TWI550221B - 控制閥模組與測漏監控系統 - Google Patents

Description

控制閥模組與測漏監控系統

本發明是有關於一種控制閥模組與監控系統，且特別是有關於一種控制閥模組與使用此控制閥模組的測漏監控系統。

在半導體製程中，大多會利用化學溶液或氣體來清洗或平坦化半導體元件，其中化學溶液或氣體通常是透過管路系統輸送至清洗或平坦化半導體元件的站位，且管路系統上設置有控制閥模組，用以導通或阻斷管路。

一般來說，控制閥模組是由控制閥組件、連通管件以及固定螺桿組合而成，其中固定螺桿穿過控制閥組件與連通管件以固定前述兩者，進而防止化學溶液或氣體洩漏至外界。然而，穿過控制閥組件與連通管件的內部的固定螺桿可能會受化學溶液或氣體的腐蝕而斷裂，使得控制閥組件與連通管件鬆脫開來，甚而造成化學溶液或氣體洩漏至外界。每一次發生化學溶液或氣體洩漏至外界的狀況時，廠房不僅需停機維修造成了製程的中斷，搶救維修人員也需冒著風險進行搶修。

本發明提供一種控制閥模組，可防止流體洩露至外界。

本發明提供一種測漏監控系統，可用以監測流體是否自控制閥模組洩露至外界。

本發明提出一種控制閥模組，包括載座、連通管、閥箱以及固定結構。連通管設置於載座上。閥箱連接連通管，用以導通或阻斷連通管，其中連通管位於載座與閥箱之間。固定結構包括框架以及壓力感測元件。框架固定閥箱與連通管於載座上。壓力感測元件連接框架並與閥箱相抵接，其中閥箱位於連通管與壓力感測元件之間。

在本發明的一實施例中，上述的控制閥模組更包括傳輸線，電性耦接壓力感測元件。

在本發明的一實施例中，在上述的框架固定閥箱與連通管於載座時，框架施加預力於壓力感測元件而使壓力感測元件所測得的壓力值為定值。

在本發明的一實施例中，在上述的框架固定閥箱與連通管於載座時，框架施加預力於壓力感測元件，且在流體通過連通管時，連通管透過閥箱以施加作用力於壓力感測元件上，使壓力感測元件所測得的壓力值反應出相消減後的預力與作用力，且壓力值為定值。

在本發明的一實施例中，上述的閥箱具有控制閥，用以 導通或阻斷連通管。

本發明提出一種測漏監控系統包括至少一個前述的控制閥模組、流體供應單元以及中控單元。流體供應單元連接連通管。中控單元電性耦接流體供應單元，以控制流體供應單元輸送或停止輸送流體至連通管。

在本發明的一實施例中，上述的測漏監控系統更包括中繼單元，電性耦接壓力感測元件與中控單元。中繼單元適於接收接壓力感測元件所測得的壓力值以回傳至中控單元。

在本發明的一實施例中，上述的控制閥模組更包括傳輸線，電性耦接壓力感測元件與中繼單元。

在本發明的一實施例中，上述的閥箱具有控制閥，中控單元適於透過中繼單元以控制控制閥導通或阻斷連通管。

基於上述，本發明的控制閥模組可利用固定結構以將連通管與閥箱牢固地固定在載座上，從而避免流體洩漏至外界。另一方面，固定結構設置有抵接閥箱的壓力感測元件，用以偵測控制閥模組的壓力變化，其中在未有流體洩漏至外界時，壓力感測元件所測得的壓力值為定值。由於本發明的測漏監控系統整合了前述控制閥模組，因此壓力感測元件所測得的壓力值可傳送至測漏監控系統的中控單元。一旦，壓力感測元件所測得的壓力值有所變化而不再處於定值時，中控單元便會發出警報以通知工作人員前往現場排除流體外洩的狀況，或者是透過中繼單元控制閥箱的控制閥阻斷連通管，並同時控制流體供應單元停止輸送流體至 連通管，以自動排除流體外洩的狀況。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧測漏監控系統

11‧‧‧流體供應單元

12‧‧‧中控單元

13‧‧‧管路

14‧‧‧中繼單元

100‧‧‧控制閥模組

110‧‧‧載座

120‧‧‧連通管

121‧‧‧流道

121a、121b‧‧‧內壁面

130‧‧‧閥箱

131‧‧‧控制閥

131a‧‧‧端部

140‧‧‧固定結構

141‧‧‧框架

141a‧‧‧架體

141b‧‧‧蓋體

142‧‧‧壓力感測元件

143、144‧‧‧鎖固件

150‧‧‧傳輸線

F1‧‧‧預力

F2‧‧‧作用力

L‧‧‧流體

圖1是本發明一實施例的控制閥模組的示意圖。

圖2是本發明一實施例的測漏監控系統的示意圖。

圖1是本發明一實施例的控制閥模組的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，控制閥模組100包括載座110、連通管120、閥箱130以及固定結構140，其中控制閥模組100可應用於半導體製程設備中用以輸送化學溶液或氣體等流體L的管路系統，且適於控制化學溶液或氣體等流體L的流量，或者是在必要時中斷化學溶液或氣體等流體L的輸送。

連通管120設置於載座110上，且具有供化學溶液或氣體等流體L通過的流道121。閥箱130連接連通管120，且具有控制閥131。此處，連通管120可具有與流道121相連通以供控制閥131移入或移出的開孔122，其中控制閥131的端部131a穿過開孔122，且略微突出流道121的內壁面121a，但本發明不限於此。在其他實施例中，穿過開孔122的端部131a也可以與流道121的 內壁面121a相切齊。此外，視製程的需求，可藉由調整控制閥131的端部131a移入流道121的深度來控制通過流道121的化學溶液或氣體等流體L的流量。甚至，在必要時使控制閥131的端部131a與流道121的內壁面121b相抵接，以完全阻斷流道121，從而中斷化學溶液或氣體等流體L的輸送。就結構配置上而言，連通管120例如是位於載座110與閥箱130之間，或稱連通管120被夾持於載座110與閥箱130之間。

固定結構140包括框架141以及壓力感測元件142，其中框架141可包括架體141a與蓋體141b。連通管120與閥箱130被限位於架體141a內，其中架體141a與蓋體141b例如是透過鎖固件143而固定在一起，且在蓋體141b鎖固於架體141a後，可將連通管120與閥箱130牢固地固定在載座110上，藉以防止連通管120與閥箱130鬆脫開來。另一方面，架體141a例如是透過鎖固件144以固定於載座110上。

詳細而言，壓力感測元件142連接蓋體141b，且在蓋體141b鎖固於架體141a後與閥箱130相抵接。此時，閥箱130例如是位於連通管120與壓力感測元件142之間，或稱閥箱130被夾持於連通管120與壓力感測元件142之間。在框架141固定閥箱130與連通管120於載座110時，框架141的蓋體141b會施加預力F1於壓力感測元件142而使壓力感測元件142所測得的壓力值為定值。又，在流體L通過連通管120的流道121時，流體L會在流道121內產生壓力，其中前述壓力會轉移到連通管120，使得 連通管120透過閥箱130施加作用力F2於壓力感測元件142上，且預力F1的作用方向與作用力F2作用方向互為反向。因此，壓力感測元件142所測得的壓力值會反應出相消減後的預力F1與作用力F2，且前述壓力值例如是定值。

在壓力感測元件142所測得的壓力值維持定值的情況下，即代表著固定結構140可確實地將載座110、連通管120以及閥箱130固定在一起，藉以降低流體L洩漏至外界的機率。值得一提的是，控制閥模組100更包括電性耦接至壓力感測元件142的傳輸線150，藉以將接壓力感測元件142所測得的數據傳送至終端，以下將有更進一步的說明。

圖2是本發明一實施例的測漏監控系統的示意圖，其中測漏監控系統10例如是整合了如圖1所示控制閥模組100，因此圖2是以方塊示意控制閥模組100，相關於控制閥模組100的技術內容的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。請同時參考圖1與圖2，測漏監控系統10包括至少一控制閥模組100(圖2示意地繪示出六個)、流體供應單元11(圖2示意地繪示出兩個)以及中控單元12，其中流體供應單元11可透過管路13連接控制閥模組100的連通管120，而中控單元12電性耦接(例如，有線電性耦接或無線電性耦接)至流體供應單元11，以控制流體供應單元11輸送或停止輸送流體L至控制閥模組100的連通管120。

另一方面，測漏監控系統10更包括中繼單元14(圖2示意地繪示出兩個)，分別電性耦接至壓力感測元件142與中控單元 12，其中壓力感測元件142例如是透過傳輸線150電性耦接至壓力感測元件142，而中繼單元14可透過有線或無線等方式電性耦接至中控單元12，本發明對此不加以限制。在此，中繼單元14適於接收接壓力感測元件142所測得的壓力值以回傳至中控單元12，而中控單元12例如是廠房控制站內的終端電腦。

在未有流體L洩漏至外界時，壓力感測元件142所測得的壓力值為定值。一旦，壓力感測元件142所測得的壓力值有所變化而不再處於定值時，中繼單元14會先取得相關的數據，再將前述數據傳送至中控單元12。接著，中控單元12會針對前述數據進行判讀的動作，只要前述數據非落在預設的壓力範圍內，便會發出警報以通知工作人員前往現場排除流體L外洩的狀況，或者是透過中繼單元14控制閥箱130的控制閥131阻斷連通管120，並同時控制流體供應單元11停止輸送流體L至連通管120，以自動排除流體L外洩的狀況。

需說明的是，在流體L外洩時，壓力感測元件142可測得的壓力變化的原理是在於：在流體L外洩時，流體L於流道121內所產生的壓力會小於流體L未外洩時流體L於流道121內所產生的壓力，連帶著，轉移到連通管120並透過閥箱130施加於壓力感測元件142上的作用力F2亦隨之消減。因此，在預力F1固定不變的情況下，流體L外洩時的預力F1與作用力F2之間的差值便會隨之增加，使得壓力感測元件142反應出壓力值的變化。舉例來說，在流體L外洩時，壓力感測元件142所測得的壓力值 會大於流體L未外洩時壓力感測元件142所測的壓力值。

綜上所述，本發明的控制閥模組可利用固定結構以將連通管與閥箱牢固地固定在載座上，從而避免流體洩漏至外界。另一方面，固定結構設置有抵接閥箱的壓力感測元件，用以偵測控制閥模組的壓力變化，其中在未有流體洩漏至外界時，壓力感測元件所測得的壓力值為定值。由於本發明的測漏監控系統整合了前述控制閥模組，因此壓力感測元件所測得的壓力值可傳送至測漏監控系統的中控單元。一旦，壓力感測元件所測得的壓力值有所變化而不再處於定值時，中控單元便會發出警報以通知工作人員前往現場排除流體外洩的狀況，或者是透過中繼單元控制閥箱的控制閥阻斷連通管，並同時控制流體供應單元停止輸送流體至連通管，以自動排除流體外洩的狀況。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧控制閥模組

110‧‧‧載座

120‧‧‧連通管

121‧‧‧流道

121a、121b‧‧‧內壁面

130‧‧‧閥箱

131‧‧‧控制閥

131a‧‧‧端部

140‧‧‧固定結構

141‧‧‧框架

141a‧‧‧架體

141b‧‧‧蓋體

142‧‧‧壓力感測元件

143、144‧‧‧鎖固件

150‧‧‧傳輸線

F1‧‧‧預力

F2‧‧‧作用力

L‧‧‧流體

Claims (9)

1. 一種控制閥模組，包括：一載座；一連通管，設置於該載座上；一閥箱，連接該連通管，用以導通或阻斷該連通管，其中該連通管位於該載座與該閥箱之間；以及一固定結構，包括：一框架，固定該閥箱與該連通管於該載座上；以及一壓力感測元件，連接該框架並與該閥箱相抵接，其中該閥箱位於該連通管與該壓力感測元件之間，在該框架固定該閥箱與該連通管於該載座時，該框架施加一預力於該壓力感測元件而使該壓力感測元件所測得的一壓力值為定值。
2. 如申請專利範圍第1項所述的控制閥模組，更包括：一傳輸線，電性耦接該壓力感測元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述的控制閥模組，其中在一流體通過該連通管時，該連通管透過該閥箱以施加一作用力於該壓力感測元件上，使該壓力感測元件所測得的該壓力值反應出相消減後的該預力與該作用力。
4. 如申請專利範圍第1項所述的控制閥模組，其中該閥箱具有一控制閥，用以導通或阻斷該連通管。
5. 一種測漏監控系統，包括：至少一控制閥模組，包括： 一載座；一連通管，設置於該載座上；一閥箱，連接該連通管，用以導通或阻斷該連通管，其中該連通管位於該載座與該閥箱之間；以及一固定結構，包括：一框架，固定該閥箱與該連通管於該載座上；以及一壓力感測元件，連接該框架並與該閥箱相抵接，其中該閥箱位於該連通管與該壓力感測元件之間，在該框架固定該閥箱與該連通管於該載座時，該框架施加一預力於該壓力感測元件而使該壓力感測元件所測得的一壓力值為定值；一流體供應單元，連接該連通管；以及一中控單元，電性耦接該流體供應單元，以控制該流體供應單元輸送或停止輸送一流體至該連通管。
6. 如申請專利範圍第5項所述的測漏監控系統，更包括：一中繼單元，電性耦接該壓力感測元件與該中控單元，該中繼單元適於接收接該壓力感測元件所測得的一壓力值以回傳至該該中控單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述的測漏監控系統，其中該控制閥模組更包括：一傳輸線，電性耦接該壓力感測元件與該中繼單元。
8. 如申請專利範圍第6項所述的測漏監控系統，其中該閥箱 具有一控制閥，該中控單元適於透過該中繼單元以控制該控制閥導通或阻斷該連通管。
9. 如申請專利範圍第5項所述的測漏監控系統，其中在一流體通過該連通管時，該連通管透過該閥箱以施加一作用力於該壓力感測元件上，使該壓力感測元件所測得的該壓力值反應出相消減後的該預力與該作用力。