摘要：对标MKS、VAT和CDK等公司的下流排气高速节流阀系列产品，本文介绍了相应的国产化代替计划和产品。根据CVD工艺，技能计划将下流流量调理阀变为了下流压力调理阀，并选用分体结构，将调压阀与PID操控器别离，调压阀具有大口径和高速功用，电子气控驱动调压阀快速动作，PID操控器接纳真空计信号和操控气控驱动阀，可完成阀门全开时刻小于0.1秒。

  在各种化学气相堆积CVD工艺中，腔室上游为各种作业气体的进气端，腔室下流安置节流阀和真空泵，使得作业腔室内的作业气压在高温条件下依照设定程序进行操控。为到达较高的工艺质量，在CVD工艺中真空度的操控需到达以下几方面的要求：

  （1）下流操控方法：由于在CVD工艺过程中的线Torr范围内，在此范围内的低真空操控，选用下流操控方法能够到达较高精度，且操控速度很快。而上游操控方法则很难到达满意的操控作用，上游操控方法一般适用于较高真空度的低压操控。

  （2）高速调理才能：CVD工艺过程中，除了开端阶段的真空度缓慢调理操控之外，在温度骤变过程中要求具有快速调理和稳定真空度的才能，这就要求下流调理阀门的响应速度极快，阀门从全闭到全开的时刻至少不能大于1秒。

  （3）大口径：作为下流操控方法，节流阀安装在作业腔室和真空泵之间，要求具有较大口径以满意真空的快速抽取和操控。

  （4）易保护：CVD工艺中会有许多微尘抽出排放，虽然运用了过滤设备，但仍是会对节流阀发生污染，由此要求节流阀便于拆装整理而不影响运用。

  现在市场上能满意CVD工艺上述要求且使用较多的节流阀是MKS、VAT和CDK等国外公司的系列下流排气高速节流阀，系列节流阀的全开速度在0.2~1.7秒范围内，口径1.270~2.362英寸，并集成了蝶阀、步进电机和PID操控器。

  现在MKS的下流节流阀在CVD工艺中使用比较老练，但存在价格偏高和货期较长的问题。针对此问题，本文提出了相应的代替计划，介绍了相关产品，以期在国产化方面做出测验。

  现在MKS公司的下流节流阀是一种流量调理阀，经过调理蝶阀的开度巨细来调理排气流量，与进口流量到达平衡来完成作业腔室内真空度的操控。咱们的计划是直接选用压力调理阀，经过调理作业腔室排气口处的气压来完成腔室真空度操控。调压方法相同能够完成真空度的精确操控，特别是在CVD的低真空（高气压）作业区间内，排气量会更少，能节约作业气体的排放。

  与MKS下流节流阀的集成式结构不同，咱们将阀门和PID操控器进行了模块别离。选用分体结构首要出于以下几方面的考虑：

  （1）选用独立的2通道PID操控器。这种PID操控器具有24位A/D和16位D/A的超高精度，更能确保真空度的操控精度，一起具有40多种信号输入类型，即可用来操控真空度，也可控温等。

  （2）2通道PID操控器能够衔接两个不同量程的电容式真空计，并具有真空计主动切换功用，由此可完成全量程范围内真空度的主动丈量和操控。假如只衔接一个真空计，别的一个通道可衔接温度传感器进行温度操控。

  （3）许多CVD设备都装备了独立且功用强壮的PLC操控体系用来进行真空度、温度和流量等电气参数操控，一起也具有到达必定精度的PID操控功用。分体结构能够使PLC体系直接去操控阀门，防止功用的重复，有利于下降造价。

  有别于美国MKS公司下流节流阀所选用的高速步进电机驱动蝶阀，咱们的技能计划是电子气控先导阀驱动阀芯位移，由此可带动阀芯完成高速位移和压力调理。针对不同口径选用相应规范阀芯，内部阀芯十分便于拆开、替换和整理。

  新推出的国产化EVR系列（EyoungVacuum Regulator）真空压力调理阀及其内部结构如图1所示。

  EVR系列真空压力调理阀是一种常闭型调压阀门，可直接对气密性容器的真空压力（负压或正压）进行高速调理，调理方法选用顶部气控先导阀，先导阀可选用手动和电子操控方法。

  EVR系列产品可配各种手动和电子操控方法的先导阀，可构成开环和闭环操控回路。经过外接真空计和真空压力操控器相结合，可构成闭环方法快速高精度可编程真空操控回路。

  对标英国欧陆操控器，国产VPC-2021系列PID操控器是多通道、24位A/D和16位D/A、可编程的通用型PID操控器，如图2所示。VPC-2021系列PID操控器可进行真空度、温度、流量和转速等多种参数的精细操控，功用十分强壮，且性价比十分高。

  （3）多种输入参数：47种（热电偶、热电阻、直流电压）输入信号，可衔接各种温度和真空度传感器进行丈量、显现和操控。

  （5）多通道：独立1通道或2通道输出。2通道可完成温度和真空度的一起测控，报警输出通道可用来操控旋转电机。

  （7）PID程序操控：改进型PID算法，支撑PV微分和微分先行操控。可存储20组分组PID，支撑20条程序曲线）通讯：两线，规范MODBUSRTU 通讯协议。

  （9）显现方法：数码馆和IPS TFT线）软件：经过软件计算机可完成对操控器的操作和数据收集存储。