一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统
本发明公开了一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，涉及靶材制造技术领域，解决了现有技术难以保证烧结炉内的气氛压力、气氛稳定性以及准确识别各影响因素之间的耦合影响，导致无法获取高质量ITO靶材的技术问题；本发明先通过获取的气氛数据构建烧结炉内的气氛分布图，与对应烧结阶段的标准气氛图进行比较来识别出异常区域；有助于提高异常区域对应区域特征的识别准确性，为后续的气氛控制调节奠定数据基础；之后，本发明会将区域特征与气氛调节模型结合确定气氛调节序列，再结合当前烧结阶段烧结炉内的标准压力来进行气氛调节；保证在对应烧结阶段内气氛成分稳定且满足要求，提高ITO靶材烧结质量。
发明专利
CN202311693951.7
2023-12-08
CN117663795A
2024-03-08
F27D7/06(2006.01)
先导薄膜材料(安徽)有限公司
徐涛;高建成;汪强;张莉兰;钟小华
230012 安徽省合肥市新站区龙子湖路658号
合肥正则元起专利代理事务所(普通合伙)
田浩
安徽;34
1.一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据传感器和气氛控制模块；其特征在于： 中枢控制模块：通过数据传感器采集ITO靶材烧结炉内的气氛数据，基于气氛数据构建气氛分布图，结合当前靶材烧结阶段的标准气氛图识别气氛分布图中的异常区域；其中，气氛数据包括采集位置、气氛压力和氧气浓度；以及， 基于异常区域的区域特征构建气氛评估序列；基于人工智能模型构建气氛调节模型，将气氛评估序列输入至气氛调节模型，得到气氛调节序列；其中，区域特征包括区域位置、区域体积、压力数据和氧气数据，气氛调节序列包括混合气体体积、混合气体的成分比例和排出气体体积； 气氛控制模块：根据ITO靶材烧结炉内标准压力和气氛调节序列模拟确定气氛控制序列；根据气氛控制序列控制ITO靶材烧结炉内的气氛；其中，气氛控制序列包括混合气体的输入流量和时间范围，以及排气流量和对应的时间范围。 2.根据权利要求1所述的一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，其特征在于，所述基于气氛数据构建气氛分布图，包括： 提取获取的气氛数据，根据采集时间筛选各采集位置对应的气氛数据；根据ITO靶材烧结炉构建内部空间分布图，基于筛选后的气氛数据在内部空间分布图中确定对应的采集位置； 将气氛数据中的气氛压力和氧气浓度加载至对应的采集位置；通过当前烧结阶段的标准气氛图提取相邻采集位置之间的数据变化趋势，结合加载后的气氛压力和气氛浓度对内部空间分布图进行渲染，得到气氛分布图。 3.根据权利要求2所述的一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，其特征在于，所述通过当前烧结阶段的标准气氛图提取相邻采集位置之间的数据变化趋势，包括： 在烧结阶段稳定时，通过正常的气氛数据构建各烧结阶段的标准气氛图；在获取内部空间分布图之后，提取对应烧结阶段的标准气氛图； 提取标准气氛图中相邻采集位置之间的数据值，基于数据值构建相邻采集位置间的数据变化趋势；其中，数据变化趋势包括压力变化趋势和浓度变化趋势。 4.根据权利要求3所述的一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，其特征在于，所述结合加载后的气氛压力和气氛浓度对内部空间分布图进行渲染，包括： 提取数据变化趋势对应的两个采集位置，分别标记为位置一和位置二；比较内部空间分布图和标准气氛图中位置一和位置二的数据之差，将数据之差较小的作为目标位置； 在内部空间分布图中以目标位置为基准，按照对应的数据变化趋势完成与相邻采集位置之间的数据渲染，得到气氛分布图。 5.根据权利要求1所述的一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，其特征在于，所述基于异常区域的区域特征构建气氛评估序列，包括： 比较气氛分布图与对应烧结阶段的标准气氛图，识别异常区域；根据异常区域的异常类型设置异常标签；其中，异常类型包括气氛压力异常或氧气浓度异常； 提取异常区域的区域特征，将区域特征中的各特征子项与异常标签整合拼接，得到气氛控制序列；其中，异常标签通过自然数设置。 6.根据权利要求1所述的一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，其特征在于，所述基于人工智能模型构建气氛调节模型，包括： 通过模拟或者实验数据提取ITO靶材烧结炉的异常状态，以及该异常状态下对应的最优调节措施；基于异常状态生成训练输入数据，基于最优调节措施生成训练输出数据； 构建人工智能模型；通过训练输入数据和训练输出数据训练人工智能模型，训练完成之后标记为气氛调节模型；其中，人工智能模型通过BP神经网络模型或者RBF神经网络模型构建。 7.根据权利要求1所述的一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，其特征在于，所述根据ITO靶材烧结炉内标准压力和气氛调节序列确定气氛控制序列，包括： 调取气氛调节序列，以及从当前烧结阶段的标准分布图中提取标准压力； 在标准压力的基础上，模拟ITO靶材烧结炉按照气氛调节序列进行调节时对应混合气体的输入流量和对应时间范围，以及排气流量和对应的时间范围； 将输气时的时间范围和排气时的时间范围建立映射关系，结合模拟结果构建获取气氛控制序列；其中，映射关系为两个时间范围开始时刻的先后关系。 8.根据权利要求1所述的一种ITO靶材烧结炉气氛控制系统，其特征在于，所述中枢控制模块分别与数据传感器和气氛控制模块通信和/或电气连接；其中，数据传感器用于检测获取ITO靶材烧结炉内的气氛数据； 所述气氛控制模块根据获取的气氛控制序列对ITO靶材烧结炉上设置的控制阀进行精确控制；其中，控制阀用于控制气体输入或者气体排出。