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Innovative Sensor Technology IST亞太地區 上海應用支持中心
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  • IST流量傳感器在質量流量控制器中的應用
  • 發布時間:2022/11/4 14:43:44   修改時間:2022/11/4 14:43:44 瀏覽次數:1235
  •   什么是熱式MFC/MFM         
      熱式MFC/MFM,也就是熱式質量流量控制器,是一種用于通過測量流體的質量流量來控制流量的設備。當氣體流經加熱表面時,氣體分子產生熱傳遞,與加熱表面產生接觸的氣體分子越多,熱傳遞現象越明顯。通過對加熱表面熱量變化的測量,即可以反應出某種氣體的質量流量變化。這種測量方法不受氣壓與環境溫度的影響,因為它所測量的本質是氣體分子的數量。
      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)。當沒有氣流時,旁路的兩側氣壓相同,因此旁路中也沒有氣體流動。這時由旁路加熱器產生的熱量均勻且對稱地向周圍擴散,加熱器兩側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下的流速。此時溫度與質量流量成正比,與氣體的熱容量成反比。

    Figure 1 旁路繞線式MFC

      由于核心傳感元件的限制,傳統MFC需要相對復雜的結構設計與制造標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,系統的響應速度與測量精度均會受到制約。
      IST流量傳感器在MFC中的應用
      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,構成流量測量的核心傳感單元(Figure 2)。

    Figure 2 通過薄膜工藝構造傳感器芯片

      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),以響應絕大多數流量測量場景, 薄膜技術的應用使得IST AG流量傳感器具有無與倫比的結構與性能優勢。
      IST-AG FS7流量傳感器(參數見Figure 3),寬廣的測量范圍允許將傳感器直接置于被測氣路當中(見Figure 4),免去復雜的旁路設計。傳感器具有陶瓷基底與鈍化玻璃層進行保護,具有極佳的長期穩定性。

    Figure 3 FS7流量傳感器參數

    Figure 4 FS7 直接置于被測氣路中

      在終端應用中,質量流量控制器的可靠性是許多半導體工藝的基礎。MFC 的失準或制造缺陷會導致晶圓產量下降,甚至會損壞整個晶圓。采用IST流量傳感器可以為MFC產品帶來如下優勢。
      1. 足夠寬的測量范圍使得在許多場景中不必使用旁路,而進行直接測量,提高測量的準確性。
      2. 薄膜技術帶來極高的響應靈敏度,在一般測量狀態就可以瞬間響應壓力浪涌。
      3. 小巧的體積與簡單的安裝方式,給氣路結構優化創造更大的空間。
      4. 易于校準,簡化生產過程。
      Ref:
      [1] Figure 1, Mass Flow Controller??C.F|FCON CO., LTD. (fcon-inc.jp)
  • 企業介紹
IST AG擁有超過25年的經驗,是物理、化學和生物傳感器的領先生產商之一。我們的目標是成為標準和定制傳感器技術領域的全球領導者,使我們客戶的創新和產品設計上升到一個新高度。IST AG專門從事薄膜和厚膜鉑鎳RTD溫度傳感器、熱式質量流量傳感…  更多>>
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