本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種溫控設(shè)備及溫控方法。

背景技術(shù)：

1、在集成電路工藝制程中，半導(dǎo)體專用的溫控設(shè)備為主設(shè)備（也可稱為負(fù)載裝置）提供不同溫度的恒溫流體，為了能夠快速滿足集成電路工藝的溫度要求，半導(dǎo)體專用的溫控設(shè)備采用兩個(gè)通道，每個(gè)通道提供不同的循環(huán)液溫度，通過切換進(jìn)入主設(shè)備的通道，快速實(shí)現(xiàn)不同溫度的切換。在兩個(gè)通道中，一般其中一個(gè)為低溫通道，另一個(gè)為高溫通道。在兩個(gè)通道之間切換過程中，要求在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定的溫度狀態(tài)。在兩個(gè)通道切換的過程中，低溫通道會收到一個(gè)較大的熱負(fù)載，高溫通道收到一個(gè)較大的冷負(fù)載，要實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定，低溫通道就需要有較強(qiáng)的制冷能力，高溫通道需要有較大的加熱能力。

2、隨著集成電路工藝制程的發(fā)展，要求半導(dǎo)體專用的溫控設(shè)備的低溫通道所能達(dá)到的溫度值越來越低，響應(yīng)速度越來越快，同時(shí)對半導(dǎo)體溫控設(shè)備的制冷能力要求也越來越高。

3、對于通過制冷劑制冷的溫控設(shè)備中，由于制冷劑的特性，存在極限制冷溫度，當(dāng)制冷劑工作在極限溫度下時(shí)，制冷系統(tǒng)工作在極限狀態(tài)下，吸氣壓力偏低，會影響壓縮機(jī)的使用壽命，在該工況下，制冷能力偏弱。但是，隨著集成電路工藝制程的發(fā)展，對低溫的制冷能力要求越來越高，需要給制冷系統(tǒng)配設(shè)更大的壓縮機(jī)、更大的蒸發(fā)器等，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)占地面積越來越大，能耗也隨之升高。另外，在集成電路制程工藝中，對半導(dǎo)體專用的溫控設(shè)備的響應(yīng)速率要求越來越高，溫控精度也越來越高，在制冷劑的極限溫度下，很難滿足主設(shè)備的溫控速率要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種溫控設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中溫控精度和響應(yīng)速度欠佳的缺陷，提高溫控設(shè)備的制冷能力，提高溫控設(shè)備所提供循環(huán)液溫度的響應(yīng)速度和溫控精度。

2、本發(fā)明提供一種溫控設(shè)備，包括：

3、循環(huán)系統(tǒng)，包括順次連接并形成循環(huán)的第一循環(huán)段、水箱、第二循環(huán)段和第三循環(huán)段，所述第二循環(huán)段的循環(huán)液用于與負(fù)載裝置換熱；

4、加熱制冷設(shè)備，與所述第三循環(huán)段換熱，所述第二循環(huán)段的出口端與所述第三循環(huán)段之間設(shè)置有第二溫度傳感器；

5、制冷系統(tǒng)，包括換熱器的吸熱側(cè)，所述換熱器的吸熱側(cè)連通所述制冷系統(tǒng)的制冷劑流路；

6、至少部分的所述第一循環(huán)段形成所述換熱器的放熱側(cè)。

7、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控設(shè)備，所述第三循環(huán)段與所述換熱器的放熱側(cè)之間設(shè)置有第三溫度傳感器；和/或，

8、所述換熱器的放熱側(cè)與所述水箱的進(jìn)口端之間設(shè)置有第四溫度傳感器；和/或，

9、所述水箱的出口與所述第二循環(huán)段之間設(shè)置有第一溫度傳感器。

10、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控設(shè)備，所述水箱的出口端與所述第二循環(huán)段之間連接有主管路，所述主管路的預(yù)設(shè)位置與所述水箱的輔助口之間連接有旁通管路，所述旁通管路設(shè)置有第一閥，所述主管路設(shè)置有第一泵，所述第一泵位于所述水箱的出口端與所述預(yù)設(shè)位置之間。

11、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控設(shè)備，所述預(yù)設(shè)位置與所述第二循環(huán)段之間設(shè)置有第一溫度傳感器、流量計(jì)及壓力傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。

12、本發(fā)明另一方面的實(shí)施例，提供一種溫控方法，應(yīng)用于如上任意一項(xiàng)所述的溫控設(shè)備，包括：

13、獲取所述第二溫度傳感器的實(shí)際溫度變化率；

14、響應(yīng)于確定所述實(shí)際溫度變化率大于設(shè)定變化率，開啟所述加熱制冷設(shè)備。

15、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控方法，所述響應(yīng)于確定所述實(shí)際溫度變化率大于設(shè)定變化率，開啟所述加熱制冷設(shè)備，包括：

16、響應(yīng)于所述第二溫度傳感器檢測到的當(dāng)前溫度大于所述第二溫度傳感器的前一次檢測的歷史溫度且所述當(dāng)前溫度與所述歷史溫度的差值大于第一預(yù)設(shè)閾值，開啟所述加熱制冷設(shè)備的制冷側(cè)；

17、響應(yīng)于所述當(dāng)前溫度小于所述歷史溫度且所述當(dāng)前溫度與所述歷史溫度的差值大于第二預(yù)設(shè)閾值，開啟所述加熱制冷設(shè)備的加熱側(cè)。

18、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控方法，還包括：

19、響應(yīng)于確定第一測量溫度與第一設(shè)定溫度的差值大于第三預(yù)設(shè)閾值，開啟所述加熱制冷設(shè)備；

20、其中，所述第一設(shè)定溫度為所述水箱的出口端與所述第二循環(huán)段之間的第一溫度傳感器的設(shè)定溫度，所述第一測量溫度為所述第一溫度傳感器的測量溫度。

21、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控方法，還包括：

22、響應(yīng)于確定第三測量溫度與第三設(shè)定溫度的差值大于第四預(yù)設(shè)閾值，開啟所述加熱制冷設(shè)備；

23、其中，所述第三設(shè)定溫度為所述換熱器的放熱側(cè)的進(jìn)口端的第三溫度傳感器的設(shè)定溫度，所述第三測量溫度為所述第三溫度傳感器的測量溫度。

24、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控方法，還包括：

25、響應(yīng)于確定所述第三測量溫度高于第三設(shè)定溫度第一閾值，降低所述水箱的進(jìn)口端的第四設(shè)定溫度，開啟所述加熱制冷設(shè)備的制冷側(cè)，或，增大所述加熱制冷設(shè)備的制冷量；

26、響應(yīng)于確定所述第三測量溫度低于所述第三設(shè)定溫度第二閾值，升高所述第四設(shè)定溫度，開啟所述加熱制冷設(shè)備的制熱側(cè)，或，增大所述加熱制冷設(shè)備的制熱量。

27、根據(jù)本發(fā)明提供一種溫控方法，還包括：

28、響應(yīng)于第二測量溫度大于第一測量溫度，控制加熱制冷設(shè)備的制冷側(cè)開啟，所述第一測量溫度為所述第二循環(huán)段的進(jìn)口端的測量溫度，所示第二測量溫度為所述第二循環(huán)段的出口端的測量溫度；

29、響應(yīng)于所述第二測量溫度小于所述第一測量溫度，控制加熱制冷設(shè)備的加熱側(cè)開啟。

30、本發(fā)明提供的溫控設(shè)備，在循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)液的回口端（可以理解為與負(fù)載裝置換熱后的循環(huán)液的出口端）與換熱器的放熱側(cè)的進(jìn)口端之間增設(shè)加熱制冷設(shè)備，并在加熱制冷設(shè)備的進(jìn)口端設(shè)置第二溫度傳感器，第二溫度傳感器用于檢測回流的循環(huán)液的溫度，根據(jù)第二溫度傳感器所檢測到的循環(huán)液的溫度，可控制加熱制冷設(shè)備運(yùn)行，以及時(shí)且快速的調(diào)整循環(huán)液的溫度，還能減小循環(huán)液的溫度變化對制冷系統(tǒng)的影響，減小對制冷系統(tǒng)的控溫精度的要求。

技術(shù)特征：

1.一種溫控設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控設(shè)備，其特征在于，所述第三循環(huán)段與所述換熱器的放熱側(cè)之間設(shè)置有第三溫度傳感器；和/或，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控設(shè)備，其特征在于，所述水箱的出口端與所述第二循環(huán)段之間連接有主管路，所述主管路的預(yù)設(shè)位置與所述水箱的輔助口之間連接有旁通管路，所述旁通管路設(shè)置有第一閥，所述主管路設(shè)置有第一泵，所述第一泵位于所述水箱的出口端與所述預(yù)設(shè)位置之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫控設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)設(shè)位置與所述第二循環(huán)段之間設(shè)置有第一溫度傳感器、流量計(jì)及壓力傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。

5.一種溫控方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的溫控設(shè)備，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫控方法，其特征在于，所述響應(yīng)于確定所述實(shí)際溫度變化率大于設(shè)定變化率，開啟所述加熱制冷設(shè)備，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫控方法，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫控方法，其特征在于，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溫控方法，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任意一項(xiàng)所述的溫控方法，其特征在于，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種溫控設(shè)備及溫控方法。溫控設(shè)備包括循環(huán)系統(tǒng)、加熱制冷設(shè)備和制冷系統(tǒng)，循環(huán)系統(tǒng)包括順次連接并形成循環(huán)的第一循環(huán)段、水箱、第二循環(huán)段和第三循環(huán)段，所述第二循環(huán)段的循環(huán)液用于與負(fù)載裝置換熱；加熱制冷設(shè)備與所述第三循環(huán)段換熱，所述第二循環(huán)段的出口端與所述第三循環(huán)段之間設(shè)置有第二溫度傳感器；制冷系統(tǒng)包括換熱器的吸熱側(cè)，所述換熱器的吸熱側(cè)連通所述制冷系統(tǒng)的制冷劑流路；至少部分的所述第一循環(huán)段形成所述換熱器的放熱側(cè)。本發(fā)明提供的溫控設(shè)備，提高溫控設(shè)備的制冷能力，提高溫控設(shè)備所提供循環(huán)液溫度的響應(yīng)速度和溫控精度。

技術(shù)研發(fā)人員：李文博,董春輝,曹小康,何茂棟,芮守禎,常鑫,馮濤,張偉,劉爭,劉洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京京儀自動化裝備技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14