專利名稱：平衡電壓無偏移的離子風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流靜電離子風(fēng)機(jī)，更具體地說，涉及一種用于消除靜電敏感電子元件(如計(jì)算機(jī)硬盤磁頭、半導(dǎo)體器件等)生產(chǎn)中存在的靜電荷的平衡電壓無偏移的離子風(fēng)機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體特別是硬盤磁頭制造技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)磁頭等產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境的靜電放電(ESD)控制的要求越來越高。例如，人體放電模式(HBM)控制規(guī)格由10多年前的1,5000V提高到現(xiàn)在的15V。靜電離子風(fēng)機(jī)作為生產(chǎn)環(huán)境ESD控制的重要設(shè)備，要求不斷提高其性能以滿足產(chǎn)品ESD的控制要求。靜電離子風(fēng)機(jī)工作原理是通過高壓使空氣電離，產(chǎn)生的正負(fù)離子由風(fēng)扇吹向工作臺(tái)，中和臺(tái)面上的靜電電荷，以達(dá)到保護(hù)產(chǎn)品的目的。
但縱觀國內(nèi)外現(xiàn)有的靜電離子風(fēng)機(jī)，都存在靜電離子風(fēng)機(jī)平衡電壓隨環(huán)境溫度、濕度變化而產(chǎn)生偏移問題。原因在于靜電離子風(fēng)機(jī)的反饋控制系統(tǒng)只檢測(cè)離子離開單元的空氣中的離子平衡信號(hào)，而不是檢測(cè)監(jiān)控區(qū)域的離子平衡情況。當(dāng)離子風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)天后，平衡電壓會(huì)偏移到正值或負(fù)值，不再圍繞零點(diǎn)變化，僅能把工作臺(tái)的平衡電壓控制在+/-3VDC的范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述靜電離子風(fēng)機(jī)因環(huán)境變差，正負(fù)高壓平衡點(diǎn)偏離其線性區(qū)域而調(diào)節(jié)量不夠等缺陷，提供一種平衡電壓無偏移的離子風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)離子風(fēng)機(jī)平衡電壓無偏移。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種平衡電壓無偏移的離子風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)扇、針架、正高壓發(fā)生器、負(fù)高壓發(fā)生器以及平衡電壓傳感器，還包括微處理器控制板，用于對(duì)所述平衡電壓傳感器反饋的離子風(fēng)機(jī)平衡電壓信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣和分析處理，并根據(jù)平衡電壓信號(hào)的變化及時(shí)調(diào)節(jié)所述微處理器控制板上的調(diào)零電壓，從而調(diào)節(jié)所述負(fù)高壓發(fā)生器的輸出。
在本發(fā)明所述的離子風(fēng)機(jī)中，所述微處理器控制板包括信號(hào)衰減器、濾波放大器、電平置換電路、帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的處理器、驅(qū)動(dòng)放大器、調(diào)零電位器、反相放大器、驅(qū)動(dòng)器以及電源，所述信號(hào)衰減器將所述平衡電壓傳感器采集到的信號(hào)衰減到一定倍數(shù)后，送入所述濾波放大器和所述電平置換電路后，再送入所述帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的微處理器進(jìn)行分析處理，輸出的電壓調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)過所述驅(qū)動(dòng)放大器后，送入所述調(diào)零電位器，通過不斷調(diào)節(jié)所述反相放大器和所述驅(qū)動(dòng)器的輸出，從而改變所述負(fù)高壓發(fā)生器的輸出。
在本發(fā)明所述的離子風(fēng)機(jī)中，所述微處理器對(duì)所述平衡電壓傳感器探測(cè)到的離子風(fēng)機(jī)平衡電壓信號(hào)被連續(xù)采樣和進(jìn)行變化趨勢(shì)進(jìn)行分析處理。
在本發(fā)明所述的離子風(fēng)機(jī)中，所述微處理器對(duì)所述微處理器控制板上的調(diào)零電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的有益效果是，由于采用了微處理器對(duì)平衡電壓信號(hào)進(jìn)行分析處理，其控制調(diào)節(jié)電壓的能力比簡(jiǎn)單的比例積分模擬電路更穩(wěn)定準(zhǔn)確。同時(shí)，因?yàn)樘幚砥魇钦{(diào)節(jié)控制板上的調(diào)零電壓，具有寬的調(diào)節(jié)范圍和保證了離子平衡電壓始終圍繞零點(diǎn)波動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生偏移，并可將工作臺(tái)的平衡電壓控制在+/-0.7VDC的范圍內(nèi)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的離子風(fēng)機(jī)的控制電路示意圖。
1、調(diào)零電位器；2、反相放大器；3、驅(qū)動(dòng)器；41、負(fù)高壓發(fā)生器；42、正高壓發(fā)生器；5、針架；6、風(fēng)扇；7、DC電源；8、平衡電壓傳感器；9、信號(hào)衰減器；10、濾波放大器；11、電平置換；12、數(shù)模轉(zhuǎn)換器；13、微處理器；14、驅(qū)動(dòng)放大器；15、模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用處理器控制技術(shù)，通過對(duì)放置在監(jiān)控區(qū)域的外部傳感器反饋的離子風(fēng)機(jī)平衡電壓信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣和分析處理，預(yù)知其變化趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)節(jié)高壓輸出控制電路，使得平衡電壓始終圍繞零點(diǎn)變化，很好地解決了上述問題。
而且，發(fā)射正負(fù)離子的針架是內(nèi)外圈布局的上下分層排列結(jié)構(gòu)，可以很容易地使正負(fù)高壓平衡點(diǎn)設(shè)置在其線性區(qū)域的中點(diǎn)附近，有效地防止了因環(huán)境變差正負(fù)高壓平衡點(diǎn)偏離其線性區(qū)域而調(diào)節(jié)量不夠等問題，提高了正負(fù)離子平衡電壓的穩(wěn)定性。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下通過具體實(shí)施例并參見附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
下面參照?qǐng)D1示出的離子風(fēng)機(jī)的控制電路示意圖為例進(jìn)行說明。從圖中可以看出，本發(fā)明的離子風(fēng)機(jī)包括調(diào)零電位器1、反相放大器2、驅(qū)動(dòng)器3、負(fù)高壓發(fā)生器41、正高壓發(fā)生器42、DC電源7、針架5、風(fēng)扇6、平衡電壓傳感器8、信號(hào)衰減器9、濾波放大器10、電平置換電路11、帶數(shù)/模轉(zhuǎn)換器12和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器15的微處理器13以及驅(qū)動(dòng)放大器14。
其中，本發(fā)明提出的微處理器控制板包括信號(hào)衰減器9、濾波放大器10、電平置換電路11、帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換器15和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器12的處理器13、驅(qū)動(dòng)放大器14、調(diào)零電位器1、反相放大器2、驅(qū)動(dòng)器3以及電源7。
其中，內(nèi)外圈布局的針架5發(fā)射正負(fù)離子，由風(fēng)扇6吸入，吹向平衡電壓傳感器8和出風(fēng)口。用于探測(cè)控制區(qū)域離子風(fēng)機(jī)平衡電壓信號(hào)的平衡電壓傳感器8放置于風(fēng)口下方的工作臺(tái)上，通過一根同軸電纜與微處理器控制板上的信號(hào)衰減器9連接。
微處理器控制板上的信號(hào)衰減器9將平衡電壓傳感器8采集到的信號(hào)衰減到一定倍數(shù)后，送入濾波放大器10、電平置換電路11以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器15后，再送入微處理器13進(jìn)行分析處理，輸出的電壓調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器12和驅(qū)動(dòng)放大器14后，送入調(diào)零電位器1，不斷調(diào)節(jié)反相放大器2和驅(qū)動(dòng)器3的輸出，從而改變負(fù)高壓發(fā)生器41的輸出，使得工作臺(tái)上的離子平衡電壓被控制在+/-0.7VDC的范圍內(nèi)。
另外，通過設(shè)定DC電源7的輸出可將正高壓發(fā)生器42的輸出固定為某一數(shù)值(即預(yù)設(shè)數(shù)值)，因此，微處理器控制板上的控制電路只調(diào)節(jié)負(fù)離子產(chǎn)生回路。
以上可知，由于采用了微處理器對(duì)平衡電壓信號(hào)進(jìn)行分析處理，其控制調(diào)節(jié)電壓的能力比簡(jiǎn)單的比例積分模擬電路更穩(wěn)定準(zhǔn)確。同時(shí)，因?yàn)樘幚砥魇钦{(diào)節(jié)控制板上的調(diào)零電壓，具有寬的調(diào)節(jié)范圍和保證了離子平衡電壓始終圍繞零點(diǎn)波動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生偏移，并可將工作臺(tái)的平衡電壓控制在+/-0.7VDC的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種平衡電壓無偏移的離子風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)扇、針架、正高壓發(fā)生器、負(fù)高壓發(fā)生器以及平衡電壓傳感器，其特征在于，還包括微處理器控制板，用于對(duì)所述平衡電壓傳感器反饋的離子風(fēng)機(jī)平衡電壓信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣和分析處理，并根據(jù)平衡電壓信號(hào)的變化及時(shí)調(diào)節(jié)所述微處理器控制板上的調(diào)零電壓，從而調(diào)節(jié)所述負(fù)高壓發(fā)生器的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述微處理器控制板包括信號(hào)衰減器、濾波放大器、電平置換電路、帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的處理器、驅(qū)動(dòng)放大器、調(diào)零電位器、反相放大器、驅(qū)動(dòng)器以及電源，所述信號(hào)衰減器將所述平衡電壓傳感器采集到的信號(hào)衰減到一定倍數(shù)后，送入所述濾波放大器和所述電平置換電路后，再送入所述帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的微處理器進(jìn)行分析處理，輸出的電壓調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)過所述驅(qū)動(dòng)放大器后，送入所述調(diào)零電位器，通過不斷調(diào)節(jié)所述反相放大器和所述驅(qū)動(dòng)器的輸出，從而改變所述負(fù)高壓發(fā)生器的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述微處理器對(duì)所述平衡電壓傳感器探測(cè)到的離子風(fēng)機(jī)平衡電壓信號(hào)被連續(xù)采樣和進(jìn)行變化趨勢(shì)進(jìn)行分析處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述微處理器對(duì)所述微處理器控制板上的調(diào)零電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平衡電壓無偏移的離子風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)扇、針架、正高壓發(fā)生器、負(fù)高壓發(fā)生器以及平衡電壓傳感器，還包括微處理器控制板，用于對(duì)所述平衡電壓傳感器反饋的離子風(fēng)機(jī)平衡電壓信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣和分析處理，并根據(jù)平衡電壓信號(hào)的變化及時(shí)調(diào)節(jié)所述微處理器控制板上的調(diào)零電壓，從而調(diào)節(jié)所述負(fù)高壓發(fā)生器的輸出。由于采用了微處理器對(duì)平衡電壓信號(hào)進(jìn)行分析處理，其控制調(diào)節(jié)電壓的能力比簡(jiǎn)單的比例積分模擬電路更穩(wěn)定準(zhǔn)確。同時(shí)，因?yàn)樘幚砥魇钦{(diào)節(jié)控制板上的調(diào)零電壓，具有寬的調(diào)節(jié)范圍和保證了離子平衡電壓始終圍繞零點(diǎn)波動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生偏移，并可將工作臺(tái)的平衡電壓控制在+/－0.7VDC的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)H05F3/00GK101094556SQ20061006126
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者朱燦強(qiáng), 何彩英, 吳玉真, 雷民生, 余以超, 姜喬 申請(qǐng)人:深圳長(zhǎng)城開發(fā)科技股份有限公司