半導(dǎo)體行業(yè)面板直冷機(jī)PanelChiller核心技術(shù)直接蒸發(fā)換熱與寬溫域控溫設(shè)計(jì)

面板直冷機(jī)PanelChiller通過制冷劑直接蒸發(fā)換熱實(shí)現(xiàn)目標(biāo)控溫，其技術(shù)核心在于將制冷系統(tǒng)中的制冷劑直接輸出至目標(biāo)控制元件，通過蒸發(fā)吸熱降低被控對(duì)象溫度。這種設(shè)計(jì)使換熱的能力較傳統(tǒng)流體輸送換熱有所提升，特別適用于換熱器換熱面積小但換熱量大的場景，如半導(dǎo)體芯片測試、高功率密度器件冷卻等領(lǐng)域。  

一、面板直冷機(jī)PanelChiller控溫核心設(shè)計(jì)

在控溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，面板直冷機(jī)PanelChiller采用全密閉循環(huán)架構(gòu)，搭配磁驅(qū)泵實(shí)現(xiàn)無泄漏運(yùn)行，避免低溫環(huán)境下空氣中水分侵入及導(dǎo)熱介質(zhì)揮發(fā)，確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定。通過電子膨脹閥PID調(diào)節(jié)與壓縮機(jī)變頻技術(shù)，滿足半導(dǎo)體工藝中快速溫變需求。熱交換系統(tǒng)采用微通道換熱器或板式換熱器，實(shí)現(xiàn)制冷劑流量的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。系統(tǒng)內(nèi)壓力、溫度、流量等關(guān)鍵參數(shù)通過傳感器實(shí)時(shí)接入PLC控制系統(tǒng)，支持TCP/IP協(xié)議遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保控溫過程的動(dòng)態(tài)響應(yīng)與數(shù)據(jù)記錄。

二、面板直冷機(jī)PanelChiller架構(gòu)

面板直冷機(jī)PanelChiller采用制冷劑直接蒸發(fā)換熱的技術(shù)路徑，將制冷系統(tǒng)中的制冷劑直接輸入目標(biāo)控制元件，通過蒸發(fā)吸熱實(shí)現(xiàn)溫度控制。這種設(shè)計(jì)改變了接換熱模式中 “制冷劑 - 載冷劑 - 被控對(duì)象" 的多級(jí)熱傳遞路徑，滿足半導(dǎo)體工藝中快速溫變需求。全密閉循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是換熱的關(guān)鍵支撐。系統(tǒng)采用磁驅(qū)泵驅(qū)動(dòng)，避免傳統(tǒng)機(jī)械泵的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)低溫環(huán)境下不吸收空氣中水分，也不揮發(fā)導(dǎo)熱介質(zhì)，確保長期運(yùn)行時(shí)換熱效率無衰減。在半導(dǎo)體晶圓測試場景中，該設(shè)計(jì)可使冷板與芯片接觸面的熱阻降低，提升散熱效率。

三、寬溫域準(zhǔn)確控溫，覆蓋半導(dǎo)體全工藝場景

面板直冷機(jī)PanelChiller具備寬泛溫域控制能力，且控溫精度高，滿足半導(dǎo)體從晶圓制造到封裝測試的全流程控溫需求。

1、局部準(zhǔn)確控溫技術(shù)

針對(duì)半導(dǎo)體器件的局部控溫需求，面板直冷機(jī)PanelChiller開發(fā)出平板平整度、溫度均勻性 的控溫卡盤，可實(shí)現(xiàn) 器件與高密度功率器件的準(zhǔn)確測試。

2、快速溫變響應(yīng)能力

在射流式高低溫沖擊測試機(jī)中，面板直冷機(jī)PanelChiller支持溫變過程在很短的時(shí)間內(nèi)完成，且溫度控制采用自適應(yīng) PID 算法與前饋控制，確保溫變過程中被控對(duì)象的溫度波動(dòng)。

四、系統(tǒng)集成與可靠性設(shè)計(jì)，適配工業(yè)級(jí)應(yīng)用

1、全鏈路安全防護(hù)架構(gòu)

面板直冷機(jī)PanelChiller采用氦檢測與安規(guī)檢測，確保系統(tǒng)無泄漏風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)集成壓力保護(hù)、過載繼電器、熱保護(hù)裝置等多重安全機(jī)制，通過壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控蒸發(fā)捕集器進(jìn)出口狀態(tài)，自動(dòng)觸發(fā)化霜控制。

2、寬工況適應(yīng)性設(shè)計(jì)

在流體控制方面，面板直冷機(jī)PanelChiller采用變頻泵與電子膨脹閥組合，可根據(jù)流量傳感器反饋?zhàn)詣?dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

面板直冷機(jī)PanelChiller憑借直接換熱的技術(shù)特性，在半導(dǎo)體及電子制造領(lǐng)域構(gòu)建了差異化的控溫解決方案，其技術(shù)演進(jìn)將持續(xù)推動(dòng)半導(dǎo)體制造工藝的精度與可靠性提升。