CS系列气体质量流量控制器/流量计

　　北京七星华创电子股份有限公司的 CS 系列气体质量流量控制器 / 流量计荣获 2008 年度中国半导体创新产品和技术奖。

　　1 创新性和先进性

　　CS 系列气体质量流量控制器 / 流量计是一种可以对多种中小流量气体质量流量的精确测量和控制的设备。该产品具有精度高、响应速度快、密封性好、耐腐蚀、低零漂和温漂、使用方便等特点。该产品可以适用于 8 英寸以上半导体 IC 生产线、高真空设备等需要数字质量流量控制器的领域，改变了我国数字质量流量控制器完全依赖进口的局面。

　　CS 系列产品通过近两年的研发测试、中试、小批量生产、客户试用，2008 年 6 月通过北京市工业促进局省部级鉴定。“产品技术达到国内领先水平，综合技术指标达到了国际同类产品技术水平”。CS 系列气体质量流量控制器 / 流量计的创新包括两项原始创新和一项消化吸收创新：

　　1)恒功率传感器技术

　　传感器部分是气体质量流量控制器的核心部分。目前普遍采用的是基于恒电流源或类恒电流源的传感器技术，但是，传感器在制造过程中一般很难保证上下游绕组的完全一致。这样往往会导致 MFC的零漂现象，这是采用恒电流源传感器系统无法避免的缺陷。在 CS系列产品中，提出了一种全新的恒功率式传感器技术，其主要原理是自动反馈电路会自动检查通过传感器绕组的电流，增加或者减少提供给绕组的能量，保证绕组的消耗能量不变。这样传感器的各个部分以及通过传感管的气体，均工作在恒定的环境下，各项特性保持不变，从根本上抑制了流量计的零漂现象，同时大幅度提高了系统的测量精度、响应速度等多项性能指标。该项创新属于原始创新。

　　2)数字传感器平衡技术

　　在 CS 系列产品中，结合恒功率的传感器驱动方式，提出了一种数字式传感器平衡方法，并可以采用连续电压对传感器驱动电压进行温度补偿。该方法极大地提高了 CS 系列传感器产品对于温度漂移的抑制。使得 CS 系列产品可以应用于温度剧烈变化的环境。该项创新属于原始创新。

　　3)VCP 的阀控技术

　　CS 系列产品中的阀控技术具有多项创新成果，统称为 VCP(Valve Correct Pedestal),该项技术从传感器特性出发，建立传感器的动态响应模型。然后基于该模型，对传感器信号进行处理，提高信号反馈。同时机械部分采用了国际流行的反向进气结构。该结构阀内部的气体死驱空间少，阀响应速度快，无磁滞现象。采用高性能单片机处理各种信号，并采用特定的控制算法，输出控制信号。采用该方法可以有效地提高气体质量流量控制器的品质。系统响应速度快，对于较低的设定值依然能达到良好的控制效果。该创新属于消化吸收创新。