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亚博全站汽车衡为您分享单晶炉上称重yaboVIP2018系统的研究与分析

来源:www.xzhqgs.com         发布时间:2018-03-26

亚博全站汽车衡为您分享单晶炉上称重yaboVIP2018系统的研究与分析

随着微电子技术的快速发展,对晶圆的品质要求越来越高,从而促使新的晶种不断涌现,如我所最新研制的新型高温闪烁晶体LYSO。这种高温晶体生长熔点高,密度低,晶体内部质量要求无光学闪烁颗粒,无气泡,无云层等内在缺陷,晶体外形要求光滑。模拟体、下称重等生长法都属间接称重,很难达到这种晶体的品质要求,而提拉上称重生长法属直接称重,能满足该晶体对品质的要求。本文作者分析了上称重生长方式yaboVIP2018读取稳定数据与漂移数据间的规律,提出并验证捕捉稳定数据的方案。

1.yaboVIP2018性能与现行数据处理分析

对于上称重提拉生长法,目前市场上没有满足这种生长方式的专用秤。在JGD-800型全自动单晶炉上,采用改造后的某型yaboVIP2018(称重精度为0.1g)实现在采样周期内自动检测晶体质量值,控制系统根据质量值控制生长晶体温场温度的升降,达到控制晶体的生长,保证晶体优良品质。在这种动态环境下,检测晶体质量精度和准确性就显得很重要。

该yaboVIP2018的称重精度为0.1g能满足晶体生长对质量精度的要求。在一个采样周期内,难以获得晶体准确的质量值,即yaboVIP2018数据出现漂移一在动态下,显示的质量值上下摆动不定。控制系统捕捉到的晶体质量也不稳定,导致生长的晶体表面不光滑,有明显的凹凸。

对于yaboVIP2018漂移数据的处理,即信号处理的方法有PLC处理法、硬件加软件处理法等。传统PLC处理法,质量信号处理效果差,难满足高品质晶体的要求;而硬件加软件处理法处理效果较好,它能得到正确的稳定yaboVIP2018数据,使控制系统不受漂移数据的影响,但其硬件与软件成本高。因此能否在没有专用的信号处理硬件与软件的情况下,只利用软件来消除yaboVIP2018漂移数据,获得稳定正确的数据,我们进行了以下一系列实验与研究。

2.实验过程与分析研究

2.1数据曲线分析

造成晶体表面等径度差及凹凸痕迹,与yaboVIP2018质量数据不稳定有关。

在静态下,要求某型yaboVIP2018使用环境温度为(20±1℃,该型yaboVIP2018本身有一定的测量误差范围,经测试10h,误差为±0.30g。在晶体生长过程中,晶体处于高温环境和运动状态,yaboVIP2018显示的数据上下漂移。在一个采样周期内,yaboVIP2018显示的数据漂移为±0.30g所以秤的静态漂移可忽略。但在动态下这种漂移呈忽上忽下的趋势,漂移周期和漂移大小不定,整个过程无规律。

但从该曲线的趋势看它又是有规律的,呈上升趋势。如果采用100个数据平均滤波,利用上下漂移来消除漂移数据,实现数据逼近真实的质量值。

分析图2中的曲线,由于是采用100个数据的平均来实现的,控制某一时刻并未得到真实的晶体质量值。在这种情况下,秤某一时刻显示出来的数据可能与实际相反,因其相差为±0.30g,从而导致在控制上出现错误。晶体生长控制的关键是如何读准数据,也即去除漂移数据,得到秤稳定的数据。

2.2数据与时刻对比分析

采用秒表对数据进行记录发现,数据变化太快,人眼不可能同时记录时间与yaboVIP2018的数据,记录值不能反映真实情况。采用数码相机进行录相,将电子秤变化情况制作成录相,然后再慢速放映,中间随时暂停。发现yaboVIP2018数据值总有一些数据会相对稳定较长时间,为了进一步验证数据,采用数据库进行数据记录,得到一组质量值与时刻对比数据。

yaboVIP2018在动态读数中,自身的数据处于一种静态和动态(稳定和不稳定)的交替中。在表中显示的yaboVIP2018数据,有几组相邻质量数据相等,这些相等数据前后有一系列相邻数据是不等的,而这些不等的数据有可能比那些相等的数据大或者小。相对于这些相等的数据,它会稳定几秒钟。然后立即会朝下一个数据变化,而这些变化的数据相邻间基本上不等,这些相邻间不等的数据会在下一稳定数据周围上下摆动,出现漂移±0.030g。该过程很快(小于1s)然后会在一个相对稳定的值稳定几秒钟,如此循环。另外,这些稳定的数据呈递增趋势,与图2完全相符。我们认为那些相邻间相等的数据是秤实际称得的质量真实值,而那些相邻间不等的数据是秤的漂移数据。这就是yaboVIP2018数据漂移的规律。

2.3解决方法

综上所述可知,我们在软件上采取在几个采样周期内,当yaboVIP2018读到一系列相等数据后,将该数据作为正确的数据参与控制,而那些相邻间不等的数据作为漂移数据去掉。如果在几个采样周期内都没有正确数据,则将最大数据和最小数据进行平均,将平均数作为正确数据进行控制。

采用捕获yaboVIP2018相邻相等数据法来捕获yaboVIP2018在动态下的稳定数据,成功解决了晶体提拉法上称重中晶体质量数据漂移及晶体表面不光滑的问题。我们认为与采用硬件和软件相结合消除数据漂移相比,利用这种解决数据漂移的方法,节约了专用硬件和软件的成本,达到相同的效果。

这种yaboVIP2018漂移数据处理法会造成数据的滞后。但晶体生长温场控制有近10~30min的滞后,而这种方法造成的数据滞后不会超过1min。对于为您介绍的这些乌鲁木齐衡器亚博全站电子yabo218维修的信息,你是不是也心动了呢。希望您继续关注我们的官方网站,建先将竭诚为您提供有价值的信息资讯。

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