왜 “충분히 좋다”는 것은 웨이퍼 공정용 부품에는 적용될 수 없는가?
웨이퍼 공정용 부품으로 사용될 발열체나 센서를 출하할 때 “무작위 표본 검사”는 전혀 효과가 없습니다. 그런 방식으로는 안 됩니다.
생각해보세요: 고진공 환경에서 조금이라도 절연체에 문제가 생기면 큰 재앙이 발생합니다. 전원 공급 장치가 고장 나거나, 더 심한 경우에는 전체 웨이퍼가 오염될 수도 있습니다. 이는 아무도 원하지 않는 악몽입니다.
그래서 우리는 모든 부품을 반드시 테스트합니다. 예외는 없습니다. 모든 부품은 우리 공장을 떠나기 전에 반드시 내전압 테스트와 절연 저항 테스트를 거쳐야 합니다.
부품에 가해지는 스트레스
웨이퍼 공정용 부품들은 극심한 온도 변화를 겪습니다. 재료들은 계속해서 팽창하고 수축합니다. 시간이 지나면서 그러한 스트레스로 인해 세라믹 절연체에 미세한 균열이 생기거나, 전선의 코팅이 손상될 수 있습니다.
만약 센서에 숨겨진 결함이 있다면, 작동 온도에 도달할 때까지는 아무런 문제가 없습니다. 하지만 그때가 되면 고장이 납니다.
이를 막기 위해 우리는 부품에 엄청난 전압을 가합니다. 이를 통해 숨겨진 결함들이 드러납니다. 만약 누설 전류가 증가한다면, 그 부품은 버려집니다. 우리는 “대체로 작동하는” 부품을 원하는 것이 아니라, 원래 있어서는 안 될 지점으로 전류가 흐르는 것을 막으려는 것입니다.
절연 성능의 세부 사항
우리는 메가옴 단위로 절연 저항을 측정하여 재료가 전류를 얼마나 효과적으로 차단하는지 확인합니다. 보통 이 수치가 낮아지는 것은 습기가 침투했거나 조립 과정에서 무언가가 더러워졌기 때문입니다.
우리는 고전압 직류를 사용하여 부품 전체에 걸쳐 절연 성능을 테스트합니다. 이것이야말로 절연 성능이 균일하다는 것을 확인할 수 있는 유일한 방법입니다. 이를 통해 발열체가 공구의 금속 부분으로 전류가 흘러가는 것을 막을 수 있습니다.
균형 잡기
항상 타협이 필요합니다.
더 높은 전압을 원한다면, 절연체는 두 배의 노력을 해야 합니다. 공구를 더 작게 만들거나 더 빠른 열 반응을 원한다면, 더 얇은 절연체를 사용할 수 있지만, 그렇게 되면 오류가 생길 여지가 거의 없습니다.
따라서 절연체의 두께와 열이 얼마나 잘 전달되어야 하는지 사이의 균형을 맞춰야 합니다. 극도로 높은 전압을 사용하는 공구를 설계할 때는 반드시 접지 경로가 완벽해야 합니다. 그렇지 않으면 불필요한 문제가 생길 수 있습니다.