高精度独立控温冷水机chiller在半导体场景中的可靠性研究

2025 年 8 月 22 日新闻中心行业新闻一体化冷水机组实验室环境制冷机组130

　　在半导体制造、仪器测试、生物医药等对温度控制要求较高的工业领域，高精度独立控温冷水机chiller已成为配套使用的关键设备之一。其核心功能在于为工艺设备提供稳定、准确的冷却或加热介质，确保生产或测试过程在设定的温度范围内进行。近年来，随着工艺复杂度的提升和设备集成度的增加，传统的单回路控温系统已难以满足多区域、多目标的温度控制需求。

　　多回路控温是指在一台冷水机系统中集成多个单独的制冷与循环回路，每个回路可单独设定温度、流量及压力参数，实现对不同设备或同一设备不同区域的差异化温度控制。该技术不仅提升了温度控制的灵活，更在系统能效、响应速度与稳定性方面带来实质性的改进。

　　一、多回路控温的系统架构与工作原理

　　多回路控温冷水机通常采用模块化设计，每个回路包含单独的压缩机、蒸发器、泵组、膨胀阀及控制系统。系统可根据用户需求配置双通道、三通道甚至四通道单独运行模式。各通道可分别设定温度范围，使用不同的导热介质，并单独调节流量与压力，彼此之间互不干扰。这种设计避免了传统系统中因共用制冷回路而导致的效率下降与控制滞后。

　　二、对制冷效率的系统性提升

　　1、减少冗余与热损失

　　在单回路系统中，为满足高温度或低负载需求，制冷系统常运行在非合适的工况，造成效率下降。多回路系统通过分区域控制，使每个回路仅提供必要的冷量或热量，避免了过度制冷或加热，从而提升整体能效。

　　2、动态负载响应能力的增强

　　多回路系统具备更强的动态调节能力。当其中一个回路负载发生变化时，其余回路可继续保持稳定运行，不会造成系统整体的温度波动。这种局部响应、全局稳定的特性，特别适用于负载变化的工业现场。

　　3、系统可靠性提升

　　多回路设计中，各通道互为备份。即使其中一个回路发生故障，其余回路仍可继续工作，不影响整体工艺进程。这种冗余设计提高了系统的可用性与维护性，尤其适合连续生产环境。

　　三、在半导体行业中的典型应用

　　在半导体制造中，尤其是蚀刻、沉积、光刻等关键工艺中，对温度控制的精度与稳定性要求较高。多回路冷水机可同时对反应腔、静电卡盘、气体管路等多个部位进行单独控温，确保工艺重复性与良率。

　　四、控制系统与算法的支持

　　多回路控温的实现离不开高水平的控制系统支持。现代冷水机普遍采用PLC+触摸屏的控制架构，支持Modbus、以太网等通信协议，可实现远程监控与数据记录。部分系统还具备动态温度调控功能，通过串级控制与滞后补偿算法，实现对远端目标温度的快速响应与稳定控制。

　　多回路单独控温技术是高精度冷水机发展中的一项重要进展。通过系统结构的优化与控制策略的升级，实现了更精细的温度管理、更高的能效水平与更强的系统可靠性。在半导体、电子测试、化工合成等制造领域，该项技术正在成为提升工艺质量与生产效率的关键支持。