一种用于APCVD背封炉orifice检测报警的装置

技术领域

本发明涉及一种用于APCVD背封炉orifice检测报警的装置，用于检测和报告orifice旋转状态。

背景技术

硅材料是制造超大规模集成电路的主要衬底材料，随着半导体行业的飞速发展，对设备的要求也越来越高，越来越严格，设备的维护与维修也成为硅片产业重要的一部分。对于设备的维修方面更快更有效的使设备能够运行起来才是提高产量的重要途径之一。由于APCVD设备气源为SiH

而对于orifice的维修主要工作在于更换弹簧与维修测试板，其中更换弹簧保证弹簧正常转动，粉尘不会堵塞管路；维修或更换测试板以保证PLC不会报警，由于测试板上芯片数量比较多，维修起来比较麻烦，又由于每一块测试板价格需要5000人民币，而使用寿命在半年到一年之间，造成大量成本浪费，记录数据显示，平均每周由于orifice报警引起的维修次数为5次。如果orifice没有AC24V输出给PLC，造成PLC持续报警，设备无法开气沉积，生产中断。由于此类故障不好查找问题，多数半导体厂家采用短接orifice输出给PLC信号或者直接不用报警装置，待产品质量问题后查看旋转状态来解决，但是当越来越多信号被短接，直至剩余一个或者没有正常使用的，造成更大的维修难题。并且虽然orifice信号被短接，但是由于orifice检测传感器放置在下方，人为不能查看扇叶是否旋转。

发明内容

为了实现orifice的报警并且不影响机台运行，本发明提出一种用于APCVD背封炉orifice检测报警的装置，跳过PLC的信号转换，增加该装置取代测试板，以达到机台原有的监测与报警目的，并且杜绝维修或者更换orifice测试板的发生。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于APCVD背封炉orifice检测报警的装置，该装置包括整流桥、降压稳压开关电源、电压调节器、单片机、继电器、光电传感器、蜂鸣器；整流桥将机台24V交流电源转化为24V直流电分别供给至降压稳压开关电源和继电器；降压稳压开关电源输出端连接电压调节器，降压稳压后的直流电经电压调节器调节后供给至单片机；单片机连接固定在orifice上的光电传感器，处理来自传感器的信号数据；单片机上设有区分多个orifice报警状态的指示灯，单片机将处理后的信号输出给继电器；继电器连接并控制蜂鸣器。

优选地，所述orifice的数量为6-8个，单片机上设有分别与各个orifice对应的指示灯。

优选地，在单片机上预留有串口。所述串口的数量可以为两个或两个以上。

优选地，所述降压稳压开关电源输出端电压为5V。经电压调节器调节后电压为3.3V。

本发明的优点在于：

本发明独立于机台之外，对机台没有影响。

本发明为单片机控制，价格低，运行稳定，装置为低压控制，安全性高。

本发明杜绝了orifice测试板的购买与维修，降低了生产成本。

本发明选用了带有指示灯的蜂鸣器，更直观的显示了报警状态。

本发明杜绝了由于orifice测试板问题导致的PLC报警不断，从而影响生产问题的发生。

本发明在检测汇报orifice旋转状态时，可依据修改程序中检测时间来实现灵敏度调节。

本发明在机台stop deposition时自动关闭，当start deposition时自动开启。

本发明预留有串口，可以更改程序与读取数据，后期可做扩展与通讯，进行发给上位机，与其他机台进行联机，实现洁净间外监控，保证洁净间环境。

附图说明

图1为orifice的结构示意图(a为orifice的主视图，b为orifice的侧视图)。

图2为本发明装置的结构示意图。

图3为本发明装置的一个具体实施方式的结构示意图。

图4为本发明装置的控制过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。

作为本发明的装置的安装载体的orifice是APCVD设备中常用的部件。如图1所示，orifice具备传感器挡片11、清洁管路用弹簧12、光电传感器13、orifice旋转电机14、orificeAC24V进电航空插头15等零件，其中光电传感器13连接固定在orifice上的传感器挡片11上。

如图2所示，本发明的用于APCVD背封炉orifice检测报警的装置包括：输入AC24V进电1、整流桥2、降压稳压开关电源3、电压调节器4、串口5、单片机6、光电传感器7、继电器8、蜂鸣器9；整流桥2将机台24V交流电源1转化为24V直流电分别供给至降压稳压开关电源3和继电器8；降压稳压开关电源3输出端连接电压调节器4，降压稳压后的直流电经电压调节器4调节后供给至单片机6；单片机6连接固定在orifice上的光电传感器7，处理来自光电传感器7的信号数据；单片机6上设有区分多个orifice报警状态的指示灯10，单片机将处理后的信号输出给继电器8；继电器8连接并控制蜂鸣器9。

其中orifice的数量为6-8个，相应地，在单片机上设有分别与各个orifice对应的指示灯。在单片机上可以预留有两个或两个以上串口5。可以更改程序与读取数据，后期可做扩展与通讯，进行发给上位机，与其他机台进行联机，实现洁净间外监控，保证洁净间环境。

如图3所示，作为本发明的一个具体实施方式，通过整流桥将机台AC24V转化为DC24V供电，其中DC24V电源一路用以供给DC24V蜂鸣器，另一路作为输入电压供给降压稳压开关电源LM2575；通过降压稳压开关电源LM2575输出DC5V电源，作为电压调整器RT9193的输入电压；通过电压调整器RT9193输出DC3.3V用以供给单片机模块stm32f103c8t6，光电传感器传感器连接到机台orifice上(图2中只给出一路作为说明)，光电传感器检测orifice状态，且光电传感器与装置通过航空插头进行连接，在进行日常PM时可进行方便拆卸；光电传感器检测到orifice旋转状态挡住或者未挡住后，将信号传递给单片机模块stm32f103c8t6，单片机模块stm32f103c8t6经过处理信号，假如orifice弹簧正常旋转，则报警指示灯不亮，DC24V蜂鸣器不响，假如orifice弹簧旋转状态不对，在传感器常开或者常闭状态超过10s，则报警指示灯对应的orifice指示灯变亮，相应的机台前面DC24V蜂鸣器发出报警，提示生产人员查看更换orifice。

本发明的装置的操作步骤为：

1、将光电传感器固定在orifice上，并通过航空插头与装置中的单片机模块相连。

2、装置输入AC24V进电与机台任意一组orifice旋转电机AC24V进电进行并联。

3、机台开始沉积后orifice开始旋转，观察装置蜂鸣器状态，若10s内蜂鸣器报警，则查看LED指示灯对应orifice拆卸并更换此orifice。

4、机台停止沉积后，orificeAC24V进电断电，旋转停止，相应的装置进电断，蜂鸣器不会报警，重新开始沉积后，装置自动开启。

本发明的装置的程序流程图如图4所示，传感器对orifice旋转状态进行检测，并将信号传递给单片机，单片机MCU进行读I/O，如果结果为1，则代表传感器被挡住，则自复位时间继电器进行自复位，假如自复位时间继电器在10s内进行了自复位，则线程结束，进行下一次MCU读取I/O，假如自复位时间继电器在10s内未进行自复位，则说明orifice旋转异常，继电器闭合，蜂鸣器报警，LED灯显示报警orifice对应序号。

本发明的装置通过用光电传感器检测orifice的旋转状态，将信号传递给单片机，单片机处理数据完成后，以LED灯与蜂鸣器更为直观的显示报警状态，提醒机台看护人员查看并更换orifice。并且机台沉积停止时，由于装置进电采用与orifice并联使用方式，所以装置不会在停止沉积时进行报警，不会打扰生产人员。本发明节约了购买维修测试板的成本，减少了停机时间，提高了产品收率。