[发明专利]一种用于半导体温控装置的温度控制算法

说明书

本发明公开一种用于半导体温控装置的温度控制算法，涉及温度控制领域，包括制冷系统和循环系统，所述制冷系统用于控制温度，所述循环系统用于液体循环，使设备的温控精度极大的提高，满足空载状态±0.1℃以内，加载状态±1℃以内，也将设备的能耗显著降低，空载和加载时都保证了加热量输出在较低的范围，设备内部能量损耗较少，能耗降低，还兼容不同的流量，程序结构较简单，本发明兼容不同的流量，降低设备的能耗，还提高了温控精度。

技术领域

本发明涉及温度控制领域，具体涉及一种用于半导体温控装置的温度控制算法。

背景技术

半导体温控装置作为生产半导体的辅助设备，在晶圆的制程工艺中要求保持恒定的温度输出，同时精度要求较高。

设备在实际工艺中以制冷为主，这样设备中制冷系统的控温精度至关重要。

目前系统的控温都是通过PID算法控制目标温度和给定温度一致，温控精度在负载波动时不能保证，同时不能兼顾空载和加载时的能耗，导致设备内部能量损耗较大，且不同的流量情况难以兼容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于半导体温控装置的温度控制算法，使设备的温控精度极大的提高，满足空载状态±0.1℃以内，加载状态±1℃以内，也将设备的能耗显著降低，空载和加载时都保证了加热量输出在较低的范围，设备内部能量损耗较少，能耗降低，还兼容不同的流量，程序结构较简单，本发明兼容不同的流量，降低设备的能耗，还提高了温控精度。

一种用于半导体温控装置的温度控制算法，包括制冷系统和循环系统，所述制冷系统用于控制温度，所述循环系统用于液体循环；其中循环系统外部连接负载，会造成回口温度升高，制冷系统控制水箱入口温度在一定温度波动，加热器控制出口温度稳定在给定的目标温度，保证出口温度的控温精度，本装置制冷系统中压缩机为数码涡旋压缩机，被控对象为YV11卸载阀，对应变频压缩机则被控对象为变频器。

所述制冷系统包括压缩机、卸载阀、冷凝器、电子膨胀阀和蒸发器，所述压缩机与卸载阀连接，所述冷凝器分别通过卸载阀和电子膨胀阀与蒸发器EVA1连接；

所述循环系统包括加热器、水箱、水泵、入口温度传感器、出口温度传感器和回口温度传感器，所述加热器位于水箱内，所述水箱、水泵和蒸发器依次连接形成回路，所述入口温度传感器位于水箱入口处，所述出口温度传感器位于水箱出口处，所述回口温度传感器位于蒸发器入口处；这里通过PID加上前馈温度控制算法得到制冷量，控制卸载阀和电子膨胀阀保证水箱入口温度在一定范围波动，通过PID算法得到加热量控制加热器保证出口温度的稳定。

所述温度控制算法是：

第一步，根据采集和设定目标温度判定温控装置的状态；

具体分为3个状态，分别是空载、加载中和卸载中；

首先设定出口温度传感器采集的温度为T1，回口温度传感器采集的温度为T2，入口温度传感器采集的温度为T3，同时设定出口目标温度为SV，制冷系统目标温度为SV1，

若T2-30s前的T20.5℃、T2变化率0.1℃/s且持续时间＝7s、-0.5℃＝SV-T1＝0.5℃持续时间＝10s、T2-T1＝0.5℃，则判定状态为加载中；

若在加载中状态下，T2-30s前的T20.5℃、T2变化率0.1℃/s且持续时间＝7s、-0.5℃＝SV-T1＝0.5℃持续时间＝10s、T2-T1＝0.5℃，则判定状态为卸载中；

若在卸载中状态下，T2-SV＝0.8℃，则判定状态为空载；

第二步，确定制冷量；