화학 클린룸에서 IR을 이용해 물체를 가열할 때 안전을 유지하는 방법
만약 화학 클린룸에서 반도체 부품들을 가열한다면, 그건 정말 위험한 상황입니다. 왜냐하면 그곳에는 휘발성이 강하고 인화성이 높은 기체들이 존재하기 때문입니다.
일반적인 IR 램프는 “열린 구조”를 가지고 있어서, 가열 요소가 그대로 드러나 있습니다. 연기로 가득한 공간에서는 작은 스파크나 발열点 하나만으로도 큰 재앙이 발생할 수 있습니다.
그래서 우리는 더 이상 그런 개방형 램프를 사용하지 않고, 밀폐된 구조의 IR 램프를 사용하고 있습니다.
핵심은 밀폐성입니다.
가열 요소를 고광투과율을 가진 석영 커버 안에 넣고, 그 위에 추가적인 보호 커버를 씌웁니다. 이것은 전기와 공기 사이의 물리적인 장벽 역할을 합니다. 밀폐되어 있기 때문에, 인화성이 높은 화학 기체들이 가열 요소에 접근할 수 없습니다.
우리는 보통 양극 처리된 알루미늄이나 스테인리스 스틸로 이러한 커버를 만듭니다. 왜냐하면 산성 기체들이 다른 재료들을 파괴하기 때문입니다. 또한, 몇 백 번의 가열 주기 후에도 밀폐성이 유지될 수 있도록 고온에 견딜 수 있는 가스켓도 사용합니다.
하지만 단점도 있습니다.
램프를 커버로 감싸면 자연스러운 공기 흐름이 막힙니다. 그러면 열이 배출될 곳이 없어져서, 조심하지 않으면 램프가 과열될 수 있습니다.
이 문제를 해결하기 위해, 우리는 커버 안에 직접 열 싱크나 강제 공기 냉각 시스템을 설치합니다. 또한, 단파장 IR 발진기를 사용하여 빠르게 열을 전달합니다. 그러면 가열기가 오랫동안 최대 온도로 작동할 필요가 없어집니다. 이를 통해 밀폐 커버에 가해지는 부담도 줄어듭니다.
설치 시 주의해야 할 점들
이 제품들은 기존 램프를 대체할 수 있도록 설계되었지만, 크기가 더 큽니다. 보호 커버 때문에 공간이 더 필요합니다. 주문하기 전에, 해당 장비에 충분한 공간이 있는지 반드시 확인해야 합니다.
또한, 전선을 연결할 때는 폭발 방지용 커넥터를 사용해야 합니다.
마지막 팁: 이러한 장비들은 일반 램프보다 무게가 더 나가기 때문에, 예열되고 안정된 상태가 되는 데 시간이 좀 더 걸립니다. 따라서 PID 컨트롤러를 조절하여 이러한 지연 현상을 보완해야 합니다. 그렇지 않으면 처음에는 온도 측정값이 다소 부정확할 수 있습니다.