Reinstgassysteme

Gasdosiersysteme für Reinstgase werden immer dann eingesetzt, wenn besonders hohe Anforderungen an die Reinheit der Gase gestellt werden. Aufgrund der Konstruktion und der eingesetzten Komponenten erfüllen diese Systeme auch die gestellten Anforderungen in Bezug auf Leckdichtigkeit und Langlebigkeit beim Einsatz von besonders kritischen, korrosiven oder giftigen Gasen.

Häufiges Einatzgebiet von Reinstgassysteme ist die Abscheidung dünner Schichtung, bei CVD Prozesse ob LPCVD Systeme im Niederdruckbereich oder Prozessdruck bei Atmosphäre. Substrate zur Abscheidung können Silizium Wafer, Glas, Kunststoff oder Metall sein. Andere Anwendungsbereich sind der Aufbau von synthetischer Keramik und synthetischem Quarzglas oder andere Prozesse bei denen die Oberfläche eines Objektes verändert wird oder eine Schicht aufgetragen wird, z.B. durch Sputtern.

Kernstück der Dosiersysteme sind die eingesetzten MFCs, elektronische Massenflussmesser – und Regler. Die erfasste physikalische Messgröße ist der Wärmtransport des an den Sensoren vorbei fließenden Gases. Neben festen Kenngrößen des Gases gehen die Anzahl der am Sensor vorbei fließenden Gasmoleküle in den Messwert ein. Als Ergebnis wird somit ein echter Massenfluss gemessen. Die Anzeige erfolgt in Liter/Minute bezogen auf Normalbedingungen, 0°C und 1.013 hPa. Beim Einsatz verschiedener Gase kann mit Umrechnungsfaktoren gearbeitet werden.

Weitere wichtige Komponenten der Gasdosieranlagen sind die Ventile, die membrangedichtet oder faltenbalggedichtet sein können. Die Betätigung erfolgt in der Regel pneumatisch – federkraftschließend oder federkraftöffnend, bei Eingangs- und Spülventilen von Hand. Ergänzt werden die Systeme durch Druckminderer, Manometer, Rückschlagventilen, etc. Weitere Komponenten werden nach Anforderungen des Einsatzfalles ausgewählt.

Für die Verrohrung werden ausschließlich Edelstahlrohre verwendet, Oberflächenrauhigkeit 0,4 µm, Materialnummer 1.4404 bzw. 1.4435, entsprechend SS316/316L. Alternativ können auch elektropolierte Rohre mit einer Oberflächenrauhigkeit 0,25 µm eingesetzt werden.

Alle Rohrverbindungen werden automatisch orbital unter Schutzgas verschweißt. Rohrbögen werden durch Eckstücke ersetzt. Für die lösbaren Rohrverbindungen werden Face-Seal Verschraubungen wie z.B. VCR-Fittinge verwendet. Als Dichtscheiben werden in der Regel versilberte Edelstahlscheiben eingesetzt. Alternativ können auch unversilberte Edelstahlscheiben oder Nickelscheiben angeboten werden.

Der Einbau der Gasdosieranlage erfolgt in einem Gehäuse aus Stahlblech mit Pulverbeschichtung oder aus Edelstahl. Oftmals ist auch nur der Aufbau auf einer Montageplatte gewünscht, der Einbau erfolgt dann direkt in die Anlage des Kunden.

Zur Steuerung der Gasdosiersysteme kann eine eigene programmierbare Steuerung mit Bedientableau eingesetzt werden. Alternativ können die Signale auf einen Busknoten aufgelegt werden, Kommunikation mit der Anlagensteuerung mit Profibus DP oder einer anderen seriellen Schnittstelle. Oder die Signale werden über eine Klemmleiste direkt auf die Steuerung der Anlage gelegt.