引擎蓋下– MFM和MFC的主要組件

 

     的質量FL 流計（MFM）具有5個主要部分組成：流動體，流動調節部，流量傳感器管，旁路，和電子產品。  甲質量流量控制器（MFC）具有相同的組件，一個MFM，還具有安裝在相同的流動體的MFM（參見圖1）的整體控制閥。

流動體

 

     通用質量氣體流量計和質量流量控制器 （MFC）通常只有三種流量體尺寸可以覆蓋儀器的整個流量范圍：低流量，中流量和高流量。下表中顯示了三種流量體尺寸的氣體流量范圍。低流量閥體通常由一塊不銹鋼棒料加工而成。為了了解它們相對緊湊的尺寸，MFC具有以下近似的寬度和長度（不包括入口和出口配件）：低流量-1.0 W x 3.0 L英寸（25 W x 76 L mm）；中流量-1.5 W x 4.5 L英寸（38 W x 114 L毫米）; 高流量-3.0 W x 9.0 L英寸（76 W x 229 L mm）。MFM通常具有相同的寬度，但在中等流量和高流量時，其長度約為三分之二。

 

 

     流體尺寸 非常大質量流量范圍（slpm）

     低流量 0至50

     中流量 0至300

     高流動性 0至1500

 

     流量體具有進口和出口流量導管配件，并容納流量調節部分，流量傳感器管，旁通/層流元件，對于MFC，則包含控制閥。電子設備安裝在流體頂部的外殼中。典型流量體的潤濕部件及其內部組件由耐腐蝕材料制成。通用MFM和MFC的流體的典型潤濕材料為：316 L不銹鋼；閥門中的鐵磁不銹鋼；含氟彈性體和其他高級彈性體材料的“ O”形圈和閥座。一些用于輕載和低精度應用的低成本儀器具有由塑料或鋁制成的流通體。

 

     在整個流量體內帶有彈性體密封件的儀器進出流量體內的泄漏率相對較低。真空工藝中使用的MFM和MFC在流體內的所有位置都使用金屬密封，以進一步降低泄漏率。制造商應使用質譜儀檢漏儀或等效儀器對每臺儀器進行氦氣泄漏檢查。此外，所有儀器應符合適用的加壓設備標準和規范，制造商應對所有儀器進行壓力測試以確保合規。

 

     生產線通常是外徑為1 / 8、1 / 4、3 / 8、1 / 2、3 / 4和1英寸（6、10、12和20毫米）的管。非常常見的尺寸是1/4英寸（6毫米）。在晶片和法蘭管尺寸中，有一些以很高的流速運行的MFM。制造商提供了多種工藝管配件選擇，包括：壓縮配件，彈性“ O”形環面密封配件和金屬墊片面密封配件。由于入口和出口配件會導致儀器中的壓力下降，因此配件的尺寸應在過程線尺寸所施加的限制范圍內盡可能大。

 

半導體MFC

 

     半導體MFC通常在儀器的上游裝有顆粒過濾器，壓力調節器和正截止閥，在下游可能有正截止閥和壓力調節器。通用儀器還可以在其安裝中包括輔助流量組件。

 

     用于高端半導體器件制造的半導體MFC具有幾個特殊要求，以確保：（1）沒有顆粒或其他污染物進入制造過程；（2）沒有有毒的工藝氣體逸出MFC；（3）沒有環境空氣進入該過程。典型的規格是：濕潤的表面必須具有高純度并進行高度拋光（表面粗糙度在Ra約4至10微英寸（Ra為0.1至0.25微米）范圍內；泄漏率必須極低；內部流動路徑如圖所示。圖3（此處未顯示圖3）必須沒有尖銳的角，空洞或死角，以免形成顆粒半導體MFCs既有串聯配置，也有下行配置，下行端口減小了軸向尺寸MFC及其輔助流動組件，

 

MFM和MFC的流量調節部分

 

     進入MFM或MFC的流量可能由于彎頭，收縮，膨脹和入口配件引起的上游干擾而使其流量分布不均勻。在中等流量和大流量條件下，質量流量大于50 slpm時尤其如此。上圖所示的流量調節部分消除了這些上游流量的不均勻性，并調節了流量，因此傳感器管和旁通管能夠在其通道中產生必要的層流。下游流量不均勻度對儀器性能沒有影響。

 

     在運行中，從入口配件發出的射流進入流量調節部分并撞擊中央板。然后它徑向向外流動并撞擊沉降室的圓柱形內壁。這種曲折的流動模式有效地消除了過去任何不均勻的流動歷史。然后，沉淀室會減慢流速，并允許粘性力減少不均勻性。然后，當流線穿過入口過濾板或篩網時，流線遇到流阻，流線變得均勻且變平，流道也捕獲了所有殘留的顆粒污染物。在進口過濾器之后，流量曲線在通過流量噴嘴時進一步變平。在這一點上，統一流分為前面描述的兩條路徑：

 

     質量流量小于約50 slpm的低流量儀器，例如半導體MFC，不需要流量調節部分。因此，使用流量調節器獲得更高的流速，各種尺寸的毛細管熱MFM和MFC不需要大多數其他種類的流量計所需的直線長度的上游和下游管道（即管道）。

 

     要查看流量調節部分的工作原理，請觀看我們的視頻“ 毛細管熱質量流量控制器技術的工作原理” 。