CN110196394B - 晶圆盒电子标签电量报警装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶圆盒电子标签电量报警装置。所述电量报警装置包括:具有刚性导电性的U型杆、具有刚性导电性的连接杆、支架、提供辐向均匀分布的磁场的永久磁铁、具有导电性的接触点、报警灯。本发明能够更好地监控晶圆盒电子标签电池的电量。

Description

晶圆盒电子标签电量报警装置
技术领域
本发明涉及半导体领域,特别涉及晶圆盒电子标签电量报警装置。
背景技术
随着半导体技术的发展,半导体企业都会利用软件控制系统来达到使半导体生产设备生产能力最大化的目的。这一系列控制系统的核心即为制造执行系统(ManufacturingExecution System,MES)。MES系统具有强大的数据采集引擎,数据采集渠道覆盖整个工厂制造现场,保证实时、准确、全面的采集现场数据,其记录了产品信息参数和设备信息参数等数据。
晶圆从生产制造到运送,都需在密闭无尘的条件下进行,而晶圆是装载于晶圆盒中完成生产制造的各项工艺流程的,晶圆随晶圆盒进出设备,以完成某个工艺制程,并通过晶圆盒上的电子标签,与MES系统建立数据连接,实时更新产品信息参数,操作员根据电子标签上的信息参数,对产品(即晶圆)按照生产工艺流程进行处理。
晶圆盒上的电子标签有显示器和按钮,可以显示晶圆的产品信息并通过按钮进行翻页操作,电子标签包括外壳和底座,底座嵌于晶圆盒上,电子标签通过底座固定在晶圆盒上。电子标签的供电电源为电池供应的直流电源,而电池是一种有限的储能装置,电池电量用尽就需要更换电池。当电池电量耗尽时,电子标签不能正常工作,无法与半导体制造系统进行信息交互,故而无法更新晶圆盒中的产品信息。
目前的做法是操作员发现电子标签没有电的时候才更换电池,这样不仅延误了产品处理的时间,还会因为产品信息参数更新不及时,无法有效识别产品信息而造成误处理产品。
发明内容
本发明技术方案的目的是为了解决上述技术问题而设计的晶圆盒电子标签电量报警装置。
为了实现以上目的,本发明技术方案提供了晶圆盒电子标签电量报警装置,包括:具有刚性导电性的U型杆、具有刚性导电性的连接杆、支架、提供辐向均匀分布的磁场的永久磁铁、具有导电性的接触点、报警灯;所述U型杆设于提供用电装置电源的进线上,所述U型杆的进线端与电池的其中一极通过导线相连接,所述U型杆的出线端与用电装置通过导线相连接;所述U型杆包括受力旋转U型体和旋转轴,所述受力旋转U型体与所述旋转轴一体成型;所述受力旋转U型体在同一平面上,与所述旋转轴呈直角固定连接;所述旋转轴上有与所述旋转轴呈直角固定连接的随所述旋转轴转动的所述连接杆,所述旋转轴还具有与所述受力旋转U型体固定相连的在同一轴线上的前端和后端,前端与电池通过导线相连接,后端通过导线与用电装置相连接,该前端与所述前端支架上的螺旋弹簧的其中一端固定连接,该后端与所述后端支架上的螺旋弹簧的其中一端固定连接;所述连接杆设于所述U型杆的进线端通过所述U型杆和导线与电池的其中一极相连接,所述连接杆还通过所述接触点的碰接与所述报警灯及电池的另一极相连接;所述支架具有前端支架和后端支架,所述前端支架与所述旋转轴的前端相连接,所述后端支架与所述旋转轴的后端相连接,所述支架固定在电子标签的底座上,所述支架上具有供所述旋转轴转动的和将所述旋转轴固定在所述支架上的插孔,所述支架上还具有对应的螺旋弹簧,所述螺旋弹簧的一端与对应的所述支架固定连接在对应的所述支架上,所述螺旋弹簧的另一端与所述旋转轴相连接;所述永久磁铁具有圆弧形状,提供给所述U型杆磁场的磁场方向与所述旋转轴相垂直,所述永久磁铁的两个磁极分别置于所述U型杆两边;所述接触点固定在电子标签的外壳上,与所述连接杆随所述旋转轴旋转时所形成的旋转面在同一平面,所述接触点设于连接杆碰接的旋转面内,所述接触点通过导线与报警灯的其中一极相连接;所述报警灯置于电子标签的外壳上,所述报警灯的其中一端通过导线与电池的一极相连接,另一端通过所述接触点、所述连接杆及所述U型杆与电池的另一极相连接。
在一些实施方式中,其中,与所述旋转轴相连的所述螺旋弹簧的一端跟随螺旋轴转动。
在一些实施方式中,其中,所述连接杆沿所述接触点的最大弧线距离,应能保证在所述U型杆和所述螺旋弹簧均不受力状态下,使所述连接杆与所述接触点有效碰接。
在一些实施方式中,其中,报警灯的电源通过所述连接杆与所述接触点的碰接相接通。
本发明技术方案的有益效果至少包括:
本发明技术方案提供的晶圆盒电子标签电量报警装置,在电子标签内的电池电量低时,自动报警提示,能直观的监测电池的电量。
本发明技术方案提供的晶圆盒电子标签电量报警装置,当电子标签内的电池电量低时,报警提示更换电池,保障了电子标签的正常运行,从而保障了产品信息参数的及时更新,进而提高了生产效率和质量。
附图说明
图1为安培力计算公式的示意图;
图2为本申请实施例1提供的U型杆连接结构的示意图;
图3为本申请实施例1提供的报警灯连接结构的示意图;
图4为本申请实施例1提供的永久磁铁的示意图。
具体实施方式1
为了使本发明的目的、特征和效果能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
通电导线在磁场中受到的作用力,安培力的大小与磁感应强度、导体内的电流、导体的长度以及电流与磁场方向间的夹角都有关系,在均匀磁场中,他们之间的关系如图1所示,各参数表示的意义如下:
F表示导体在磁场中所受的电磁力,单位(N);
B表示磁场的磁感应强度,单位(T,简称“特”);
I表示导体内的电流,单位(A);
L表示磁场中的导体长度,单位(m);
θ表示磁感应强度方向与电流方向的夹角。
根据左手定则,可判断所受安培力的方向,将左手的食指,中指和拇指伸直,使其在空间内相互垂直。食指方向代表磁场的方向(从N级到S级),中指代表电流的方向(从正极到负极),那拇指所指的方向就是受力的方向。
如图2、3、4所示,本实施例1所描述的晶圆盒电子标签电量报警装置,包括:具有刚性导电性的U型杆1、具有刚性导电性的连接杆2、支架3、提供辐向均匀分布的磁场的永久磁铁4、具有导电性的接触点5、报警灯6。
具体的,U型杆1具有刚性和导电性,可以设于提供用电装置电源的进线上,用电装置所需的电流均经过U型杆1,U型杆1的进线端与电池的其中一极(正极或负极)通过导线相连接,U型杆1的出线端与用电装置通过导线相连接;U型杆1包括受力旋转U型体11和旋转轴12,受力旋转U型体11与旋转轴12一体成型;受力旋转U型体11一共有三段,每段均为直线,连接部位为直角,三段处于同一平面上,受力旋转U型体11与旋转轴12呈直角固定连接;旋转轴12上连接有连接杆2,与旋转轴12呈直角固定连接并随旋转轴12转动而转动,旋转轴12由受力旋转U型体11分为前端和后端,前端与电池通过导线相连接, 后端通过导线与用电装置相连接,前端和后端在同一轴线上,该前端与前端支架3上的螺旋弹簧32的其中一端固定连接,该后端与后端支架3上的螺旋弹簧32的其中一端固定连接,螺旋弹簧32的另一端固定连接在对应的支架3上。
具体的,连接杆2可以设于U型杆1的进线端,通过U型杆1和导线与电池的其中一极相连接,连接杆2还通过接触点5的碰接连接到报警灯6,最终连接到电池的另一极,组成一个闭合的回路。
具体的,支架3可以固定在电子标签的底座上,支架3上具有供旋转轴12转动的和将旋转轴12固定在支架3上的插孔31,支架3上还具有螺旋弹簧32,螺旋弹簧32的一端与支架3固定连接在支架3上,螺旋弹簧32的另一端与旋转轴12相连接。
具体的,永久磁铁4具有圆弧形状,提供给U型杆1磁场的磁场方向与旋转轴12相垂直,永久磁铁4的两个磁极分别置于U型杆1两边。
具体的,接触点5可以固定在电子标签的外壳上,与连接杆2随旋转轴12旋转时所形成的旋转面在同一平面,接触点5设于连接杆2碰接的旋转面内,接触点5通过导线与报警灯6的其中一极相连接。连接杆2沿接触点5的最大弧线距离,应能保证在U型杆1和螺旋弹簧32均不受力状态下,使连接杆2与接触点5有效碰接。设置连接杆2沿接触点5的弧线距离也可以在该最大弧线距离内选取。
具体的,报警灯6可以置于电子标签的外壳上,报警灯6的其中一端通过导线与电池的一极相连接,另一端通过接触点5、连接杆2及U型杆1与电池的另一极相连接。
上述晶圆盒电子标签电量报警装置,电池通过U型杆1及导线与用电装置组成一个闭合回路,当用电装置(即电子标签内的用电器件)正常工作时,电流由U型杆1的进线端流进,由U型杆1的出线端流出到用电装置。由于永久磁铁4提供给U型杆1的磁场的磁场方向与旋转轴12相垂直且辐向均匀分布,故旋转轴12受到安培力的作用,由左手定则可判断,U型杆1中的受力旋转U型体11将在安培力的作用下沿旋转轴12逆时针旋转。当旋转轴12转动时,螺旋弹簧32将被扭动,产生一个阻碍旋转轴12转动的阻力矩,其大小与转轴12转动的角度成正比,当磁力矩与螺旋弹簧32中的阻力矩相等时,转轴12停止转动。
上述晶圆盒电子标签电量报警装置,又由于永久磁铁4提供的磁场的磁场方向与旋转轴12相垂直且辐向均匀分布,受力旋转U型体11的长度是固定的,因此由安培力计算公式可知, 磁场的磁感应强度B、磁场中的导体长度L及磁感应强度方向与电流方向的夹角θ均为固定值。所以,导体在磁场中所受的电磁力F与导体内的电流I成正比,也即驱动旋转轴12旋转的磁力矩与电流成正比。随着电子标签工作消耗电量的增加,电池电量逐渐变低,流过U型杆1的电流变小。由上述可知,旋转轴12受到的磁力矩也变小,旋转轴12将从原来的位置顺时针往回转动,螺旋弹簧32跟随旋转轴12往回扭动,螺旋弹簧32产生的碍旋转轴12转动的阻力矩也变小。最终,旋转轴12受到的磁力矩与螺旋弹簧32中的阻力矩相等时,转轴12停止转动。
上述晶圆盒电子标签电量报警装置,连接杆2跟随旋转轴12转动而摆动。电池电量变小,旋转轴12顺时针往回转动,连接杆2也顺时针往回摆动。当连接杆2往回摆动到与接触点5碰接时,由于与连接杆2连接的U型杆1通过导线与电池的其中一极相连接,接触点5又通过报警灯6及导线连接到电池的另一极,故组成一个完整的闭合回路,报警灯6亮。报警灯6发出报警提示电池电量低,需要更换新的电池。
需要说明的是,报警灯的提示信息,可以是间断的发出提示信息,也可以随时间发出渐强提示信息,还可以发出其他类型的提示信息。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.晶圆盒电子标签电量报警装置,其特征在于,包括:具有刚性导电性的U型杆、具有刚性导电性的连接杆、支架、提供辐向均匀分布的磁场的永久磁铁、具有导电性的接触点、报警灯;所述U型杆设于提供用电装置电源的进线上,所述U型杆的进线端与电池的其中一极通过导线相连接,所述U型杆的出线端与用电装置通过导线相连接;所述U型杆包括受力旋转U型体和旋转轴,所述受力旋转U型体与所述旋转轴一体成型;所述受力旋转U型体在同一平面上,与所述旋转轴呈直角固定连接;所述支架具有前端支架和后端支架,所述旋转轴上有与所述旋转轴呈直角固定连接的随所述旋转轴转动的所述连接杆,所述旋转轴还具有与所述受力旋转U型体固定相连的在同一轴线上的前端和后端,前端与电池通过导线相连接,后端通过导线与用电装置相连接,该前端与所述前端支架上的螺旋弹簧的其中一端固定连接,该后端与所述后端支架上的螺旋弹簧的其中一端固定连接;所述连接杆设于所述U型杆的进线端通过所述U型杆和导线与电池的其中一极相连接,所述连接杆还通过与所述接触点的碰接与所述报警灯及电池的另一极相连接;所述前端支架与所述旋转轴的前端相连接,所述后端支架与所述旋转轴的后端相连接,所述支架固定在电子标签的底座上,所述支架上具有供所述旋转轴转动的和将所述旋转轴固定在所述支架上的插孔,所述支架上还具有对应的螺旋弹簧,所述螺旋弹簧的一端与对应的所述支架固定连接在对应的所述支架上,所述螺旋弹簧的另一端与所述旋转轴相连接;所述永久磁铁具有两个磁极,两个磁极相对的面均具有圆弧形状,提供给所述U型杆磁场的磁场方向与所述旋转轴相垂直,所述永久磁铁的两个磁极分别置于所述U型杆两边;所述接触点固定在电子标签的外壳上,与所述连接杆随所述旋转轴旋转时所形成的旋转面在同一平面,所述接触点设于连接杆碰接的旋转面内,所述接触点通过导线与报警灯的其中一端相连接;所述报警灯置于电子标签的外壳上,所述报警灯的其中一端通过导线与电池的一极相连接,另一端通过所述接触点、所述连接杆及所述U型杆与电池的另一极相连接。
2.如权利要求1所述的晶圆盒电子标签电量报警装置,其特征在于,与所述旋转轴相连的所述螺旋弹簧的一端跟随旋转轴的螺旋轴转动。
3.如权利要求1所述的晶圆盒电子标签电量报警装置,其特征在于,所述连接杆沿所述接触点的最大弧线距离,应能保证在所述U型杆和所述螺旋弹簧均不受力状态下,使所述连接杆与所述接触点有效碰接。
4.如权利要求1所述的晶圆盒电子标签电量报警装置,其特征在于,报警灯的电源通过所述连接杆与所述接触点的碰接相接通。
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