Sonotec Semiflow Co.65 / Co.66 / Sonocheck ABD06 在半导体行业的应用

更新时间：2026-11-11

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SONOTEC：超声波非接触测量的技术头部

德国 SONOTEC GmbH 总部位于哈雷，走在全球非接触式超声波液体流量测量和气泡检测领域的技术前列。公司通过 ISO 9001 和 EN ISO 13485 双重质量管理体系认证，产品覆盖医疗技术、生物技术和半导体三大高要求行业。

在半导体行业，SONOTEC 的非接触式传感器已在多家国际晶圆厂的湿法工艺设备中成功应用，涵盖CMP、晶圆清洗、光刻、化学品供应等关键工序。

SONOTEC 面向半导体行业的核心产品有三款：

产品	类型	核心功能
SEMIFLOW® CO.65	外夹式超声波流量传感器	非接触式流量测量
SEMIFLOW® CO.66 PI Ex1	防爆型外夹式流量传感器	Zone 1 危险区域流量测量
SONOCHECK® ABD06	外夹式超声波气泡检测器	非接触式气泡检测与满/空检测

二、SEMIFLOW® CO.65：半导体湿法工艺的流量"哨兵"

SEMIFLOW CO.65 是专为半导体行业设计的外夹式超声波流量传感器，适用于安装在 PFA、PTFE 等硬质塑料管和管道 上，对研磨性、粘附性、腐蚀性和超纯液体进行非接触式流量测量。

核心技术参数

参数	规格
测量方法	超声波传播时间差法
流量范围	最高 400 L/min
测量精度	±2%
测量周期	10 ms
传感器尺寸	8种规格（¼", 3/8", ½", ¾", 1", 1.32", 40A, 50A OD）
适配管材	PFA、PTFE 等硬质塑料管
介质温度	0~90°C（环境温度0~25°C时）；0~60°C（环境温度0~60°C时）
防护等级	IP65
壳体材料	PVC-C（壳体）、PA（连接器）
工作电压	12~30 VDC
接口	4-20 mA、0-20 kHz频率输出、PNP/NPN/Push-Pull开关量、RS-485/Modbus、数字输入

关键设计特性

集成式电子单元：SEMIFLOW CO.65 将电子板和分析单元集成在传感器壳体内，整个流量计仅相当于一个小型换能器的体积，无需外部变送器或电子箱，大幅简化安装和布线。

柔性内衬设计：传感器采用螺纹盖和柔性内衬结构，确保换能器与管壁之间的最佳声学耦合，适应不同管径和壁厚的硬质塑料管。

即插即用：传感器出厂已完成校准，安装时只需夹装到管路上、连接电源和通信线即可投入使用，无需现场调试或切割管路。

半导体行业应用场景

SONOTEC SEMIFLOW CO.65 应用领域包括：

1. 单晶圆清洗设备（Single Wafer Cleaning Equipment）

在单片晶圆清洗系统中，SEMIFLOW CO.65 安装在 SC-1、SC-2、DHF 等清洗化学品的输送管路上，实时监测清洗液流量，确保配比准确和流量稳定。非接触式测量避免了化学品对传感器的腐蚀，同时消除了管路死角造成的交叉污染风险。

2. 化学机械平坦化设备（CMP Equipment）

在 CMP 浆料输送和分配管路上，SEMIFLOW CO.65 监测浆料流量。浆料中的纳米级固体颗粒（SiO₂、CeO₂、Al₂O₃）对传统接触式流量计造成严重磨损，而 SEMIFLOW CO.65 的非接触式设计从根本上解决了这一问题。

3. 化学品分配系统（Chemical Distribution Systems）

在厂务化学品中央供应系统中，SEMIFLOW CO.65 安装在主管线和各支线上，实现全厂化学品的流量分配监控和消耗量统计。多种传感器尺寸覆盖从 ¼" 到 50A 的管径范围，满足从支线小流量到主管大流量的全场景需求。

4. 浆料管路（Slurry Lines）

在浆料混合和输送管线上，SEMIFLOW CO.65 监测浆料的实时流量和累积量。毫秒级的测量周期能够完整记录隔膜泵和蠕动泵产生的脉动流量曲线，为精确配料提供数据支持。

5. 光刻设备（Lithography Equipment）

在光刻胶输送和光刻机冷却液管路上，SEMIFLOW CO.65 监测液体流量，确保光刻胶供给稳定和冷却系统正常运行。

6. 混合设备（Mixing Equipment）

在化学品的在线混合系统中，SEMIFLOW CO.65 监测各组分流量，配合 PLC 实现自动配比控制。

三、SEMIFLOW® CO.66 PI Ex1：危险区域的流量测量方案

SEMIFLOW CO.66 PI Ex1 是 SEMIFLOW CO.65 的防爆版本，专为存在可燃性气体或蒸汽的危险环境设计。该传感器通过 ATEX 和 IECEx 双重防爆认证，适用于 Zone 1 危险区域（即正常运行中可能出现爆炸性气体环境的区域）。

防爆技术方案

SEMIFLOW CO.66 PI Ex1 采用本质安全型（Intrinsic Safety） 防爆技术，传感器本身设计为本质安全型设备，必须通过配套的 Barrier Box ST Ex1 安全栅 供电和信号隔离。安全栅将24VDC供电限制为传感器所需的5VDC本质安全能量，确保传感器在危险环境中不会产生点火源。

防爆认证详情

• 认证标准：ATEX / IECEx

• 气体组别：IIB（适用于大多数可燃气体，不包括氢气和乙炔）

• 设备保护级别（EPL）：Gb

• 区域等级：Zone 1

技术参数差异

与 CO.65 相比，CO.66 PI Ex1 的主要差异在于：

对比项	CO.65	CO.66 PI Ex1
防爆认证	无	ATEX / IECEx Zone 1
供电方式	直接12-30VDC	通过Barrier Box ST Ex1安全栅供电（5VDC）
最大功耗	30mA	80mA（含安全栅系统）
频率输出	支持（0-20 kHz）	不支持
数字输入	支持	不支持
应用区域	普通区域	Zone 1 危险区域

半导体行业应用场景

在半导体制造中，部分工序使用易燃溶剂（如异丙醇IPA、丙酮、NMP等），相关输送管路可能被划入 Zone 1 或 Zone 2 危险区域。在这些区域安装流量计时，必须选择具备防爆认证的产品。

SEMIFLOW CO.66 PI Ex1 适用于：

• 光刻胶溶剂输送管路（含IPA、PGMEA等可燃溶剂）

• 湿法清洗中使用有机溶剂的管路

• 化学品供应系统中涉及可燃液体的分配管路

四、SONOCHECK® ABD06：晶圆良率的"气泡卫士"

SONOCHECK ABD06 是一款非接触式超声波气泡检测器，专为工业和生物工艺应用中的连续气泡监测和满/空检测设计。在半导体行业，它是保护晶圆免受气泡损伤的关键设备。

核心技术参数

参数	规格
测量方法	超声波透射法（动态幅度监测）
最小可检测气泡	1 μl（取决于管径和流速）
可检测气泡尺寸	≥管内径的1/3
测量周期	200 μs
最小响应时间	<0.5 ms
管外径范围	3~17 mm（S型：3-8.5mm，L型：8-17mm）
管材兼容	PVC、PE、硅胶、PUR、PTFE、FEP、PFA、TPE及增强管
工作温度	+5~+60°C
防护等级	IP67
工作电压	12~30 VDC
输出	PNP开关量、Serial串行、可选RS-485/4-20 mA/0-10 VDC/PWM
安全特性	循环自检
认证	CE、RoHS/REACH，可选ATEX
壳体材料	POM（壳体）、PMMA（测量单元）、PUR（灌封）

工作原理

SONOCHECK ABD06 采用超声波透射技术，通过动态幅度监测检测气泡：

1. 超声波换能器从管壁一侧发射超声波信号，对侧接收

2. 当管内充满液体时，超声波正常穿透液体，信号幅度稳定

3. 当气泡经过传感器通道时，气液界面的声阻抗差异导致超声波大量反射，接收信号幅度骤降

4. 信号幅度下降的程度与气泡大小成正比，据此判断气泡尺寸

传感器采用闭环算法，确保气泡检测速度和灵敏度不受声学耦合质量变化的影响，在流体密度或粘度变化时仍保持稳定的检测灵敏度。

半导体行业应用场景

为什么半导体行业需要气泡检测？

在晶圆制造的关键工序中，气泡的存在可能导致严重后果。在光刻工艺中，光刻胶中的气泡会导致晶圆图案缺陷；在工艺冷却液中，气泡可能导致生产过程中断。及时检测气泡对于实现生产目标至关重要。"

1. 光刻胶气泡检测

光刻胶通过管路从储罐输送到涂胶机（旋涂机或喷雾涂胶机）时，管路中的气泡会随光刻胶一起到达晶圆表面，在光刻图案中形成针孔或线条断裂缺陷。SONOCHECK ABD06 安装在光刻胶输送管路上，实时检测气泡并触发报警，防止气泡到达涂胶工位。

2. 冷却液气泡检测

半导体设备（如光刻机、离子注入机）的冷却系统中，冷却液管路内的气泡会降低热交换效率，导致设备温度波动甚至过热停机。SONOCHECK ABD06 安装在冷却液管路上，实时监测气泡状态，一旦检测到异常气泡即触发报警，防止因冷却不足导致的生产中断。

3. 化学品输送管路满/空检测

SONOCHECK ABD06 还可作为满管/空管检测器使用，安装在化学品输送管路的关键位置，检测管路是否充满液体或已排空。这一功能可用于：

• 储罐排空预警，防止泵干转

• 管路切换时的排空确认

• 多化学品共用管路的冲洗验证

4. 浆料管路气泡监测

在CMP浆料输送系统中，气泡混入浆料会导致抛光不均匀和表面缺陷。SONOCHECK ABD06 安装在浆料输送管路上，监测浆料中的气泡状态。