快速&穩(wěn)定，可靠&準確

2022年4月5日，Bronkhorst推出新品：FLEXI-FLOW系列。該多參數(shù)儀表可測量和控制氣體流量和上下游壓力也可測量溫度。該儀表采用 “表面通道技術”，形成了基于芯片的毛細管流量傳感器。

該技術有何特別之處？Bronkhorst如何將這項技術發(fā)展成適合市場的產品？Wouter Sparreboom是Bronkhorst研發(fā)中心的嵌入式系統(tǒng)構架師。他參與了FLEXI-FLOW的早期產品開發(fā)。Wouter介紹了從產品開發(fā)到成為適合市場的產品的過程：

為什么開始開發(fā)這個新產品？

“表面技術是2007年左右在特溫特大學開發(fā)的。這項技術是使用半導體工藝小型化系統(tǒng)的典型例子——流量傳感器。直到2013年，我才深入研究這一問題，目的是利用這項技術制造出適合市場的產品?！?/p>

Bronkhorst自2004年推出Bronkhorst“微技術”產品IQ+FLOW MEMS芯片熱式傳感器以來不斷積累“微技術”方面的經驗。

“2020年，我與幾位研發(fā)同事啟動了開發(fā)項目。我們團隊走進特溫特大學的Nanolab實驗室，參與芯片傳感器制造。通過與PHIX Photonics Assembly合作，我們將芯片集成到堅固的傳感器模塊中。

4月5日，Bronkhorst全球發(fā)布FLEXI-FLOW，成功將學術技術轉化為適合市場的產品?！?/p>

什么是表面通道技術？

“表面通道技術包括使用高密度等離子體蝕刻到硅襯底上的表面通道。通道內表面采用低壓化學氣相沉積（LPCVD）以受控的方式涂覆約1微米均勻厚度的致密富硅氮化硅層。通過蝕刻氮化硅涂層周圍的硅將涂層通道轉化為獨立的氮化硅毛細管?！?/p>

該技術用于研發(fā)毛細管流量傳感器。”

您能介紹一下毛細管流量傳感器嗎？

“FLEXI-FLOW質量流量儀表的核心是毛細管流量傳感器，以旁路的形式集成于主氣體流量通道。傳感器由兩條直徑為100微米、壁厚為1微米的直型氮化硅毛細管組成。頂部的金屬電阻作為加熱器和溫度傳感器。

操作過程中，氣體進入毛細管，加熱器進行加熱，然后在下游特定位置測量氣體溫度。流動的氣體會傳遞熱量，在毛細管內的層流狀態(tài)下，通過溫差（或其電壓差）直接測量氣體流量值?！?/p>

“Bronkhorst TCS技術可提供快速穩(wěn)定的流量傳感器，應用于旁路結構中，實現(xiàn)可靠和準確的流量測量。可替代傳統(tǒng)毛細管傳感器。FLEXI-FLOW：快速穩(wěn)定，精準可靠?！?/p>

用戶如何從使用此流量傳感器的儀表中獲益？

快速響應

“快速（速度）是這項新技術的重要優(yōu)勢。傳統(tǒng)旁路原理的熱式質量流量傳感器響應時間在1秒或更長?！?/p>

快速穩(wěn)定，精準可靠

“MEMS技術用于制造此類毛細管傳感器。在旁路結構中應用快速穩(wěn)定TCS技術可取代傳統(tǒng)金屬管傳感器，實現(xiàn)穩(wěn)定精準的流量測量?！?/p>

與特溫特大學合作

“20世紀80年代，特溫特大學的傳感器和執(zhí)行器研究部門為‘微技術’奠定了堅實的基礎。小型化已成為實驗室應用的重要趨勢，流量傳感器也不例外。1990年，Theo Lammerink在特溫特大學成功完成了其MEMS熱式流量傳感器博士研究項目，為最終研發(fā)表面通道技術奠定基礎。

大約在同一時期，Bronkhorst 與特溫特大學建立了聯(lián)系。Joost L?tters 和 Wybren Jouwsma參觀了這所大學，交流對話間種下了Bronkhorst流量計的種子。

于是，才有今天這款適合市場的產品 FLEXI-FLOW?！?/p>