專利名稱：一種化腐機電控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶片化腐機，特別涉及一種化腐機電控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化腐機是晶片生產(chǎn)加工的設(shè)備，目前國內(nèi)使用的是從日本進口化腐機，整體性能良好，但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，其電控系統(tǒng)仍存在不足，經(jīng)認真分析和研究，發(fā)現(xiàn)它的電控系統(tǒng)在程序控制，工藝流程上存在不合理的地方?，F(xiàn)有機器進行化學腐蝕后的流程是對硅片進行水洗，進行水洗時需用水150升。 化腐機的純水暫存箱的水量是通過電控系統(tǒng)控制的，電控系統(tǒng)包括PLC和傳感器，通過一個液面?zhèn)鞲衅鱽頊y量純水液面，液面?zhèn)鞲衅鬟B接PLC，PLC根據(jù)液面數(shù)據(jù)通過換算得到純水暫存箱的儲水量，并由PLC控制純水暫存箱的進水閥門和出水閥門。當化腐機開始一個化腐流程之前，電控系統(tǒng)的PLC首先通過純水暫存箱的液面?zhèn)鞲衅鳒y量液面，判斷純水暫存箱內(nèi)是否存有150升水；如果在上一次化腐流程后，若水量不夠150升，由PLC輸出端繼電器來控制打開純水暫存箱的進水閥門，純水暫存箱充滿150 升水需要11分鐘；當純水暫存箱存有150升水時，進水閥門關(guān)閉，機器進行化學腐蝕；化學腐蝕完畢后，由PLC輸出端繼電器來控制打開純水暫存箱的出水閥門，釋放150升水，對硅片進行水洗；化學腐蝕和水洗用時共為5分鐘。一個完整的化腐流程用時為5分鐘(化腐和水洗時間)+11分鐘(進水時間)=16分鐘；當操作人員取出硅片后，進行下一次化腐流程時，需要重新給純水暫存箱充水，在充水的11分鐘時間內(nèi)，化腐機處于等待狀態(tài)；沒有充分利用有效工作時間，由此可見，現(xiàn)有的電控系統(tǒng)在程序控制和工藝流程上存在不合理的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有化腐機電控系統(tǒng)在程序控制和工藝流程上存在的不足，提供一種新的化腐機電控系統(tǒng)技術(shù)方案，在結(jié)構(gòu)、程序控制和工藝流程上進行改進，使化腐機進行化腐和水洗流程的同時，也能控制進水閥門持續(xù)打開，以便增加純水暫存箱的存水量，使純水暫存箱的充水過程不再占用有效工作時間，化腐機不必有單獨的等待進水狀態(tài)；使化腐機可連續(xù)進行化腐和水洗流程。本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的一種化腐機電控系統(tǒng)包括PLC和液面?zhèn)鞲衅?，其特征在于，PLC的四個數(shù)字量輸入端分別連接液面?zhèn)鞲衅鱔01、液面?zhèn)鞲衅鱔02、液面?zhèn)鞲衅鱔03和一個出水流量計X00，由PLC的兩個輸出端繼電器分別控制進水閥門Y60和出水閥門Y61 ；化腐機純水暫存箱外壁設(shè)有連通純水暫存箱內(nèi)的水管，液面?zhèn)鞲衅鱔03、液面?zhèn)鞲衅鱔02和液面?zhèn)鞲衅鱔Ol由上至下依次安裝在水管上，進水閥門Y60安裝在純水暫存箱的進水管上，出水流量計XOO和出水閥門Y61安裝在純水暫存箱的出水管上；
液面?zhèn)鞲衅鱔Ol用于測量150升水量對應的下限液面； 液面?zhèn)鞲衅鱔02用于測量400升水量對應的上限液面；液面?zhèn)鞲衅鱔03用于測量450升水量對應的超限報警液面；
根據(jù)液面?zhèn)鞲衅鱔02采樣數(shù)據(jù)，PLC判斷純水暫存箱內(nèi)是否存有400升水，由PLC輸出端繼電器控制進水閥門開關(guān)，若純水暫存箱內(nèi)不足400升水，進水閥門Y60打開；若純水暫存箱內(nèi)裝滿400升水，則進水閥門Y60關(guān)閉；
液面?zhèn)鞲衅鱔03是對液面起到超限報警的作用，當出現(xiàn)液面?zhèn)鞲衅鱔02損壞失效的情況，此時液面達到400升處，仍沒有關(guān)閉進水閥Y60，當液面繼續(xù)上升到450升處時，液面?zhèn)鞲衅鱔03通知PLC緊急關(guān)閉水閥門Y60，以防水流出純水暫存箱，并發(fā)出報警信息，由工程人員來做故障處理；
根據(jù)液面?zhèn)鞲衅鱔Ol采樣數(shù)據(jù)，PLC判斷純水暫存箱內(nèi)是否存有150升水，若有 150升水，則輸出指令，允許化腐機進行化學腐蝕流程；若沒有150升水，則繼續(xù)等待進水至 150升水后再輸出允許化腐機進行化學腐蝕流程的指令；
根據(jù)出水流量計XOO的流量信號，PLC判斷出水閥門Y61的出水量，若出水達到150 升水時，則出水閥門Y61關(guān)閉?；瘷C電控系統(tǒng)的電控方法，其特征在于，包括如下次序步驟
(a)開始一個化腐流程時，PLC首先根據(jù)純水暫存箱內(nèi)用于測量400升水量的液面?zhèn)鞲衅鱔02，判斷純水暫存箱內(nèi)是否存有400升水；
(b)若有400升水，則進水閥門Y60關(guān)閉，直接進行化學腐蝕；
(c )若沒有400升水，則打開進水閥門Y60，進水同時檢測液面?zhèn)鞲衅鱔O1，判斷純水暫存箱內(nèi)是否存有150升水；
(d)若存有150升水，則直接進行化學腐蝕；
(e)若沒有150升水，則繼續(xù)等待進水；
(f)化學腐蝕和水洗過程中，進水閥門Y60允許處于打開狀態(tài)；
(g)化學腐蝕完畢后，打開純水暫存箱的出水閥門Y61，根據(jù)出水流量計XOO的流量信號，PLC判斷出水閥門Y61的出水量，若出水量達到150升水時，則出水閥門Y61關(guān)閉；
(h)操作員可以取出化腐后的硅片，裝上新硅片，化腐機開始下一個化腐流程。本發(fā)明的化腐機電控系統(tǒng)通過設(shè)置多個液面?zhèn)鞲衅鳒y量純水暫存箱的水量數(shù)據(jù)， 并改進PLC程序和工藝流程使化腐機進行化腐和水洗流程的同時控制進水閥門可以照樣打開，增加純水暫存箱的存水量，使充水過程不再占用有效工作時間，化腐機不再有等待上水狀態(tài)，化腐機可連續(xù)、不間斷地進行化腐和水洗流程，本發(fā)明使化腐機進行一個化腐和水洗流程所用時間只有5分鐘，節(jié)省了進水消耗掉的11分鐘時間，遠遠小于改造前的16分鐘，最大限度的減少上水時間，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，降低化腐片單片的水耗及電耗，根據(jù)理論產(chǎn)能的計算，它的產(chǎn)量會增加220%，每片硅片的水消耗為目前水消耗的61%，每片硅片的電耗為目前水消耗的31%。


圖1是化腐機電控系統(tǒng)PLC電路圖； 圖2是電控系統(tǒng)PLC程序流程圖； 圖3是純水暫存箱示意圖。
具體實施例方式為了更清楚的理解本發(fā)明，結(jié)合附圖和實施例詳細描述本發(fā)明
如圖1、圖2和圖3所示，化腐機電控系統(tǒng)包括PLC和液面?zhèn)鞲衅鳎琍LC的四個數(shù)字量輸入端分別連接液面?zhèn)鞲衅鱔01、液面?zhèn)鞲衅鱔02、液面?zhèn)鞲衅鱔03和一個出水流量計X00，由 PLC的兩個輸出端繼電器分別控制進水閥門Y60和出水閥門Y61 ；化腐機純水暫存箱1外壁設(shè)有連通純水暫存箱1內(nèi)的水管2，液面?zhèn)鞲衅鱔03、液面?zhèn)鞲衅鱔02和液面?zhèn)鞲衅鱔Ol由上至下依次安裝在水管2上，進水閥門Y60安裝在純水暫存箱1的進水管3上，出水流量計 XOO和出水閥門Y61安裝在純水暫存箱1的出水管4上；
化腐機的純水暫存箱1的進水閥門開關(guān)與否，只和純水暫存箱1內(nèi)用于測量400升水量對應液面的液面?zhèn)鞲衅鱔02、用于測量450升水量對應液面的液面?zhèn)鞲衅鱔03有關(guān)；
只要純水暫存箱1水位沒有達到400升對應液面，PLC經(jīng)采集液面?zhèn)鞲衅鱔02信號并作出判斷，進而控制進水閥門Y60打開；當液面?zhèn)鞲衅鱔02出現(xiàn)故障時，液面?zhèn)鞲衅鱔03則起到一個保護作用，純水暫存箱1水位沒有達到450升對應液面時，PLC經(jīng)采集液面?zhèn)鞲衅?X03信號并作出判斷，進而及時關(guān)掉進水閥門Y60，以免水從純水暫存箱1中溢出?；瘷C開始一個化腐流程時，PLC首先檢測純水暫存箱1中測量400升水量所對應的液面?zhèn)鞲衅鱔02，判斷純水暫存箱1中是否存有400升水，若有400升水，則直接進行化學腐蝕；若沒有400升水，則打開進水閥門Y60，與此同時PLC檢測液面?zhèn)鞲衅鱔01，判斷純水暫存箱1中是否存有150升水，若有150升水，則直接進行化學腐蝕；若沒有150升水，則繼續(xù)等待進水。當機器進行化學腐蝕和水洗的時候，進水閥門Y60可以持續(xù)打開，因為Y60開關(guān)與否只和液面?zhèn)鞲衅鱔02和限位液面?zhèn)鞲衅鱔03有關(guān)。化學腐蝕完畢后，PLC輸出端繼電器控制打開純水暫存箱1的出水閥門Y61，并通過出水流量計傳感器把信號傳給PLC ；當出水量達到150升水時，出水閥門Y61關(guān)閉。操作員可以取出化腐后的硅片，裝上新硅片，化腐機開始下一個化腐流程。以往化腐機的一個化腐流程是5分鐘(化腐和水洗時間)+11分鐘(進水時間)=16 分鐘(合計)。由以上可知，在化腐機的流程中，真正的化腐和水洗時間只有5分鐘，進水時間卻消耗掉了 11分鐘。耗水量大，機器理論純水量為每月1200噸。本發(fā)明的任務就是最大限度的減少上水時間，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，降低化腐片單片的水耗及電耗。應用本發(fā)明的技術(shù)方案，化腐機的一個化腐流程是化腐和水洗時間只有5分鐘， 省去進水時間消耗掉了 11分鐘，使充水過程不再占用有效工作時間，化腐機不再有等待上水狀態(tài)，化腐機可連續(xù)、不間斷地進行化腐和水洗流程。本實施例中列出化腐機改造前后的對比分析如下
權(quán)利要求
1.一種化腐機電控系統(tǒng)，包括PLC和液面?zhèn)鞲衅?，其特征在于，PLC的四個數(shù)字量輸入端分別連接液面?zhèn)鞲衅鱔01、液面?zhèn)鞲衅鱔02、液面?zhèn)鞲衅鱔03和一個出水流量計X00，由 PLC的兩個輸出端繼電器分別控制進水閥門Y60和出水閥門Y61 ；純水暫存箱(1)外壁設(shè)有連通純水暫存箱(1)內(nèi)的水管(2)，液面?zhèn)鞲衅鱔03、液面?zhèn)鞲衅鱔02和液面?zhèn)鞲衅鱔Ol由上至下依次安裝在水管(2)上，進水閥門Y60安裝在純水暫存箱(1)的進水管(3)上，出水流量計XOO和出水閥門Y61安裝在純水暫存箱(1)的出水管(4)上；液面?zhèn)鞲衅鱔Ol用于測量150升水量對應的下限液面；液面?zhèn)鞲衅鱔02用于測量400升水量對應的上限液面； 液面?zhèn)鞲衅鱔03用于測量450升水量對應的超限報警液面；根據(jù)液面?zhèn)鞲衅鱔02采樣數(shù)據(jù)， PLC判斷純水暫存箱(1)內(nèi)是否存有400升水，由PLC輸出端繼電器控制進水閥門開關(guān)，若純水暫存箱(1)內(nèi)不足400升水，進水閥門Y60打開；若純水暫存箱(1)內(nèi)裝滿400升水，則進水閥門Y60關(guān)閉；根據(jù)液面?zhèn)鞲衅鱔03采樣數(shù)據(jù)，PLC判斷純水暫存箱(1)內(nèi)液面是否超限，如果出現(xiàn)液面?zhèn)鞲衅鱔02損壞失效的情況，液面達到400升處，仍沒有關(guān)閉進水閥Y60， 當液面繼續(xù)上升到450升處時，液面?zhèn)鞲衅鱔03通知PLC緊急關(guān)閉水閥門Y60，并發(fā)出報警信息；根據(jù)液面?zhèn)鞲衅鱔Ol采樣數(shù)據(jù)，PLC判斷純水暫存箱(1)內(nèi)是否存有150升水，若有 150升水，則輸出指令，允許化腐機進行化學腐蝕流程；若沒有150升水，則繼續(xù)等待進水至 150升水后再輸出允許化腐機進行化學腐蝕流程的指令；根據(jù)出水流量計XOO的流量信號， PLC判斷出水閥門Y61的出水量，若出水達到150升水時，則出水閥門Y61關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的化腐機電控系統(tǒng)的電控方法，其特征在于，包括如下次序步驟(a)開始一個化腐流程時，PLC首先根據(jù)純水暫存箱內(nèi)用于測量400升水量的液面?zhèn)鞲衅鱔02，判斷純水暫存箱內(nèi)是否存有400升水；(b)若有400升水，則進水閥門Y60關(guān)閉，直接進行化學腐蝕；(c)若沒有400升水，則打開進水閥門Y60，進水同時檢測液面?zhèn)鞲衅鱔01，判斷純水暫存箱內(nèi)是否存有150升水；(d)若存有150升水，則直接進行化學腐蝕；(e)若沒有150升水，則繼續(xù)等待進水；(f)化學腐蝕和水洗過程中，進水閥門Y60允許處于打開狀態(tài)；(g)化學腐蝕完畢后，打開純水暫存箱的出水閥門Y61，根據(jù)出水流量計XOO的流量信號，PLC判斷出水閥門Y61的出水量，若出水量達到150升水時，則出水閥門Y61關(guān)閉；(h)操作員可以取出化腐后的硅片，裝上新硅片，化腐機開始下一個化腐流程。
全文摘要
本發(fā)明涉及化腐機電控系統(tǒng)，其特征在于，PLC的四個模擬量輸入端分別連接液面?zhèn)鞲衅鱔01、液面?zhèn)鞲衅鱔02、液面?zhèn)鞲衅鱔03和一個出水流量計X00，由PLC的兩個輸出端繼電器分別控制進水閥門Y60和出水閥門Y61；通過設(shè)置多個液面?zhèn)鞲衅鳒y量純水暫存箱的水量數(shù)據(jù)，并改進PLC程序和工藝流程，增加純水暫存箱的存水量，使充水過程不再占用有效工作時間，化腐機不再有等待上水狀態(tài)，化腐機可連續(xù)、不間斷地進行化腐和水洗流程，最大限度的減少上水時間，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，降低化腐片單片的水耗及電耗。
文檔編號H01L21/00GK102194666SQ20111008459
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者康冬輝, 張雪囡, 李翔, 靳立輝 申請人:天津市環(huán)歐半導體材料技術(shù)有限公司