導語
在真空應用領域，尤其是半導體制造工藝中，金屬密封（Metal sealing ）MFC直接決定芯片制程良率與設備運行安全，但受限于高技術壁壘，該類產品長期依賴進口。電磁常開閥（Normally Open Solenoid Valve）作為流體控制領域的關鍵元件，憑借"斷電保通"的特性使其成為安全關鍵系統中的首選解決方案。ACCU 北京精量科技ACU20FD系列質量流量控制器/流量計，以預熱時間短，零漂小，可靠性高等特點，打破進口壟斷，完美適配氣體控制場景。
行業背景
在半導體制造的核心工藝中，氣體流量的精準控制直接決定了芯片良率與可靠性。化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、刻蝕與清洗等環節，無一不依賴高性能質量流量控制器（MFC）。然而，當面對四氯化硅（SiCl?）、四氯化鍺（GeCl?）、三氯氧磷（POCl?）、三氯化硼（BCl?）等具有腐蝕性或毒性，對控制器的密封性與氣體兼容性要求嚴苛，一旦出現泄漏，不僅會破壞真空環境，還可能引發安全隱患。傳統MFC往往暴露出三大痛點：
? 密封失效：腐蝕性氣體穿透密封界面，導致劇毒泄漏，威脅人員與環境安全；
? 控制漂移：傳感器及流道內壁被腐蝕，精度隨運行時間顯著下降；
? 低壓差失效：在低入口壓力或寬壓差波動工況下，閥門無法穩定響應，控制失準。
更棘手的是，一旦發生意外斷電，普通MFC閥門可能自動關閉，導致保護氣體中斷、腔室失去吹掃，昂貴的晶圓工件瞬間報廢，甚至引發安全事故。如何在腐蝕性介質、寬壓差波動和突發斷電的多重挑戰下，實現“不斷氣、不漏氣、高精度”的控制？
用戶需求
真空環境中，氣體處于低壓力狀態，流量往往處于極微小范圍，對控制器的測量與控制精度提出了高要求，細微的流量偏差都可能導致工藝器件產生缺陷。真空環境中，氣體處于低壓力狀態，流量往往處于極微小范圍，對控制器的測量與控制精度提出了高要求，細微的流量偏差都可能導致工藝器件產生缺陷。
在此背景下，海外某真空行業客戶，亟需一批具備極強的耐腐蝕，可處理多種氯化物前驅體，同時必須滿足斷電工況下氣體也不中斷供應的高精度質量流量控制器。
客戶需求明確如下：
1、耐腐蝕性：適配四氯化硅（SiCl?），四氯化鍺（GeCl?），三氯氧磷（POCl?），三氯化硼（BCl?）等強腐蝕性氯化物，杜絕介質泄漏；
2、多介質精準測控：支持多種氣體(如氮氣（N?） 氬氣（Ar）氧氣（O?）氫氣（H?）六氟化硫（SF?）等多類氣體，防堵塞、測控精準；
3、斷電保通安全防護：斷電狀態下仍持續供氣，避免由于供氣中斷導致工藝中斷；保證異常緊急切斷時，仍可確保數據可靠與實驗安全。
4、快速響應與自適應穩定：閥門快速響應、無磁滯，具備寬量程比。性能具有自適應性，能夠對設定值更改做出快速響應而不會超調。
解決方案
▲ ACU 20FD-MC 質量流量控制器（常開閥）
針對上述工況的需求，依托在精密流體測控領域的深厚技術積淀，ACCU 北京精量科技（簡稱“ACCU”）為該客戶量身定制了ACU20FD系列高精度質量流量控制器（金屬密封常開閥和彈性密封常開閥）。該系列基于毛細管傳熱溫差量熱法原理，直接測量質量流量，不受介質溫度與壓力波動影響。方案全系標配常開閥（Normally Open Valve）并定制化金屬密封結構，摒棄傳統易腐蝕密封件，專為半導體真空應用等制造工藝中的極端需求設計，覆蓋實驗室研發至量產線全場景。
ACU20FD系列質量流量控制器核心優勢：
▲ ACU 20FD-LC 常開閥質量流量控制器
1、斷電保通，守護工藝連續性
ACU20FD-LC高精度常開閥質量流量控制器采用常開閥設計。當工廠意外斷電或系統故障時，閥門不會機械關閉，而是自動保持全開狀態。這意味著氣體仍能持續供應到反應腔室，保證工藝設計需求。同時，這一設計也為故障后的數據追溯與安全處置提供了可靠環境——真正實現了“斷電不斷氣，異常不失控”。
▲ ACU 20FD-LC 質量流量控制器（金屬密封常開閥）
2、金屬密封，杜絕氣體泄漏
ACU20FD系列金屬密封常開閥質量流量控制器，針對如四氯化硅（SiCl?），四氯化鍺（GeCl?），三氯氧磷（POCl?），三氯化硼（BCl?）等強腐蝕性氯化物，采用了密封性極佳的不銹鋼流道與金屬密封結構，摒棄易被滲透腐蝕的常規高分子密封件。全金屬硬密封設計將氦泄漏率嚴格控制在1×10-10Pa·m3/sec以下，達到半導體級超高密封標準，有效杜絕氣體泄漏，既保障了真空環境的穩定性，又避免了特種氣體泄漏帶來的安全隱患。這不僅保障了人員與環境安全，也大幅降低了設備維護頻率與停機成本。
3、高精度，穩定控制
ACU20FD系列基于毛細管傳熱溫差量熱法原理工作，流量測量不受介質溫度與壓力波動影響。該系列實測精度≤±0.5%FS，重復性≤±0.2%FS，控制比高達50:1。配合管狀分流結構設計，實現了對極微小流量的精準把控，并具備不易堵塞、預熱時間短、零漂小的特點，不受真空環境壓力波動、氣體熱物理屬性的干擾，從根本上保障了真空工況下流量控制的準確性與穩定性。
工況參數：
注：以上參數為本方案的定制化配置，ACCU可根據客戶實際生產工況，提供不同量程、接口和通訊協議的解決方案。
應用范圍
ACU20FD系列高精度質量流量控制器在以下領域中同樣展現出不可替代的安全與性能價值：
結語
氣體質量流量控制器是工業精密制造的“隱形指揮官”，尤其是微小流量測控中，其重要性不言而喻。ACU20FD系列熱式質量流量控制器/流量計憑借直接測量質量流量、無需溫壓補償、小流量測控能力強等核心優勢，結合常開閥“斷電保通”與金屬密封“零泄漏”的雙重保障，為半導體、光伏、氫能、鋰電池等高端領域提供了一套經得起極端工況考驗的測控方案。
精量科技作為專業的過程儀表和自動化控制設備供應商，堅持“創新科技，服務全球”的經營理念，旨在生產高品質高技術高精度的產品，專業于流量測量，應用廣泛分布于玻璃、冶金、環保、配氣置氣儀器分析、石油石化等領域。
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