JP2003014550A - クリーンルーム温度センサ装置 - Google Patents

クリーンルーム温度センサ装置

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JP2003014550A
JP2003014550A JP2002128793A JP2002128793A JP2003014550A JP 2003014550 A JP2003014550 A JP 2003014550A JP 2002128793 A JP2002128793 A JP 2002128793A JP 2002128793 A JP2002128793 A JP 2002128793A JP 2003014550 A JP2003014550 A JP 2003014550A
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lead wire
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Jae Chan Park
宰贊 朴
Deck Gyu Park
徳圭 朴
Jong-Han Kim
鍾翰 金
Byung Chan Lee
炳▼贊▲ 李
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    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/20—Compensating for effects of temperature changes other than those to be measured, e.g. changes in ambient temperature
    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルーム温度センサ装置を提供する。 【解決手段】 ハウジング３０と、ハウジング３０の外
周面から突出し縦端がオープン状にされた被覆管４０
と、被覆管４０内側に位置し被覆管４０の内径より小さ
い外径を有し、ハウジング３０の外周面から突出したリ
ード線保護管５０と、被覆管４０内側でリード線保護管
５０の縦端に固定端６２が着脱式に結合され、固定端６
２から引出された複数のリード線６６がリード線保護管
５０の内部を通じてハウジング３０内に延び、自由端６
４内側に温度センサエレメントが露出した円筒形状の温
度センサ６０とを備える。被覆管４０内側に温度センサ
エレメントが大気中に露出した状態に存在することにな
るので、温度センサエレメントがクリーンルーム内の大
気温度の変化を敏感に検出し、クリーンルーム温度制御
装置の温度応答特性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クリーンルーム温
度センサ装置に関するものであり、より詳細には、温度
センサ装置の温度センサエレメントを大気中に露出した
構成によりクリーンルーム内の温度変化を敏感に検出す
ることができる温度センサ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造技術は、ウェーハ上にフォト
リソグラフィを用いて数μｍ級の微細回路パターンを形
成するものである。したがって、埃や他のパーティクル
などがウェーハに接触する場合には、不良が発生して収
率が下がり、これは半導体素子の原価を上昇させる主要
因として作用することになる。
【０００３】したがって、半導体製造ラインには周辺大
気の高清浄性が要求され、クリーンルーム内に装備の設
置を必要とする。また、半導体製造技術にはウェーハ表
面での化学的反応による多様な製造技術が適用されるの
で、周辺温度変化は半導体製造工程に大きな影響を及ぼ
す。それゆえ、クリーンルームの温度は常に一定の適正
温度を維持するように制御される。
【０００４】このように、クリーンルームの温度を適正
温度に維持するためのクリーンルーム温度制御装置に
は、クリーンルームの温度を検出するための温度センサ
装置を用いる。クリーンルーム温度センサ装置は、既存
のものではＹＡＭＡＴＡＫＥ社のＴＹ７７００Ｂ２１
Ｆ、ＫＯＮＩＣＳ社のＳＳ−５０３０、明星社のＰｔ−
１００などのセンサを使用してきた。
【０００５】しかし、既存の温度センサ装置はクリーン
ルーム用に製作されたものではなく、特定液体やその他
のクリーンルーム条件ではない劣悪な環境での温度を測
定するために製作されたものである。したがって、従来
の温度センサ装置は図１に示すように、周辺の劣悪な環
境から温度センサエレメント１０を保護するために、二
重または三重の保護管１２、１４内に温度センサエレメ
ント１０が内蔵された構造に形成されている。保護管１
２の内部はシーリングシリコン１６で埋められる。しか
しながら、二重または三重の保護管の熱伝達特性によ
り、温度センサエレメントが周辺の温度に反応する時間
が遅延するしかないために、クリーンルーム温度制御装
置の温度応答特性が低下する短所がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、クリ
ーンルーム環境に適合したクリーンルーム温度センサ装
置を提供することにある。本発明の他の目的は、既存の
温度センサ装置に比べて温度応答特性が速い温度センサ
装置を提供することにある。本発明のまた他の目的は、
維持補修が容易である温度センサ装置を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明のクリーンルーム温度センサ装置は、周辺大
気の温度変化に敏感に対応するために、温度センサエレ
メントが大気中に露出し、その周辺にはオープン状にさ
れた被覆管を有することを特徴とする。本発明の装置
は、ハウジングと、前記ハウジングの外周面から長く突
出し、縦端がオープン状にされた被覆管と、被覆管内側
に位置し、被覆管の内径より小さい外径を有し、ハウジ
ングの外周面から長く突出しているリード線保護管と、
被覆管内側で保護管の縦端に固定端が着脱式に結合さ
れ、固定端から引出された複数のリード線がリード線保
護管内部を通じてハウジング内に延び、自由端内側の温
度センサエレメントが露出した円筒形状により構成され
ている温度センサとを備えることを特徴とする。
【０００８】本発明で、温度センサエレメントに周辺の
大気が円滑に流通するように、被覆管の表面に多数の通
り孔が形成されることが望ましい。本発明で、温度セン
サ装置の維持補修を容易にするためのハウジングは、保
護管が結合された面とほぼ向き合う面に開口が形成さ
れ、この開口に蓋が着脱式に結合されるものが望まし
く、温度センサは保護管の縦端にねじ式に締結されるも
のがよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の望
ましい実施例を詳細に説明する。図２は、本発明の一実
施例による温度センサ装置の構造を示す。図２に示すよ
うに、本実施例の温度センサ装置の温度センサは、コイ
ル形状の白金センサ２０がガラスカバー２４内に密封さ
れ、ガラスカバー２４外部に二つのリード線２２が引出
された温度センサエレメントを含む。ガラスカバー２４
のリード線引出部およびリード線２２は外部絶縁カプセ
ル２６によりシーリングされる。外部絶縁カプセル２６
はシリコンやセラミック材質により構成されることがで
きる。これにより、温度センサは全体的に円筒形に、そ
の尖頭に温度センサエレメントが大気中に露出された状
態に製作される。
【００１０】外部絶縁カプセル２６の周りには一定間隔
で離隔された被覆管２８が配置され、外部絶縁カプセル
２６を物理的な衝撃から保護する。被覆管２８は外周面
に多数の通り孔２８ａが提供され、下端部がオープン状
にされ開口２８ｂを有する。このような被覆管２８の通
り孔２８ａおよび開口２８ｂは、内部に位置する温度セ
ンサエレメントの周辺の空気流れの流通を円滑にする。
【００１１】したがって、本実施例の温度センサエレメ
ントは、ガラスカバー２４のみによりシーリングされて
いるので、周辺空気の温度変化に敏感に反応することが
できる。図３は本発明の望ましい一実施例によるクリー
ンルーム温度センサ装置の外観構造を示し、図４はその
断面構造を示す。
【００１２】図３および図４に示すように、本実施例の
クリーンルーム温度センサ装置はハウジング３０、被覆
管４０、保護管５０および温度センサ６０を含む。ハウ
ジング３０は内部空洞３２に端子部３４を備え、全体的
に円筒形のアルミニウム合金体の上面に傾斜するように
開口が形成され、この開口にアルミニウム合金体の蓋３
０ａがねじで締結される。
【００１３】蓋３０ａは、紛失しないようにチェーン３
０ｂによりハウジング３０の外周面に連結される。ハウ
ジング３０の右側面には右方に突出した突出部３０ｃが
形成され、突出部３０ｃの端部にはケーブルつかみ３６
が締結される。ケーブルつかみ３６はセラミック材とし
て、図示されない温度コントローラ部と連結されたケー
ブル３８の縦端部を固定させる。
【００１４】ハウジング３０の底面には温度センサ装置
をブラケットに固定するための締結ボルト３０ｄが一体
に形成される。締結ボルト３０ｄの内部は空洞３０ｅが
形成され、ハウジング３０の内部空洞３２と連通してい
る。被覆管４０は３０４ＳＳ材質からなり、パイプ形状
で、一端が締結ボルト３０ｄの空洞（ｃａｖｉｔｙ）３
０ｅに押し込まれて結合される。被覆管４０の外周面に
は多数の通り孔４２、たとえば６列３個の通り孔が形成
され、下端部に開口４４が形成される。これら通り孔４
２および開口４４は被覆管４０の外部と内部の大気流れ
を円滑に流通させる。
【００１５】被覆管４０内部には、リード線保護管５０
と温度センサ６０が設けられる。リード線保護管５０は
３０４ＳＳ材質かつパイプ形状で、一端５２が締結ボル
ト３０ｄの空洞３０ｅを通じてハウジング３０に押し込
まれることにより結合される。リード線保護管５０の他
端５４内側にはねじ山が形成される。
【００１６】温度センサ６０は円筒形で、固定端６２の
外周面にはねじ山が形成され、リード線保護管５０の他
端５４にねじ結合される。固定端６２の端部には温度セ
ンサエレメントのリード線６６が引出され、リード線６
６はリード線保護管５０を通じてハウジング３０の内部
空洞３２まで延び、端子部３４でケーブル３８と電気的
に連結される。リード線６６は４線式で、信号線の二つ
線と他の二つ線とは共通線に供給される。
【００１７】温度センサ６０の自由端６４には、図２の
白金センサである温度センサエレメントが装着される。
内蔵された温度センサエレメントは特“Ａ”級白金セン
サとして±０．１℃の誤差限界を有し、センシング温度
範囲は０℃から３０℃である。
【００１８】すなわち、本実施例では温度センサ６０を
外部保護管にカバーリングされた密閉構造ではなく、外
部保護管、すなわち被覆管がオープン状にされた構造に
移動させることにより、温度センサエレメントが直接空
気と接触するので、周辺温度の変化に敏感にセンシング
することができる。
【００１９】図５は、本発明の一実施例による温度セン
サ装置と既存の温度センサ装置との応答特性を比較した
グラフである。図５に示すように、本実施例の温度セン
サ装置（図の）は２２．２℃で１次遅延温度である１
６℃まで４秒かかり、一方、従来のＷＩＳＥ白金センサ
（図の）およびＳＳ５０３０（図の）が１６秒かか
り、ＴＹ７７００Ｂ２１Ｆ（図の）が７９秒かかった
ことが分かる。
【００２０】すなわち、既存装置に比べて約４倍から２
０倍程度に応答特性が改善されたことが分かる。以上、
本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限
定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識
を有するものであれば本発明の思想と精神を離れること
なく、本実施例を修正または変更できるであろう。
【００２１】
【発明の効果】上述した本発明によると、クリーンルー
ムの大気環境が既存の温度センシング環境に比べて相当
に良好な条件であることを勘案し、温度センサエレメン
トを一重のみに保護カバーで覆った構造に移動させるこ
とにより、約１０秒以内と温度応答特性が既存方式に比
べて相当に速い。また、ハウジングに蓋を設け、温度セ
ンサを保護管に着脱式に締結することにより、温度セン
サの不良時に交換が容易であるので、維持補修が容易で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の温度センサ装置の温度センサの構造を示
す模式図である。
【図２】本発明の実施例による温度センサ装置の温度セ
ンサの構造を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例によるクリーンルーム温度セン
サ装置の外観構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例によるクリーンルーム温度セン
サ装置を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例による温度センサ装置と既存の
温度センサ装置との応答特性を比較したグラフである。
【符号の説明】
２０ 白金センサ ２２、６６ リード線 ２４ ガラスカバー ２６ 外部絶縁カプセル ２８、４０ 被覆管 ３０ ハウジング ３２ 内部空洞 ３４ 端子部 ３６ ケーブルつかみ ３８ ケーブル ４２ 通り孔 ４４ 開口 ５０ リード線保護管 ６０ 温度センサ ６２ 固定端 ６４ 自由端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 鍾翰 大韓民国京畿道龍仁市器興邑霊徳里15番地 信一アパート105棟1401号 (72)発明者 李 炳▼贊▲ 大韓民国京畿道水原市八達区梅灘４洞810 番地 Ｆターム(参考） 3L058 BG04 3L061 BA01

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングと、 前記ハウジングの外周面から長く突出し、縦端がオープ
    ン状にされた被覆管と、 前記被覆管内側に位置し、前記被覆管の内径より小さい
    外径を有し、前記ハウジングの外周面から長く突出して
    いるリード線保護管と、 前記被覆管内側に位置し、前記リード線保護管の縦端に
    固定端が着脱式に結合され、前記固定端から引出された
    複数のリード線が前記リード線保護管の内部を通じて前
    記ハウジングの内部に延び、自由端内側の温度センサエ
    レメントが尖頭に露出した円筒形状により構成されてい
    る温度センサと、 を備えることを特徴とするクリーンルーム温度センサ装
    置。
  2. 【請求項２】 前記被覆管の表面に複数の通り孔が形成
    されていることを特徴とする請求項１に記載のクリーン
    ルーム温度センサ装置。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングは、前記リード線保護管
    が結合された面とほぼ向き合う面に開口が形成され、そ
    の開口に蓋が着脱式により結合されていることを特徴と
    する請求項１に記載のクリーンルーム温度センサ装置。
  4. 【請求項４】 前記ハウジングは、前記温度センサエレ
    メントのリード線と外部連結線とを連結するための複数
    の端子が内部空間に設けられていることを特徴とする請
    求項３に記載のクリーンルーム温度センサ装置。
  5. 【請求項５】 前記リード線は、４線であることを特徴
    とする請求項４に記載のクリーンルーム温度センサ装
    置。
  6. 【請求項６】 前記ハウジングは、前記被覆管の取付部
    位にブラケット締結用ボルト構造が形成されていること
    を特徴とする請求項３に記載のクリーンルーム温度セン
    サ装置。
  7. 【請求項７】 前記温度センサは、前記保護管の縦端に
    ねじ式に締結されることを特徴とする請求項１に記載の
    クリーンルーム温度センサ装置。
  8. 【請求項８】 前記温度センサエレメントは、白金セン
    サであることを特徴とする請求項１に記載のクリーンル
    ーム温度センサ装置。
  9. 【請求項９】 前記被覆管および前記保護管は、ステン
    レス鋼３０４ＳＳの材質により構成されていることを特
    徴とする請求項１に記載のクリーンルーム温度センサ装
    置。
  10. 【請求項１０】 クリーンルーム内に設けられた温度セ
    ンサ装置において、周辺大気の温度変化に敏感に対応す
    るために、温度センサエレメントが尖頭に露出した円筒
    形状の温度センサを備え、その温度センサの周辺にはオ
    ープン状にされた被覆管を備えることを特徴とするクリ
    ーンルーム温度センサ装置。
  11. 【請求項１１】 前記被覆管の表面に複数の通り孔が形
    成されていることを特徴とする請求項１０に記載のクリ
    ーンルーム温度センサ装置。
  12. 【請求項１２】 前記温度センサエレメントは、白金セ
    ンサであることを特徴とする請求項１０に記載のクリー
    ンルーム温度センサ装置。
  13. 【請求項１３】 前記温度センサエレメントは、着脱式
    に結合されていることを特徴とする請求項１０に記載の
    クリーンルーム温度センサ装置。
  14. 【請求項１４】 少なくとも一つの開口を有する被覆管
    と、 前記被覆管の内部に設けられ、前記被覆管の内部に向か
    って放射状に位置する自由端を有し、前記自由端に位置
    し前記被覆管の少なくとも一つの開口を通じて大気に露
    出した円筒形状の温度センサエレメントを有し、複数の
    リード線が前記温度センサエレメントから延び、前記温
    度センサエレメントが絶縁カプセルから延び、前記絶縁
    カプセルを通じて前記リード線が前記温度センサエレメ
    ントから引出される温度センサと、 を備えることを特徴とする温度センサ装置。
  15. 【請求項１５】 前記円筒形状の温度センサエレメント
    は、白金センサコイルと、前記白金センサコイルが密封
    され引出されるガラスカバーとを有することを特徴とす
    る請求項１４に記載の温度センサ装置。
  16. 【請求項１６】 前記リード線は前記白金センサコイル
    から延び、前記絶縁カプセルは前記リード線が延びてい
    るガラスカバー部分を取り囲むことを特徴とする請求項
    １５に記載の温度センサ装置。
  17. 【請求項１７】 前記絶縁カプセルは、シリコンおよび
    セラミックが含まれる群より選択された物質からなるこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の温度センサ装置。
  18. 【請求項１８】 前記絶縁カプセルは、シリコンおよび
    セラミックが含まれる群より選択された物質からなるこ
    とを特徴とする請求項１６に記載の温度センサ装置。
  19. 【請求項１９】 前記被覆管は、前記被覆管を通じて放
    射状に延びる前記開口を有することを特徴とする請求項
    １４に記載の温度センサ装置。
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