一种测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及半导体生产辅助装置技术领域，尤其涉及一种测试装置。


背景技术：

2.半导体温控装置作为生产半导体的辅助设备，在晶圆和液晶面板的制程工艺中需要输出不同的温度，同时在维持温度的过程中需要控制一定的制冷量以抵消工艺过程中的热负荷(例如，半导体加工反应腔、液晶面板加工反应腔)，提供高精度、稳定的循环液入口温度。设备在实际工艺中需要保持恒定的输出温度、流量、液位等信息，然而现有的测试装置中并没有控制液位传感器升降往返运动的结构，不利于后续检测液位的模拟数值运行输出平稳性。其次，现有的测试装置也无法根据不同液位段给定温度范围，检测在不同温度段液位传感器的模拟数值运行输出平稳性情况。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种测试装置，目的是便于控制液位传感器升降运动，进而便于后续配合模拟测试。
4.基于上述目的，本实用新型提供了一种测试装置，包括半导体温控装置、循环液箱和用于连接半导体温控装置与循环液箱以形成循环输送循环液的循环输送管路，所述循环液箱内设有液位传感器浮球，所述测试装置还包括plc和用于带动液位传感器浮球在循环液箱内升降运动的升降机构，所述半导体温控装置、液位传感器和升降机构均与plc电连接。
5.所述升降机构包括气缸和从循环液箱的顶端延伸入循环液箱内的升降连接件，所述气缸通过升降连接件与液位传感器浮球连接。
6.所述升降连接件为几字形连接件。
7.所述气缸为双作用气缸，所述升降机构还包括三位五通电磁阀，所述plc通过三位五通电磁阀控制双作用气缸的升降往复运动。
8.所述循环液箱的出液口设有温度传感器，所述循环液箱内设有加热器，所述温度传感器和加热器均与plc电连接。
9.所述循环输送管路包括进液管路、回液管路和连接支管，连接支管上设有控制阀，所述半导体温控装置的出液口通过进液管路与循环液箱的进液口连接，所述循环液箱的出液口通过回液管路与半导体温控装置的进液口连接，所述进液管路通过连接支管与回液管路连接。
10.所述控制阀为电动两通阀。
11.所述测试装置还包括设有显示人机界面的触摸屏，所述触摸屏与plc电连接。
12.所述循环液箱内还设有沿循环液箱的高度方向设置的升降导向杆，所述液位传感器浮球套设于升降导向杆上，所述升降机构带动液位传感器浮球沿升降导向杆的导向方向升降运动。
13.本实用新型的有益效果：
14.1、本实用新型的测试装置中，半导体温控装置通过循环输送管路与循环液箱连接，液位传感器浮球在气缸的带动作用下，做升降往返运动，通过温控装置给定温度范围，通过plc(可编辑控制器)程序控制气缸自动伸缩，液位传感器浮球输出模拟量信号，便于检测在不同温度段液位传感器的模拟数值运行输出平稳，保证温控装置运行在稳定可靠的状态下，满足晶圆或面板生产工艺的需求。
15.2、本实用新型通过在循环液箱内设置辅助加热的加热器，在循环液箱的出口管路上设置温度传感器，根据目标温度的变化，pid控制固态继电器，固态继电器输出控制加热器的加热量大小，通过输出加热量进而控制温度。
16.3、本实用新型根据目标温度的变化调节eov1电动两通阀的开度量，优点是结构简单，安装方便，可操作性强，输出模拟量信号，控制精度高，控制灵活，响应速度快，调节速度迅速。
17.4、本实用新型通过设置显示人机界面的触摸屏，检测液位传感器输出值及动作次数。
18.5、本实用新型能够满足-100℃至150℃的器件测试。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的连接结构示意图；
21.图2为本实用新型的控制回路框图；
22.图3为本实用新型的气缸控制回路框图。
23.图中标记为：
24.1、半导体温控装置；2、循环液箱；3、液位传感器浮球；4、进液管路；5、出液管路；6、气缸；7、升降连接件；8、温度传感器；9、加热器；10、电动两通阀；11、气源；12、组合元件；13、三位五通阀；14、单向节流阀。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
26.需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位
置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
27.如图1至图3所示，一种测试装置，包括半导体温控装置1、循环液箱2和用于连接半导体温控装置1与循环液箱2以形成循环输送循环液的循环输送管路，循环液箱2内设有液位传感器浮球3，该测试装置还包括plc和用于带动液位传感器浮球3在循环液箱2内升降运动的升降机构，半导体温控装置1、液位传感器和升降机构均与plc电连接。半导体温控装置可采用现有技术中的结构实现，在此不在过多赘述。plc采用现有技术现有的，本实用新型并未对plc的程序进行改进。该测试装置中，半导体温控装置通过循环输送管路与循环液箱连接，液位传感器浮球在气缸的带动作用下，做升降往返运动，通过温控装置给定温度范围，通过plc程序控制气缸自动伸缩，液位传感器浮球输出模拟量信号，便于检测不同液位的模拟数值运行输出平稳。
28.上述升降机构的可采用液压缸或电动推杆，作为一种可选的实施形式，如图1所示，升降机构包括气缸6和从循环液箱2的顶端延伸入循环液箱2内的升降连接件7，气缸6通过升降连接件7与液位传感器浮球3连接。通过启动气缸，气缸可带动液位传感器浮球在循环液箱内上下往返运动。升降连接件7优选为几字形连接件。以采用几字形连接杆为例，几字形连接杆的一端与液位传感器浮球连接，另一端与气缸连接，由于几字形结构设置，使得几字形连接杆与液位传感器浮球连接的一端从循环液箱的顶部延伸入循环液箱内，并且几字形连接杆的竖向连接段满足液位传感器浮球在循环液箱内的升降需求，避免设置在循环液箱侧壁造成漏液或干涉等现象。
29.作为一种可选的实施形式，如图3所示，气缸6为双作用气缸6，升降机构还包括三位五通电磁阀，plc通过三位五通电磁阀控制双作用气缸6的升降往复运动。具体而言，气源11输送气体至组合元件12(过滤+减压+油雾)，之后依次连接三位五通电磁阀13、单向节流阀14及双作用气缸6，并且三位五通电磁阀13通过两个单向节流阀14与双作用气缸6形成循环控制回路。此种结构设置，便于plc控制三位五通电磁阀动作，三位五通电磁阀再控制气缸上下反复动作，同时气缸带动液位传感器浮球上下动作。
30.为了便于检测循环液箱的出液温度以及便于对循环液箱进行辅助加热，循环液箱2的出液口设有温度传感器8，循环液箱2内设有加热器9，温度传感器8和加热器9均与plc电连接。需要控制加热时，由温度传感器采集温度信号，之后将此温度引号传递给plc，之后pid模块控制固态继电器，固态继电器输出控制加热器的加热量大小，通过输出加热量进而控制温度。
31.如图1所示，循环输送管路包括进液管路4、回液管路和连接支管，连接支管上设有控制阀，该半导体温控装置1的出液口通过进液管路4与循环液箱2的进液口连接，循环液箱2的出液口通过回液管路与半导体温控装置1的进液口连接，进液管路4通过连接支管与回液管路连接。控制阀优选为电动两通阀10。根据目标温度的变化调节eov1电动两通阀的开度量，优点是结构简单，安装方便，可操作性强，输出模拟量信号，控制精度高，控制灵活，响应速度快，调节速度迅速。
32.进一步的，该测试装置还包括设有显示人机界面的触摸屏，触摸屏与plc电连接。通过设置显示人机界面的触摸屏，检测液位传感器输出值及动作次数。
33.此外，为了便于对液位传感器浮球进行导向升降，循环液箱2内还设有沿循环液箱2的高度方向设置的升降导向杆，液位传感器浮球3套设于升降导向杆上，气缸通过升降连
接件带动液位传感器浮球3沿升降导向杆的导向方向升降运动。
34.该测试装置中，由半导体温控装置提供不同温度的流量，通过循环输送管路连接tank1循环液箱，实现循环液箱流量循环，plc控制三位五通电磁阀动作，电磁阀控制气缸上下反复动作，同时气缸带动液位传感器fl浮球上下动作，液位传感器fl浮球上下动作输出模拟信号，通过plc运算输出数值，hmi(显示人机界面的触摸屏)记录气缸动作次数和模拟量数值，通过控制eov1电动两通阀关闭进入tank1循环液箱流量或减少进入循环液箱的流量，通过测量ts1温度控制ht1加热器的加热量，满足tank1循环箱快速升温。
35.控制过程如图2所示，通过plc的温度模块采集温度传感器8的温度信号，通过plc的pid模块运算得到输出对应的值，进一步运算后控制电动两通阀输出开度来控制流量。do模块单元控制三位五通电磁阀，三位五通电磁阀控制执行元件(气缸)，ai模块单元采集液位传感器及其他检测器件信号，pid模块控制固态继电器，固态继电器控制加热器加热量，di模块单元采集开关输入信号，以及通讯模块与外部设备连接通讯。
36.综上，本实用新型的测试装置，便于检测在不同温度段液位传感器的模拟数值运行输出平稳性，保证温控装置运行在稳定可靠的状态下，满足晶圆或面板生产工艺的需求。
37.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
38.本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。