半導體行業(yè)面板直冷機PanelChiller核心技術直接蒸發(fā)換熱與寬溫域控溫設計

面板直冷機PanelChiller通過制冷劑直接蒸發(fā)換熱實現(xiàn)目標控溫，其技術核心在于將制冷系統(tǒng)中的制冷劑直接輸出至目標控制元件，通過蒸發(fā)吸熱降低被控對象溫度。這種設計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，如半導體芯片測試、高功率密度器件冷卻等領域。  

一、面板直冷機PanelChiller控溫核心設計

在控溫系統(tǒng)設計中，面板直冷機PanelChiller采用全密閉循環(huán)架構，搭配磁驅泵實現(xiàn)無泄漏運行，避免低溫環(huán)境下空氣中水分侵入及導熱介質(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)與壓縮機變頻技術，滿足半導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，實現(xiàn)制冷劑流量的準確調(diào)節(jié)。系統(tǒng)內(nèi)壓力、溫度、流量等關鍵參數(shù)通過傳感器實時接入PLC控制系統(tǒng)，支持TCP/IP協(xié)議遠程監(jiān)控，確保控溫過程的動態(tài)響應與數(shù)據(jù)記錄。

二、面板直冷機PanelChiller架構

面板直冷機PanelChiller采用制冷劑直接蒸發(fā)換熱的技術路徑，將制冷系統(tǒng)中的制冷劑直接輸入目標控制元件，通過蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)溫度控制。這種設計改變了接換熱模式中 “制冷劑 - 載冷劑 - 被控對象" 的多級熱傳遞路徑，滿足半導體工藝中快速溫變需求。全密閉循環(huán)系統(tǒng)設計是換熱的關鍵支撐。系統(tǒng)采用磁驅泵驅動，避免傳統(tǒng)機械泵的泄漏風險，同時低溫環(huán)境下不吸收空氣中水分，也不揮發(fā)導熱介質(zhì)，確保長期運行時換熱效率無衰減。在半導體晶圓測試場景中，該設計可使冷板與芯片接觸面的熱阻降低，提升散熱效率。

三、寬溫域準確控溫，覆蓋半導體全工藝場景

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

1、局部準確控溫技術

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

2、快速溫變響應能力

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

四、系統(tǒng)集成與可靠性設計，適配工業(yè)級應用

1、全鏈路安全防護架構

面板直冷機PanelChiller采用氦檢測與安規(guī)檢測，確保系統(tǒng)無泄漏風險；同時集成壓力保護、過載繼電器、熱保護裝置等多重安全機制，通過壓力傳感器實時監(jiān)控蒸發(fā)捕集器進出口狀態(tài)，自動觸發(fā)化霜控制。

2、寬工況適應性設計

在流體控制方面，面板直冷機PanelChiller采用變頻泵與電子膨脹閥組合，可根據(jù)流量傳感器反饋自動調(diào)節(jié)轉速。

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