二级管D5组成的指示电路15，用于指示本路漏液检测单元的检测结果。放大器IC1的输出端连接二极管D4，当检测器中设有多个漏液检测单元时起到隔离作用。

以下简要叙述图2所示的漏液探测器的工作过程。当液体泄漏时，漏液传感器101探测到0～18MΩ的阻抗，放大器IC1的14和13管脚的电压分别变为4.3V和3.4V，其中管脚14连接的发光二级管D5点亮，管脚13输出到由运放Amp2构成的比较电路16，比较电路16的另一输入为2V参考电压。由于3.4V＞2V，比较电路16输出的比较电压为正值，输入至报警电路17的晶体管Q1，晶体管Q1导通，使继电器KA1接通，驱动报警器18的稳态电路工作，使报警喇叭201发出尖锐而有节奏的报警声，同时输出信号灯D16闪烁。在正常情况下，放大器IC1的管脚14电压为11.3V，因此发光二级管D5不亮，而管脚13的电压为0V，因此比较电压为负值，输出电路不导通，报警器不工作。

图3是本发明多路漏液检测器另一较佳实施例的电路原理图，图中画出四个漏液检测单元，分别表示为10，20，30和40，每个漏液检测单元的电路结构与图2所示的单个漏液检测单元的结构相同，各检测单元的输出端并联，且连接至比较电路16。通过各检测单元的测试开关SB1～4可分别测试该路电路是否工作正常，二极管D12，D22，D32，D42的设置用于隔离各个漏液检测单元。

每个漏液检测单元10，20，30，40都通过相应的漏液传感器101，201，301，401探测该路液体是否发生泄漏，若其中某一路例如第三路发生漏液，则第三漏液检测单元30的探测元件31探测到漏液传感器301的阻抗变化，并向后级电路发送检测信号，该信号通过放大电路、比较电路之后，产生一正的比较电压值，从而触发报警电路17使报警器18报警。当工作人员收到报警讯号后，通过观察漏液检测单元的指示灯D11，D21，D31，D41是否点亮，即可判断出是哪一路发生漏液，从而采取相应的措施。

虽然本发明的较佳实施例揭露了单路及四路的漏液检测器结构，但其并不应理解为对本发明的限制。本发明的多路漏液检测器可根据现场环境的需要扩充为任意路的检测器，并且可以用于工厂、家庭等任何可能发生液体泄漏的场所。

Claims

1.一种多路漏液检测器，包括至少一个漏液传感器，所述的漏液传感器具有一对电极元件，其特征在于，所述漏液传感器为扁平电缆，所述的多路漏液检测器还包括：

电源电路，用于向后级电路提供输入电压；

至少一个漏液检测单元，其包括一检测电路和一放大电路，该检测电路通过一对探测元件连接至所述的漏液传感器，以获取漏液传感器的一对电极元件间的输入阻抗，并产生一检测信号，该放大电路与所述检测电路连接，放大所述检测信号并输出；

比较电路，分别与漏液检测单元的放大电路以及一参考电压连接，通过将放大电路输出的检测信号与参考电压比较，输出一比较电压；以及

报警电路，与所述比较电路连接，当所述比较电压为正值时，驱动一报警器报警。

2.如权利要求1所述的多路漏液检测器，其特征在于：所述扁平电缆的厚度为0.1～0.5mm。

3.如权利要求1所述的多路漏液检测器，其特征在于：所述漏液检测单元还包括一测试电路与所述放大电路连接，该测试电路具有一测试开关，当测试开关闭合时，测试电路输出一表示发生漏液情况的检测信号。

4.如权利要求1或3所述的多路漏液检测器，其特征在于：所述的检测电路所产生的检测信号为一电压信号。

5.如权利要求1所述的多路漏液检测器，其特征在于：所述多路漏液检测器包括多个漏液检测单元，所述多个漏液检测单元的输出端相并联且连接至所述比较电路。

6.如权利要求5所述的多路漏液检测器，其特征在于：每个漏液检测单元还包括一指示电路与所述放大电路连接，所述指示电路具有指示对应漏液检测单元的检测结果的指示器。

7.如权利要求6所述的多路漏液检测器，其特征在于：所述的指示器是发光二极管。