La serie GP200 es una familia de controladores de caudal másico basados en presión (Pressure-Based Mass Flow Controllers, P-MFC) para aplicaciones de semiconductores y gases de ultra alta pureza.

Su diseño incorpora:

• Sensor diferencial de presión patentado.
• Arquitectura de válvula aguas abajo (downstream valve).
• Tecnología MultiFlo™ para reconfiguración dinámica de gases y escalas.
• Alta inmunidad a variaciones de presión de entrada y salida.
• Capacidad de control desde caudales muy bajos hasta 50 slm.

Tecnologías principales

Sensor diferencial de presión

• Medición directa de presión diferencial.
• Reduce errores asociados al uso de sensores absolutos independientes.
• Mejora precisión, repetibilidad y estabilidad del control.

Arquitectura de válvula aguas abajo

• Permite controlar caudal con presiones de salida elevadas.
• Operación desde vacío hasta 1200 Torr según aplicación.
• Menor tiempo de estabilización durante cambios de receta.

Tecnología MultiFlo™

• Reconfiguración dinámica de gas y rango.
• Cambio de configuración en menos de 1 segundo.
• Configuración mediante software o puerto de diagnóstico independiente.
• Un mismo equipo puede utilizar diferentes gases y escalas de trabajo.

Especificaciones de desempeño

Rango de caudal

• 3 sccm a 50.000 sccm (50 slm) equivalente en N₂.

Precisión

Versión Zero Leak Valve

• ±1% del setpoint entre 5% y 100% FS.
• ±0,05% FS entre 0,5% y 5% FS.

Versión Metal Seal Valve

• ±1% del setpoint entre 5% y 100% FS.
• ±0,05% FS entre 2% y 5% FS.

Rango de control

Zero Leak Valve

• 0,5 a 100% FS.

Metal Seal Valve

• 2 a 100% FS.

Repetibilidad y reproducibilidad

Zero Leak Valve

• 5-100% FS: ±0,15% SP.
• 0,5-5% FS: ±0,015% FS.

Metal Seal Valve

• 5-100% FS: ±0,15% SP.
• 2-5% FS: ±0,015% FS.

Tiempo de respuesta

• 280 ±20 ms.
• Respuesta ascendente y descendente igualada (matched transient response).

Estabilidad de cero

• < ±0,15% FS por año.

Coeficiente térmico

Cero

• 0,005% FS/°C.

Span

• 0,05% SP/°C.

Comportamiento frente a variaciones de presión

Insensibilidad a presión de entrada (Cross-Talk)

• Mantiene el flujo dentro de ±1% del setpoint ante perturbaciones de hasta 40 psi/s.

Insensibilidad a contrapresión estática

• No afecta la precisión del caudal.

Insensibilidad a contrapresión dinámica

• Mantiene precisión durante perturbaciones desde vacío hasta 1200 Torr en 1 segundo.

Sensibilidad a orientación

• Independiente de la posición de montaje una vez realizado el ajuste de cero.

Prestaciones de válvula

Tipo de válvula

• Normalmente cerrada.

Opciones disponibles

• Metal Seal Valve.
• Positive Shut-Off / Zero Leak Valve.

Fuga de cierre

Zero Leak Valve

• <0,005% FS para bins CT42 a CT46.
• <0,02% FS para bins CT40 y CT41.

Metal Seal Valve

• <0,15% FS.

Condición de prueba:

• 45 psia hacia vacío.

Condiciones de operación

Temperatura ambiente

• 10 °C a 60 °C.

Presión de entrada

Configuraciones disponibles:

• Menor a 15 psia para versiones LP (Low Pressure).
• 15 a 30 psia.
• 25 a 40 psia.
• 35 a 50 psia.
• 45 a 60 psia.

Presión diferencial

• Mínima típica: 7 psid.
• Máxima: hasta 50 psid.

Presión de salida

• Vacío a atmósfera.
• Hasta 1200 Torr en aplicaciones específicas.

Límites mecánicos de presión

Integridad de fuga externa

• 1 × 10⁻¹⁰ atm·cc/s He.

Materiales de construcción

Materiales mojados

• Acero inoxidable 316L.
• Acero inoxidable 316/316L.
• Acero inoxidable 304.
• Hastelloy C-22.
• KM-45.
• PCTFE.

Acabado superficial

• 5 µin Ra promedio.

Diagnóstico y monitoreo

Indicadores de estado

DeviceNet

• Estado general del controlador.
• Estado de red.

EtherCAT

• Run.
• Error.
• Alimentación.
• Estado de red.

RS485 / Analógico

• Estado de red.

Alarmas disponibles

• Desviaciones de control de proceso.
• Flujo alto o bajo.
• Temperatura alta o baja.
• Presión alta o baja.
• Voltaje alto o bajo.
• Alarmas de comunicación.
• Fallas de hardware.
• Errores de configuración.
• Alarmas de calentamiento.

Display

Tipo

• Pantalla LCD integrada superior.

Visualización

• Caudal (%).
• Temperatura (°C).
• Presión (psia o kPa).

Resolución

• 0,1 unidades.

Visibilidad

• Pantalla giratoria.
• Distancia de lectura de hasta 10 pies (≈3 m).

Comunicaciones

Protocolos disponibles

• DeviceNet.
• EtherCAT.
• RS485.
• Analógico 0-5 V.

Conexiones eléctricas

RS485 / Analógico

• Conector D de 9 pines.

DeviceNet

• Conector M12 de 5 pines.

EtherCAT

• Conectores RJ45 para comunicación.
• Conector M8 de 5 pines para alimentación.

Puerto de diagnóstico

• Micro-USB con interfaz RS485 independiente.

Alimentación eléctrica

DeviceNet

• 11 a 25 Vdc.
• Consumo máximo: 545 mA.
• Consumo típico a 24 Vdc: 250 mA.

EtherCAT

• 18 a 30 Vdc.
• Consumo máximo: 360 mA.
• Consumo típico a 24 Vdc: 270 mA.

RS485 / Analógico

• ±15 Vdc o 24 Vdc.
• Potencia máxima: 6 W.

Configuraciones estándar (Bins)

También existen versiones LP (Low Pressure):

• LP40
• LP41
• LP42
• LP43
• LP44
• LP45
• LP46

Diseñadas para aplicaciones con presiones de entrada reducidas.

Conexiones de proceso disponibles

C-Seal

• CX: 92 mm.
• LX: 92 mm con Poke-Yoke.

W-Seal

• WX: 92 mm.

VCR

• VS: VCR macho 1/4″.

Aplicaciones

• Fabricación de semiconductores.
• Procesos de grabado (Etch).
• Procesos con gases de baja presión.
• Sistemas con contrapresión variable.
• Procesos de alta precisión con cambios rápidos de setpoint.
• Sustitución de controladores térmicos convencionales.
• Control de gases desde 3 sccm hasta 50 slm.