CN114481078B - 透明导电膜pvd腔体的加热控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透明导电膜PVD腔体的加热控制方法、装置及存储介质。其中，透明导电膜PVD腔体的加热控制方法包括：接收启动指令以预设的加热参数启动加热器进行加热，并获取初始温度值，加热参数包括实时设定温度值；根据初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，并获取当前温度上升率和当前温度值，主设定参数包括主设定温度值；根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于预设加热参数范围；若当前温度值超过主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制加热器供电关闭或调节实时设定温度值。本发明根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于对应的预设加热范围，实现精准的温度控制和升温更加精确。

Description

透明导电膜PVD腔体的加热控制方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，尤其是涉及一种透明导电膜PVD腔体的加热控制方法、装置及存储介质。

背景技术

随着太阳能光伏产业的不断发展，本征薄膜异质结电池技术因工艺制程较短而大有取代现有PERC电池技术的趋势。其中，作为本征薄膜异质节电池制备工艺中第三道核心制程也即透明导电膜的沉积相关技术中主要采用PVD磁控溅射方式。

相关技术中，PVD磁控溅射设备的腔体里对于硅片和载盘的加热控制主要单纯采用PID算法控制，由于PID算法只是进行加热控制，但是无法精准控制升温过程，所以极易出现超温现象，不同大小的腔体、不同功率的加热器、不同的加热方式以及不同的加热硬件控制电路均会影响加热系统质量和最终加热温度控制的效果。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，能够在升温过程中区分不同阶段检测温度上升率是否过大，检测温度是否达到相应设定温度值，并进行对应的设定温度实时控制，以使得温度上升更加快速而准确。

本发明还提出一种透明导电膜PVD腔体的加热控制装置。

本发明还提出一种计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面实施例的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，应用于加热控制器，包括：

接收启动指令以预设的加热参数启动加热器进行加热，并获取初始温度值，所述加热参数包括实时设定温度值；

根据所述初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，并获取当前温度上升率和当前温度值，所述主设定参数包括主设定温度值；

根据所述当前温度上升率、所述当前温度值和所述主设定参数调节所述加热参数位于对应的预设加热参数范围；

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制所述加热器供电关闭或调节所述实时设定温度值。

根据本发明实施例的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，至少具有如下有益效果：通过加热控制器控制加热过程，且根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于对应的预设加热范围，实现精准的温度控制，同时在当前温度值超过主设定温度值和预设温度阈值的和时，控制加热器关闭或者调节实时设定温度值，以防止温度过高，使得升温更加精确。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述初始温度值和预设的主设定温度值确定实时设定温度值，包括：

若所述初始温度值大于所述主设定温度值，确定所述主设定温度值为所述实时设定温度值；

若所述初始温度值小于所述主设定温度值，确定所述初始温度值和所述主设定温度值的平均值为所述实时设定温度值。

根据本发明的一些实施例，加热阶段设置三个阶段，定义第一加热阶段的所述当前温度值为第一温度值，第二加热阶段的所述当前温度值为第二温度值，定义第三加热阶段的所述当前温度值为第三温度值；定义第一加热阶段的所述当前温度上升率为第一温度上升率，定义第二加热阶段的所述当前温度上升率为第二温度上升率，定义第三加热阶段的所述当前温度上升率为第三温度上升率。

根据本发明的一些实施例，所述预设加热参数范围包括：第一预设参数范围、第二预设参数范围和第三预设参数范围；所述根据所述当前温度上升率、所述当前温度值和所述主设定参数调节所述加热参数位于对应的预设加热参数范围，包括：

根据所述第一温度值、所述第一温度上升率和所述主设定参数调节所述加热参数位于所述第一预设参数范围；

根据所述第二温度值、所述第二温度上升率和所述主设定参数调节所述加热参数位于所述第二预设参数范围；

根据所述第三温度值、所述第三温度上升率和所述主设定参数调节所述加热参数位于所述第三预设参数范围。

根据本发明的一些实施例，所述主设定参数还包括：第一主设定上升率范围和第一预设阈值，所述第一预设参数范围包括：第一预设温度范围，所述根据第一温度值、第一温度上升率和所述主设定参数调节加热参数位于第一预设参数范围，包括：

若所述第一温度值小于所述主设定温度值与所述第一预设阈值的差值，控制所述实时设定温度值位于所述第一预设温度范围；

若所述第一温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第一预设阈值的差值并且所述第一温度上升率大于所述第一主设定上升率范围的上限值，不调节所述加热参数；

若所述第一温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第一预设阈值的差值并且所述第一温度上升率小于所述第一主设定上升率范围的下限值，进入所述第二加热阶段。

根据本发明的一些实施例，所述加热参数还包括：温度爬坡斜率；所述主设定参数还包括：第二预设阈值和第二主设定上升率范围，所述第二预设参数范围包括：第二预设温度范围和第二预设温度上升率范围，所述根据第二温度值、第二温度上升率和所述主设定参数调节加热参数位于第二预设参数范围，包括：

若所述第二温度值小于所述主设定温度值和所述第二预设阈值的差值，控制所述第二温度值位于所述第二预设温度范围，所述温度爬坡斜率位于所述第二预设温度上升率范围；

若所述第二温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第二预设阈值的差值并且所述第二温度上升率大于所述第二主设定上升率范围的上限值，不调节所述加热参数；

若所述第二温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第二预设阈值的差值并且所述第二温度值上升率小于所述第二主设定上升率范围的下限值，进入所述第三加热阶段。

根据本发明的一些实施例，所述第三预设参数范围包括：第三预设温度范围和第三预设温度上升率范围，所述根据第三温度值、第三温度上升率和所述主设定参数调节加热参数位于第三预设参数范围，包括：

若所述第三温度值等于或大于所述主设定温度值，设置所述主设定温度值为所述实时设定温度值；

若所述第三温度值小于所述主设定温度值，控制所述第三温度值位于所述第三预设温度范围，所述温度爬坡斜率位于所述第三预设温度上升率范围。

根据本发明的一些实施例，所述预设温度阈值包括：第三预设阈值和第四预设阈值，所述第三预设阈值小于所述第四预设阈值，所述加热器和所述加热控制器之间设置有温度控制器和硬件电路接触器，所述温度控制器用于对温度检测器采集的温度数据进行处理与计算以得到当前温度值，所述硬件电路接触器用于控制所述加热器供电启动或关闭；所述若所述当前温度值超过所述主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制所述加热器供电关闭和调节所述实时设定温度值，包括：

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与所述第三预设阈值的和值，关闭所述温度控制器，以调节所述实时设定温度值；

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与所述第四预设阈值的和值，关闭所述硬件电路接触器。

根据本发明的第二方面实施例的透明导电膜PVD腔体的加热控制装置，包括：

加热器，用于对腔体以预设的加热参数进行加热；

硬件电路接触器，用于控制所述加热器供电启动或关闭；

电力调整器，用于控制所述加热器的供电时间的占空比，以调节所述加热参数；

温度检测器，用于获取加热器所处区域的当前温度值；

温度控制器，用于对所述温度检测器采集的当前温度值进行处理和计算，以输出至所述电力调整器；

加热控制器，用于控制所述加热器的加热参数位于预设参数范围；其中，所述加热控制器的运行步骤如下：接收启动指令以预设的加热参数启动加热器进行加热，并获取初始温度值，所述加热参数包括实时设定温度值；

根据所述初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，并获取当前温度上升率和当前温度值，所述主设定参数包括主设定温度值；

根据所述当前温度上升率、所述当前温度值和所述主设定参数调节所述加热参数位于对应的预设加热参数范围；

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制所述加热器供电关闭或调节所述实时设定温度值。

根据本发明实施例的透明导电膜PVD腔体的加热控制装置，至少具有如下有益效果：通过加热控制器控制加热过程，且根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于对应的预设加热范围，实现精准的温度控制，同时在当前温度值超过主设定温度值和预设温度阈值的和值时，控制加热器供电关闭或者动态调节实时设定温度值，以防止加热温度过高，使得升温更加精确。

根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制装置的系统设备结构图；

图2为本发明另一实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图；

图5为本发明另一实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图；

图6为本发明另一实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图；

图7为本发明另一实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图；

图8为本发明另一实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图。

附图标记：

100、加热器；200、硬件电路接触器；300、电力调整器；400、温度检测器；500、温度控制器；600、加热控制器；700、上位机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

随着太阳能光伏产业的不断发展，本征薄膜异质结电池技术因工艺制程较短而大有取代现有PERC电池技术的趋势。作为本征薄膜异质结电池制备工艺中的第三道核心制程，透明导电膜的沉积目前主要采用PVD磁控溅射方式。

在磁控溅射前需要对硅片和载盘进行预热升温，其在腔体内传输过程中的温度稳定性将直接影响所制备薄膜的电阻率、可见光透过率、载流子浓度和迁移率等工艺性能。因此对其加热准确控制的要求也越来越高，抑制腔体加热升温阶段的超温和波动可以保障硅片和载盘加热更加稳定，从而提升透明导电膜的沉积性能。

相关技术中，所开发的PVD磁控溅射设备的腔体里对于硅片和载盘的加热控制部分主要以单纯的PID算法控制为主，通用PID算法并不能完全满足于各种工况下的加热系统，无法精准控制升温过程，并且极易出现超温现象，不同大小的腔体、不同功率的加热器、不同的加热方式以及不同的加热硬件控制电路均会影响加热系统的质量和最终加热温度控制效果。

基于此，本申请通过加热控制器控制加热过程，且根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于对应的预设加热范围，实现精准的温度控制，同时在当前温度值超过主设定温度值和预设温度阈值的和值时，控制加热器供电关闭或者动态调节实时设定温度值，以防止加热温度过高，使得升温更加精确。

参照图2，图2为本发明实施例透明导电膜PVD腔体的加热控制方法的流程示意图；其中，一种透明导电膜PVD腔体的加热控制方法应用于加热控制器。本发明实施例公开了一种透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，可以包括但不限于包括步骤S100至步骤S400。

S100、接收启动指令以预设的加热参数启动加热器进行加热，并获取初始温度值，加热参数包括实时设定温度值；

需要说明的是，参照图1，加热控制器连接温度控制器，温度控制器连接用于检测温度的温度检测器，且加热器连接硬件电路接触器，硬件电路接触器一端连接供电电源另一端连接加热器，且硬件电路接触器用于控制加热器的供电或者断电。因此接收启动指令时，加热控制器根据启动指令控制硬件电路接触器通电，并根据预设的加热参数开始加热控制。由于预设的加热参数为提前设置好的加热参数，由用户自定义，其中加热参数可以为不同加热阶段对应的实时设定温度值和温度爬坡斜率，因此用户可以根据需求设置多个加热阶段，则对应加热阶段的实施设定温度值和温度爬坡斜率也自定义。完成了加热器启动后，需要获取初始温度值，以根据初始温度值调节加热器的加热参数，以实现精准的温度控制。

S200、根据初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，并获取当前温度上升率和当前温度值，主设定参数包括主设定温度值；

需要说明的是，由于加热器以预设的加热参数进行加热，但是受到环境影响，PVD腔体内的温度并不能达到实时设定温度值，因此需要根据初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，以动态调节实时设定温度值，则加热器以调节后的设定温度值加热后，PVD腔体内的温度能够满足要求，使得温度上升控制更加精准。

其中，主设定参数包括：主设定温度值，且主设定温度值也即整个PVD腔体的温度要求，而加热参数则是每一个阶段加热器加热的设定值，所以要求PVD腔体内的温度达到主设定温度值，以根据不同加热阶段的加热参数进行加热实现。

S300、根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于对应的预设加热参数范围；

需要说明的是，完成实时设定温度值的调整后，并不能将当前温度值控制在主设定温度值。同时，在进行升温的过程中，加热器以设定的实时设定温度值和温度爬坡斜率进行加热，但是受到环境影响或者其他因素影响，实际的当前温度值和当前温度上升率并未达到主设定参数，因此需要根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于对应的预设加热参数范围，以实现升温的精准控制。

S400、若当前温度值超过主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制加热器供电关闭或调节实时设定温度值。

由于升温过程中，若当前温度值超过主设定温度值与预设温度阈值的和值，则表示当前温度值过高，则会影响硅片和载盘的温度稳定。因此若当前温度值超过主设定温度值与预设温度阈值的和值，则控制加热器供电关闭或者动态调节实时设定温度值，以使硅片和载盘的温度稳定。

通过执行步骤S100至步骤S400，接收启动指令控制加热器以预设的实时设定温度值和温度爬坡斜率进行加热，然后获取初始温度值，并根据初始温度值和预设的主设定参数调节实时设定温度值，则加热器以实时设定温度值进行加热。由于在加热过程中，实际获取的当前温度值和当前温度上升率并不能达到主设定参数，所以需要根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于预设加热参数范围，以实现精准的升温控制，使得当前温度上升率和当前温度值能够满足预设的主设定参数。同时在加热过程中，防止超温现象影响了硅片和载盘的温度稳定，所以当前温度值超过主设定温度值和预设温度阈值的和，控制加热器关闭或调节实时设定温度值，以抑制超温。

在一些实施例中，参照图3，步骤S200可以包括但不限于包括步骤S210和步骤S220。

S210、若初始温度值大于主设定温度值，确定主设定温度值为实时设定温度值；

S220、若初始温度值小于主设定温度值，确定初始温度值和主设定温度值的平均值为实时设定温度值。

需要说明的是，当加热器启动后，加热器以预设的加热参数进行加热。其中，为了加热器采用预设的加热参数进行加热能够快速升温，则将初始温度值和主设定温度值进行比较，以动态调节实时设定温度值。若初始温度值小于主设定温度值，则以初始温度值和主设定温度值的平均值作为温度控制器的实时设定温度值，也即加热器以初始温度值和主设定温度值的平均值进行加热；若初始温度值大于或等于主设定温度值，将主设定温度值作为温度控制器的实时设定温度值，也即加热器以主设定温度值进行加热。

例如，若主设定温度为100℃，而获取初始温度值为40℃，则初始温度值小于主设定温度值，则将(100+40)/2＝70℃作为实时设定温度值，则加热器以70℃进行加热。若初始温度值为110℃，表示初始温度值过高，则以100℃作为实时设定温度值进行加热。

在一些实施例中，本实施例采用三个加热阶段，其中，定义第一加热阶段的当前温度值为第一温度值，第二加热阶段的当前温度值为第二温度值，定义第三加热阶段的当前温度值为第三温度值；定义第一加热阶段的当前温度上升率为第一温度上升率，定义第二加热阶段的当前温度上升率为第二温度上升率，定义第三加热阶段的当前温度上升率为第三温度上升率。

其中，本实施例采用三个加热阶段，第一个阶段采用快速升温且部分抑制超温，第二个阶段采用中速升温且主要抑制超温，第三个阶段采用低速升温且主要抑制超温。为了保证每个阶段以对应的速度进行升温，所以需要获取每个加热阶段的当前温度值，也即得到第一温度值、第二温度值和第三温度值。同时需要获取每个加热阶段的当前温度上升率，以判断当前温度上升率是否符合每一个加热阶段的温度上升率。

在一些实施例中，预设加热参数范围包括：第一预设参数范围、第二预设参数范围和第三预设参数范围。也即在不同加热阶段控制加热参数位于不同的预设加热参数范围内，从而起到不同的加热控制。其中，在本实施例中选择三个加热阶段，其他实施例可以采用四个、五个等加热阶段，则设置的预设加热参数范围也可以根据加热阶段的数量确定，本实施例不做限制。

其中，参照图4，步骤S300可以包括步骤S310至步骤S330。

S310、根据第一温度值、第一温度上升率和主设定参数调节加热参数位于第一预设参数范围；

S320、根据第二温度值、第二温度上升率和主设定参数调节加热参数位于第二预设参数范围；

S330、根据第三温度值、第三温度上升率和主设定参数调节加热参数位于第三预设参数范围。

由于主设定参数包括：主设定温度值、第一主设定上升率范围、第二主设定上升率范围、第三主设定上升率范围、第一预设阈值、第二预设阈值。在第一加热阶段时，获取当前温度值为第一温度值，然后将第一温度值与主设定温度值和第一预设阈值的差值、第一温度上升率和第一预设温度上升率范围比较得到第一比较结果，并根据第一比较结果调节加热参数位于第一预设参数范围。其中，不同的第一比较结果对应的第一预设参数范围不同。完成了第一加热阶段后，获取第二加热阶段的当前温度值以得到第二温度值，将第二温度值与主设定温度值和第二预设阈值的差值、第二温度上升率和第二主设定上升率范围比较以得到第二比较结果，并根据第二比较结果调节加热参数位于第二预设参数范围。完成了第二阶段的加热后，获取当前温度值为第三温度值，获取当前温度上升率为第三温度上升率，将第三温度值与主设定温度值第三主设定上升率范围得到第三比较结果，并根据第三比较结果调节加热参数位于第三预设参数范围。因此根据不同加热阶段的当前温度值、当前温度上升率和预设的主设定参数比较以将加热参数设置于对应的预设加热参数范围，以精准控制每一个加热阶段的升温过程，从而实现精准升温控制。

在一些实施例中，参照图5，步骤S310可以包括但不限于包括步骤S311至步骤S313。

S311、若第一温度值小于主设定温度值与第一预设阈值的差值，控制实时设定温度值位于第一预设温度范围；

S312、若第一温度值大于或等于主设定温度值与第一预设阈值的差值并且第一温度上升率大于第一主设定上升率范围的上限值，不调节加热参数；

S313、若第一温度值大于或等于主设定温度值与第一预设阈值的差值并且第一温度上升率小于第一主设定上升率范围的下限值，进入第二加热阶段。

当进入第一加热阶段时，获取第一温度值，需要判断第一温度值是否大于或等于主设定温度值和第一预设阈值的差值，也即检测第一加热阶段的当前温度值是否上升到第一加热阶段需要的温度值。由于整个过程的温度需要上升到主设定温度，所以不同阶段上升到的温度值时是不同的。因此需要判断第一温度值是否大于或等于主设定温度值和第一预设阈值的差值，则进一步判断第一温度上升率是否小于第一预设温度上升率范围的下限值，从而判断第一加热阶段是否已结束，若是则进行第二加热阶段，也即表示当前的加热参数可以实现高速升温，无需在当前加热阶段进行加热参数调节。若第一温度值小于主设定温度值和第一预设阈值的差值，则表还未达到示第一加热阶段结束的温度值要求，则需要继续检测直到第一温度值大于或等于主设定温度值和第一预设阈值的差值。若检测第一温度值小于主设定温度值和第一预设阈值的差值，但是第一温度上升率大于第一预设温度上升率范围的上限值，则需要将实时设定温度值位于第一预设温度范围，以将温度上升率降低下来，实现第一加热阶段的高速升温且部分抑制超温。

例如，若第一预设阈值为30℃，第一预设温度上升率范围为0.3℃/S～0.5℃/S，所以需要判断第一温度值是否大于主设定温度值减去30℃，第一温度上升率是否小于0.3℃/S。若第一温度值大于或等于主设定温度值减去30℃，同时第一温度上升率是否小于0.3℃/S，若否则继续控制实时设定温度值位于第一预设温度范围，实现高速升温；若是则进入第二加热阶段。

在一些实施例中，主设定参数还包括：第二预设阈值和第二主设定上升率范围，第二预设参数范围包括：第二预设温度范围和第二预设温度上升率范围第二主设定上升率范围。其中，第一预设阈值大于第二预设阈值，第二主设定上升率范围的上限值小于第一主设定上升率范围的上限值。

参照图6，加热参数还包括温度爬坡斜率，步骤S320可以包括步骤S321和步骤S323。

S321、若第二温度值小于主设定温度值和第二预设阈值的差值，控制第二温度值位于第二预设温度范围，温度爬坡斜率位于第二预设温度上升率范围；

S322、若第二温度值大于或等于主设定温度值与第二预设阈值的差值并且第二温度上升率大于第二主设定上升率范围的上限值，不调节加热参数；

S323、若第二温度值大于或等于主设定温度值与第二预设阈值的差值并且第二温度值上升率小于第二主设定上升率范围的下限值，进入第三加热阶段。

当进入第二加热阶段时，需要以第二主设定上升率范围对实时设定温度进行爬坡设定，从而达到中速升温。此时需要判断第二温度值是否大于或等于主设定温度值和第二预设阈值的差值，也即检测第二加热阶段的当前温度值是否上升到第二加热阶段结束需要的温度值。若否则表示还未达到第二加热阶段结束的温度值要求，则需要继续检测直到第二温度值大于或等于主设定温度值和第二预设阈值的差值。若是则表示即将完成第二加热阶段，需要进一步判断第二温度上升率是否小于第二主设定上升率范围的下限值。若第二温度上升率小于第二主设定上升率范围的下限值，则进入下一加热阶段，也即进入第三加热阶段，也表示当前的加热参数可以实现中速升温，无需在当前加热阶段进行加热参数调节。若第二温度上升率大于第二预设温度上升率上限值则需要将实时设定温度值位于第二预设温度范围，温度爬坡斜率位于第二预设温度上升率范围，以将温度上升率范围降低下来，实现第二加热阶段的中速升温且主要抑制超温。

其中，在进入第二加热阶段时，需要判断第二温度值是否到达主设定温度值，若到达则表示升温到的当前温度值符合要求，则继续以主设定温度值作为实时设定温度值，以实现恒温控制。

例如，若第二预设阈值为10℃，第二主设定上升率范围为0.06℃/S-0.1℃/S，第二预设温度上升率范围为0.1℃/S～0.2℃/S。因此，进入第二加热阶段，需要判断第二温度值是否大于或等于主设定温度值减去10℃，若否则一直检测到第二温度值大于或等于主设定温度值减去10℃。若是则表示达到第二加热阶段结束的温度上升要求，需要进一步判断第二温度上升率是否小于0.06℃/S，若第二温度上升率小于0.06℃/S，则进入下一加热阶段，也即进入第三加热阶段。否则继续控制实时设定温度值位于第二预设温度范围，并控制温度爬坡斜率位于0.1℃/S～0.2℃/S，从而实现第二加热阶段的中速升温。

在一些实施例中，第三预设参数范围包括：第三预设温度范围和第三预设上升率范围，其中，第三预设上升率范围的上限值小于第二预设温度上升率范围的上限值。参照图7，步骤S330可以包括但不限于包括步骤S331和步骤S332。

S331、若第三温度值等于或大于主设定温度值，设置主设定温度值为实时设定温度值；

S332、若第三温度值小于主设定温度值，控制第三温度值位于第三预设温度范围，温度爬坡斜率位于第三预设温度上升率范围。

需要说明的是，完成第二加热阶段后，进入第三加热阶段，获取第三加热阶段的当前温度值为第三温度值，且第三加热阶段为低速加热阶段。因此，需要判断第三温度值是否大于或等于主设定温度值，若是则表示当前升温控制的温度值已达到要求，所以应以主设定温度值作为实时设定温度值，以保持温度。若否则表示当前温度值没有达到主设定温度值，则控制第三温度值位于第三预设温度范围，且控制温度爬坡斜率位于第三预设温度上升率范围，以实现低速升温。

例如，主设定温度值为100℃，第三预设温度上升率范围为0.03℃/S～0.05℃/S，则在第三温度值小于100℃时，控制第三温度值位于第三预设温度范围，且控制温度爬坡率位于0.03-0.05℃/S内，以采用低速升温方式将温度值达到主设定温度值。

在一些实施例中，预设温度阈值包括：第三预设阈值和第四预设阈值，第三预设阈值小于第四预设阈值，加热器和加热控制器之间设置有温度控制器和硬件电路接触器，温度控制器用于获取加热器所在环境的当前温度值，硬件电路接触器用于控制加热器启动。其中，参照图8，步骤S400可以包括但不限于包括步骤S410和步骤S420。

S410、若当前温度值超过主设定温度值与第三预设阈值的和值，关闭温度控制器，以调节实时设定温度值；

S420、若当前温度值超过主设定温度值与第四预设阈值的和，关闭硬件电路接触器。

需要说明的是，为了防止在升温过程温度过高，从而影响硅片和载盘的温度稳定，则需要进行超温保护。因此将当前温度值与主设定温度值和第三预设阈值的和值进行比较以得到第三比较结果，当前温度值和主设定温度值和第四预设阈值的和值进行比较以得到第四比较结果，并根据第三比较结果、第四比较结果控制温度控制器和硬件电路接触器关闭，从而降低温度，以实现超温保护。

其中，温度控制器是整个加热控制装置的控制器，可以获取温度检测器反馈的当前温度值，也可以通过模拟信号控制电力调整器，且温度控制器与加热控制器采用EtherCAT通信方式交换数据。因此，在当前温度值超过主设定温度值和第三预设阈值的和值时，关闭温度控制器，以实现超温保护。其中，硬件电路接触器为直接控制加热器进行加热工作，硬件电路接触器不仅能控制相线通断，还能同时控制零线通断，以防止零线对地的残余电压对加热器的加热控制造成干扰。因此，在当前温度值超过主设定温度值与第四预设阈值的和值，关闭硬件电路接触器，也即关闭加热器不再进行加热，以使超温范围控制在一定范围内。

其中，若关闭硬件电路接触器和温度控制器后，需要实时检测当前温度值是否小于主设定温度值与第五预设阈值的和值，或当前温度值小于主设定温度值与第六预设阈值的和值。若当前温度值小于主设定温度值和第五预设阈值的和，则启动硬件电路控制器，然后继续检测当前温度值小于主设定温度值和第六预设阈值的和值，则回复温度控制器的启动。

例如，若第三预设阈值为2.5℃，第四预设阈值为4.5℃，第五预设阈值为3℃，第六预设阈值为1.5℃。因此在加热升温阶段，获取当前温度值是否大于或等于主设定温度值加上2.5℃，若是则关闭加热温度控制器。若继续检测当前温度值超过主设定温度值加上4.5℃，则断开硬件电路接触器，进入全面超温保护措施。关闭加热温度控制器和硬件电路接触器后，获取当前温度值是否小于主设定温度值加上3℃，若是则重新接通硬件电路接触器，然后继续检测当前温度值是否小于主设定温度值加上1.5℃，若是则重新开启温度控制器。因此，通过设置超温保护措施，以使超温控制在一定范围，使得温度控制更加稳定。

另外，参照图1，本发明实施例还公开了一种透明导电膜PVD腔体的加热控制装置，包括：

加热器100，用于对腔体以预设的加热参数进行加热；

硬件电路接触器200，用于控制加热器供电启动或关闭；

电力调整器300，用于控制加热器的供电时间的占空比，以调节加热参数；

温度检测器400，用于获取加热器所处区域的当前温度值；

温度控制器500，用于对温度检测器采集的当前温度值进行处理和计算，以输出至电力调整器；

加热控制器600，用于控制加热器的加热参数位于预设参数范围；其中，加热控制器600的运行步骤上述图2中的步骤S100至步骤S400，具体为：

接收启动指令以预设的加热参数启动加热器进行加热，并获取初始温度值，加热参数包括实时设定温度值；

根据初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，并获取当前温度上升率和当前温度值，主设定参数包括主设定温度值；

根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于对应的预设加热参数范围；

若当前温度值超过主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制加热器供电关闭或调节实时设定温度值。

通过加热控制器600接收启动指令控制加热器100以预设的实时设定温度值和温度爬坡斜率进行加热，然后获取初始温度值，并根据初始温度值和预设的主设定参数动态调节实时设定温度值，则加热器以实时设定温度值开始加热。由于在加热过程中，需要根据当前温度上升率、当前温度值和主设定参数调节加热参数位于预设加热参数范围，以实现精准的升温控制，使得当前温度上升率和当前温度值能够满足预设的主设定参数。同时在加热过程中，防止超温现象影响了硅片和载盘的温度稳定，所以当前温度值超过主设定温度值和预设温度阈值的和值，控制加热器100供电关闭或动态调节实时设定温度值，以抑制超温。

需要说明的是，加热控制器600还连接有上位机700，且上位机700可以将加热控制器600反馈的当前温度值、加热参数和主设定参数进行显示。其次，加热控制器600可以获取温度检测器400反馈的当前温度值，且可以获取电力调整器300的故障报警信息，同时可以设定温度控制器500的预设的加热参数，且与上位机700之间采用ADS通信方式交换数据。加热控制器600还与温度控制器500之间采用EtherCAT通信方式交换数据。

温度控制器500是整个加热控制装置的控制器，可以获取温度检测器400反馈的当前温度值，也可以通过模拟信号控制电力调整器300，且可以控制电源供给，且温度控制器500与加热控制器600采用EtherCAT通信方式交换数据。

温度检测器400为温度传感器，检测当前温度值并反馈给温度控制器500。

电力调整器300控制加热器100供电时间的占空比。电力调整器300由温度控制器500通过模拟量信号控制，且故障报警信号可以直接通过IO系统传输至加热控制器600。

硬件电路接触器200直接控制加热器100进行加热工作，且硬件电路接触器200不仅能控制相线通断，还能同时控制零线通断，以防止零线对地的残余电压对加热器100的加热控制造成干扰。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，其特征在于，应用于加热控制器，包括：

接收启动指令以预设的加热参数启动加热器进行加热，并获取初始温度值，所述加热参数包括实时设定温度值；

根据所述初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，并获取当前温度上升率和当前温度值，所述主设定参数包括主设定温度值；其中，所述根据所述初始温度值和预设的主设定温度值确定实时设定温度值，包括：

若所述初始温度值大于所述主设定温度值，确定所述主设定温度值为所述实时设定温度值；

若所述初始温度值小于所述主设定温度值，确定所述初始温度值和所述主设定温度值的平均值为所述实时设定温度值；

根据所述当前温度上升率、所述当前温度值和所述主设定参数调节所述加热参数位于对应的预设加热参数范围；

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制所述加热器供电关闭或调节所述实时设定温度值。

2.根据权利要求1所述的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，其特征在于，加热阶段设置三个阶段，定义第一加热阶段的所述当前温度值为第一温度值，第二加热阶段的所述当前温度值为第二温度值，定义第三加热阶段的所述当前温度值为第三温度值；定义第一加热阶段的所述当前温度上升率为第一温度上升率，定义第二加热阶段的所述当前温度上升率为第二温度上升率，定义第三加热阶段的所述当前温度上升率为第三温度上升率。

3.根据权利要求2所述的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，其特征在于，所述预设加热参数范围包括：第一预设参数范围、第二预设参数范围和第三预设参数范围；所述根据所述当前温度上升率、所述当前温度值和所述主设定参数调节所述加热参数位于对应的预设加热参数范围，包括：

根据所述第一温度值、所述第一温度上升率和所述主设定参数调节所述加热参数位于所述第一预设参数范围；

根据所述第二温度值、所述第二温度上升率和所述主设定参数调节所述加热参数位于所述第二预设参数范围；

根据所述第三温度值、所述第三温度上升率和所述主设定参数调节所述加热参数位于所述第三预设参数范围。

4.根据权利要求3所述的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，其特征在于，所述主设定参数还包括：第一主设定上升率范围和第一预设阈值，所述第一预设参数范围包括：第一预设温度范围，所述根据第一温度值、第一温度上升率和所述主设定参数调节加热参数位于第一预设参数范围，包括：

若所述第一温度值小于所述主设定温度值与所述第一预设阈值的差值，控制所述实时设定温度值位于所述第一预设温度范围；

若所述第一温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第一预设阈值的差值并且所述第一温度上升率大于所述第一主设定上升率范围的上限值，不调节所述加热参数；

若所述第一温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第一预设阈值的差值并且所述第一温度上升率小于所述第一主设定上升率范围的下限值，进入所述第二加热阶段。

5.根据权利要求3所述的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，其特征在于，所述加热参数还包括：温度爬坡斜率；所述主设定参数还包括：第二预设阈值和第二主设定上升率范围，所述第二预设参数范围包括：第二预设温度范围和第二预设温度上升率范围，所述根据第二温度值、第二温度上升率和所述主设定参数调节加热参数位于第二预设参数范围，包括：

若所述第二温度值小于所述主设定温度值和所述第二预设阈值的差值，控制所述第二温度值位于所述第二预设温度范围，所述温度爬坡斜率位于所述第二预设温度上升率范围；

若所述第二温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第二预设阈值的差值并且所述第二温度上升率大于所述第二主设定上升率范围的上限值，不调节所述加热参数；

若所述第二温度值大于或等于所述主设定温度值与所述第二预设阈值的差值并且所述第二温度值上升率小于所述第二主设定上升率范围的下限值，进入所述第三加热阶段。

6.根据权利要求5所述的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，其特征在于，所述第三预设参数范围包括：第三预设温度范围和第三预设温度上升率范围，所述根据第三温度值、第三温度上升率和所述主设定参数调节加热参数位于第三预设参数范围，包括：

若所述第三温度值等于或大于所述主设定温度值，设置所述主设定温度值为所述实时设定温度值；

若所述第三温度值小于所述主设定温度值，控制所述第三温度值位于所述第三预设温度范围，所述温度爬坡斜率位于所述第三预设温度上升率范围。

7.根据权利要求1至6任一项所述的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法，其特征在于，所述预设温度阈值包括：第三预设阈值和第四预设阈值，所述第三预设阈值小于所述第四预设阈值，所述加热器和所述加热控制器之间设置有温度控制器和硬件电路接触器，所述温度控制器用于对温度检测器采集的温度数据进行处理与计算以得到当前温度值，所述硬件电路接触器用于控制所述加热器供电启动或关闭；所述若所述当前温度值超过所述主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制所述加热器供电关闭和调节所述实时设定温度值，包括：

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与所述第三预设阈值的和值，关闭所述温度控制器，以调节所述实时设定温度值；

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与所述第四预设阈值的和值，关闭所述硬件电路接触器。

8.一种透明导电膜PVD腔体的加热控制装置，其特征在于，包括：

加热器，用于对腔体以预设的加热参数进行加热；

硬件电路接触器，用于控制所述加热器供电启动或关闭；

电力调整器，用于控制所述加热器的供电时间的占空比，以调节所述加热参数；

温度检测器，用于获取加热器所处区域的当前温度值；

温度控制器，用于对所述温度检测器采集的当前温度值进行处理和计算，以输出至所述电力调整器；

加热控制器，用于控制所述加热器的加热参数位于预设参数范围；其中，所述加热控制器的运行步骤如下：接收启动指令以预设的加热参数启动加热器进行加热，并获取初始温度值，所述加热参数包括实时设定温度值；

根据所述初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，并获取当前温度上升率和当前温度值，所述主设定参数包括主设定温度值；其中，所述根据所述初始温度值和预设的主设定参数确定实时设定温度值，包括：

若所述初始温度值大于所述主设定温度值，确定所述主设定温度值为所述实时设定温度值；

若所述初始温度值小于所述主设定温度值，确定所述初始温度值和所述主设定温度值的平均值为所述实时设定温度值；

根据所述当前温度上升率、所述当前温度值和所述主设定参数调节所述加热参数位于对应的预设加热参数范围；

若所述当前温度值超过所述主设定温度值与预设温度阈值的和值，控制所述加热器供电关闭或调节所述实时设定温度值。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的透明导电膜PVD腔体的加热控制方法。