科研實驗、半導體制造、航空航天真空壓力氣氛控制方案

針對用戶提出的低氣壓試驗箱中的真空度精密控制系統(tǒng)，以及1333Pa -133Pa /      133Pa-0.133Pa的寬域真空度控制范圍，本文基于動態(tài)平街法提出了切實可行的決方案。決方案采用了上游控制和下游控制兩路獨立高精度的PID程序控制回路，基于不同量程的高精度電容真空計，分別調(diào)節(jié)進氣電動針閥和排氣電動球閥，可實現(xiàn)各種低氣壓環(huán)境試驗箱中高精度真空壓力控制。此解決方案已在多個真空領(lǐng)域得到應用，并可以達到+1%的高精度控制。

真空壓力氣氛控制方案主要應用于半導體制造、科研實驗、航空航天、高精度儀器較準、真空爐和冶金、電子束和蒸發(fā)沉積、食品包裝等行業(yè)。設(shè)備在高溫、低溫、不同氣壓及不同氣氛環(huán)境下的真空測試。通過模擬不同環(huán)境來測試器件的電學性能參數(shù)。以達到在符合的氣壓、氣氛條件下運輸、使用的可行性。本文以1333Pa -133Pa/133Pa-0.133Pa壓力下腔體內(nèi)氣氛環(huán)境的濕度測試為例，充分驗證了該系統(tǒng)設(shè)備的可行性。

已知壓力決定了這個空間能容下的最大液體質(zhì)量，所以要測試腔體內(nèi)的氣體濃度就需要改變腔體內(nèi)的壓力。首先測試氣氛環(huán)境下的濕度，要確保進入腔室內(nèi)的不同氣體的比例以及濕度。這里我們需要用到氣體配比器和氣體濕度控制器，可以精確的控制進入氣體的大小和氣體加濕。

其次需要先計算出需要的壓力范圍內(nèi)氣體的質(zhì)量。用理想氣體定律公式

PV=nRT計算摩爾數(shù)，再由摩爾數(shù)計算氣體的質(zhì)量。由真空泵來達到更低的真空度，通過變送器來控制壓力的大小。最后使加濕過的氣體通入到腔體內(nèi)，測試器件的電學性能。此方案可以測試PPM甚至PPB級別的濃度。