وحدة تحكم في التدفق الكتلي SEC-Z524 HORIBA STEC | سلسلة SEC-Z500X DeviceNet

نظرة عامة على المنتج | التحكم في تدفق الغاز في أشباه الموصلات

SEC-Z524 هو جهاز تحكم في التدفق الكتلي متوافق مع DeviceNet من تصنيع HORIBA STEC. ينتمي إلى سلسلة SEC-Z500X ويدعم تطبيقات توصيل الغاز متوسطة إلى عالية التدفق.

يوفر هذا الطراز نطاق تدفق كامل يتراوح من 22 إلى 50 لتر/دقيقة قياسي، بناءً على مواصفات مكافئ النيتروجين. تدعم بنية التحكم في التدفق الكتلي الحراري الخاصة به توصيلًا دقيقًا للغاز في معدات تصنيع أشباه الموصلات.

ينظم المشغل الكهروإجهادي المدمج تدفق الغاز من خلال صمام يتم التحكم فيه إلكترونيًا. يربط اتصال DeviceNet وحدة التحكم بشبكات الأتمتة المتوافقة.

يدعم تكوينه متعدد الغازات والنطاقات متطلبات غازات العمليات المختلفة. كما يوفر المسافة الممتدة للوصلة البالغة 124 مم مرجعًا ميكانيكيًا مهمًا لدمج لوحات الغاز.

تشمل التطبيقات النموذجية أنظمة CVD، ومعدات النقش بالبلازما، ولوحات توصيل الغازات السائبة لأشباه الموصلات. يمكن للمهندسين اختيار التكوين المناسب وفقًا لخصائص الغاز، وضغط التشغيل، ونطاق التدفق، ومتطلبات التوصيل.

تحديد المنتج والمواصفات الهندسية

الشركة المصنعة	HORIBA STEC
الطراز	SEC-Z524
سلسلة المنتج	SEC-Z500X
إصدار الاتصال	DeviceNet
نوع المنتج	جهاز تحكم في التدفق الكتلي (MFC)
تصنيف التدفق	جهاز تحكم في التدفق الكتلي متوسط التدفق
نطاق التدفق الكامل	22–50 لتر/دقيقة قياسي
الغاز المرجعي	مكافئ النيتروجين (N2)
تكوين النطاق	MR/MG #6.5–#08
نطاق التحكم	2–100% من النطاق الكامل
تقنية الصمام	مشغل كهروإجهادي
تكوين الصمام	مفتوح عادةً أو مغلق عادةً
تكوين التدفئة	نسخة قياسية غير مدفأة
مصدر الطاقة	24 فولت تيار مستمر
استهلاك الطاقة	4.0 فولت أمبير
الموصل الكهربائي	موصل دقيق
المواد الملامسة للغاز	فولاذ مقاوم للصدأ SUS316L
السطح الداخلي	تشطيب قياسي مصقول
خيارات الختم	معدني أو بوليمر مرن
وصلة التركيب	VCR مقاس 1/4 بوصة
مسافة التركيب	124 مم
الأبعاد الإجمالية	126 × 64 × 29 مم (الارتفاع × العرض × العمق)

01 | أداء قياس التدفق والتحكم فيه

ينظم جهاز التحكم توصيل الغاز عبر نطاق تشغيل محدد من 2 إلى 100% من النطاق الكامل. تستخدم مواصفات دقته شروط مرجعية مختلفة فوق وتحت 25% من النطاق الكامل.

معلم الأداء	المواصفة
التدفق الكامل	22–50 لتر/دقيقة قياسي
نطاق التحكم	2–100% من النطاق الكامل
الدقة فوق 25% من النطاق الكامل	±1.0% من النطاق المقاس
الدقة عند 25% من النطاق الكامل أو أقل	±0.25% من النطاق الكامل
التكرارية	±0.2% من النطاق الكامل
الخطية	±0.5% من النطاق الكامل
زمن الاستجابة	≤1 ثانية (T98، نطاق التدفق الكامل)

تفسير القياس:

• الدقة: تصف انحراف قياس التدفق تحت شروط مرجعية محددة.
• التكرارية: تشير إلى الاتساق عبر القياسات المتكررة.
• الخطية: تصف الانحراف عن الاستجابة الخطية المحددة.
• زمن الاستجابة: يمثل T98 الوقت اللازم للوصول إلى 98% من استجابة التدفق النهائية.
• نطاق التحكم: يحدد النطاق التشغيلي المحدد بالنسبة للتدفق الكامل.

ينبغي للمهندسين استخدام معادلة الدقة المناسبة لكل منطقة تشغيل. لا تعامل النسبة المئوية لنقطة الضبط والنسبة المئوية للنطاق الكامل كقيم قابلة للتبادل.

02 | التوافق مع الغازات المتعددة واختيار العملية

يدعم SEC-Z524 تكوينات متعددة الغازات لأنظمة توصيل الغاز في أشباه الموصلات. تشمل تطبيقات الغاز المدرجة له:

فئة الغاز	أمثلة الغازات المحددة
الغازات الخاملة	N2، Ar، He
الغازات التفاعلية	H2
الغازات الخاصة	SF6، HBr، WF6

قد تتوفر تكوينات غازات إضافية وفقًا لمتطلبات المعايرة والمواد الملامسة للغاز المختارة.

اعتبارات اختيار الغاز:

• تأكد من التركيب الدقيق للغاز قبل الطلب.
• تحقق من المعايرة الخاصة بالغاز ونطاق التدفق الكامل.
• ضع في الاعتبار كثافة الغاز وخصائصه الحرارية وظروف التشغيل.
• افحص التوافق الكيميائي مع SUS316L والأختام المختارة.
• تأكد من متطلبات نظافة العملية لتطبيقات أشباه الموصلات.

هام: لا تمثل تقييمات التدفق المكافئ للنيتروجين تلقائيًا معدلات تدفق فعلية متطابقة للغازات الأخرى. استخدم معايرة الغاز الصحيحة وبيانات التحويل للحسابات العملية.

03 | اتصال DeviceNet والتكامل الكهربائي

يدعم تكوين SEC-Z500X DeviceNet الاتصال بشبكات الأتمتة الصناعية المتوافقة.

معلم الاتصال	المواصفة
بروتوكول الشبكة	DeviceNet
الامتثال	متوافق مع ODVA
معدل الباود	125 / 250 / 500 كيلوبت في الثانية
الموصل الكهربائي	موصل دقيق
جهد الإمداد	24 فولت تيار مستمر
استهلاك الطاقة	4.0 فولت أمبير

قائمة التحقق من تكامل الشبكة:

• تأكد من أن جهاز DeviceNet الرئيسي يدعم ملف تعريف الجهاز المطلوب.
• اضبط معدل باود الشبكة ليتوافق مع تكوين الناقل الحالي.
• قم بتكوين عنوان العقدة الصحيح ومعلمات الاتصال.
• تحقق من تعيينات أسلاك كابل DeviceNet وموصله.
• افحص إمداد 24 فولت تيار مستمر قبل تشغيل الشبكة.
• تحقق من اتصال الجهاز وتبادل بيانات العملية.

يدعم الامتثال لـ ODVA التكامل مع معدات DeviceNet المتوافقة. تأكد من تكوين وحدة التحكم وملفات وصف الجهاز المتاحة قبل التشغيل.

04 | ظروف الضغط وسلامة دائرة الغاز

تعد ظروف الضغط المستقرة ضرورية لتنظيم تدفق قابل للتكرار. ينبغي للمهندسين تقييم الضغط التفاضلي والحد الأقصى لضغط التشغيل بشكل منفصل.

معلم الضغط	المواصفة
الضغط التفاضلي للتشغيل	200–300 كيلو باسكال (d)
الحد الأقصى لضغط التشغيل	450 كيلو باسكال (g)
مقاومة الضغط	1000 كيلو باسكال (g)
سلامة تسرب الهيليوم	≤5 × 10⁻¹² باسكال·م³/ثانية

ملاحظات هندسة العمليات:

• حافظ على الضغط التفاضلي التشغيلي المحدد.
• افحص استقرار ضغط الإمداد في المنبع.
• قيم ضغط المصب وظروف العادم.
• امنع تقلبات الضغط أثناء معايرة التدفق.
• تحقق من نظافة خط الغاز قبل التركيب.
• تأكد من سلامة عدم التسرب بعد أعمال توصيل الغاز.

يوفر معدل تسرب الهيليوم المحدد مرجعًا مهمًا لسلامة دائرة الغاز. اتبع إجراء اختبار التسرب المعتمد للتركيب الكامل.

05 | المواد الملامسة للغاز، والأختام، والتوصيلات الميكانيكية

يستخدم الهيكل الملامس للغاز الفولاذ المقاوم للصدأ SUS316L مع سطح داخلي مصقول كمعيار. يعتمد اختيار الختم على غاز العملية ومتطلبات التوافق الكيميائي.

المكون	الهيكل
الجسم الملامس للغاز	فولاذ مقاوم للصدأ SUS316L
السطح الداخلي	تشطيب قياسي مصقول
خيارات الختم	معدني أو بوليمر مرن
توصيل الغاز	VCR مقاس 1/4 بوصة
مسافة التركيب	124 مم
الأبعاد الإجمالية	126 × 64 × 29 مم

اعتبارات التركيب الميكانيكي:

• افحص مسافة التركيب البالغة 124 مم مقابل تخطيط لوحة الغاز.
• تحقق من مواصفة توصيل VCR مقاس 1/4 بوصة.
• اختر الأختام وفقًا لمتطلبات توافق الغاز.
• امنع تلوث الجسيمات أثناء أعمال التوصيل.
• تجنب الإجهاد الميكانيكي المفرط على واجهات التركيب.
• اتبع إجراء تجميع وإحكام VCR المعمول به.

المسافة الممتدة للتركيب هي بُعد اختيار مهم. تأكد من هندسة الاتصال الفعلي قبل تعديل لوحة غاز موجودة.

06 | درجة الحرارة وبيئة التركيب

المعلم البيئي	المواصفة
درجة حرارة التشغيل	5 درجات مئوية إلى 50 درجة مئوية
درجة الحرارة الموصى بها	15 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية
تكوين التدفئة	نسخة قياسية غير مدفأة

لا يتضمن التكوين القياسي خيار التدفئة. حافظ على درجة الحرارة المحيطة الموصى بها عندما تكون استقرار العملية مهمًا.

توصيات التركيب:

1. تحقق من موقع التركيب ومساحة التركيب المتاحة.
2. تأكد من توافق الغاز ونطاق التدفق المختار.
3. افحص دائرة الغاز الداخلية وأسطح التوصيل.
4. ركب وصلات VCR باستخدام الإجراءات المعتمدة.
5. صل إمداد 24 فولت تيار مستمر وواجهة DeviceNet.
6. افحص تكوين الشبكة قبل تمكين تدفق العملية.
7. أجرِ اختبار التسرب قبل إدخال غازات العملية.
8. تحقق من استجابة التدفق تحت ظروف الضغط المحددة.

07 | التحكم في الصمام والتكوين الوظيفي

يستخدم جهاز التحكم مشغلًا كهروإجهاديًا لتشغيل الصمام. يسمح التكوين المحدد بترتيبات صمام مفتوحة عادةً أو مغلقة عادةً.

• تقنية المشغل: كهروإجهادية.
• خيارات الصمام: مفتوح عادةً أو مغلق عادةً.
• وظيفة التحكم: تنظيم إلكتروني لتدفق الغاز.
• التدفئة: غير مشمولة في التكوين القياسي.

نصيحة الاختيار: تأكد من تكوين الصمام المطلوب قبل الطلب. يمكن أن تنتج الترتيبات المفتوحة عادةً والمغلقة عادةً استجابات عملية مختلفة أثناء انقطاع التيار أو إيقاف تشغيل النظام.

لا تفترض وضع الصمام عند الفشل دون التحقق من تكوين الطراز الدقيق ووثائق الشركة المصنعة.

08 | التشغيل التجريبي والمعايرة والصيانة

يؤسس التشغيل التجريبي السليم خط أساس موثوقًا لتوصيل غازات أشباه الموصلات. تحقق من الظروف الكهربائية والميكانيكية والنيوماتيكية واتصالات الاتصال قبل التشغيل الإنتاجي.

إجراء التشغيل التجريبي:

• تأكد من تكوين الطراز الكامل ومعايرة الغاز.
• تحقق من جهد الإمداد وتوصيلات الموصل الكهربائي.
• افحص تكوين عقدة DeviceNet ومعدل الباود.
• تأكد من فرق الضغط التشغيلي.
• أجرِ اختبار تسرب الهيليوم عند الحاجة.
• افحص سلوك التدفق الصفري قبل تطبيق أوامر التدفق.
• قارن التدفق المعروض مع الشروط المرجعية المحددة.
• سجل ضغط التشغيل وأداء التدفق.

توصيات الصيانة:

• راقب استقرار التدفق الصفري أثناء التشغيل الروتيني.
• افحص الانحرافات غير المتوقعة عن قراءات التدفق المقررة.
• افحص توصيلات الغاز بحثًا عن تسرب بعد الصيانة.
• افحص اتصال الشبكة بحثًا عن أعطال متقطعة.
• راجع نقاء الغاز وظروف الترشيح في المنبع.
• تحقق من توافق الختم عند تغيير غازات العملية.
• اتبع إجراءات خدمة HORIBA STEC للصيانة الداخلية.

ينبغي أن تتبع فترات المعايرة متطلبات دقة العملية وخطة صيانة المعدات. لا تغير معلمات المعايرة دون بيانات مرجعية صحيحة خاصة بالغاز.

09 | الامتثال والتطبيقات الصناعية

تحدد المواصفات المقدمة مراجع الامتثال والتكامل التالية:

• RoHS: متوافق مع RoHS.
• DeviceNet: متوافق مع ODVA.
• SEMI: متوافق مع معايير SEMI كما هو محدد.

التطبيقات الصناعية النموذجية:

• معدات CVD: توصيل غاز محكوم لعمليات الترسيب الكيميائي للبخار.
• أنظمة النقش: تنظيم تدفق الغاز في معدات نقش أشباه الموصلات.
• لوحات الغازات السائبة: إمداد وتوزيع الغاز متوسط التدفق.
• خزائن الغاز: أنظمة توصيل الغازات الخاصة المؤتمتة.
• تصنيع أشباه الموصلات: التحكم في غازات العملية القائم على DeviceNet.

تحقق من متطلبات SEMI الدقيقة المعمول بها ووثائق الامتثال لتركيب المعدات المقصودة.

10 | التوافق والتحقق من الشراء

قبل اختيار SEC-Z524، ينبغي للمهندسين التحقق من تفاصيل التكوين التالية.

عنصر الاختيار	متطلب التحقق
الطراز	SEC-Z524
السلسلة	SEC-Z500X DeviceNet
نطاق التدفق	22–50 لتر/دقيقة قياسي، مكافئ N2
معايرة الغاز	مطابق لغاز العملية الفعلي
رمز النطاق	تأكيد تكوين MR/MG #6.5–#08
الاتصال	بروتوكول DeviceNet
معدل الباود	125 / 250 / 500 كيلوبت في الثانية
الضغط	تأكيد الضغط التفاضلي للتشغيل
مادة الختم	معدني أو بوليمر مرن، وفقًا لتوافق الغاز
تكوين الصمام	مفتوح عادةً أو مغلق عادةً
التوصيل	VCR مقاس 1/4 بوصة، مسافة تركيب 124 مم

اعتبارات الاستبدال:

• لا تستبدله بناءً على نطاق التدفق وحده.
• طابقه مع معايرة الغاز الفعلية وتكوين النطاق.
• تحقق من توافق اتصال DeviceNet.
• افحص تكوين الصمام ومتطلبات الطاقة.
• تأكد من أبعاد التوصيل الميكانيكي.
• راجع المواد الملامسة للغاز ومدى توافق السدادات.

قد يمتلك جهازان للتحكم بنفس نطاقات التدفق الاسمية معايرات غازية وتكوينات صمامات وواجهات كهربائية مختلفة. تحقق من تكوين الطلب الكامل قبل الاستبدال.

11 | معلومات التعبئة والتوريد

العنصر	الوصف
الشركة المصنّعة	HORIBA STEC
الطراز	SEC-Z524
السلسلة	SEC-Z500X DeviceNet
نوع المنتج	وحدة تحكم في التدفق الكتلي
كمية التوريد	وحدة واحدة
الملحقات	يُرجى التأكيد بشكل منفصل مع المورّد

أكّد معايرة الغاز وتكوين الوصلات وترتيب الصمامات والملحقات المورّدة قبل تقديم الطلب.

الأسئلة الشائعة

س1: هل يمكن للمهندسين نقل معايرة غاز موجودة من وحدة تحكم في التدفق الكتلي أخرى إلى وحدة التحكم هذه؟

ليس تلقائيًا. تعتمد معايرة الغاز على تكوين وحدة التحكم والظروف المرجعية. تحقق من الغاز المحدد ورمز النطاق وبيانات المعايرة. لا تفترض أبدًا أن قراءات التدفق ستكون متطابقة عبر تكوينات الغاز المختلفة.

س2: ما الذي قد يسبب قراءات غير مستقرة عندما يظل إمداد الغاز ثابتًا؟

تشمل الأسباب المحتملة تقلبات الضغط في المنبع، وتلوث الغاز، وتقلبات درجة الحرارة، واختيار الغاز غير الصحيح، وظروف المصب غير المستقرة. قارن بين قياسات الضغط الفعلية والخط الأساسي المرجعي عند بدء التشغيل قبل تغيير إعدادات وحدة التحكم.

س3: كيف ينبغي للمهندسين تقييم وحدة تحكم مثبتة في نظام غاز عالي النقاء؟

راجع المواد الملامسة للغاز وتوافق السدادات وتشطيب الأسطح الداخلية وسلامة منع التسرب. قَيّم أيضًا نقاء الغاز ونظافة التوصيلات ومخاطر التلوث أثناء التركيب. اتبع إجراءات المنشأة الخاصة بالتعامل مع غازات أشباه الموصلات.

س4: ما الذي ينبغي للفنيين التحقق منه عندما يعمل اتصال DeviceNet ولكن أوامر التدفق تنتج نتائج غير متوقعة؟

تحقق من نطاق الغاز المكوّن ووحدات القياس ورسم خرائط بيانات العملية وتوسيع أوامر التدفق. ثم تحقق من إمداد الغاز الفعلي والضغط التفاضلي. اتصال الشبكة وحده لا يؤكد صحة تكوين العملية.

س5: كيف ينبغي للمشترين الاختيار بين تكوينات الصمامات المفتوحة عادةً والمغلقة عادةً؟

قَيّم استراتيجية عزل الغاز المطلوبة أثناء انقطاع التيار الكهربائي والإغلاق وظروف الطوارئ. راجع تصميم سلامة النظام وعواقب كل وضع للصمام. أكّد تكوين المشغّل الدقيق قبل الشراء.

Tags