반도체 서브 팹(Sub-Fab)에서 호스를 적절하게 배치하려면 어떻게 해야 합니까?
Doug Nordstrom과 Margaret Brennan이 반도체 서브 팹(Sub-Fab)에서 호스를 적절하게 라우팅하는 데 필요한 주요 고려 사항을 설명합니다.
BETH NIESER:
안녕하세요. Ask Swagelok에 오신 여러분을 환영합니다. 저는 Beth Nieser이며, 오늘 이 자리에 반도체 분야의 호스트 전문가인 Margaret Brennan 및 Doug Nordstrom과 함께 Swagelok Hose Building에 나와 있습니다. 오늘은 반도체 팹(fab)에서 적절한 호스 라우팅의 중요성에 대해 이야기하고자 합니다.
BETH NIESER:
그러면 Margaret과 Doug씨, 적절한 호스 라우팅에 관해 설명해 주시겠습니까? 라우팅이 왜 그렇게 중요합니까?
DOUG NORDSTROM:
라우팅은 호스 애플리케이션에서 대단히 중요합니다. 특히 서브팹 하단의 지원 장비를 클린룸 내 공구에 연결하는 애플리케이션에서 중요합니다. 유지보수와 공구 설치 과정에서 시간과 노동력이 대폭 절감되기 때문에 많은 팹이 플럭스 라인으로 전환했습니다.
호스의 성능과 수명에 영향을 주므로 라우팅은 특히 중요합니다. 좁은 공간을 통과하기 위해 과도하게 구부리면 호스가 꺾여 성능에 영향을 줄 수 있고, 연결구 근처에서 구부리면 레이어가 분리되어 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 극한 온도의 유체가 흐를 경우, 호스와 접촉하는 표면이나 공간 요구에도 영향을 줄 수 있습니다.
MARGARET BRENNAN:
클린룸 및 서브팹과 같은 애플리케이션에서는 공간이 매우 소중합니다. 따라서 호스 라우팅을 적절히 설계하고 위에서 언급한 문제를 방지하는 것이 매우 어렵습니다.
BETH NIESER:
공간이 중요하다고 말씀하셨는데, 그 이유가 무엇인가요?
MARGARET BRENNAN:
공간은 특히 극한 온도 애플리케이션에서 중요합니다. 팹에서는 극저온 냉각수가 흐르는 호스가 많습니다. 이 호스들이 서로 또는 다른 표면에 접촉하면 콜드 스팟이 생길 수 있고, 고온 유체가 흐를 경우 핫스팟이 발생할 수 있습니다. 이는 응축과 착빙을 유발하며, 가동 중단과 성능 저하로 이어질 수 있습니다.
서브팹은 공간이 제한적이기 때문에 호스가 겹쳐 라우팅되면서 이러한 문제가 자주 발생합니다. 저희는 고객과 협력하여 물리적 스페이서를 개발했고, 이를 호스 사이에 끼워 핫스팟과 콜드 스팟을 방지할 수 있습니다.
BETH NIESER:
호스를 구부려도 괜찮은 경우와 그렇지 않은 경우는 언제입니까?
DOUG NORDSTROM:
모든 호스는 구부릴 수 있도록 설계되어 있지만, 최소 벤딩 반경을 초과하지 않아야 합니다. 이 반경을 넘으면 탄성 변형을 넘어 손상이 발생하며, 호스는 설계된 성능을 발휘하지 못하고 압력을 유지할 수 없습니다.
단열재가 있는 경우에도 최소 벤딩 반경은 동일하지만, 벤딩 시 단열재는 신장과 압축을 겪으며 단열 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 단열재가 있는 호스는 일반적으로 최소 벤딩 반경의 3배를 유지하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 2인치 반경의 호스라면 6인치 반경을 유지해야 합니다.
BETH NIESER:
호스 단열이 필요한 경우는 언제입니까?
MARGARET BRENNAN:
팹에서는 다양한 공정에서 공구의 가열 또는 냉각이 필요하며, 서브팹의 냉각기나 열교환기에서 온도 조절 유체가 공급됩니다. 이 유체를 공구까지 운반하는 과정에서 에너지 손실이 발생할 수 있으므로 단열이 필요합니다.
또한, 호스 외부 온도가 이슬점 아래로 떨어지면 응축수가 형성될 수 있습니다. 이는 단지 물일 수 있지만, 서브팹에서는 그 액체가 무엇인지 알 수 없기 때문에 공정을 중단해야 하고, 이는 큰 비용으로 이어집니다.
현재는 단열 호스를 사용하여 이슬점 아래로 내려가는 것을 방지하고 있으며, 더 많은 단열재 층을 추가할 수도 있습니다. 하지만 물리적 단열재는 약 -30°C까지만 유효하므로, 더 낮은 온도에서는 진공층 호스가 필요합니다.
DOUG NORDSTROM:
이 진공층 호스는 내부 호스 외부에 진공층이 있어 대류 열 전달을 막아주며, -200°C까지도 단열 성능을 제공합니다. 이는 실제로 미래의 추세입니다.
BETH NIESER:
좋은 소식이군요. 많은 정보를 알려주셔서 감사합니다. Ask Swagelok에 참여해주신 여러분께도 감사드립니다.
