基于增强的闭环气体的热交换制造技术

一种温度控制系统，其包括具有进气孔和排气孔的外壳。空气放大器设置在外壳内。气体供应管线通过进气孔连接到空气放大器。气体供应管线向空气放大器供应第一气体流。空气放大器在外壳内将第一气体流放大为第二气体流。第二气体流通过排气孔排出。气体流通过排气孔排出。气体流通过排气孔排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于增强的闭环气体的热交换
优先权主张
[0001]本申请要求于2020年4月20日提交的美国专利申请号No.63/012,697的优先权利益，其全部公开内容都通过引用合并于此。


[0002]本申请总体上涉及温度控制系统的
，并且在多个实施方案中，涉及使用质量流量放大器的基于增强的闭环气体的热交换。

技术介绍

[0003]半导体处理系统通常用于处理用于制造集成电路的半导体晶片。在一个特定的实施例中，冷却电子器件(在低于工厂空气的露点的外壳中)需要将气体从机壳中吹出以避免冰或湿气的形成。
[0004]常规系统使用不含不希望的污染物(例如湿气)的进入气流。热控制是通过气体的变暖或冷却来实现的。热传递是通过气体的比热进行的。因为气体流速相对较低(例如小于30标准升/分钟(slpm))，所以热交换相对效率较低。低流速也导致低的传热系数和受限的散热能力。其它现有的热控制方法使用液体冷却剂或与散热器直接热接触，但是在许多应用中，由于在外壳中存在高电场，这些方法不能使用。
[0005]图1是描述根据现有技术的外壳的横截面的框图。需要热控制的电子部件106设置在外壳102内。进气管108与外壳102相连，并且允许气体在外壳102内流动(例如，吹扫流104)。吹扫流104通过进气管108进入外壳102，并通过排气装置110离开外壳102。然而，排气装置110的孔也限制了吹扫流104，并在外壳102内形成正压。
[0006]这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开主题的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
附图说明
[0007]为了便于识别对任何特定要素或行为的讨论，附图标记中最重要的数字是指首次引入该元素的数字。
[0008]图1示出了根据现有技术的外壳。
[0009]图2是示出根据一示例性实施方案的外壳系统的框图。
[0010]图3是示出根据另一示例性实施方案的外壳系统的框图。
[0011]图4是示出根据另一示例性实施方案的外壳系统的框图。
[0012]图5是示出根据另一示例性实施方案的外壳系统的框图。
[0013]图6是示出根据另一示例性实施方案的外壳系统的框图。
[0014]图7是描述根据一示例性实施方案的示例性空气放大器的横截面的框图。
[0015]图8是示出根据一示例性实施方案的用于控制外壳中的温度的方法的流程图。
[0016]图9是示出根据另一示例性实施方案的用于控制外壳中的温度的方法的流程图。
[0017]图10是根据示例性实施方案的计算机系统形式的机器的示意图，在该计算机系统中可以执行成组指令用于使机器执行在此讨论的方法中的任何一种或多种。
具体实施方式
[0018]以下描述描述了说明本主题的示例性实施方案的系统、方法、技术、指令序列和计算机程序产品。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本主题的各种实施方案的理解。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或其它的情况下实践本主题的实施方案。示例仅代表可能的变化。除非另有明确说明，否则结构(例如，结构部件，例如模块)是可选的，可以组合或细分，并且(例如，在过程、算法或其他功能中的)操作可以按顺序变化或组合或细分。
[0019]本公开描述了外壳的温度控制系统。例如，电子部件可以在外壳中冷却到低于工厂空气的露点的温度。这需要将空气从外壳中吹出以避免冰或湿气的形成。
[0020]本公开描述了温度控制系统，其包括设置在外壳内部的空气放大器。进入气体不是直接通入外壳，而是进入气体用来驱动空气放大器。空气放大器使较大质量流量的气体在外壳内循环。该循环大大增强了来自机壳内部件的热传递。在另一示例性实施方案中，温度控制系统还包括施加到外壳的外壁的加热器。在又一示例性实施方案中，外壳的壁还可以包括热控制元件(例如冷却回路)。在又一示例性实施方案中，温度控制系统包括在外壳内的翅片(或其它表面增加区域)特征，来自空气放大器的气流冲击在该翅片(或其它表面增加区域)特征上。所述翅片被设计为进一步增强所述外壳内的所述部件的传热。
[0021]在一示例性实施方案中，温度控制系统包括具有进气孔和排气孔的外壳。空气放大器设置在外壳内。气体供应管线通过进气孔连接到空气放大器。气体供应管线向空气放大器供应第一气体流。空气放大器在外壳内将第一气体流放大为第二气体流。第二气体流通过排气孔排出。
[0022]图2是示出根据一示例性实施方案的外壳系统200的框图。外壳系统200包括电子部件106、控制器202、气体源204、外壳206、空气放大器208、第一气体流210、增强的吹扫流212、排气装置214和气体供应管线216。
[0023]气体源204通过气体供应管线216向空气放大器208提供第一气体流210。空气放大器208设置在外壳206内，并将第一气体流210放大为增强的吹扫流212。
[0024]空气放大器208是增加或放大空气流量的部件。空气放大器208通过产生均匀的、聚焦的、高速的空气流来移动大量的空气，该空气流吸入周围的空气用于放大的输出。特别地，气体源204使用康达效应来放大空气输出。
[0025]第一气体流210驱动空气放大器208在外壳206内产生增强的吹扫流212。增强的吹扫流212的强度基于第一气体流210的强度。增强的吹扫流212的较大气体速率改善了设置在外壳206内的电子部件106的传热。控制器202耦接到气体源204并控制第一气体流210的速率。因此，控制器202可以通过调节来自气体源204的第一气体流210的速率来增加或减少增强的吹扫流212的强度。在一示例性实施方案中，控制器202控制第一气体流的速率以吹扫外壳206中的污染物。在另一示例性实施方案中，当湿度传感器检测到的湿度大于预定阈值时，控制器202增加第一气体流的速率。
[0026]外壳206还包括排气装置214，以提供用于增强的吹扫流212的出口，从而排出外壳206。在另一个实施方案中，排气装置214包括可调节孔或流量调节器，以控制从排气装置214出来的气体流量。控制器202可以控制排气装置214以增加或减少气体从排气装置214中排出。
[0027]图3是示出根据另一示例性实施方案的外壳系统300的框图。外壳系统300包括电子部件106、控制器202、气体源204、外壳206、空气放大器208、第一气体流210、增强的吹扫流212、排气装置214、气体供应管线216、加热/冷却元件302、压力传感器304及湿度和温度传感器306。
[0028]加热/冷却元件302热耦合到外壳206的外壁308。加热/冷却元件302可以包括热控制部件，例如加热器、温度调节流体、到另一个物体的热传导、或其组合中的一种。
[0029]压力传感器304及湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种温度控制系统，包括：具有进气孔和排气孔的外壳；设置在所述外壳内的空气放大器；以及通过所述进气孔与所述空气放大器耦接的气体供应管线，所述气体供应管线被配置成向所述空气放大器供应第一气体流，所述空气放大器被配置成在所述外壳内将所述第一气体流放大为第二气体流，所述第二气体流通过所述排气孔排出。2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述外壳被配置成接收待设置在所述外壳内的电子部件，所述电子部件的温度部分地基于所述第二气体流的温度。3.根据权利要求1所述的温度控制系统，其还包括：耦接到所述气体供应管线的气体源，所述气体源被配置成将所述第一气体流供应到所述气体供应管线；以及耦合到所述气体源的控制器，所述控制器被配置成控制从所述气体源到所述空气放大器的所述第一气体流的速率。4.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述控制器控制所述第一气体流的速率以吹扫所述外壳的污染物。5.根据权利要求4所述的温度控制系统，其中，所述导热元件包括沿所述第二气体流的路径的方向设置的多个翅片。6.根据权利要求2所述的温度控制系统，其还包括：导热元件，其热耦合到所述电子部件的一部分。7.根据权利要求1所述的温度控制系统，其还包括：耦接到部分地设置在所述外壳内的闭环管的热交换泵，所述热交换泵被配置成使所述闭环管中的导热液体循环；以及设置在所述外壳内的导热元件，所述导热元件热耦合到所述闭环管的一部分。8.根据权利要求7所述的温度控制系统，其还包括：耦接到所述气体供应管线的气体源，所述气体源被配置成将所述第一气体流供应到所述气体供应管线；以及耦合到所述气体源和所述热交换泵的控制器，所述控制器被配置成调节来自所述气体源的所述第一气体流的速率和所述闭环管中的所述导热液体的流量。9.根据权利要求8所述的温度控制系统，其还包括：设置在所述外壳内的压力传感器，所述压力传感器被配置成测量所述外壳内的压力；耦合到所述电子部件的温度传感器，所述温度传感器被配置成测量设置在所述外壳内部的电子部件的温度；以及设置在所述外壳内的湿度传感器，所述湿度传感器被配置成测量所述外壳内的湿度水平，其中所述控制器耦合到所述压力传感器、温度传感器或湿度传感器中的至少一个，所述控制器被配置成基于所述外壳内的压力、所述电子部件的所述温度或所述外壳内的所述湿度水平中的至少一个来调节来自所述气体源的所述第一气体流的速率或所述闭环管中的所述导热液体的流量中的至少一个。10.根据权利要求9所述的温度控制系统，其中，当所述湿度传感器检测到的所述湿度
大于预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：