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樓主  發(fā)表于: 2023-08-03 10:05

熱式MFC/MFM,也就是熱式質(zhì)量流量控制器,是一種用于通過測量流體的質(zhì)量流量來控制流量的設(shè)備。在終端應(yīng)用中,MFC的失準(zhǔn)或制造缺陷會導(dǎo)致晶圓產(chǎn)量下降,甚至?xí)䲟p壞整個晶圓,因此質(zhì)量流量控制器的可靠性是許多半導(dǎo)體工藝的基礎(chǔ)。    

        

一般的熱式MFC常在氣流旁路的外部纏繞加熱器與溫度傳感器(Figure 1)。當(dāng)沒有氣流時,旁路的兩側(cè)氣壓相同,因此旁路中也沒有氣體流動。這時由旁路加熱器產(chǎn)生的熱量均勻且對稱地向周圍擴(kuò)散,加熱器兩側(cè)的溫度傳感器具有相同的溫度輸出,也就是溫度測量的偏移量ΔT = 0℃。當(dāng)氣體流動時,旁路上下游的傳感器感知到溫度的偏移,通過該偏移量測算當(dāng)下的流速。此時溫度與質(zhì)量流量成正比,與氣體的熱容量成反比。




由于核心傳感元件的限制,傳統(tǒng)MFC需要相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造標(biāo)定流程來滿足測量要求,并且由于被測氣體與傳感部分無法直接接觸的原因,系統(tǒng)的響應(yīng)速度與測量精度均會受到制約。當(dāng)氣體流經(jīng)加熱表面時,氣體分子產(chǎn)生熱傳遞,與加熱表面產(chǎn)生接觸的氣體分子越多,熱傳遞現(xiàn)象越明顯。通過對加熱表面熱量變化的測量,即可以反應(yīng)出某種氣體的質(zhì)量流量變化。這種測量方法不受氣壓與環(huán)境溫度的影響,因為它所測量的本質(zhì)是氣體分子的數(shù)量。



因而IST-AG通過特殊的薄膜工藝,將高精度加熱器,溫度傳感器或電堆封裝在單一芯片內(nèi),構(gòu)成流量測量的核心傳感單元(Figure 2)。IST-AG傳感器的流量傳感器分為三種類型:熱阻式(Thermo-resistive),量熱熱電式(Calorimetric thermo-electric),與量熱熱阻式(Calorimetric thermo-resistive),以響應(yīng)絕大多數(shù)流量測量場景, 薄膜技術(shù)的應(yīng)用使得IST AG流量傳感器具有無與倫比的結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)勢。



采用IST流量傳感器可以為MFC產(chǎn)品帶來足夠?qū)挼臏y量范圍使得在許多場景中不必使用旁路,而進(jìn)行直接測量,提高測量的準(zhǔn)確性。其次薄膜技術(shù)帶來極高的響應(yīng)靈敏度,在一般測量狀態(tài)就可以瞬間響應(yīng)壓力浪涌。小巧的體積與簡單的安裝方式,給氣路結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)造更大的空間。易于校準(zhǔn),簡化生產(chǎn)過程。工采網(wǎng)提供的瑞士IST熱質(zhì)量流量傳感器–FS7是FS5流量傳感器的后續(xù)產(chǎn)品,采用對稱的加熱器設(shè)計,具有增強(qiáng)的靈敏度。FS7流量傳感器適合用于氣體應(yīng)用,具有出色的長期穩(wěn)定性。FS7傳感器的熱質(zhì)量小因此響應(yīng)時間短。此外,標(biāo)準(zhǔn)FS7傳感器還配備罩殼,從而方便用于各種不同應(yīng)用。

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