CN216385872U - 低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，包括循环液箱，所述循环液箱内设有第一液位传感器，所述结构还包括设于循环液箱外侧且与循环液箱形成循环液流动回路的液位检测管路，所述液位检测管路由下到上依次设有低液位传感器组和高液位传感器组。通过内置、外置液位传感器测量循环液箱内实时液位，包括内置模拟量信号和外置开关量信号，测量满足高、低温制程的需求，满足循环液箱内特殊液体的测量，同时开关量的传感器外置，与循环液箱外置的管路连接固定，判断循环液箱内液体的具体位置以及便于低液位时的系统保护。

Description

低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构

技术领域

本实用新型涉及半导体生产辅助设备技术领域，尤其涉及一种低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构。

背景技术

半导体温控装置作为生产半导体的辅助设备，在晶圆和液晶面板的制程工艺中需要输出不同的温度，同时在维持温度的过程中需要控制一定的制冷量以抵消工艺过程中的热负荷(例如，半导体加工反应腔、液晶面板加工反应腔)，提供高精度、稳定的循环液入口温度。设备在实际工艺中需要保持恒定的输出温度、流量、液位等信息。

然而，目前系统在运行时温度较低，循环液箱内液体为特殊液体，温度低加上特殊液体，测量及检测难度较大。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，目的是通过内外置传感器的结构方式，便于判断循环液箱内液体位置，降低检测难度。

基于上述目的，本实用新型提供了一种低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，包括循环液箱，所述循环液箱内设有第一液位传感器，所述结构还包括设于循环液箱外侧且与循环液箱形成循环液流动回路的液位检测管路，所述液位检测管路由下到上依次设有低液位传感器组和高液位传感器组。

所述低液位传感器组包括第二液位传感器和设于第二液位传感器上方的第三液位传感器，所述高液位传感器组包括设于第三液位传感器上方的第四液位传感器和设于第四液位传感器上方的第五液位传感器。

所述循环液箱的出液口通过循环液输送管路与循环液箱的进液口连接，所述循环液输送管路上连接有蒸发器，所述蒸发器连接于制冷回路上。

所述循环液输送管路包括循环液出液管路、回液管路和设于循环液出液管路上的循环泵，所述循环液出液管路的出口端与负载设备的进液端连接，负载设备的出液端与回液管路的进口端连接。

所述循环液出液管路上设有出液温度传感器，所述循环液箱内设有加热器，所述出液温度传感器、加热器、第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器及第五液位传感器均与PLC电连接。

所述结构还包括设有显示人机界面的触摸屏，所述触摸屏与PLC电连接。

所述循环液出液管路上还设有流量传感器和压力传感器，所述流量传感器和压力传感器均与PLC电连接。

还包括旁路出液管路和设于旁路出液管路上的第一开关阀，所述旁路出液管路的两端分别与循环液箱和循环液出液管路连接。

所述回液管路上设有回液温度传感器，所述回液温度传感器与PLC电连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过内置、外置液位传感器测量循环液箱内实时液位，包括内置模拟量信号和外置开关量信号，测量满足高、低温制程的需求，满足循环液箱内特殊液体的测量，同时开关量的传感器外置，与循环液箱外置的管路连接固定，判断循环液箱内液体的具体位置。在实际运行时通过温控装置给定温度范围，通过PLC程序控制监测液位，HMI画面显示记录存储。测量在不同温度段，温控装置循环液箱内的液位变化情况，保证温控装置运行在稳定可靠的状态下，满足晶圆或面板生产工艺的需求。

2、本实用新型的结构能够满足在半导体领域，低温领域温控装置液位测量及检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体循环系统的连接结构示意图；

图2为本实用新型循环液箱内外置液位传感器的结构示意图；

图3为本实用新型控制回路框图；

图4为本实用新型循环液箱的结构示意图。

图中标记为：

1、压缩机回路；2、蒸发器；3、循环液箱；4、第一液位传感器；5、旁路出液管路；6、回液管路；7、负载设备；8、出液温度传感器；9、第一开关阀；10、压力传感器；11、第二开关阀；12、流量传感器；13、循环液出液管路；14、循环泵；15、第一回液温度传感器；16、第三开关阀；17、第二回液温度传感器；18、第二液位传感器；19、第三液位传感器；20、第四液位传感器；21、第五液位传感器；22、液位检测管路；23、加热器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图4所示，一种低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，包括循环液箱3，循环液箱3内设有第一液位传感器4，该循环液箱液位检测结构还包括设于循环液箱3外侧且与循环液箱3形成循环液流动回路的液位检测管路22，液位检测管路22由下到上依次设有低液位传感器组和高液位传感器组。循环液箱内设置有低温循环液体，该检测结构通过内置、外置液位传感器测量循环液箱内实时液位，便于判断循环液箱内液体位置，降低了检测难度，保证温控装置运行时的稳定性。

作为一种可选的实施形式，如图2所示，低液位传感器组包括第二液位传感器18和设于第二液位传感器18上方的第三液位传感器19，高液位传感器组包括设于第三液位传感器19上方的第四液位传感器20和设于第四液位传感器20上方的第五液位传感器21。具体而言，液位检测管路为设置在循环液箱外侧的外置管路，在此外置管路上安装了上述第二至第五检测传感器，第二液位传感器为低低液位传感器，第三液位传感器为低液位传感器，第四液位传感器为高液位传感器，第五液位传感器为高高液位传感器，低低液位传感器、低液位传感器、高液位传感器、高高液位传感器作为开关量传感器，有效检测循环液箱内液位状况及高液位、低液位状况。

如图1所示，循环液箱3的出液口通过循环液输送管路与循环液箱3的进液口连接，循环液输送管路上连接有蒸发器2，蒸发器2连接于制冷回路上。制冷回路可采用现有的压缩机回路1，通过蒸发器2可以为循环输送管路提供冷量，用于在循环液体高出目标温度时对循环输送管路内输送的循环液进行降温。

循环液输送管路包括循环液出液管路13、回液管路6和设于循环液出液管路13上的循环泵14，循环液出液管路13的出口端与负载设备7的进液端连接，负载设备7的出液端与回液管路6的进口端连接。负载设备采用现有技术中的结构实现，在此不在过多赘述。为了便于自动化控制循环泵的启闭，可将循环泵与PLC电连接。

如图1所示，为了便于对循环液箱内的液体进行辅助加热，循环液出液管路13上设有出液温度传感器8，循环液箱3内设有加热器23，出液温度传感器8、加热器23、第一液位传感器4、第二液位传感器18、第三液位传感器19、第四液位传感器20及第五液位传感器21均与PLC电连接。循环液液位测量及检测通过PLC程序控制，AI模块采集模拟量传感器(第一液位传感器)，DI模块采集开关量传感器，DO模块控制继电器输出。

该检测结构还包括还包括设有显示人机界面的触摸屏，触摸屏与PLC电连接。在实际运行时通过温控装置给定温度范围，通过PLC程序控制监测液位，HMI画面显示记录存储。

为了便于流量及压力检测，循环液出液管路13上还设有流量传感器12和压力传感器10，流量传感器12和压力传感器10均与PLC电连接。

作为进一步的改进，上述检测结构还包括旁路出液管路5和设于旁路出液管路5上的第一开关阀9，旁路出液管路5的两端分别与循环液箱3和循环液出液管路13连接。循环液出液管路上设置有第二开关阀11，通常状态下，第一开关阀关闭，第二开关阀打开，通过循环出液管及回液管路形成循环输送管路。特殊情况下，可打开第一开关阀，使得循环液箱内的循环液可以通过旁路出液管路流向循环出液管的出液口端，之后流向回液管路。

为了便于检测回液管路上的液体温度，回液管路6上设有回液温度传感器，回液温度传感器与PLC电连接。具体设置时，可在与蒸发器进口端连接的回液管路上设置第一回液温度传感器15，在蒸发器出口端与循环液箱进液口之间的回液管路上设置第二回液温度传感器。

上述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构的控制过程如图3所示，通过PLC的AI模块采集第一液位传感器，通过PLC的运算得到输出对应的值。DI模块单元采集第二至第五液位传感器，DO模块单元控制继电器，以及通讯模块与外部设备连接通讯。PID模块采集出液温度传感器、第一回液温度传感器、第二回液温度传感器，通过PLC的运算处理输出对应的值。温控控制模块采集流量传感器、压力传感器，通过PLC的运算处理输出对应的值。

在实际运行时通过温控装置给定温度范围，通过PLC程序控制监测液位，HMI画面显示记录存储。测量在不同温度段，温控装置循环液箱内的液位变化情况，保证温控装置运行在稳定可靠的状态下，满足晶圆或面板生产工艺的需求。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，包括循环液箱，所述循环液箱内设有第一液位传感器，其特征在于，所述结构还包括设于循环液箱外侧且与循环液箱形成循环液流动回路的液位检测管路，所述液位检测管路由下到上依次设有低液位传感器组和高液位传感器组。

2.根据权利要求1所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，所述低液位传感器组包括第二液位传感器和设于第二液位传感器上方的第三液位传感器，所述高液位传感器组包括设于第三液位传感器上方的第四液位传感器和设于第四液位传感器上方的第五液位传感器。

3.根据权利要求1所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，所述循环液箱的出液口通过循环液输送管路与循环液箱的进液口连接，所述循环液输送管路上连接有蒸发器，所述蒸发器连接于制冷回路上。

4.根据权利要求3所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，所述循环液输送管路包括循环液出液管路、回液管路和设于循环液出液管路上的循环泵，所述循环液出液管路的出口端与负载设备的进液端连接，负载设备的出液端与回液管路的进口端连接。

5.根据权利要求4所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，所述循环液出液管路上设有出液温度传感器，所述循环液箱内设有加热器，所述出液温度传感器、加热器、第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器及第五液位传感器均与PLC电连接。

6.根据权利要求5所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，所述结构还包括设有显示人机界面的触摸屏，所述触摸屏与PLC电连接。

7.根据权利要求5所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，所述循环液出液管路上还设有流量传感器和压力传感器，所述流量传感器和压力传感器均与PLC电连接。

8.根据权利要求4所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，还包括旁路出液管路和设于旁路出液管路上的第一开关阀，所述旁路出液管路的两端分别与循环液箱和循环液出液管路连接。

9.根据权利要求4所述低温半导体温控装置的循环液箱液位检测结构，其特征在于，所述回液管路上设有回液温度传感器，所述回液温度传感器与PLC电连接。

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