El GF135 es un controlador de caudal másico digital desarrollado para aplicaciones de semiconductores, grabado (etch), películas delgadas y procesos avanzados de gases. Combina tecnología de control de flujo de alta precisión con funciones de detección de error de flujo en tiempo real, diagnóstico avanzado y compensación de transientes de presión.
Características principales
- Controlador de caudal másico con insensibilidad a transientes de presión (PTI).
- Diagnóstico avanzado mediante tecnología Rate of Decay (ROD).
- Detección de errores de flujo en tiempo real.
- Seguimiento de estabilidad del sensor.
- Monitoreo de fugas internas de válvula.
- Tiempo de estabilización ultrarrápido.
- Amplio rango dinámico de control.
- Comunicación analógica y digital.
- Compatible con instalaciones existentes mediante conexiones VCR o surface mount.
Detección de errores de flujo en tiempo real
El sistema incorpora tecnología ROD que permite detectar durante la operación:
- Obstrucción del sensor.
- Obstrucción del restrictor o bypass.
- Deriva del sensor.
- Fugas internas de válvula.
- Desplazamiento del cero.
- Variaciones reales de caudal.
El sistema genera una línea base durante la puesta en marcha y compara continuamente el comportamiento del controlador con esa referencia.
Las funciones de diagnóstico permiten:
- Corrección automática de errores si está habilitada.
- Registro histórico de datos durante un año.
- Seguimiento de tendencia de fugas y deriva.
- Mantenimiento predictivo.
Tecnología PTI (Pressure Transient Insensitive)
El GF135 utiliza una tercera generación de compensación frente a variaciones de presión de entrada.
Características:
- Compensación activa de perturbaciones de presión.
- Algoritmo patentado de control.
- Respuesta rápida frente a fluctuaciones dinámicas.
- Mejora del control de procesos de grabado y deposición.
- Menor sensibilidad a cambios de presión aguas arriba.
Sensor de medición
El sensor térmico incorpora:
- Diseño mejorado de bajo ruido.
- Compensación térmica integrada.
- Empaquetado isotérmico.
- Electrónica de acondicionamiento integrada.
- Tubo sensor de Hastelloy C-22 resistente a la corrosión.
- Optimización para gases con tendencia a descomposición térmica.
Desempeño metrológico
Rangos de caudal
- Desde 3 sccm hasta 5 slm equivalentes de N₂.
Exactitud
- ±1 % del setpoint entre 10 % y 100 % del fondo de escala.
- ±1 % del setpoint más ±0,04 % del fondo de escala entre 2 % y 10 % del fondo de escala.
Repetibilidad
- Menor que ±0,15 % del setpoint.
Tiempo de estabilización
- Menor a 300 ms para rangos hasta 860 sccm N₂.
- Menor a 400 ms para rangos entre 861 y 5000 sccm N₂.
Insensibilidad a presión
- Variación inferior al 1 % del setpoint ante perturbaciones de hasta 5 psi/s.
Rango de control
- 1 % a 100 % del fondo de escala.
Cierre de válvula
- Menor a 0,5 % del fondo de escala en N₂.
Estabilidad de cero
- Menor a ±0,5 % del fondo de escala por año.
Coeficiente térmico
- Span: 0,05 % del setpoint por °C.
- Cero: 0,005 % del fondo de escala por °C.
Desempeño ROD
Sensibilidad térmica
- ±0,04 % del setpoint por °C.
Sensibilidad a presión
- ±0,04 % del fondo de escala por psi.
Mínima variación detectable
- Deriva de cero: ±0,02 % del fondo de escala respecto de la línea base.
Detección de fuga de válvula
- +0,1 % del fondo de escala.
Repetibilidad
- ±0,3 % del setpoint.
- Para SiCl₄: ±0,5 % del setpoint entre 5 % y 100 % del rango hasta 100 sccm.
Gases compatibles
- N₂.
- O₂.
- Ar.
- H₂.
- SF₆.
- NH₃.
- CO₂.
- Cl₂.
- HBr.
- NF₃.
- CF₄.
- CH₄.
- CH₃F.
- CH₂F₂.
- SiCl₄.
- C₄F₆-q.
- C₄F₈.
- N₂O.
- CHF₃.
- SiH₂Cl₂.
- He.
- SiH₄.
- BCl₃.
- SiHCl₃.
Condiciones operativas
Temperatura de operación
Presión diferencial
- 3 a 860 sccm: 7 a 45 psid.
- 861 a 5000 sccm: 10 a 45 psid.
Presión máxima de operación
Presión neumática de accionamiento
Integridad de fugas
- 1 × 10⁻¹⁰ atm·cc/s de helio.
Construcción mecánica
Materiales mojados
- Acero inoxidable 316L VIM/VAR.
- Acero inoxidable 316L.
- Acero inoxidable 304.
- Hastelloy C-22.
- Aleación KM-45.
Acabado superficial
Configuración de válvula
Diagnósticos y alarmas
Indicadores disponibles:
- Estado general del MFC.
- Estado de red.
Alarmas supervisadas:
- Salida de sensor.
- Salida de válvula.
- Sobretemperatura.
- Variaciones de alimentación.
- Interrupción de comunicación.
- Deriva de sensor.
- Error de flujo.
- Fuga de válvula.
Interfaz de usuario
- Pantalla LCD integrada y orientable electrónicamente.
- Visualización local de:
- Caudal (%).
- Temperatura (°C).
- Presión (psia o kPa).
- Dirección de red.
- Resolución de lectura: 0,1 unidades.
- Distancia de visualización aproximada: 3 metros.
- Botón de ajuste de cero para mantenimiento.
Comunicaciones
Interfaces disponibles
- Analógica 0-5 VDC.
- RS-485.
- DeviceNet.
Conectores
- Analógico/RS-485: conector D-sub de 9 pines.
- DeviceNet: conector M12 de 5 pines.
- Puerto de servicio RS-485 mediante jack de 2,5 mm.
Alimentación eléctrica
Versiones DeviceNet
- 11 a 25 VDC.
- 545 mA máximo a 11 VDC.
- 250 mA máximo a 24 VDC.
Versiones analógicas/RS-485
- ±15 VDC ±10 %.
- Opción +24 VDC ±10 %.
- Consumo máximo: 6 W.
Cumplimientos normativos
- EMC conforme EN 61326.
- FCC Part 15.
- Directiva RoHS 2011/65/EU.
- Reglamento REACH EC 1907/2006.
El GF135 está orientado a aplicaciones críticas de control de gases de proceso, proporcionando alta precisión, diagnóstico continuo del estado del controlador y capacidades avanzadas de detección de desviaciones de flujo durante la operación.
