커스텀 100 수준의 IR 난방 시스템을 만드는 방법
반도체 공장이나 커스텀 100 등급의 청정실에서 작업할 때, 열은 문제의 절반에 불과합니다. 진짜 문제는 바로 미세한 입자들입니다.
대부분의 일반적인 가열 요소들은 이러한 환경에서는 사용하기에 적합하지 않습니다. 가열 및 냉각 과정에서 이러한 가열 요소들은 부서지거나 기체로 변질됩니다. 이를 막기 위해 우리는 고순도의 석영 유리를 사용합니다.
왜 석영일까요?
일반적인 유리는 붕소와 알칼리 성분이 많이 포함되어 있습니다. 온도가 높아지면 이러한 불순물들이 움직이게 되고, 이는 좋지 않은 결과를 초래합니다.
우리는 그 대신 융제된 규소를 사용합니다. 이 물질은 매우 순수하기 때문에, 가열 요소와 작업물 사이에 단단한 장벽 역할을 합니다. 금속 입자들이 작업 구역으로 들어가는 것을 막아주죠. 따라서 깨끗한 열만이 전달됩니다.
게다가 석영은 매우 튼튼해서, 급격한 가열 및 냉각에도 균열이 생기지 않습니다. 고출력 램프를 사용할 경우, 단파 장파장의 IR 복사선도 석영을 통과할 뿐, 갇히거나 흡수되지 않습니다.
오염 없는 설계
우리는 접착제나 유기 결합제를 전혀 사용하지 않습니다. 왜냐하면 이러한 물질들은 타버리면서 웨이퍼에 이상한 화학적 잔여물을 남기기 때문입니다. 아무도 그런 것을 원하지 않습니다.
또한 모든 가장자리를 정밀하게 연마하여, 먼지가 숨을 수 있는 미세한 균열들을 제거합니다.
또 하나의 팁: 마운팅 브라켓도 꼭 확인해야 합니다. 만약 브라켓이 떨어진다면, 모든 것이 망가집니다. 스테인리스 스틸이나 PTFE로 만든 브라켓을 사용하는 것이 좋습니다. 그렇게 하면 석영이 긁히는 것을 방지할 수 있고, 석영 먼지로 인한 문제도 줄어듭니다.
실제 사용 시의 고려사항
고순도 석영은 화학적으로는 안정적이지만, 결국에는 유리입니다. 열에는 견딜 수 있지만, 무언가가 그 위에 떨어지면 파괴됩니다.
따라서 하우징 설계 시에는 금속과 유리가 직접 닿지 않도록 해야 합니다. 약간의 여유 공간이 있다면 큰 도움이 됩니다.
마지막으로, 아무리 좋은 보호장치라도 시간이 지나면 표면에 필름이 생깁니다. 전달 효율을 유지하기 위해서는 전자용 IPA를 사용하여 정기적으로 청소해 주는 것이 좋습니다. 그렇게 하면 석영이 계속해서 잘 작동할 것입니다.