IR 가열을 활용한 반도체 제작용 글로브박스의 탄소 배출 감소
솔직히 말해서, 반도체 제작을 위해 글로브박스를 가열하는 것은 에너지 낭비입니다. 대부분의 경우 저항식 가열 방식이 사용되는데, 이는 작업물의 온도를 맞추기 위해 전체 공간을 가열해야 한다는 의미입니다. 이는 효율적이지 않습니다.
우리는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 단파 적외선(IR) 가열 요소를 사용하면 열을 정확히 필요한 곳에 집중시킬 수 있습니다. 공기를 가열하는 대신, 직접 부품을 가열하는 것입니다.
전력 관련 사항
진공 상태나 불활성 기체 환경에서 작업할 때는 빠르게 온도를 높여야 합니다. 바로 여기서 고전력 밀도가 유용해집니다. IR은 대류가 아닌 복사를 통해 열을 전달하기 때문에, 글로브박스 내부의 아르곤이나 질소 기체를 가열하기 위해 엄청난 양의 전력을 사용할 필요가 없습니다. 따라서 가열 시간이 줄어들고, 에너지 비용도 즉각적으로 절감됩니다.
제작에 사용되는 재료
오염은 여기서 큰 문제입니다. 조금만 실수해도 전체 제품이 망가질 수 있습니다. 그래서 우리는 고순도 석영과 텅스텐 필라멘트를 사용합니다. 석영은 고온에서도 가스가 발생하지 않아 훌륭한 선택입니다. 또한 열이 표면에서 반사되는 것이 아니라 재료 속으로 잘 전달되도록 특수 코팅을 사용합니다.
그리고 이러한 글로브박스 내부는 항상 공간이 좁기 때문에 표준화된 커넥터를 사용합니다. 이를 통해 전기 연결이 안정적이 되고, 불필요한 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
현실적인 고려사항
IR 가열 방식을 사용하면 지구와 클린룸 모두에 이점이 있습니다. HVAC 및 냉각 시스템의 부담도 크게 줄어듭니다. 하지만 이것은 ‘플러그 앤 플레이’식의 해결책은 아닙니다. 고강도 IR은 극심한 국소적인 열을 일으킬 수 있습니다. 마운팅 브라켓이나 보호 장치를 제대로 설치하지 않으면 프레임이 변형되거나 밀봉이 파괴될 수 있습니다. 또한 스위치를 켜고 그냥 떠날 수는 없습니다. 정밀한 PID 컨트롤러가 필요합니다. 적절한 피드백 루프가 없으면 필라멘트가 손상되거나 기판이 망가질 수 있습니다.