一种均匀冷却大面积碲化镉薄膜芯片的装置

技术领域

本发明涉及一种用于冷却碲化镉薄膜芯片的装置。

背景技术

现有的近空间升华方法制备碲化镉薄膜芯片后，离开真空腔室的碲化镉薄膜芯片通常处于较高的温度范围，后续需要采用风冷的方式，对芯片的受光面和膜面进行降温，这种方法并未考虑芯片中间和四周的温差问题，同时也未考虑膜面和受光面的温差问题，因此无法对不同位置进行精确化的冷却控制。对于大面积的高温芯片来说，这种非精确化控制的冷却方式更容易使得整张芯片产生较高的温差，增加碎片风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种均匀冷却大面积碲化镉薄膜芯片的装置，可以根据检测到的芯片实时温度分别对膜面和受光面，以及芯片左中右等不同位置单独控制其冷却速率，保证整张高温芯片能够均匀冷却，减少碎片率，提升良率。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种均匀冷却大面积碲化镉薄膜芯片的装置，包括设置在输送辊上下的布风管道，所述布风管道上开有若干出风口；还包括位于布风管道前方的若干温度传感器，所述温度传感器分设与输送辊上下；还包括控制器，所述控制器根据温度传感器反馈的温度调节布风管道的出风量。本发明的原理在于利用温度传感器实时反馈温度参数至控制器，控制器根据上述参数调整各个布风管道出风量的大小，使得碲化镉薄膜芯片各个部位的温度趋于相等。

作为一种改进，所述出风口正对输送辊所在的平面。使得风向垂直于碲化镉薄膜芯片，使得风力集中从而提高散热效果。

作为一种进一步的改进，所述布风管道中部的出风口比两端的出风口密集，且从中间到两边相邻出风口之间的间距递增。由于碲化镉薄膜芯片中部的温度要高于两边，因此通过设置更多的出风口用于平衡中部与边缘处的温度。

作为另一种更进一步的改进，所述布风管道上下各布置两根，并且均与输送辊平行。

作为一种改进，所述温度传感器上下各三个，并且上下温度传感器的位置对应。

作为一种改进，输送辊上方和下方的三个温度传感器呈一字排布，并且其连线与输送辊平行。三个温度传感器分别用于探测碲化镉薄膜芯片中部和两边的温度，使得控制器可以根据温度控制布风管道的布风量。

作为一种改进，所述布风管道连接有气源，所述气源为氮气。利用氮气作为冷却气体，避免空气中的氧气在高温下和碲化镉薄膜芯片发生反应。

作为一种改进，所述布风管道上设置有用于控制出风量的电磁阀，所述电磁阀与控制器连接。控制器可以通过控制电磁阀的开度来改变风量，简单直接。

作为一种优选，所述温度传感器为红外温度传感器。

作为一种优选，所述输送辊上下的布风管道与碲化镉薄膜芯片之间的间距相等；所述输送辊上下的温度传感器与碲化镉薄膜芯片之间的间距相等。使得上下两侧的温度检测条件一致，并且上下两侧的制冷效果一致，便于控制。

本发明的有益之处在于：具有上述结构的均匀冷却大面积碲化镉薄膜芯片的装置，采用特殊设计的冷却装置替代传统的风冷装置，通过上下表面对应分别对应的左中右红外测温探头测量的温度，然后分别调节高温芯片对应上下表面冷却风管的风量，可以保证上下表面的温差进一步缩小，同时由于高温芯片中间部位温度略高(冷却速度略慢)，将冷却风管中间位置的通风孔设计得比两侧更加密集，从而可以进一步优化高温芯片中间位置与两侧的温差，从而降低整体碎片率，提升生产良率，尤其是大面积的高温碲化镉薄膜芯片。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为布风管道的结构示意图。

图中标记：1碲化镉薄膜芯片、2输送辊、3布风管道、4温度传感器、5气源、6出风口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3所示，本发明包括设置在输送辊2上下的布风管道3，所述布风管道3上开有若干出风口；还包括位于布风管道3前方的若干温度传感器4，所述温度传感器4分设与输送辊2上下；输送辊2上下的布风管道3与碲化镉薄膜芯片1之间的间距相等；输送辊2上下的温度传感器4与碲化镉薄膜芯片1之间的间距相等。还包括控制器，所述控制器根据温度传感器4反馈的温度调节布风管道3的出风量。具体地，所述布风管道3上设置有用于控制出风量的电磁阀，所述电磁阀与控制器连接。控制器通过控制电磁阀来控制风量。

布风管道3的出风口6正对输送辊2所在的平面。布风管道3中部的出风口6比两端的出风口6密集，且从中间到两边相邻出风口6之间的间距递增。布风管道3上下各布置两根，并且均与输送辊2平行。布风管道3连接有气源5，所述气源5为氮气。

温度传感器4上下各三个，并且上下温度传感器4的位置对应。上方和下方的三个温度传感器4均呈一字排布，并且其连线与输送辊2平行。三个温度传感器4分别用于探测碲化镉薄膜芯片1中部和两边的温度，使得控制器可以根据温度控制布风管道3的布风量。温度传感器4为红外温度传感器。

冷却装置包含上下两侧的温度传感器4，上下表面的布风管道3(分别外接氮气气源5)，布风管道4的宽度略大于芯片宽度。其中，温度传感器4有6个，分别测量芯片上下表面的对应左中右等6个位置温度；上下布风管道3可以分别控制上部和下部对应的风量大小(根据上下温度传感器的测试结果进行调整控制)，这样可以保证上下表面芯片在冷却时温差的进一步减小，降低碎片风险。同时，考虑到芯片中间位置散热量小于左右两侧，其温度一般略高于两侧，因此将布风管道3的出风口6设计为中间比两侧密集，以保证中间位置更快的冷却速度。此方法保证了整张高温芯片能够均匀冷却，减少碎片率，提升良率。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。