[发明专利]一种LED衬底材料生长的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体生长技术领域，更具体的说，是涉及一种LED衬底材料生长的控制系统。

背景技术

随着科技的不断发展，LED在手机、数码产品、电视机以及平板显示器等电子产品中得到了广泛的应用。

LED的制备过程分为上游、中游和下游三个阶段，其中，上游为衬底材料制备阶段，主要包括晶体生长、晶体掏棒、切片、抛光等，中游为晶圆的加工阶段，主要包括电极、腐蚀、光刻、图形、剪薄、清洗、检测等，下游为封装阶段，主要包括划片、粘片、烧结、压焊、封装、化切、分选、包装等。从上述LED的制备过程可以看出，上游的衬底材料是决定LED颜色、亮度、寿命等性能指标的主要因素，即衬底材料是LED照明的基础。

目前，LED衬底材料的制备设备通常为俄罗斯以及乌克兰进口的晶体生长炉，包括加热器电源功率控制系统、籽晶旋转和升降系统以及称重系统。发明人发现：这类设备中的各个子系统都是单独控制的，无法集成且需要设备操作人员具有较高的技术背景，这就导致了现有技术中的晶体生长炉的控制过程繁琐、经济成本高，因此，如何将各个子系统集成到一个控制装置中，做集中控制一直是业界亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种LED衬底材料生长的控制系统，有效的解决了现有技术中由于晶体生长炉中各个子系统不能集成而导致的控制繁琐、成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种LED衬底材料生长的控制系统，包括：主系统、籽晶旋转分系统、籽晶升降分系统、电源控制分系统、晶体成像分系统以及晶体称重分系统，其中，所述主系统包括：可编程逻辑控制器、开关量输入模块、开关量输出模块、模数转换模块、数模转换模块、串口通讯模块、第一计数模块以及第二计数模块；

所述籽晶旋转分系统通过所述第一计数模块与所述可编程逻辑控制器相连，所述第一计数模块用于检测所述籽晶旋转分系统中的旋转驱动器输出的脉冲个数；

所述籽晶升降分系统通过所述第二计数模块与所述可编程逻辑控制器相连，所述第二计数模块用于检测所述籽晶升降分系统中的升降驱动器输出的脉冲个数；

所述电源控制分系统通过所述串口通讯模块与所述可编程逻辑控制器相连，所述串口通讯模块用于与所述电源控制分系统中的电源进行数字通讯，控制和检测所述电源的状态；

所述晶体成像分系统与所述可编程逻辑控制器相连，用于显示晶体的生长图像；

所述晶体称重分系统通过所述模数转换模块与所述可编程逻辑控制器相连，所述模数转换模块用于将所述晶体称重分系统输出的模拟量转化为0-4000或0-16000之间的数字量；

所述开关量输入模块与所述可编程逻辑控制器相连，用于采集外界输入的开关量；

所述开关量输出模块与所述可编程逻辑控制器相连，用于输出控制的开关量；

所述数模转换模块与所述可编程逻辑控制器相连，用于将数字量转化成控制外接设备的模拟量。

优选的，所述可编程逻辑控制器为三菱Q06DUEHCPU型PLC。

优选的，所述晶体称重分系统包括：第一称重传感器、第二称重传感器、第一放大模块以及第二放大模块；

所述第一称重传感器将输出的电流信号通过所述第一放大模块进行放大，并传输至所述模数转换模块；

所述第二称重传感器将输出的电流信号通过所述第二放大模块进行放大，并传输至所述模数转换模块；

相应的，所述可编程逻辑控制器接收所述模数转换模块输出的数字信号，并进行差分处理。

优选的，还包括红外测温仪，

所述红外测温仪用于检测晶体生长炉的温度，并将检测到的温度发送至所述可编辑逻辑控制器。

优选的，所述籽晶升降分系统包括：伺服电机、伺服驱动器以及电磁换挡器，

所述电磁换挡器根据接收到的不同外界控制信号，触发所述伺服驱动器控制所述伺服电机处于不同的档位。

优选的，

所述开关量输入模块为QX42；

所述开关量输出模块为QY42P；

所述模数转换模块为Q68AD或Q64AD；

所述数模转换模块为Q64DA；

所述串口通讯模块为QJ71C24；

所述第一计数模块以及第二计数模块为QD62D。