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Monthly Magazine of Automatic Control Instrumentation

연재 <연재>매스플로우 천일야화(65)

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작성자 댓글 0건 조회 4,206회 작성일 21-01-12 13:38

본문

사진 1.

(출처: MFM 본체-브롱코스트 재팬& 피팅-SMC) 



서론

이번 회에는 매스플로우(이하 MFM)와 매스플로우 컨트롤러(이하 MFC) 제조사와 모델 간의 호환성에 관하여 이야기하려 한다. 원래 매스플로우(MFMMFC의 총칭)는 독립형으로 사용되는 기기가 아니다. 어디까지나 배관 시스템의 일부이며 유로를 형성할 때 피팅 종류, 치수 등이 일치해야만 치환할 수 있다. 또한 매스플로우를 동작시키려면 외부로부터의 전력이 필요하며 유량의 표시, 설정에는 전용 아날로그 지시기와 설정기 혹은 컴퓨터, PLC 등의 디지털 통신기기가 필요하다. 이들의 호환성이 없으면 사용할 수 없다. 배관과 전기 연결은 매스플로우와 외부 기기 사이의 인터페이스이지만 모두 하나의 공식으로 정해진 규격으로 통일되어있는 것은 아니다. 제조사의 사정이나 사용자가 소속된 업계의 관례에 의해 여러 규격이 존재하는 것은 사실이며 이들이 초보자에게는 혼란을 주게 된다. 이번에는 여기에 초점을 맞추어 이야기하도록 한다.

 

배관 연결

매스플로우 제조사 간에서의 호환성을 설명할 때 우선은 배관 연결 호환성에 관하여 설명해야 한다. 매스플로우는 대부분의 경우가 금속 배관, IGS(Integrated Gas System)의 경우는 금속 블록에서 유체가 흐르는 유로를 연결한다. 일부 실험 용도로 원터치 피팅(사진 1)을 사용하는 경우 배관은 플렉시블한 수지 튜브를 사용할 때가 많기 때문에 호환성을 크게 의식할 필요는 없지만 솔리드 금속계에서는 그렇지 않다. 호환성이 없다지만 업계에 따라서는 일정한 규칙이 존재한다. 예를 들면 반도체 제조 장치용의 경우 6~8인치 웨이퍼 시대에는 VCR® 타입 피팅을 사용한 매스플로우에서 1241062가지 면간 치수, 300 웨이퍼 지원 장치에서는 IGS 사양인 9279.8의 포트 간 치수의 2가지 형태로 대부분이 만들어진다(그림 1). 이들의 실링 기구는 메탈 실 구조로 되어 있으며 면간 치수와 포트 간 치수가 정확하게 일치하지 않는 경우(그림 2, 그림 3), 예로 1라도 어긋나면 연결부에서 외부 누설이 발생해버리게 되며 반도체용으로 이용되는 연소독성 가스의 경우에 대참사를 초래하게 되어 버린다. 그러므로 매스플로우를 교환하는 경우에는 우선 설치 호환성의 확인이 절대 조건이 된다.


여담이지만 배관 연결 VCR® 타입 피팅에서 2가지인 124106의 면간이 존재했었다는 것은 젊은 사용자의 입장에서는 기이한 현상일지도 모른다. 둘의 면간 치수의 차이는 겨우 18이다. 장치에 탑재된 MFC가 노후화되어 버려서 새것으로 교환할 필요가 생겼을 때 124타입은 106용 배관에 설치하지 못하는 것이 당연하며 그 반대의 경우에도 106타입을 피팅 배관으로 연장하려해도 18와 같은 약간의 차이를 채울 수 있는 연장 피팅은 어려운 대용품이다. 이러한 이유에서도 이 약간 컴팩트한 MFC 규격은 별로 유행하지 않았던 것이다.


IGS 타입에는 1.5인치와 1.125인치라고 하는 MFC에서 말하면 깊이 방향에 치수 차이가 있다. <그림 3>IGS 지원 매스플로우의 연결 규격에 관하여 정리한 것이다. 반도체 제조장치의 진화에 따라 깊이 치수 1.5인치, 1.125인치 외에 10라는 규격도 개발되고 있는 실정이다.


IGS 매스플로우를 설치할 때 이용하는 실링 방식도 W 실링과 C 실링의 2가지가 있다. 현실적으로 일본에서 강한 W 실링, 북미에서 강한 C 실링이지만 이전에는 더 다양한 실링 방식이 있었다. SEMI-2787 “Specification for Surface Mount Interface of Gas”에서도 C Seal(SEMI 2787.1), W Seal(SEMI 2787.3), CS Seal(SEMI 2787.5), H1G Seal(SEMI 2787.6) 등이 있으며 여명기의 300장치에서는 이들이 혼재했었던 시절도 있었기 때문에 이것을 잘 확인하여 호환용 MFC를 배치하지 않으면 <그림 3>의 치수 확인만으로는 문제가 될 가능성도 있다. 이것은 반도체 제조장치, 이른바 SEMI의 세계만의 일이며, 그 외의 업계를 대상으로 하는 MFC에서는 또 다르다. 일반적으로 1/4 ”OD 바이트 피팅(LOK 타입)으로 127정도의 면간이 되며, 그 중에는 브롱코스트의 IQ+FLOW(사진 1)와 같은 본체 외치수 W: 30×D: 20×H: 40의 작은 MFC까지 세상에 존재하기 때문에 이들과 한데 묶을 수는 없는 것이다.


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그림 1. 


 d0077acf5d57fca123cbf94df4045e58_1610426329_25.jpg 

그림 2. 



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그림 3.
 




...(후략)




黒田 誠 / EZ-Japan

본 기사는 2021년 1월호에 게재되었습니다.  

  

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본 기사는 월간지[計側技術] (일본일본공업출판주식회사 발행)로부터 번역·전재한 것입니다.

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