[摘要]介绍半导体洁净室温湿度控制流程，分析洁净室温湿度控制方法.

温湿度PID模糊控制，引言，随着半导体生产技术的发展，更加精密，整合度更高是行业发展的趋势.

目前，制造技术进入亚纳米时代，线宽在30-180支纳米之间，对生产设备的精度要求越来越严格，除了设备本身的技术水平需要满足生产要求外，其生产环境洁净室的各项指标也必须严格控制.其中温湿度控制是重点，其控制效果直接影响生产的优良率.目前，半导体洁净室对温湿度的控制范围通常为:温度22/-0.5℃，湿度45/-3%RH.本文通过对现有洁净室温湿度控制系统的研究，引入模糊控制，提高温湿度控制的实际效果.

一、温湿度处理过程是空气单纯加热或冷却(未达到饱和状态)过程。

含湿量不变的过程，即绝对湿度不变的过程，湿气通过盘管加热，温度上升，相对湿度下降，相反，冷却过程中，温度下降，相对湿度上升，温度和相对湿度是两个方向的控制量，温度和湿度同时向同一趋势变化，简单地通过加热/冷却过程是不能实现的.冷却除湿过程是湿空气冷却饱和后继续冷却的过程，湿空气通过冷却盘管结露分析水滴，降低绝对湿度，发挥除湿的作用.因此，我们可以将空气处理过程分为四个过程:加热、加湿、降温和除湿.

图1中，横坐标为含湿量，即每公斤空气中含有的水蒸量，纵坐标为摄氏度温度.

根据目标状态，绝对湿度线和目标温度线可分为Zone1、Zone2、Zone3、Zone4四个控制区.

为了达到目标的温湿度控制点，其对应的温湿度控制区域处理过程在Zonet1的范围内，首先降温除湿后再加热范围内，先降温再加湿的范围内，先加热再加湿的范围内，首先冷却湿气后再加热。

定义:d-控制对象的湿度，t-控制对象的温度，
一般来说，设定值温度为2/-0.5℃，湿度为45/-3%RH，Zone1和Zone3的情况较多，需要降温除湿后加热或加热，从温室和湿度处理的基本流程和常见问题，洁净室的湿度处理的基本流程，半导体洁净室的现场通常采用新风空调箱进入AirUnit，MAU)的洁净度由于整个洁净室内充满了各种各样的生产机械，这些机械持续运转，产生了大量的热量，这些热量通过回风通道内的干盘管DCC降温被带走，达到了长期稳定的温湿度环境。

基本循环如图2所示.

二、对于洁净室的温湿度控制

最重要的是新风空调箱和干线圈新风空调箱不仅要保证外部大气通过中学、中学和高效过滤器，过滤空气中的粉尘粒子，还要根据洁净室内的温湿度调整吹出口的温湿度，保证送入的新风在规定的温湿度范围内，干盘管根据洁净室设置的温湿度传感器测量的值调整干盘管冷水阀的开度，调节回风和送风混合的温湿度，保证满足半导体技术的温湿度需求，各工艺工艺设备发热量大不相同，洁净室内机台发热量分布不均匀。

例如，炉管机台的发热量比其他设备大得多(基本上在3~5倍之间)，因此必须在洁净室内用干盘管DC带走这些热量，通常要求同一工序的气流通过同一组DCC，在建筑确定的情况下，工序的分布必须垂直于回风道，如果条件允许，最好将不同工艺的区域分开，以避免金属颗粒污染，提高温湿度控制的稳定性，通常，洁净室的温湿度控制在2、3/-0.5℃，45%-3%RH，MAU的送风温度基本控制在21℃-21.中央空调使用中热泵故障诊断及修理措施5℃，与循环风混合后，FFU的出风口的温度控制在22℃，通过工作水平后温度再次上升2.2温湿度控制中的常见问题，在MAU下降温湿度处理过程中，为了解决除湿问题，通常采用湿度优先的方法，冷水阀主要用于除湿，同时温度下降，通过热水阀的再热，温湿度达到要求的值，这种做法可以满足设计要求，但在相当多的情况下，冷热水阀抵消了能源，浪费了能源。

另外，进入洁净室的新风温度过高的话，整个洁净室的热负荷会变大，DCC的开放度会变大，抵消新鲜空气带来的热负荷的进入洁净室的新鲜空气温度过低的话，DCC的开放度为零的话，就不能满足环境温度的要求.

据统计，空调系统的能源消耗占半导体工厂整体能源消耗的30%-35%，因此优化空调设备，选择合理的温湿度设定值，净室整体温湿度控制的稳定性和节能具有重要意义，实现了温湿度控制系统，基本上，洁净室的温湿度要求为22/-0.5℃，45%th/-3%RH，当然根据生产技术的需要，对温湿度的要求也不同.新风空调箱的温湿度控制，新风空调箱的基本结构，新风空调箱的基本结构如图3所示，其处理流程如下:空气过滤——包括初效、中效、高效三个部分的温度处理——包括预热盘管、一次表冷盘管、再热盘管.3.1.2温度处理过程，预热盘管的作用是预热外气外部气温低，接近零度时，为了防止盘管在气温低于零度时冻结，需要加热外部气体，通常加热到12℃.控制供气温度时，将供气温度与其设定值进行比较，通过PIDT控制算法获得计算值，根据该计算值决定表冷盘管和再热盘管阀的开度大小。

其控制流程如图4所示.

在整个PID控制环节中引入分程控制器模型，如图5所示，将PID控制算法分为两部分，48%和52%，同时，冷热水切换的边界为48%-52%，设置死区，即外气温度与供气温度设定值相当接近时，热水阀和冷水阀处于关闭(阀开度为0)的状态，冷热水处于临界状态时不断切换，加快执行机构的损坏的湿度处理过程，为了避免与温度的耦合关系，新风出口湿度的设定值通常不以相对湿度为控制值，而是通过与温度的设定值综合计算获得绝对湿度，以露点温度和湿度为基础本文以露点温度为例，将计算得到的露点温度设定值作为MAU整体出口湿度的设定值。

三、洁净空调系统温湿度与能耗的关系

根据送风露点温度和露点温度设定值对比，通过PIDTC算法，得出计算值，根据计算值决定表冷阀和加湿阀的开度大小，其控制流程与温度控制相似，同时引入分离控制，在临界状态下不断切换加湿和除湿、洁净室温湿度控制，洁净室温度控制，洁净室内温度PID控制流程如图6所示，采用基本的PID控制，在洁净室自身的大空间中产生大惯性、大时滞性，在设置PID参数时通常设置为零，防止系统节约.

洁净室温度主要由DCC调节，但同时受新风送风温度湿度的影响，给定过高的温度，进入洁净室和循环风混合后，DCC需要更多的冷却量，这直接导致能源浪费，给定过低的温度，进入洁净室和循环风混合后，直新风空调箱温湿度设定值控制，新风空调箱送风温度设定值的选择比较重要，必须能够最好地满足当前洁净室内温度的需求.

给定温度过高，进入洁净室和循环风混合后，DCC需要更大的冷却量，直接导致能源浪费，给定温度过低，进入洁净室和循环风混合后，即使DCC的开度为零，整个洁净室的温度也会过低因此，MAU新风送风温度设定值的选择非常重要，必须确保系统在控制范围内，尽量达到节能的目的.

在此，我们将引入模糊控制的思想，通过对洁净室温度偏差和偏差变化率的模糊规则变化，得出新风空调箱送风温度设定值。

整个程序的运行过程如图7所示，程序运行后，将获得新的系统中的模糊控制器是两个输入一个输出，其输入量是系统的偏差e和偏差变化率ec，这两个量有确定的数值，两个明确的量，整个模糊控制器由模糊、模糊规则库、模糊推理和模糊四个部分组成.。