EZ-Japan BLOG since 2017 真・MFC千夜一夜物語

EZ-Japanブログは、真・MFC千夜一夜物語という流体制御機器=マスフローコントローラ(MFC)の解説記事をメインに、闘病復帰体験、猫達との生活が主なコンテンツです

MFC千夜一夜物語

MFCに水が入ってしまった!

MFC豆知識です。
「ガス用のマスフローコントローラー(MFC)、オートマチックプレッシャーコントローラー(APC)に水分が混入してしまった!どうしたらいいか?」という御質問をよく頂きます。
MFC千夜一夜物語でも解説を行っているのですが、豆知識でもその対応をお話ししましょう。

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MFCとAPCの構造を図示してみました。
この2種は実は兄弟のような関係でして、センサーが流量を測る流量センサーなのがMFC.圧力を測る圧力センサーなのがAPCと考えてもらえばと思います。

この構造で水分が入った場合、バルブを全開にして上流から圧を上げた窒素のような不活性ガスでパージを試みて頂くのが、手っ取り早い方法です。

でも、そうもいかない場合があります。
それは両者の構造によるものです。
まずMFCの場合は・・・
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流量センサーと流量制御バルブどちらもです。
MFCの流量センサーは内径1mm未満の細いセンサーチューブと、同じくらいの径チューブの集合体であるバイパスで構成されていますので、ここに水分が入ると簡単に抜く事が出来ません。
そして流量制御バルブも流量レンジによりますが、オリフィス部とその周辺の空間にが細くなっていて水分が貯まりやすくなります。

APCの場合は・・・
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圧力センサーがダイヤフラムタイプの場合、非常にシンプルな流路になるのでまだいいのですが、やはり流量制御バルブ(APCのバルブはあくまで流量を制御して圧力を作り出すバルブでしたね?)はMFCと同様なのでやはり狭い流路があって水分が抜けません。

エタノールのような粘度の流体ならいいのですが、オイルやスラリーのように粘度の高い流体が入り込むとパージで抜くのは難しくなります。
その場合はメーカーのサービス窓口に相談いただいた方がいいですね。
その際はどういう異物が混入したかを正確に告知してください。
知らずに対応しようとしたメーカーのサービス担当が、危険な目に合わないように注意してあげていただきたいです。

MFC豆知識 by  EZ-Japan Deco

年末年始休暇のご案内

EZ-Japanは、2023年12月29日(金)午後より1月8日(月)まで、年末年始休暇とさせていただきます。
それに伴い次回のEZ-Japan BLOG更新は、年明け1/9日(火)の更新からとなります。

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本年も大変お世話になりました。
気が付けば2014年に創業したEZ-Japanも10年です。
今年はWeb-MTG(ウェブ・ミーティング)だけでなく直接お客様にお目にかかる機会も増え、
MFC業界自体は昨年の反動と半導体投資の手控えで落ち込みもあったようですが、
お陰様で過去最高であった昨年度に迫る業績で締められそうです。
また、MFC千夜一夜物語のハングル版を始める事が出来たのも大きな試みでした。
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日本だけでなく、韓国のお客様にもMFCのお話をお届けできるようになったのは大変喜ばしいと思っております。

これも皆様方のご支援や家族の支えのお陰です。
ありがとうございました。

2024年もEZ-Japanと黒田 誠(Deco)を宜しくお願い申し上げます!

EZ-Japan 代表 黒田 誠(Deco)
  

EZ-Japan 年末年始休業のご案内

EZ-Japanは、2022年12月28日(水)~1月9日(火)まで、年末年始休暇とさせていただきます。
つきましてはEZ-Japan BLOG更新は12月27日(火)が年内最後となる予定です。
年明けは1月10日(火)の更新からとなります。

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2021年1月に心不全から多臓器不全となり、一時は命の危機を迎え、人生で初の長期入院を経験しましたが、今年受けた心肺運動能力の検査では同年代の平均値を上回るまで回復し、「心不全で危なかった人が2年でここまで回復する事例は聞いたことが無い。よく頑張りましたね。」と主治医に褒めて頂けました。
先日のセミコン・ジャパン2022でお会いした方々もDecoの元気な姿を見て、安心して頂けたようでした。
また、11月には新型コロナ陽性判定でお休みさせて頂いたりしましたが、幸い症状も軽く、後遺症も無く、元気に復帰しております。

今年もお客様への対面での講習会の実施や訪問打ち合わせは少な目にして、Web-MTG(ウェブ・ミーティング)を主流にした活動となりましたが、かえってコロナ前より新しいお客様でのマスフロー講習会などが増えたり、予てからPRさせて頂いていたブロンコストのコリオリ式マスフローがブレイクする兆しを迎える等、良いことずくめでした。
これも皆様方のご支援や、家族の支えお陰です。
ありがとうございました。

2023年もEZ-Japanと黒田 誠(Deco)を宜しくお願い申し上げます!

EZ-Japan 代表 黒田 誠(Deco)
  

真・MFC千夜一夜物語 第359話 超高温用マスフローの現状 その7

久しぶりに高温用マスフローコントローラ(以下MFC)マスフローメータ(以下MFM)に関して、情報のアップデートをしていきたいと思います。
250℃超高温マスフロー(MFCとMFMの総称として用いる)の開発のお話の続きです。 

(株)フジキンさんでの250℃超高温マスフローの開発もう一つのエポックは、アクチュエーターでした。
ここで超高温下での使用に耐えるアクチュエーターがいきなり見つかると言った都合の良い開発秘話はありません。
現実に彼らが採用しているアクチュエーターは、150℃対応のピエゾアクチュエーターなのです。
超高温となる250℃の流体からの温度影響を及ぼさないためにセイコーインスツル㈱のCo-Ni合金SPRONを用いたダイヤフラムで仕切り、更に低膨張素材で構成されたエクステンション構造と称されている仲介機構を開発する事で流量制御を可能にしたのです。
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 出展:(株)フジキン

高温用マスフロー自体は質量流量計であるマスフローの限定された市場向けバリエーションの一つに過ぎません。
特に250℃という超高温向けは、ALD等の最新半導体製造プロセスの特定材料向けに限定して性能を発揮する特殊なマスフローです。
液体MFCを用いた気化供給システムに対して、それらでは対応が難しい材料をハンドリングできる存在として、新しい半導体プロセスに向けに、高温用マスフローは再び光を放つ存在となりました。
流量センサーとアクチュエーターの超高温250℃対応という難しい技術課題を見事にクリアした(株)フジキンさんの開発力は称賛されるべきでしょう。

今後の250℃超高温マスフローに対する他メーカーのアプローチにも期待したいところですね。

【参考文献・ウエブサイト】
*“株式会社 フジキンにおける半導体業界向けガス供給システムの開発について”
 池田和弥 生産と技術  第60巻 第1号(2008)

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan





真・MFC千夜一夜物語 第358話 超高温用マスフローの現状 その6

引き続き高温用マスフローコントローラ(以下MFC)マスフローメータ(以下MFM)に関して、情報のアップデートをしていきたいと思います。
250℃超高温マスフローの開発のお話の続きです。 

超高温マスフローを製品化したのは、(株)フジキンでした。
彼らは150℃で止まっていた高温用マスフローの限界温度を一気に250℃まで引き上げたのです。
それを可能にするには2つの技術面でのブレイクスルーがありました。
これは前述の高温用マスフローの2つの問題点をダイレクトに解決するものでした。

1つは流量センサーの温度問題です。
彼らは既に臨界式(圧力式)流量センサーを常温用フローコントロールシステムであるFCS用に開発していました。
FCSの構造は、本ブログでも何度か解説していますが、図のような原理から成り立っています。

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オリフィス上流側絶対圧力が下流側絶対圧力の約2倍以上になるとオリフィスを通過するガスの流速は音速となり、ガスの流量はオリフィス上流側圧力に依存することになります。
これは臨界膨張条件と呼ばれています。
この状態で流量は上流側圧力を変動させた時にだけ変動します。
通常の熱式流量センサーを搭載したMFC(サーマルMFC)は上流側圧力変動の影響により制御流量が激しく揺らぎますが、FCSは上流圧をAPCで一定に保つ限り、流量が揺らがないという特長をもっているのです。
サーマルMFCのように供給圧力変動の影響を受けないので、前段にラインレギュレーターが不要となり、ガスシステム全体のコストダウンと設置面積の削減にも貢献できます。

このFCSの測定には圧力センサーが使用されています。
これが超高温対応への鍵となったと思えます。
圧力センサーは高温条件下では寿命の点で熱式ほど短命ではありません。
しかし、高温流体への対応には、確実に不安定要素が増え、寿命も常温用圧力センサーよりは短くなるはずです。
通常の半導体用ウルトラクリーンタイプ圧力センサーでも、従来は150℃以上の対応が難しい領域と言われていました。
感圧部の耐温度性能、受圧するダイヤフラムの歪みへの熱影響というファクターがあるからだと思います。
圧力式にしたからと言って、一朝一夕に250℃超高温マスフローが作れた訳ではなく、そこには産みの苦労があった筈なのです。

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan


EZ-Japan(イージージャパン)Deco こと 黒田です。 2014年6月開業です。流体制御機器マスフローコントローラーを中心に”流体制御関連の万(よろず)屋”として情報発信しています。 日本工業出版「計測技術」誌で”マスフロー千夜一夜物語”の連載中です。
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