一种恒温装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种恒温装置及其控制方法，该恒温装置包括外槽体

【技术实现步骤摘要】
一种恒温装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及温度控制
，尤其涉及一种恒温装置及其控制方法
。

技术介绍

[0002]半导体在集成电路
、
消费电子
、
通信系统
、
光伏发电
、
照明
、
大功率电源转换等领域都有广泛应用
。
在半导体湿法刻蚀等工艺中，需要将半导体器件浸入工艺所需的液体介质中，在保持恒温状态下进行化学反应
。
但是，在对工艺槽进行恒温控制的过程中，存在槽体不同位置温差大
、
同一位置温度波动大
、
温控精度低等问题
。
因此，需要对工艺槽的恒温控制技术进行改进
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种恒温装置及其控制方法，采用分区恒温控制策略，改善温差波动，提高温控精度，保持恒温控制稳定性
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种恒温装置，包括外槽体
、
内槽体
、
总控模块
、
介质温度检测模块
、
多组分控模块和多组恒温模块
。
[0006]所述内槽体设于所述外槽体的内部，所述内槽体用于承载液体介质
。
[0007]所述内槽体与所述外槽体之间的空间被拆分为多个恒温控制区域；多组恒温模块一一对应地设于多个恒温控制区域内，每组恒温模块连接一组所述分控模块；多组分控模块分别与所述总控模块电连接
。
[0008]所述介质温度检测模块包括第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述总控模块电连接，所述第一温度传感器的检测端伸入所述内槽体的内部
。
[0009]每组恒温模块包括加热板和第二温度传感器，所述加热板和所述第二温度传感器设于对应的恒温控制区域内
。
[0010]每组分控模块包括分控制器和加热控制器，所述分控制器与所述总控模块
、
所述加热控制器以及对应的第二温度传感器分别电连接，所述加热控制器与对应的加热板电连接
。
[0011]所述第一温度传感器用于检测所述液体介质的第一实时温度值并反馈给所述总控模块；所述总控模块用于根据所述第一实时温度值
、
设定的目标温度值以及第一控制算法计算，获得加热板温度控制值，并将所述加热板温度控制值发送给多个分控制器
。
[0012]所述第二温度传感器用于检测对应的加热板的第二实时温度值并反馈给对应的分控制器，所述分控制器用于根据所述加热板温度控制值
、
所述第二实时温度值以及第二控制算法计算，获得加热功率值，并使所述加热控制器根据所述加热功率值调整所述加热板的加热功率
。
[0013]优选地，所述恒温模块还包括保温层和保护层，所述加热板靠近所述内槽体，所述保护层靠近所述外槽体，所述保温层设于所述加热板与所述保护层之间
。
[0014]优选地，所述保温层为岩棉或陶瓷纤维材质，所述保护层为塑料材质
。
[0015]优选地，所述第二温度传感器内嵌于对应的加热板中，或设于所述内槽体与所述加热板之间，或设于所述加热板与所述保温层之间
。
[0016]优选地，所述恒温装置还包括电源模块
、
人机交互模块和报警模块，所述电源模块
、
所述人机交互模块
、
所述报警模块分别与所述总控模块电连接，所述电源模块用于为所述恒温装置供电，所述人机交互模块用于进行人机交互，所述报警模块用于根据所述总控模块发来的报警控制指令发出报警提示信号
。
[0017]优选地，根据所述第一控制算法，所述加热板温度控制值由下列公式计算获得：
[0018][0019]其中，
T1为所述第一实时温度值，
T2为所述加热板温度控制值，
A、B、C、D、E
均为根据所述目标温度值而设定的系数
。
[0020]优选地，所述第二控制算法为位置式
PID
控制算法；根据所述第二控制算法，所述加热功率值由下列公式计算获得：
[0021]P
＝
k
p
×
e(T)+k
i
×
∑e(T)+k
d
×
Δ
e(T)
[0022]其中，
P
为所述加热功率值，
k
p
为比例系数，
k
i
为积分系数，
k
d
为微分系数，
e(T)
为当前循环周期的温度差值，
∑e(T)
为多个循环周期中温度差值的累计值，
Δ
e(T)
为前一循环周期的温度差值
。
[0023]根据本专利技术的另一面，提供上述恒温装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
[0024]步骤
S1
：检测液体介质的第一实时温度值；
[0025]步骤
S2
：根据所述第一实时温度值
、
设定的目标温度值以及第一控制算法计算，获得加热板温度控制值；
[0026]步骤
S3
：检测各加热板的第二实时温度值；
[0027]步骤
S4
：各分控制器根据所述加热板温度控制值
、
对应加热板的第二实时温度值以及第二控制算法计算，获得对应的加热功率值，并使对应的加热控制器根据所述加热功率值调整对应加热板的加热功率
。
[0028]优选地，根据所述第一控制算法，所述加热板温度控制值由下列公式计算获得：
[0029][0030]其中，
T1为所述第一实时温度值，
T2为所述加热板温度控制值，
A、B、C、D、E
均为根据所述目标温度值而设定的系数
。
[0031]优选地，所述第二控制算法为位置式
PID
控制算法；根据所述第二控制算法，所述加热功率值由下列公式计算获得：
[0032]P
＝
k
p
×
e(T)+k
i
×
∑e(T)+k
d
×
Δ
e(T)
[0033]其中，
P
为所述加热功率值，
k
p
为比例系数，
k
i
为积分系数，
k
d
为微分系数，
e(T)
为当前循环周期的温度差值，
∑e(T)
为多个循环周期中温度差值的累计值，
Δ
e(T)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种恒温装置，其特征在于：包括外槽体
、
内槽体
、
总控模块
、
介质温度检测模块
、
多组分控模块和多组恒温模块；所述内槽体设于所述外槽体的内部，所述内槽体用于承载液体介质；所述内槽体与所述外槽体之间的空间被拆分为多个恒温控制区域；多组恒温模块一一对应地设于多个恒温控制区域内，每组恒温模块连接一组所述分控模块；多组分控模块分别与所述总控模块电连接；所述介质温度检测模块包括第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述总控模块电连接，所述第一温度传感器的检测端伸入所述内槽体的内部；每组恒温模块包括加热板和第二温度传感器，所述加热板和所述第二温度传感器设于对应的恒温控制区域内；每组分控模块包括分控制器和加热控制器，所述分控制器与所述总控模块
、
所述加热控制器以及对应的第二温度传感器分别电连接，所述加热控制器与对应的加热板电连接；所述第一温度传感器用于检测所述液体介质的第一实时温度值并反馈给所述总控模块；所述总控模块用于根据所述第一实时温度值
、
设定的目标温度值以及第一控制算法计算，获得加热板温度控制值，并将所述加热板温度控制值发送给多个分控制器；所述第二温度传感器用于检测对应的加热板的第二实时温度值并反馈给对应的分控制器，所述分控制器用于根据所述加热板温度控制值
、
所述第二实时温度值以及第二控制算法计算，获得加热功率值，并使所述加热控制器根据所述加热功率值调整所述加热板的加热功率
。2.
如权利要求1所述的恒温装置，其特征在于：所述恒温模块还包括保温层和保护层，所述加热板靠近所述内槽体，所述保护层靠近所述外槽体，所述保温层设于所述加热板与所述保护层之间
。3.
如权利要求2所述的恒温装置，其特征在于：所述保温层为岩棉或陶瓷纤维材质，所述保护层为塑料材质
。4.
如权利要求2所述的恒温装置，其特征在于：所述第二温度传感器内嵌于对应的加热板中，或设于所述内槽体与所述加热板之间，或设于所述加热板与所述保温层之间
。5.
如权利要求1所述的恒温装置，其特征在于：所述恒温装置还包括电源模块
、
人机交互模块和报警模块，所述电源模块
、
所述人机交互模块
、
所述报警模块分别与所述总控模块电连接，所述电源模块用于为所述恒温装置供电，所述人机交互模块用于进行人机交互，所述报警模块用于根据所述总控模块发来的报警控制指令发出报警提示信号
。6.
如权利要求1所述的恒温装置，其特征在于：根据所述第一控制算法，所述加热板温度控制值由下列公式计算获得：其中，
T1为所述第一实时温度值，
T2为所述加热板温度控制值，
A、B、C、D、E
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云华，
申请(专利权)人：源邑华环境科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：