[发明专利]一种半导体测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，更具体地，涉及一种基于无线通信技术的无线传感技术的半导体测量设备。

背景技术

半导体测量设备中需要测量多个环境参数，如温度、湿度、差压、真空、压缩气体压力、流量等多个传感器，传感器分布于半导体测量设备各处，目前均采取线缆连接。而现有的设计中，传感器分布于半导体测量设备各处，线缆众多，几十条之多，走线繁杂，安装不便，若出现故障，很难排查、更换。半导体测量设备停机检修花费时间长，成本高昂。

另一方面，半导体测量设备随着工艺节点的缩小，测量精度越来越高，对半导体测量设备内部微环境的要求越来越苛刻。需要时刻监测多处多通道的温度、湿度、空气压差等参数是否处在正常范围内。同时半导体测量设备内部的真空、压缩气体压力、流量等多处物理量也需要时刻监测，以避免异常的情况对测量结果的影响。

发明内容

本发明解决的问题是半导体测量设备对半导体测量设备内部多处多种传感器测量带来的线缆众多、走线困难、难以安装、故障诊断和维护等问题。

鉴于对背景技术以及其中所存在的问题的理解，即目前没有类似设备采用无线传感器网络，如果能够提供一种各个传感器在安装位置由支持无线通信协议的嵌入式微控制器采集，通过无线技术，例如Zigbee技术等进行联网，将数据传输到主机。使得环境采集完全不需要线缆，且故障排查极其方便，仅需替换有问题的传感器模块即可，大大降低了半导体测量设备停机维护的时间，那将是值得期待的。

为了达到上述效果，根据本发明的一个方面，提供了一种半导体测量设备，其特征在于，所述半导体测量设备包括：

用于检测现场参数的至少一个传感器；

微控制器，其与所述至少一个传感器通信地连接，

其中，所述微控制器支持无线通信协议并且所述传感器与所述微控制器通过无线通信协议通信，以便采集所述半导体测量设备各处的传感器数据。

依据本发明的半导体测量设备采用无线通信协议取代了传统的有线电缆，从而大大降低了半导体测量设备的结构上的复杂度，便于组网，在某个传感器发生故障时也能够比较简单地实现故障元器件的更换，而无需涉及复杂的布线问题。

在依据本发明的一个实施例中，所述无线通信协议为Zigbee无线通信协议。

在依据本发明的一个实施例中，所述现场参数包括以下各项中的至少一项或多项：

-温度；

-湿度；

-压差；

-真空压力；

-压缩空气压力；

-气体流量；和/或

-液体流量。

在依据本发明的一个实施例中，所述至少一个传感器利用无线通信协议组网，以形成不需要电缆的无线测量局域网。

在依据本发明的一个实施例中，所述至少一个传感器采用超低功耗信号采集及转化电路。以这样的方式，从而降低了所述至少一个传感器的能源消耗，从而提高能源利用效率，并且为后续的能源优化提供有利的条件。

在依据本发明的一个实施例中，所述微控制器采用超低功耗的支持无线通信协议的电路。以这样的方式，从而降低了所述至少一个传感器的能源消耗，从而提高能源利用效率，并且为后续的能源优化提供有利的条件。

在依据本发明的一个实施例中，所述微控制器采用电池供电。其中，所述电池能够是锂电池。

在依据本发明的一个实施例中，所述至少一个传感器采用电池供电。以这样的方式，使得所述至少一个传感器也无需复杂的供电线缆的支持，而仅需电池来供电即可，从而进一步简化了依据本发明所述的半导体测量设备的结构。

依据本发明所述的半导体测量设备减少了半导体设备中的线缆，便于安装、维护。各传感器模块使用锂电池供电，采用超低功耗的带无线通讯协议的微控制器采集并发送到设备主机上。单次充电可支持1年以上。

此外，各传感器模块不需要电缆，节省设备空间，减小半导体测量设备尺寸。方便安装，易于故障诊断和维修，降低半导体测量设备停机维护时间。提高半导体测量设备使用率。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、设备内部分散的众多传感器模块不再需要线缆连接，避免了半导体测量设备设计时需要留出空间以供线缆走线的困难。减小半导体测量设备尺寸，节约半导体测量设备占地面积，FAB工厂空间成本高昂，减小占地面积就是减小用户成本。