高精度复叠制冷快速响应与面板冷水机在半导体工艺中的应用

2025年7月17日行业新闻单晶硅制冷复叠制冷小型制冷设备240

在半导体产业的工艺制造环节中，温度控制的稳定性直接影响芯片的性能与良率。其中，面板冷水机作为温控设备之一，通过准确的流体温度调节，为半导体制造过程中的各类工艺提供稳定的环境支撑，成为现代半导体生产链中控温环节。

　　面板冷水机的核心技术优势体现在其宽域温度调节能力上。这类设备可满足不同工艺阶段对温度的严苛要求。在单机复叠制冷技术的支持下，单个压缩机即可实现低温的制冷效果；而单一介质控温技术则实现了连续温度调节，无需中途更换导热介质，大幅提升了工艺连续性。

　　其制冷循环系统采用全密闭设计，配备磁力驱动泵，结合氦检测与连续运行拷机测试，确保了系统运行的安全性与可靠性。在结构设计上，设备采用微通道换热器与板式换热器组合模式，搭配电子膨胀阀实现准确节流控制，进一步提升了温度调节的响应速度与稳定性。在半导体制造的多个关键环节，面板冷水机均发挥着作用。在芯片测试阶段，可提供宽泛的控温范围并快速温控变化环境，升降温速率快，可模拟芯片在苛刻温度条件下的工作状态，验证其可靠性。在工艺废气处理方面，废气冷凝回收装置通过二次过冷技术，将废气引入设备后通过低温液化实现有害物质的捕集分离。该装置采用板式换热器设计，具备体积小、换热效率高的特点，同时配备PLC控制系统与彩色触摸屏，可实时显示温度、压力曲线并记录相关数据，确保废气处理过程的可控性。

　　半导体水冷机的技术特性还体现在智能化控制与系统集成能力上。设备采用PLC可编程控制器，结合PID、前馈PID及无模型自建树等多种算法，实现温度的快速响应与准确调控。操作界面采用彩色触摸屏，支持温度曲线显示与Excel数据导出，方便操作实时监控与数据追溯。

　　在通信功能方面，设备标配以太网接口TCP/IP协议与RS485接口Modbus RTU协议，可实现远程操控及运行状态监测。通过触点输入/输出模块，能对设备的警告信息与运行状态进行分类输出，便于与工厂整体控制系统集成。部分机型还支持变频调节技术，循环泵与压缩机均可根据系统压力、温度、流量等参数自动调节运行状态，确保在不同负载条件下的稳定运行。

　　针对不同应用场景的需求，面板冷水机形成了丰富的产品矩阵。直冷型制冷机组通过将制冷剂直接通入目标控制元件进行换热，换热的能力较传统流体输送方式有所提升，特别适用于换热面积小但换热量大的场景；低温气体制冷机可将干燥压缩空气、氮气等常温气体降温，为特殊测试环境提供低温气源，满足高功率密度芯片测试过程中的散热需求。在维护与服务保障方面，设备在出厂前均经过严格的负载测试，确保交付状态的稳定性。

面板冷水机通过不断迭代的制冷技术、智能化的控制手段与多样化的产品形态，为芯片制造全过程提供了可靠的温度控制解决方案。其在温度调节精度、系统集成能力与运行稳定性等方面的技术突破，保障了半导体生产的良率与效率。