快速&穩(wěn)定，可靠&準確

2022年4月5日，Bronkhorst推出新品：FLEXI-FLOW系列。該多參數(shù)儀表可測量和控制氣體流量和上下游壓力也可測量溫度。該儀表采用 “表面通道技術(shù)”，形成了基于芯片的毛細管流量傳感器。

該技術(shù)有何特別之處？Bronkhorst如何將這項技術(shù)發(fā)展成適合市場的產(chǎn)品？Wouter Sparreboom是Bronkhorst研發(fā)中心的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)架師。他參與了FLEXI-FLOW的早期產(chǎn)品開發(fā)。Wouter介紹了從產(chǎn)品開發(fā)到成為適合市場的產(chǎn)品的過程：

為什么開始開發(fā)這個新產(chǎn)品？

“表面技術(shù)是2007年左右在特溫特大學開發(fā)的。這項技術(shù)是使用半導體工藝小型化系統(tǒng)的典型例子——流量傳感器。直到2013年，我才深入研究這一問題，目的是利用這項技術(shù)制造出適合市場的產(chǎn)品。”

Bronkhorst自2004年推出Bronkhorst“微技術(shù)”產(chǎn)品IQ+FLOW MEMS芯片熱式傳感器以來不斷積累“微技術(shù)”方面的經(jīng)驗。

“2020年，我與幾位研發(fā)同事啟動了開發(fā)項目。我們團隊走進特溫特大學的Nanolab實驗室，參與芯片傳感器制造。通過與PHIX Photonics Assembly合作，我們將芯片集成到堅固的傳感器模塊中。

4月5日，Bronkhorst全球發(fā)布FLEXI-FLOW，成功將學術(shù)技術(shù)轉(zhuǎn)化為適合市場的產(chǎn)品?！?/p>

什么是表面通道技術(shù)？

“表面通道技術(shù)包括使用高密度等離子體蝕刻到硅襯底上的表面通道。通道內(nèi)表面采用低壓化學氣相沉積（LPCVD）以受控的方式涂覆約1微米均勻厚度的致密富硅氮化硅層。通過蝕刻氮化硅涂層周圍的硅將涂層通道轉(zhuǎn)化為獨立的氮化硅毛細管?！?/p>

該技術(shù)用于研發(fā)毛細管流量傳感器?！?/p>

您能介紹一下毛細管流量傳感器嗎？

“FLEXI-FLOW質(zhì)量流量儀表的核心是毛細管流量傳感器，以旁路的形式集成于主氣體流量通道。傳感器由兩條直徑為100微米、壁厚為1微米的直型氮化硅毛細管組成。頂部的金屬電阻作為加熱器和溫度傳感器。

操作過程中，氣體進入毛細管，加熱器進行加熱，然后在下游特定位置測量氣體溫度。流動的氣體會傳遞熱量，在毛細管內(nèi)的層流狀態(tài)下，通過溫差（或其電壓差）直接測量氣體流量值。”

“Bronkhorst TCS技術(shù)可提供快速穩(wěn)定的流量傳感器，應用于旁路結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)可靠和準確的流量測量。可替代傳統(tǒng)毛細管傳感器。FLEXI-FLOW：快速穩(wěn)定，精準可靠。”

用戶如何從使用此流量傳感器的儀表中獲益？

快速響應

“快速（速度）是這項新技術(shù)的重要優(yōu)勢。傳統(tǒng)旁路原理的熱式質(zhì)量流量傳感器響應時間在1秒或更長?！?/p>

快速穩(wěn)定，精準可靠

“MEMS技術(shù)用于制造此類毛細管傳感器。在旁路結(jié)構(gòu)中應用快速穩(wěn)定TCS技術(shù)可取代傳統(tǒng)金屬管傳感器，實現(xiàn)穩(wěn)定精準的流量測量?！?/p>

與特溫特大學合作

“20世紀80年代，特溫特大學的傳感器和執(zhí)行器研究部門為‘微技術(shù)’奠定了堅實的基礎(chǔ)。小型化已成為實驗室應用的重要趨勢，流量傳感器也不例外。1990年，Theo Lammerink在特溫特大學成功完成了其MEMS熱式流量傳感器博士研究項目，為最終研發(fā)表面通道技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

大約在同一時期，Bronkhorst 與特溫特大學建立了聯(lián)系。Joost L?tters 和 Wybren Jouwsma參觀了這所大學，交流對話間種下了Bronkhorst流量計的種子。

于是，才有今天這款適合市場的產(chǎn)品 FLEXI-FLOW?！?/p>