CN207318293U - 一种半导体制造车间环境监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体制造车间环境监控系统，其结构包括人机交互控制器、监控设备，人机交互控制器通过无线信号和监控设备连接，人机交互控制器、监控设备分别连接220V电源，人机交互控制器包括显示屏、控制器主体、控制按钮、报警器、电源连接口、固定架，控制器主体的前部设有显示屏，显示屏通过卡扣和控制器主体固定，通过设有pm2.5检测器，可以对空气中的pm2.5含量进行实时的监控，有效的防止车间内部pm2.5含量过高对人体造成损害。

Description

一种半导体制造车间环境监控系统

技术领域

本实用新型是一种半导体制造车间环境监控系统，属于环境监控系统领域。

背景技术

半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。半导体中的杂质对电阻率的影响非常大。半导体中掺入微量杂质时，杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态，在禁带中产生附加的杂质能级。例如四价元素锗或硅晶体中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时，杂质原子作为晶格的一分子，其五个价电子中有四个与周围的锗(或硅)原子形成共价结合，多余的一个电子被束缚于杂质原子附近，产生类氢能级。杂质能级位于禁带上方靠近导带底附近。杂质能级上的电子很易激发到导带成为电子载流子。这种能提供电子载流子的杂质称为施主，相应能级称为施主能级。施主能级上的电子跃迁到导带所需能量比从价带激发到导带所需能量小得多。在锗或硅晶体中掺入微量三价元素硼、铝、镓等杂质原子时，杂质原子与周围四个锗(或硅)原子形成共价结合时尚缺少一个电子，因而存在一个空位，与此空位相应的能量状态就是杂质能级，通常位于禁带下方靠近价带处。

现有技术公开申请号为CN201420147566.2的一种半导体制造车间环境监控系统，设置了备用空气取样系统，取样环境记录系统以及数据库，能够记录取样时的环境参数以及历史分析结果，在分析数据出现异常时可以通过比对历史数据以及备用空气取样系统的数据进行判断，并自动进行重新取样，帮助工作人员更准确的监控半导体制造车间的空气环境，以及对事件发生后进行数据分析。但是，现有设备不能检测对人体危害极大的pm2.5，监测的效果较差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种半导体制造车间环境监控系统，以解决现有设备不能检测对人体危害极大的pm2.5，监测的效果较差。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种半导体制造车间环境监控系统，其结构包括人机交互控制器、监控设备，所述人机交互控制器通过无线信号和监控设备连接，所述人机交互控制器、监控设备分别连接220V电源，所述人机交互控制器包括显示屏、控制器主体、控制按钮、报警器、电源连接口、固定架，所述控制器主体的前部设有显示屏，所述显示屏通过卡扣和控制器主体固定，所述显示屏通过电和控制器主体连接，所述显示屏的左边设有控制按钮，所述控制按钮通过螺栓和控制器主体固定，所述控制按钮通过电和控制器主体连接，所述控制按钮的下方设有报警器，所述报警器通过电和控制器主体连接，所述控制器主体的底部设有电源连接口，所述控制器主体的背面设有固定架，所述固定架和控制器主体的为一体化结构，所述固定架为长方形结构，所述固定架的厚度为2mm，所述固定架一共设有2个，所述监控设备包括无线信号发射器、前部箱体、后部箱体、底座，所述前部箱体的右上角处设有无线信号发射器，所述前部箱体的后面设有后部箱体，所述后部箱体的底部和底座连接，所述前部箱体、后部箱体、底座为一体化结构，所述前部箱体、后部箱体、底座均为圆角矩形结构，所述前部箱体的厚度为8cm，所述后部箱体的高度为60cm，所述底座的厚度为4cm，所述底座的底部设有保护橡胶垫，所述前部箱体包括进气口、pm2.5检测器、连接管道、温湿度检测器、空气泵、前部箱体外壳，所述前部箱体外壳的内部设有pm2.5检测器、连接管道、温湿度检测器、空气泵，所述pm2.5检测器、连接管道、温湿度检测器、空气泵通过螺栓和前部箱体外壳固定，所述前部箱体外壳的右部设有进气口，所述进气口、前部箱体外壳为一体化结构，所述进气口通过连接管道和pm2.5检测器、温湿度检测器连接，所述进气口、pm2.5检测器、温湿度检测器通过连接管和空气泵连接，所述空气泵和后部箱体连接，所述pm2.5检测器包括信号输出连接口、保护电容器、检测器主体、透明检测管、半导体激光器、折射镜、聚光镜、光检测器、流量控制器，所述检测器主体的左边设有信号输出连接口，所述检测器主体通过保护电容器和电源连接，所述保护电容器一共设有2个，所述检测器主体的内部设有透明检测管，所述透明检测管的上方设有半导体激光器，所述半导体激光器的输出口的前部设有折射镜，所述折射镜设在透明检测管的上方，所述透明检测管的左部的上下设有聚光镜，所述聚光镜上设有光检测器，所述光检测器通过电和信号输出连接口连接，所述透明检测管的左端设有流量控制器，所述流量控制器和连接管道连接。

进一步的，所述后部箱体包括箱体外壳、进气连接口、排气网、除尘过滤袋、除尘过滤网、上部盖子，所述箱体外壳为长方体结构。

进一步的，所述箱体外壳的厚度为5mm，所述箱体外壳的上部为圆角结构，所述箱体外壳的前部的左下角设有进气连接口，所述进气连接口和空气泵连接。

进一步的，所述箱体外壳的后部设有排气网，所述排气网通过螺栓和箱体外壳固定，所述箱体外壳的内部设有除尘过滤袋。

进一步的，所述除尘过滤袋和进气连接口的后端连接，所述除尘过滤袋的右边设有除尘过滤网。

进一步的，所述除尘过滤网的上部和上部盖子固定连接，所述上部盖子通过螺栓和箱体外壳固定连接。

进一步的，所述聚光镜的内部为镀银光滑表面，所述聚光镜的直径为10cm。

进一步的，通过设有无线信号发射器，在检测设备和控制设备之间使用无线信号进行通讯和控制，可以有效的防止因为使用有线连接导致布线的问题，无线网络由于自身无需布线安装，因而成本非常低廉，同时可以避免因为线路老化导致的安全隐患和维护成本。

进一步的，所述无线信号发射器包括电源模块、232芯片、485芯片、通讯芯片、主控芯片，所述电源模块通过电和232芯片、485芯片、通讯芯片、主控芯片分别连接，所述电源模块、232芯片、485芯片、通讯芯片、主控芯片均通过焊接和PCB底板固定，所述232芯片通过信号连接线和主控芯片连接，所述主控芯片通过信号连接线和485芯片、通讯芯片连接。

有益效果

本实用新型提供一种半导体制造车间环境监控系统的方案，通过设有pm2.5检测器，可以对空气中的pm2.5含量进行实时的监控，有效的防止车间内部pm2.5含量过高对人体造成损害，提高了使用者的工作的安全性，同时防止产品上积尘，提高了产品质量，通过设有无线信号发射器，在检测设备和控制设备之间使用无线信号进行通讯和控制，可以有效的防止因为使用有线连接导致布线的问题，无线网络由于自身无需布线安装，因而成本非常低廉，同时可以避免因为线路老化导致的安全隐患和维护成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种半导体制造车间环境监控系统的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为本实用新型的结构示意图。

图5为本实用新型的结构示意图。

图6为本实用新型的结构示意图。

图7为本实用新型的结构示意图。

图8为本实用新型的结构示意图。

图9为本实用新型的结构示意图。

图10为本实用新型的结构示意图。

图中：人机交互控制器-1、监控设备-2、显示屏-11、控制器主体-12、控制按钮-13、报警器-14、电源连接口-15、固定架-16、无线信号发射器-21、前部箱体-22、后部箱体-23、底座-24、进气口-221、pm2.5检测器-222、连接管道-223、温湿度检测器-224、空气泵-225、前部箱体外壳-226、信号输出连接口-2221、保护电容器-2222、检测器主体-2223、透明检测管-2224、半导体激光器-2225、折射镜-2226、聚光镜-2227、光检测器-2228、流量控制器-2229、箱体外壳-231、进气连接口-232、排气网-233、除尘过滤袋-234、除尘过滤网-235、上部盖子-236、电源模块-211、232芯片-212、485芯片-213、通讯芯片-214、主控芯片-215。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

实施例1

请参阅图1-图2，本实用新型提供一种半导体制造车间环境监控系统方案：人机交互控制器1、监控设备2，所述人机交互控制器1通过无线信号和监控设备2连接，所述人机交互控制器1、监控设备2分别连接220V电源，所述人机交互控制器1包括显示屏11、控制器主体12、控制按钮13、报警器14、电源连接口15、固定架16，所述控制器主体12的前部设有显示屏11，所述显示屏11通过卡扣和控制器主体12固定，所述显示屏11通过电和控制器主体12连接，所述显示屏11的左边设有控制按钮13，所述控制按钮13通过螺栓和控制器主体12固定，所述控制按钮13通过电和控制器主体12连接，所述控制按钮13的下方设有报警器14，所述报警器14通过电和控制器主体12连接，所述控制器主体12的底部设有电源连接口15，所述控制器主体12的背面设有固定架16，所述固定架16和控制器主体12的为一体化结构，所述固定架16为长方形结构，所述固定架16的厚度为2mm，所述固定架16一共设有2个，所述监控设备2包括无线信号发射器21、前部箱体22、后部箱体23、底座24，所述前部箱体22的右上角处设有无线信号发射器21，所述前部箱体22的后面设有后部箱体23，所述后部箱体23的底部和底座24连接，所述前部箱体22、后部箱体23、底座24为一体化结构，所述前部箱体22、后部箱体23、底座24均为圆角矩形结构，所述前部箱体22的厚度为8cm，所述后部箱体23的高度为60cm，所述底座24的厚度为4cm，所述底座24的底部设有保护橡胶垫，所述前部箱体22包括进气口221、pm2.5检测器222、连接管道223、温湿度检测器224、空气泵225、前部箱体外壳226，所述前部箱体外壳226的内部设有pm2.5检测器222、连接管道223、温湿度检测器224、空气泵225，所述pm2.5检测器222、连接管道223、温湿度检测器224、空气泵225通过螺栓和前部箱体外壳226固定，所述前部箱体外壳226的右部设有进气口221，所述进气口221、前部箱体外壳226为一体化结构，所述进气口221通过连接管道223和pm2.5检测器222、温湿度检测器224连接，所述进气口221、pm2.5检测器222、温湿度检测器224通过连接管和空气泵225连接，所述空气泵225和后部箱体23连接，所述pm2.5检测器222包括信号输出连接口2221、保护电容器2222、检测器主体2223、透明检测管2224、半导体激光器2225、折射镜2226、聚光镜2227、光检测器2228、流量控制器2229，所述检测器主体2223的左边设有信号输出连接口2221，所述检测器主体2223通过保护电容器2222和电源连接，所述保护电容器2222一共设有2个，所述检测器主体2223的内部设有透明检测管2224，所述透明检测管2224的上方设有半导体激光器2225，所述半导体激光器2225的输出口的前部设有折射镜2226，所述折射镜2226设在透明检测管2224的上方，所述透明检测管2224的左部的上下设有聚光镜2227，所述聚光镜2227上设有光检测器2228，所述光检测器2228通过电和信号输出连接口2221连接，所述透明检测管2224的左端设有流量控制器2229，所述流量控制器2229和连接管道223连接，所述后部箱体23包括箱体外壳231、进气连接口232、排气网233、除尘过滤袋234、除尘过滤网235、上部盖子236，所述箱体外壳231为长方体结构，所述箱体外壳231的厚度为5mm，所述箱体外壳231的上部为圆角结构，所述箱体外壳231的前部的左下角设有进气连接口232，所述进气连接口232和空气泵225连接，所述箱体外壳231的后部设有排气网233，所述排气网233通过螺栓和箱体外壳231固定，所述箱体外壳231的内部设有除尘过滤袋234，所述除尘过滤袋234和进气连接口232的后端连接，所述除尘过滤袋234的右边设有除尘过滤网235，所述除尘过滤网235的上部和上部盖子236固定连接，所述上部盖子236通过螺栓和箱体外壳231固定连接，所述聚光镜2227的内部为镀银光滑表面，所述聚光镜2227的直径为10cm。

本专利所说的半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。半导体中的杂质对电阻率的影响非常大。半导体中掺入微量杂质时，杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态，在禁带中产生附加的杂质能级。

使用时，首先检查各部分是否稳固连接，确认设备完好之后，将设备放置在合适的位置，连接电源，按下电源按钮，所有工作状态显示灯亮起，表示设备正常，按下控制按钮调节工作状态和工作参数，显示屏可以显示当前的工作状态和工作参数，之后即可开始正常工作，设有pm2.5检测器，可以对空气中的pm2.5含量进行实时的监控，有效的防止车间内部pm2.5含量过高对人体造成损害，提高了使用者的工作的安全性，同时防止产品上积尘，提高了产品质量，通过设有无线信号发射器，在检测设备和控制设备之间使用无线信号进行通讯和控制，可以有效的防止因为使用有线连接导致布线的问题，无线网络由于自身无需布线安装，因而成本非常低廉，同时可以避免因为线路老化导致的安全隐患和维护成本。

本实用新型的人机交互控制器-1、监控设备-2、显示屏-11、控制器主体-12、控制按钮-13、报警器-14、电源连接口-15、固定架-16、无线信号发射器-21、前部箱体-22、后部箱体-23、底座-24、进气口-221、pm2.5检测器-222、连接管道-223、温湿度检测器-224、空气泵-225、前部箱体外壳-226、信号输出连接口-2221、保护电容器-2222、检测器主体-2223、透明检测管-2224、半导体激光器-2225、折射镜-2226、聚光镜-2227、光检测器-2228、流量控制器-2229、箱体外壳-231、进气连接口-232、排气网-233、除尘过滤袋-234、除尘过滤网-235、上部盖子-236、电源模块-211、232芯片-212、485芯片-213、通讯芯片-214、主控芯片-215，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型解决的问题是现有设备不能检测对人体危害极大的pm2.5，监测的效果较差，本实用新型通过上述部件的互相组合，设有pm2.5检测器，可以对空气中的pm2.5含量进行实时的监控，有效的防止车间内部pm2.5含量过高对人体造成损害，提高了使用者的工作的安全性，同时防止产品上积尘，提高了产品质量，通过设有无线信号发射器，在检测设备和控制设备之间使用无线信号进行通讯和控制，可以有效的防止因为使用有线连接导致布线的问题，无线网络由于自身无需布线安装，因而成本非常低廉，同时可以避免因为线路老化导致的安全隐患和维护成本，具体如下所述：

所述pm2.5检测器222包括信号输出连接口2221、保护电容器2222、检测器主体2223、透明检测管2224、半导体激光器2225、折射镜2226、聚光镜2227、光检测器2228、流量控制器2229，所述检测器主体2223的左边设有信号输出连接口2221，所述检测器主体2223通过保护电容器2222和电源连接，所述保护电容器2222一共设有2个，所述检测器主体2223的内部设有透明检测管2224，所述透明检测管2224的上方设有半导体激光器2225，所述半导体激光器2225的输出口的前部设有折射镜2226，所述折射镜2226设在透明检测管2224的上方，所述透明检测管2224的左部的上下设有聚光镜2227，所述聚光镜2227上设有光检测器2228，所述光检测器2228通过电和信号输出连接口2221连接，所述透明检测管2224的左端设有流量控制器2229，所述流量控制器2229和连接管道223连接。

实施例2

请参阅图1-图2，通过设有无线信号发射器21，在检测设备和控制设备之间使用无线信号进行通讯和控制，可以有效的防止因为使用有线连接导致布线的问题，无线网络由于自身无需布线安装，因而成本非常低廉，同时可以避免因为线路老化导致的安全隐患和维护成本。

所述无线信号发射器21包括电源模块211、232芯片212、485芯片213、通讯芯片214、主控芯片215，所述电源模块211通过电和232芯片212、485芯片213、通讯芯片214、主控芯片215分别连接，所述电源模块211、232芯片212、485芯片213、通讯芯片214、主控芯片215均通过焊接和PCB底板固定，所述232芯片212通过信号连接线和主控芯片215连接，所述主控芯片215通过信号连接线和485芯片213、通讯芯片214连接。

通讯芯片采用SIM900A进行无线通信。主控芯片采用STM32作为主控芯片，来控制短信的收发与数据传输的顺利进行。远程终端可以是手机或者上位机的数据中心软件，经过处理之后，储存下来，方便日后的查询。本模块具有低功耗，方便灵活，操作简单并且稳定，掉线之后可以自动连接，运行过程十分稳定，并且成本较低。利用STM32来控制SIM900A芯片，来实现短消息的收发与数据的无线传输。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种半导体制造车间环境监控系统，其结构包括人机交互控制器(1)、监控设备(2)，其特征在于：

所述人机交互控制器(1)通过无线信号和监控设备(2)连接，所述人机交互控制器(1)、监控设备(2)分别连接220V电源；

所述人机交互控制器(1)包括显示屏(11)、控制器主体(12)、控制按钮(13)、报警器(14)、电源连接口(15)、固定架(16)，所述控制器主体(12)的前部设有显示屏(11)，所述显示屏(11)通过卡扣和控制器主体(12)固定，所述显示屏(11)通过电和控制器主体(12)连接，所述显示屏(11)的左边设有控制按钮(13)，所述控制按钮(13)通过螺栓和控制器主体(12)固定，所述控制按钮(13)通过电和控制器主体(12)连接，所述控制按钮(13)的下方设有报警器(14)，所述报警器(14)通过电和控制器主体(12)连接，所述控制器主体(12)的底部设有电源连接口(15)，所述控制器主体(12)的背面设有固定架(16)，所述固定架(16)和控制器主体(12)的为一体化结构，所述固定架(16)为长方形结构，所述固定架(16)的厚度为2mm，所述固定架(16)一共设有2个；

所述监控设备(2)包括无线信号发射器(21)、前部箱体(22)、后部箱体(23)、底座(24)，所述前部箱体(22)的右上角处设有无线信号发射器(21)，所述前部箱体(22)的后面设有后部箱体(23)，所述后部箱体(23)的底部和底座(24)连接，所述前部箱体(22)、后部箱体(23)、底座(24)为一体化结构，所述前部箱体(22)、后部箱体(23)、底座(24)均为圆角矩形结构，所述前部箱体(22)的厚度为8cm，所述后部箱体(23)的高度为60cm，所述底座(24)的厚度为4cm，所述底座(24)的底部设有保护橡胶垫；

所述前部箱体(22)包括进气口(221)、pm2.5检测器(222)、连接管道(223)、温湿度检测器(224)、空气泵(225)、前部箱体外壳(226)，所述前部箱体外壳(226)的内部设有pm2.5检测器(222)、连接管道(223)、温湿度检测器(224)、空气泵(225)，所述pm2.5检测器(222)、连接管道(223)、温湿度检测器(224)、空气泵(225)通过螺栓和前部箱体外壳(226)固定，所述前部箱体外壳(226)的右部设有进气口(221)，所述进气口(221)、前部箱体外壳(226)为一体化结构，所述进气口(221)通过连接管道(223)和pm2.5检测器(222)、温湿度检测器(224)连接，所述进气口(221)、pm2.5检测器(222)、温湿度检测器(224)通过连接管和空气泵(225)连接，所述空气泵(225)和后部箱体(23)连接；

所述pm2.5检测器(222)包括信号输出连接口(2221)、保护电容器(2222)、检测器主体(2223)、透明检测管(2224)、半导体激光器(2225)、折射镜(2226)、聚光镜(2227)、光检测器(2228)、流量控制器(2229)，所述检测器主体(2223)的左边设有信号输出连接口(2221)，所述检测器主体(2223)通过保护电容器(2222)和电源连接，所述保护电容器(2222)一共设有2个，所述检测器主体(2223)的内部设有透明检测管(2224)，所述透明检测管(2224)的上方设有半导体激光器(2225)，所述半导体激光器(2225)的输出口的前部设有折射镜(2226)，所述折射镜(2226)设在透明检测管(2224)的上方，所述透明检测管(2224)的左部的上下设有聚光镜(2227)，所述聚光镜(2227)上设有光检测器(2228)，所述光检测器(2228)通过电和信号输出连接口(2221)连接，所述透明检测管(2224)的左端设有流量控制器(2229)，所述流量控制器(2229)和连接管道(223)连接。

2.根据权利要求1所述的一种半导体制造车间环境监控系统，其特征在于：所述后部箱体(23)包括箱体外壳(231)、进气连接口(232)、排气网(233)、除尘过滤袋(234)、除尘过滤网(235)、上部盖子(236)，所述箱体外壳(231)为长方体结构。

3.根据权利要求1所述的一种半导体制造车间环境监控系统，其特征在于：所述箱体外壳(231)的厚度为5mm，所述箱体外壳(231)的上部为圆角结构，所述箱体外壳(231)的前部的左下角设有进气连接口(232)，所述进气连接口(232)和空气泵(225)连接。

4.根据权利要求1所述的一种半导体制造车间环境监控系统，其特征在于：所述箱体外壳(231)的后部设有排气网(233)，所述排气网(233)通过螺栓和箱体外壳(231)固定，所述箱体外壳(231)的内部设有除尘过滤袋(234)。

5.根据权利要求4所述的一种半导体制造车间环境监控系统，其特征在于：所述除尘过滤袋(234)和进气连接口(232)的后端连接，所述除尘过滤袋(234)的右边设有除尘过滤网(235)。

6.根据权利要求5所述的一种半导体制造车间环境监控系统，其特征在于：所述除尘过滤网(235)的上部和上部盖子(236)固定连接，所述上部盖子(236)通过螺栓和箱体外壳(231)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种半导体制造车间环境监控系统，其特征在于：所述聚光镜(2227)的内部为镀银光滑表面，所述聚光镜(2227)的直径为10cm。