在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，準(zhǔn)確的溫度控制有助于器件性能和生產(chǎn)良率。雙通道直冷機(jī)作為一種溫控設(shè)備，通過成熟的設(shè)計架構(gòu)，在半導(dǎo)體設(shè)備中展現(xiàn)出并行溫控能力。這種設(shè)備將制冷系統(tǒng)中的制冷劑直接輸出蒸發(fā)進(jìn)入目標(biāo)控制元件換熱，換熱的能力相對于流體輸送入換熱器的方式更高。

一、設(shè)備架構(gòu)與工作原理

雙通道直冷機(jī)采用雙系統(tǒng)單獨運行設(shè)計，每個通道均配備完整的制冷循環(huán)回路。其溫度控制范圍覆蓋較廣，為不同溫區(qū)的并行控制提供了基礎(chǔ)條件。其工作原理基于直接蒸發(fā)制冷技術(shù)，壓縮機(jī)壓縮制冷劑氣體輸出高溫高壓的氣體，在風(fēng)冷或水冷冷凝器中冷卻液化，經(jīng)膨脹閥膨脹降溫后，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收循環(huán)液熱量蒸發(fā)，再次被壓縮機(jī)吸入。加熱循環(huán)液時，高溫高壓的制冷劑氣體通過旁通回路流入蒸發(fā)器實現(xiàn)加熱。這種設(shè)計使得制冷劑直接與目標(biāo)元件進(jìn)行熱交換，減少了中間傳熱環(huán)節(jié)的熱損失，提高了溫控響應(yīng)速度和精度。

二、并行溫控能力的技術(shù)實現(xiàn)

1、單獨控溫與協(xié)同調(diào)節(jié)

雙通道直冷機(jī)的每個通道可單獨設(shè)定溫度，滿足半導(dǎo)體設(shè)備中不同部件對溫度的差異化需求。在半導(dǎo)體芯片測試過程中，芯片核心區(qū)域與電路可能需要不同的工作溫度，雙通道直冷機(jī)可分別對這兩個區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確控溫。同時，設(shè)備配備的智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)各通道的溫度反饋進(jìn)行協(xié)同調(diào)節(jié)，確保多個控溫點之間的溫度穩(wěn)定性和一致性。

2、高精度控溫技術(shù)

設(shè)備采用多種成熟的控溫算法，實現(xiàn)系統(tǒng)的快速響應(yīng)和較高的控制精度，能夠滿足半導(dǎo)體制造中對溫度精度的嚴(yán)苛要求。此外，設(shè)備還配備了高精度的溫度傳感器和壓力傳感器，實時監(jiān)測系統(tǒng)的溫度和壓力參數(shù)，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)閉環(huán)控制，進(jìn)一步提高控溫精度。

3、快速升降溫能力

在半導(dǎo)體器件的可靠性測試中，常常需要模擬快速的溫度變化環(huán)境。雙通道直冷機(jī)具備快速升降溫能力。這種快速升降溫能力不僅能夠提高測試效率，還能更真實地模擬半導(dǎo)體器件在實際使用過程中可能遇到的溫度突變情況。

三、在半導(dǎo)體設(shè)備中的應(yīng)用場景

1、芯片測試與失效分析

在芯片測試環(huán)節(jié)，雙通道直冷機(jī)可同時為多個測試工位提供準(zhǔn)確的溫度控制，提高測試效率。

2、半導(dǎo)體制造工藝

在半導(dǎo)體制造的某些工藝環(huán)節(jié)，如薄膜沉積、光刻等，對環(huán)境溫度的穩(wěn)定性要求較高。雙通道直冷機(jī)可用于控制工藝腔體的溫度，確保工藝過程的穩(wěn)定性和重復(fù)性。此外，在半導(dǎo)體封裝過程中，直冷機(jī)還可用于控制封裝膠的固化溫度，提高封裝質(zhì)量。

3、可靠性評估

為了評估半導(dǎo)體器件在不同溫度環(huán)境下的可靠性，需要進(jìn)行長時間的溫度老化測試。雙通道直冷機(jī)可提供穩(wěn)定的高溫和低溫環(huán)境，同時對多個器件進(jìn)行老化測試，縮短測試周期。

雙通道直冷機(jī)憑借其成熟的架構(gòu)設(shè)計、并行溫控能力和廣泛的應(yīng)用場景，在半導(dǎo)體設(shè)備中發(fā)揮著作用。隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，對溫度控制的要求將越來越高，雙通道直冷機(jī)有望在未來的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中獲得更廣泛的應(yīng)用。