A+K文特流量計(jì)是用于測(cè)量和計(jì)算流體介質(zhì)溫度的一類熱式氣動(dòng)儀表。它的英文名字叫“MASSFLOWCONTROLLER”(簡(jiǎn)稱MFC.,它通常由電路板、傳感器、進(jìn)出氣管道接頭、分流器管道、機(jī)殼、調(diào)節(jié)閥等部件組成。用于對(duì)于氣體或者液體的質(zhì)量流量進(jìn)行測(cè)量和控制。擴(kuò)散,氧化,分子束外延,CVD,等離子刻蝕,濺射,離子注入,以及真空鍍膜設(shè)備,光纖熔煉,微反應(yīng)裝置,混氣配氣系統(tǒng),毛細(xì)管測(cè)量氣象色譜儀,光導(dǎo)纖維制造設(shè)備中,并廣泛用于石油化工,冶金,制藥等。
隨著全球及中國(guó)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的不斷重視和投入,半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)流量控制器提出了更高的要求。納米、薄膜技術(shù)等新材料研制技術(shù)的成功應(yīng)用為氣體流量控制器集成化和智能化提供了很好的前提條件。將在充分利用微機(jī)械與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、傳感技術(shù)、故障診斷技術(shù)、智能技術(shù)等多學(xué)科綜合技術(shù)的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。研制能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)多種氣體的全自動(dòng)數(shù)字式的智能氣體A+K文特流量計(jì)將是該領(lǐng)域的重要研究方向。
針對(duì)光伏、半導(dǎo)體、真空鍍膜等領(lǐng)域高精度、高穩(wěn)定性、快速響應(yīng)的應(yīng)用需求,進(jìn)行MFC研究制造。MFC研究技術(shù)路線:芯片---模組----儀表---測(cè)試。
1、芯片設(shè)計(jì):芯片以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ),基于有限元仿真尺寸優(yōu)化,采用靈敏度高的懸膜結(jié)構(gòu),并沉積半導(dǎo)體涂層以提高芯片可靠性。芯片制備工藝研究:
a.硅基多孔硅制備工藝研究;
b.低應(yīng)力薄膜制備工藝研究;
c.金屬電連接可靠性及穩(wěn)定性研究;
d.半導(dǎo)體涂層制備及工藝集成方法研究;
2、流道設(shè)計(jì):建模-仿真。該結(jié)構(gòu)中間具有類似孔板的差壓產(chǎn)生結(jié)構(gòu),用于在旁路分流道內(nèi)產(chǎn)生足夠的流量,旁路內(nèi)的流量直接影響流量計(jì)的靈敏度和檢測(cè)下限,為了提高該流量值需要增加旁路分流結(jié)構(gòu)前后的壓力差,該內(nèi)部壓力差直接影響流量計(jì)整機(jī)的壓力損失。
3、機(jī)械設(shè)計(jì):機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-工業(yè)外觀設(shè)計(jì)
4、電路設(shè)計(jì):原理圖設(shè)計(jì)-PCB板圖繪制-元器件規(guī)格參數(shù)確認(rèn)通道小板對(duì)芯片信號(hào)進(jìn)行采集,并通過主板對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,上述電路中采用差分輸出、低溫漂、抗電磁干擾等設(shè)計(jì);
5、程序和算法設(shè)計(jì):邏輯部分-單片機(jī)程序部分-屏幕功能-調(diào)試穩(wěn)定控制-根據(jù)不同氣路座測(cè)試采用PID動(dòng)態(tài)算法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的流量控制和快速的響應(yīng)。