KR102040576B1 - 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬의 전류값 변동 범위와 구성요소들의 발열온도 변동 범위를 구성요소들의 작업 조건에 맞게 작업자가 제어부에 입력 세팅하고 이에 따른 팬의 구동상태를 모니터링 할 수 있는 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치에 관한 것으로,
이의 구성은 바람을 송풍시켜 냉각시키는 팬(1); 미리 설정된 프로그램에 따라 그들을 제어하는 제어부(2); 팬(1) 구동에 필요한 전류값과 상기 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 발열온도 온도값을 작업자가 제어부에 입력 또는 입력 후 변경하여 세팅할 수 있도록 하는 입력부(3); 팬(1)으로 공급되는 전류를 감지하는 전류감지부(5); 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 주변 온도를 감지하는 온도감지센서(6); 전류감지부(5)에서 감지한 전류값과 온도감지센서(6)가 감지한 온도값을 디스플레이하는 디스플레이부(7); 전류감지부(5)가 감지하는 전류값과 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 전류값와 온도값 범위를 벗어날 때 경고를 발생하는 경고발생부(8); 전류감지부(5)와 온도감지센서(6)가 감지한 전류값과 온도값을 무선으로 제어부(2)에 송신하여 그 값을 디스플레이부(7)에 표시되게 하는 무선통신부(9); 디스플레이부(7)에서 표시한 정보를 모니터(10a)에 표시하여 모니터링할 수 있게 하는 컴퓨터(10); 및 각 반도체장비의 제어부(2)와 컴퓨터(10)를 연결하는 유선통신부(11);를 포함한다.

Description

반도체장비의 발열부 냉각 제어장치{Heating unit cooling control device of semiconductor equipment}

본 발명은 반도체장비에서 발열을 일으키는 구성요소에 팬을 장착하여 그 구성요소를 공랭식으로 냉각시키는 발열부 냉각 제어장치에 관한 것으로, 특히 팬의 회전수(rpm) 변화에 따라 각 팬에 공급되는 전류값 변동 범위와 이 팬에 의해 냉각되는 각 구성요소들의 발열온도 변동 범위를 해당 구성요소들의 작업 조건에 맞게 설정하여 작업자가 필요에 따라 언제든지 제어부에 입력 세팅하고 이에 따른 팬의 구동상태를 모니터링 함으로써, 구동하는 각 구성요소의 작업 조건을 구현하여 팬 정비에 따른 반도체장비의 잦은 구동정지를 방지하여 반도체의 생산성을 높일 수 있는 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치에 관한 것이다.

반도체장비는 고집적회로를 갖는 반도체를 생산하는 정밀기기이므로 내부에 많은 중요한 구성요소들이 장착되어 있다. 이 장착된 구성요소들 중에는 반도체 제조 특성상 온도변화에 아주 민감한 구성요소, 온도변화에 약간 민감한 구성요소, 및 온도변화에 민감하지 않은 통상적인 전장품을 포함한 다양한 구성요소들이 함께 장착된다. 정도의 차이는 있으나 이 구성요소들은 반도체장비를 장시간 구동하게 되면 자체의 온도가 상승하게 된다.

따라서 반도체장비는 구성요소들이 과열되는 것을 방지하고 안정적인 운영을 위해 냉각이 필요한 각 구성요소를 공랭식 팬으로 냉각시킨다.

이와 같이 반도체장비는 주로 냉각이 필요한 요소요소에 많은 팬을 장착하여 구성요소들을 냉각시키는데, 이들 팬의 고장여부나 구동여부를 점검할 때 하나씩 모두 점검해야 하므로 점검에 시간이 많이 소요되고, 이로 인하여 점검작업이 매우 번거로운 문제가 있었다.

그리고 무엇보다 중요한 것은 반도체장비의 구성요소들 중에는 발열 온도변화에 매우 민감하게 구동하는 것들이 있는데, 이들은 팬이 정상적으로 작동하지 않아 발열온도가 특정 온도 이상으로 상승하여 과열되면 성능이 급격히 저하되거나 또는 오작동되는 문제가 있으므로 과열되지 않도록 냉각시키는 것이 필요하다.

종래 반도체장비에 설치된 팬은 전원공급에 의해 단순히 회전할 수 있도록 장착되므로, 발열 온도변화에 민감한 구성요소나 그렇지 않은 구성요소 상관없이 열을 발생하는 모든 구성요소를 동일한 회전력으로 냉각시켰다. 이 경우에 팬이 정상적으로 작동하면 팬의 냉각력이 설계대로 유지되기 때문에 구동에 큰 문제가 없다.

하지만, 고장나거나 먼지 등이 쌓이는 등 여러가지 이유로 회전수가 감소되어 냉각능력 낮아진 팬이 발열온도에 민감한 구성요소를 냉각시킬 경우에는 그 구성요소는 부족한 냉각으로 인하여 구동 중 과열되어 기능이 저하되거나 오작동되어 불량 반도체를 양산하는 원인이 되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 공개특허 10-2017-0069034호의 팬 모니터링 시스템이 공개되었다. 상기 종래 기술의 독립항인 청구항1을 살펴보면, 제어부와; 상기 제어부에 전기적으로 연결되어 제어부의 제어신호에 따라 감지된 전류값 및 감지된 온도값을 디스플레이부로 보내는 무선통신부와; 상기 무선통신부로부터 수신된 전류값 및 온도값을 디스플레이하여 작업자에게 알려주되, 무선통신부를 구비하고 있는 디스플레이수단을 포함한 팬 모니터링 시스템이다.

또한, 독립항인 청구항 2는 설정된 프로그램에 따라 팬 감시 시스템을 제어하는 제어부(102)와; 상기 제어부(102)에 전기적으로 연결되어 제어부(102)의 제어신호에 따라 부품으로 바람을 송풍하는 팬(104)과; 상기 제어부(102)와 팬(104)에 전기적으로 연결되어 제어부(102)의 제어신호에 따라 팬(104)의 전류값을 실시간적으로 감지하는 전류감지부(106)와; 상기 제어부(102)에 전기적으로 연결되어 제어부(102)의 제어신호에 따라 부품의 주변공간 온도를 감지하는 온도감지센서(108)와; 상기 제어부(102)에 전기적으로 연결되어 제어부(102)의 제어신호에 따라 작업자에게 경고음을 발생하는 경고음 발생부(110)와; 상기 제어부(102)에 전기적으로 연결되어 제어부(102)의 제어신호에 따라 감지된 전류값 및 감지된 온도값을 디스플레이부로 보내는 제1무선통신부(112)와; 상기 제1무선통신부(112)로부터 수신된 전류값 및 온도값을 디스플레이하여 작업자에게 알려주되, 제2무선통신부(114)를 구비하고 있는 디스플레이수단(116)을 포함한 것을 특징으로 하는 팬 모니터링 시스템이다.

상기 종래 기술은 팬을 구동시키는 전류값을 전류감지부(106)가 감지하고, 또한 상기 팬 주변의 온도를 온도감지센서(108)가 감지하여 이들 감지된 전류값 및 온도값이 디스플레이수단을 통해 작업자가 확인할 수 있도록 표시되어, 해당 반도체장비에 설치된 팬들의 현재 전류값 및 구성요소의 발열 온도값을 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하는 기술이다.

그리고, 모니터링하여 감지된 전류값 및 온도값이 제어부에 미리 설정된 전류값 및 온도값과 다를 때 경고음을 발생하여 팬 구동에 문제, 즉 장기간 사용에 따른 먼지나 스트레스로 인하여 팬이 정상적으로 구동하고 있지 않아 냉각 능력에 문제가 있다는 것을 경고하여, 그 문제가 있는 팬을 조기에 청소, 수리, 또는 교체할 수 있게 한 것이다. 미리 설정된 전류값과 온도값은 반도체장비에 장착되는 구성요소의 스팩에 맞게 설정된 것으로, 반도체장비를 시운전하여 미리 도출할 수 있고, 또한 제어부를 제조할 때 그의 마이컴에 입력되므로 제어부를 제조한 다음에는 작업자가 임의대로 변동할 수 없는 고정값이다.

따라서, 종래 기술은 하나의 반도체장비의 각 구성요소에 공급되는 전류값이 동일하므로 동일한 전류값을 갖는 동종의 팬을 사용하게 되는데, 각 부품에 장착된 팬이 정상적으로 구동하면 팬에 공급된 전류값이 설정된 전류값보다 낮기 때문에 경보음이 울리지 않는다.

한편, 고장나거나 어떠한 원인으로 특정 팬에 문제가 발생하여 회전이 원활하지 않으면 그 팬으로 공급된 전류값이 상승하고, 이 상승된 전류값이 설정된 전류값을 초과하므로 이때 경보음이 울리게 된다. 또한 온도값의 경우도 상기와 같이 회전이 원활하지 않은 팬에 의해 냉각된 구성요소는 부족한 냉각력만큼 발열온도가 상승하여 과열되므로 이 과열된 온도값이 설정 온도값을 초과할 때 경보음이 울리게 된다.

그러나, 종래 기술은 하나의 반도체장비에 장착된 많은 팬들에 공급된 전류값이 일정하고, 또한 각 구성요소들의 발열 허용 최고 온도값도 한 번 설정되면 변동할 수 없으므로, 설정된 전류값과 온도값을 변동할 상황이 발생될 경우에는 이에 전혀 대응하지 못하는 문제가 있었다.

더 구체적으로, 하나의 반도체장비에 5개의 구성요소가 장착되고, 이들이 과열되는 것을 방지하기 위해 그들과 대응되게 5개의 팬으로 냉각시킨다고 가정한다. 5개의 팬은 동일 반도체장비에 설치되므로 이들에 공급되는 전류값은 동일하다. 또한 5개의 구성요소의 발열 온도는 시운전 결과 정상범위를 측정할 수 있으므로 그에 따른 최대 허용 온도값을 특정할 수 있다.

예컨대, 제어부에 세팅된 최대 허용 전류값은 DC 12V의 전기가 공급될 때 0.15A(암페어)이고, 구성요소의 발열온도 허용 온도값은 38∼40℃로 세팅되었다고 가정한다. 상기 조건 하에서 종래 반도체장비가 정상적으로 구동될 경우에는 디스플레이수단에 표시된 5개의 팬 전류값은 모두 0.15A 이하로 표시되고, 각 구성요소의 발열온도 허용 온도값도 모두 40℃ 이하로 표시된다.

한편 반도체 양산 과정에서 특정 팬에 문제가 발생하여 회전수가 감소하면 그와 비례하여 그 팬에 공급되는 전류값이 상승하게 되는데, 이때 디스플레이수단에 표시된 전류값은 0.15A 이상되어 경고음 발생부(110)가 경고음을 울려 팬 구동에 문제가 있음을 알린다. 또한 반도체 양산에 따라 발열이 진행되는 구성요소는 문제가 된 팬에 의해 냉각되므로 낮은 냉각에 의해 발열온도가 40℃ 이상으로 과열되면 역시 경고음 발생부(110)가 경고음을 울리게 된다.

따라서 작업자 또는 관리자는 그 문제가 되는 팬의 위치를 확인하여 반도체장비를 정지시킨 다음 필요한 조치, 즉 문제가 되는 팬을 청소, 수리 또는 교체 하여 반도체장비를 다시 정상적으로 구동되게 한다.

통상적으로 반도체장비에 장착된 구성요소들 중에는 자체 발열온도 변동에 따라 민감하게 구동하는 것과 그렇지 않은 것이 혼재될 수 있는데, 대체로 발열온도에 민감하게 작동하는 구성요소는 정밀성이 요구되는 것이고, 발열온도에 민감하지 않게 작동하는 보통의 구성요소는 그리 정밀성이 요구되지 않은 것이 대부분이다.

그러므로, 상기 가정하에서 발열온도 변동에 따라 민감하게 작동하는 구성요소는 감지된 온도값이 설정온도값인 38∼40℃의 범위를 벗어나면 기능이 저하되거나 오작동을 일으켜 불량 반도체를 양산하게 되므로 그들의 허용 작업온도를 38∼40℃로 세팅할 수 밖에 없고, 이 경우 허용 온도차가 2℃에 불과하다. 이러한 사정 때문에 자체 발열온도 변동에 민감하게 작동하는 구성요소는 설정온도값의 범위를 확장, 예컨대 30∼50℃로 넓게 확장할 수 없는 것이 현실이다.

상기 종래 반도체장비에서 5개의 구성요소 중 1개의 구성요소가 자체 발열온도 변동에 아주 민감하게 작동하는 정밀성이 요구되는 것이고, 나머지 4개의 구성요소는 발열온도 변동에 크게 영향을 받지 않은 것이라고 가정하자. 그렇다면 온도 변동에 민감하게 작동하는 1개의 구성요소는 그를 냉각시키는 팬에 문제가 발생하여 발열온도가 38∼40℃를 벗어나기만 하면 즉시 경보음이 울린다. 또한 나머지 4개의 구성요소는 자체 발열온도 변동에 민감하지 않은 구성요소이므로 발열온도가 38∼40℃의 범위를 벗어나도, 예컨대 35∼50℃에 도달할 때까지 반도체 양산에 전혀 문제가 없어 구동이 정지될 필요가 없다하더라도 그들을 냉각시키는 4개의 팬은 상기 1개의 팬과 동종의 팬을 사용해야 하기 때문에 그들의 온도값을 부득이 발열온도에 민감한 1개의 구성요소의 조건과 동일하게 38∼40℃로 세팅하여 그와 함께 제어해야만 하였다.

다시 말해, 동일 반도체장비에 공급되는 전류값은 동일하므로 이 전류값에 맞게 구동하는 동종의 팬 복수 개를 일괄 구입하여 각 구성요소들을 냉각시키게 되는데, 이 경우 구성요소의 허용 온도값은 가장 낮은 38∼40℃로 세팅하여 제어 해야한다. 따라서 4개의 구성요소들은 온도값의 허용 범위가 다소 높더라도 모두 발열온도 변동에 민감하게 구동하는 1개의 구성요소의 온도값과 동일하게 세팅된다.

사정이 이러하므로, 발열온도 변동에 민감하게 구동하는 1개의 구성요소만 정상적으로 냉각이 진행되고, 나머지 발열온도 변동에 민감하지 않은 4개의 구성요소는 팬의 문제에 의해 49℃까지 상승하여도 구동을 정지할 필요가 없음에도 그들의 온도값이 38∼40℃로 세팅되어 결국 구성요소가 민감하게 작용하는 1개의 구성요소와 동일하게 제어된다. 따라서 반도체를 양산할 때 모든 구성요소는 발열온도 변동에 민감하게 작용하는 구성요소와 동일하게 작업온도가 40℃를 초과하면 팬의 고장 유무에 상관없이 그 때마다 자주 경보음이 울려 반도체장비의 구동을 정지시키는 문제를 초래하게 된다.

또한, 이러한 문제점은 팬에 공급되는 전류값 변동에도 동일하게 적용되어, 팬에 공급되는 전류값 변동에 약간의 오차가 발생될 경우에도 자주 경보음이 울려 그 때마다 반도체장비는 구동이 정지되어 반도체의 생산성이 저하되어 실제 현장에서 적용하지 못하는 문제가 있다.

또한, 종래 반도체장비는 전류값과 온도값을 표시하는 디스플레이수단이 반도체장비에 일대일로 설치됨에 따라 1인의 작업자는 자신이 관리하는 해당 반도체장비의 디스플레이수단만 모니터링하게 되므로, 생산라인에 설치된 전체 반도체장비의 디스플레이수단을 종합적으로 모니터링 하지 못하는 문제가 있었다.

또한, 종래 반도체장비는 생산라인이 변경되어 구성요소와 팬을 교체할 경우에 팬의 전류값과 구성요소의 온도값을 변경된 생산라인에 맞게 새롭게 설정해야 하는데, 이 때 제어부에 입력된 전류값과 온도값은 변경이 불가능하므로 제어부 자체를 교체해야 하여야 하므로 교체에 따른 번거로움과 교체비용이 소요되는 문제가 있었다.

따라서 팬에 공급되는 전류값 변동 범위와 이 팬에 의해 냉각되는 각 구성요소들의 발열온도 변동, 즉 작업 온도값 변동 범위를 작업 조건에 맞게 설정하여 작업자가 언제든지 제어부에 입력할 수 있도록 하여 팬 정비에 따른 반도체장비의 잦은 구동정지를 방지하여 반도체의 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치가 절실히 요구되고 있다.

대한민국 공개특허 10-2017-0069034호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 팬의 회전수 변화에 따라 각 팬에 공급되는 전류값 변동 범위와 이 팬에 의해 냉각되는 각 구성요소들의 발열온도 허용 변동 범위를 해당 구성요소들의 작업 조건에 맞게 설정하여 작업자가 필요에 따라 언제든지 제어부에 입력 세팅하고 이에 따른 팬의 구동상태를 모니터링 할 수 있는 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 팬의 전류값 및 구성요소의 온도값 변동에 따라 민감하게 구동하는 각 구성요소의 최적 작업 온도환경을 구현하여 팬 정비에 따른 반도체장비의 잦은 구동정지를 방지하여 생산성을 높이고, 또한 생산라인에 설치된 모든 반도체장비의 팬 전류값과 이 팬에 의해 냉각된 구성요소들의 발열온도를 컴퓨터의 모니터에 표시되게 하여 1인의 관리자가 전체적으로 모니터링하여 고장발생시 응급조치를 신속하게 할 수 있는 있는 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치의 구성은 반도체장비에 설치되고 공급된 전원에 의해 구동하여 상기 반도체장비에 장착된 구성요소에 바람을 송풍시켜 냉각시키는 팬;

상기 팬을 포함한 반도체장비의 각 구성요소와 전기적으로 연결되고, 미리 설정된 프로그램에 따라 그들을 제어하는 제어부;

상기 제어부와 전기적으로 연결 또는 분리되고, 전기적으로 연결될 때 상기 팬 구동에 필요한 전류값과 상기 팬에 의해 냉각되는 구성요소의 발열온도 온도값을 각 구성요소의 발열 허용 조건에 따라 작업자가 임의대로 제어부에 입력 또는 입력 후 변경하여 세팅할 수 있도록 하는 입력부;

상기 팬의 전원케이블에 설치된 기판에 장착되어 팬으로 공급되는 전류를 감지하는 전류감지부;

상기 구성요소에 근접되게 설치되고 상기 제어부와 전기적으로 연결되어, 상기 팬에 의해 냉각되는 구성요소의 주변 온도를 감지하는 온도감지센서;

상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 이 제어부의 신호에 따라 전류감지부에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서가 감지한 온도값을 디스플레이하는 디스플레이부;

상기 팬이 구동하는 과정에서 상기 전류감지부가 감지하는 전류값이 입력부를 통해 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때, 또는 상기 온도감지센서가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값 범위를 벗어날 때 제어부의 신호에 따라 경고를 발생하는 경고발생부;

상기 전류감지부에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서에서 감지한 온도값을 무선으로 제어부에 송신하여 그 값을 디스플레이부에 표시되게 하는 무선통신부;

반도체장비들의 각 제어부와의 통신에 의해 각 디스플레이부에서 표시한 정보를 모니터에 표시하여, 반도체장비들에 장착된 많은 팬들의 실시간 전류값 및 구성요소들의 발열 온도값을 전체적으로 모니터링하는 컴퓨터; 및

상기 반도체장비들의 디스플레이부에서 표시된 정보가 컴퓨터의 모니터에 디스플레이될 수 있도록 각 반도체장비의 제어부와 컴퓨터를 연결하는 유선통신부;를 포함하고,

여기서, 상기 전류값과 온도값의 범위는 각 구성요소의 작업조건에 적합한 발열온도 허용범위에 따라 결정되고, 이 전류값과 온도값은 작업자에 의해 필요에 따라 제어부에 입력된다.

본 발명의 경고발생부는 전류감지부가 감지한 전류값이 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부의 신호에 따라 디스플레이부와 모니터에 표시된 전류값과 온도값이 점멸되게 표시되게 하여 쉽게 육안으로 확인할 수 있도록 한다.

또한, 상기 경고발생부는 전류감지부가 감지한 전류값이 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부 신호에 따라 컴퓨터의 스피커 또는 제어부와 연결된 별도의 스피커에서 경고음이 발생되게 한다.

또한, 상기 경고발생부는 전류감지부가 감지한 전류값이 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부 신호에 따라 제어부와 연결된 별도의 램프가 발광되게 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 팬의 전류값 변동 범위와 구성요소들의 발열온도 허용 변동 범위를 해당 구성요소들의 구동 환경에 맞게 축소 또는 확대하고 이를 작업자가 언제든지 제어부에 입력 세팅하고, 이에 따른 팬의 구동상태를 모니터링 할 수 있으므로 잦은 팬 정비에 따른 반도체장비의 구동정지 상태를 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명은 각 팬의 설정 전류값 범위와 이 팬에 의해 냉각된 각 구성요소들의 설정 온도값 범위를 언제든지 작업자가 제어부에 입력하여 세팅할 수 있기 때문에 반도체장비의 라인이 변경되어 반도체장비의 구성요소와 팬이 교체될 경우 그에 따른 팬 전류값과 구성요소의 온도값을 작업자가 현장에서 간단히 재 세팅할 수 있는 장점을 가진다.

그리고, 본 발명은 각 반도체장비의 디스플레이부에서 표시된 정보를 컴퓨터의 모니터에 표시되게 하여 1인의 모니터링 요원이 생산 라인에 설치된 모든 반도체장비에 설치된 팬의 전류값과 모든 구성요소들의 현재 작업 온도상태를 종합적으로 모니터링하여 특정 팬에 문제가 발생할 때 그 팬을 실시간으로 찾아내어 즉각적인 조치를 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치의 개념도
도 2는 본 발명에 따른 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치의 전류감지부와 온도감지센서가 디스플레이부와 무선통신하는 것을 보인 개념도
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이부를 보인 실제품 사진
도 4는 본 발명에 따른 블록도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치의 구성을 상세히 설명한다.

본 발명은 반도체장비에 장착된 팬의 전류값과 구성요소의 온도값을 해당 구성요소의 작업 조건에 맞게 설정하고 작업자가 제어부에 입력하여 세팅을 간편하게 하고, 또한 생산라인에 설치된 반도체장비의 각 디스플레이부를 컴퓨터의 모니터에 연결하여 1인의 모니터링 요원이 생산라인에 설치된 전체 반도체장비의 팬 구동상태와 구성요소들의 현재 온도상태를 종합적으로 모니터링 할 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명의 구성은 반도체장비에 설치되고 공급된 전원에 의해 구동하여 상기 반도체장비에 장착된 구성요소에 바람을 송풍시켜 냉각시키는 팬(1);

상기 팬(1)을 포함한 반도체장비의 각 구성요소와 전기적으로 연결되고, 미리 설정된 프로그램에 따라 그들을 제어하는 제어부(2);

상기 제어부(2)와 전기적으로 연결 또는 분리되고, 전기적으로 연결될 때 상기 팬(1) 구동에 필요한 전류값과 상기 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 발열온도 온도값을 각 구성요소의 발열 허용 조건에 따라 작업자가 임의대로 제어부에 입력 또는 입력 후 변경하여 세팅할 수 있도록 하는 입력부(3);

상기 팬(1)의 전원케이블에 설치된 기판(4)에 장착되어 팬(1)으로 공급되는 전류를 감지하는 전류감지부(5);

상기 구성요소에 근접되게 설치되고 상기 제어부(2)와 전기적으로 연결되어, 상기 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 주변 온도를 감지하는 온도감지센서(6);

상기 제어부(2)와 전기적으로 연결되고, 이 제어부(2)의 신호에 따라 전류감지부(5)에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서(6)가 감지한 온도값을 디스플레이하는 디스플레이부(7);

상기 팬(1)이 구동하는 과정에서 상기 전류감지부(5)가 감지하는 전류값이 입력부(3)를 통해 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때, 또는 상기 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값 범위를 벗어날 때 제어부(2)의 신호에 따라 경고를 발생하는 경고발생부(8);

상기 전류감지부(5)에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서(6)에서 감지한 온도값을 무선으로 제어부(2)에 송신하여 그 값을 디스플레이부(7)에 표시되게 하는 무선통신부(9);

반도체장비들의 각 제어부(2)와의 통신에 의해 각 디스플레이부(7)에서 표시한 정보를 모니터(10a)에 표시하여, 반도체장비들에 장착된 많은 팬(1)들의 실시간 전류값 및 구성요소들의 발열 온도값을 전체적으로 모니터(10a)링하는 컴퓨터(10); 및

상기 반도체장비들의 디스플레이부(7)에서 표시된 정보가 컴퓨터(10)의 모니터(10a)에 디스플레이될 수 있도록 각 반도체장비의 제어부(2)와 컴퓨터(10)를 연결하는 유선통신부(11);를 포함하고,

여기서, 상기 전류값과 온도값의 범위는 각 구성요소의 작업조건에 적합한 발열온도 허용범위에 따라 결정되고, 이 전류값과 온도값은 작업자에 의해 필요에 따라 제어부(2)에 입력된다.

상기 팬(1)은 이미 설명한 바와 같이 반도체장비의 구동에 필요한 각 구성요소를 냉각시켜 구성요소의 발열온도, 즉 작업온도를 세팅범위 내부에 유지하기 위한 송풍기로서, 냉각대상이 되는 해당 구성요소에 바람을 공급할 수 있도록 그의 근처에 설치된다.

상기 제어부(2)는 반도체장비에 설치된 각 부분의 기능을 제어하여 반도체를 양산할 수 있도록 콘트롤하는 것으로, 입력된 정보와 신호에 따라 장착된 각 구성요소를 제어한다. 본 발명에서는 팬(1)을 포함한 반도체장비의 각 구성요소와 전기적으로 연결되어 미리 설정된 프로그램에 따라 그들을 제어하도록 하였다.

상기 입력부(3)는 앞에서 설명한 종래 반도체장비에 없는 기술로서, 팬(1)의 전류값과 구성요소의 발열온도, 즉 작업온도 설정값을 제어부(2)에 입력할 수 있는 수단이다. 이 입력부(3)는 상기 제어부(2)와 전기적으로 연결 또는 분리되고, 전기적으로 연결될 때 상기 팬(1) 구동에 필요한 전류값과 상기 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 발열온도 온도값을 각 구성요소의 발열 허용 조건에 따라 작업자가 임의대로 입력 또는 입력 후 변경하여 세팅할 수 있게 한다.

상기 입력부(3)는 팬(1)의 전류값과 구성요소의 발열 온도값을 각 반도체장비의 제어부(2)에 입력하여 세팅할 때는 해당 반도체장비의 제어부(2)와 전기적으로 연결되고, 세팅이 완료된 후에는 세팅된 전류값과 온도값을 제3자가 임의대로 변경할 수 없도록 제어부(2)에서 분리시켜 안전한 장소에 별도 보관하는 것이 바람직하다.

이와 같이 세팅 완료 후 입력부(3)를 별도 관리하면 작업자를 제외한 어느 누구도 세팅된 전류값과 온도값을 변경할 수 없어 안전하고, 또한 필요에 따라 전류값과 온도값을 변경할 상활이 발생할 때 작업자는 보관된 입력부(3)를 제어부(2)와 연결하여 전류값과 온도값을 간편하게 입력하여 재 세팅하게 된다.

상기 입력부(3)를 생산라인에 설치된 모든 반도체장비의 제어부(2)와 연결하여 반도체장비의 팬(1)의 전류값과 구성요소의 온도값을 입력하여 세팅할 때, 해당 반도체장비에 설치된 복수 개의 팬(1)들은 각각의 전류값이 모두 동일할 수 있고, 일부만 동일할 수 있고, 또한 모두 동일하지 않을 수 있다. 마찬가지로 해당 반도체장비에 설치된 복수 개의 구성요소들의 온도값도 모두 동일할 수 있고, 일부만 동일할 수 있고, 또한 모두 동일하지 않을 수 있다.

이와 같이 전류값과 온도값이 다양하더라도 작업자는 어려움 없이 해당 반도체장비의 최적 작업조건에 맞게 미리 준비된 전류값과 온도값을 간편하게 입력하여 세팅할 수 있다.

상기 전류감지부(5)는 팬(1)에 전기를 공급하는 전원케이블에 설치된 기판(4)에 장착되어 팬(1)으로 공급되는 전류를 감지하고 그 감지한 전류값을 제어부(2)로 보내는 기능을 한다. 상기 전류감지부(5)는 전류를 감지하는 공지 기술로서 산업분야에서 널리 사용되고 있는 공지기술이기에 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 온도감지센서(6)는 상기 구성요소에 근접되게 설치되고 상기 제어부(2)와 전기적으로 연결되어, 상기 팬(1)에 의해 냉각되는 각 구성요소의 주변 온도를 감지하고 그 감지된 온도값을 제어부(2)로 보내는 기능을 하는 것으로, 이 역시 공지 기술이기에 더 자제한 설명은 생략하기로 한다.

상기 디스플레이부(7)는 상기 제어부(2)와 전기적으로 연결되고, 이 제어부(2)의 신호에 따라 전류감지부(5)에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서(6)가 감지한 온도값을 디스플레이창에 표시하는 것이다. 상기 디스플레이부(7)는 해당 반도체장비에 장착된 팬(1)들과 구성요소들 중 표시하고자 하는 팬(1)들의 전류값과 구성요소들의 온도값을 디스플레이 하므로, 해당 반도체장비와 일대일로 대응되게 설치된다.

상기 디스플레이부(7)는 팬(1)의 전류값을 표시하는 전류값표시부(71)와 온도감지센서(6)가 감지한 구성요소의 온도값을 표시하는 온도값표시부(72)로 구분된다.

상기 경고발생부(8)는 팬(1)이 정상적으로 회전하지 않을 때 그 팬(1)에 문제가 있다는 것을 알리거나 경고하는 기능을 한다. 이러한 기능을 하는 경고발생부(8)는 상기 팬(1)이 구동하는 과정에서 상기 전류감지부(5)가 감지하는 전류값이 입력부(3)를 통해 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때, 또는 상기 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값 범위를 벗어날 때 제어부(2)의 신호에 따라 경고한다.

여기서, 상기 경고발생부(8)는 전류감지부(5)가 감지한 전류값이 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부(2)의 신호에 따라 디스플레이부(7)와 컴퓨터(10)의 모니터(10a)에 표시된 전류값과 온도값이 점멸되게 표시되게 하여 쉽게 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경고발생부(8)는 전류감지부(5)가 감지한 전류값이 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부(2) 신호에 따라 컴퓨터(10)의 스피커 또는 제어부(2)와 연결된 별도의 스피커(12)에서 경고음이 발생되게 할 수 있다.

또한, 상기 경고발생부(8)는 전류감지부(5)가 감지한 전류값이 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부(2) 신호에 따라 제어부(2)와 연결된 별도의 램프(13)가 발광되게 할 수 있다. 상기 램프(13)는 점멸하거나 다양한 색상이 다르게 발광하는 경광등을 사용할 수 있을 것이다.

상기 무선통신부(9)는 상기 전류감지부(5)에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서(6)에서 감지한 온도값을 무선으로 제어부(2)에 송신하여 그 값을 디스플레이부(7)에 표시되게 하는 기능을 한다. 상기 무선통신부(9)는 하나의 통신형태로서 블루트스방식, 와이파이 방식의 통신을 이용할 수 있다.

상기 컴퓨터(10)는 반도체장비들의 각 제어부(2)와의 통신에 의해 각 디스플레이부(7)에서 표시한 정보를 모니터(10a)에 표시하여, 반도체장비들에 장착된 많은 팬(1)들의 실시간 전류값 및 구성요소들의 실시간 발열 온도값을 전체적으로 모니터링할 수 있게 한 것이다. 따라서 컴퓨터(10)의 모니터(10a) 화면에는 생산라인에 설치된 모든 반도체장비의 디스플레이부(7)에서 표시한 정보가 디스플레이 되므로, 특정 팬(1)이 고장나면 그 팬(1)을 실시간으로 찾아내 적절한 조치를 취하여 반도체장비가 정상적으로 구동할 수 있게 한다.

상기 유선통신부(11)는 상기 반도체장비들의 디스플레이부(7)에서 표시된 정보가 컴퓨터(10)의 모니터(10a)에 디스플레이될 수 있도록 각 반도체장비의 제어부(2)와 컴퓨터(10)를 유선으로 연결하는 것으로, 유선은 통상의 랜케이블(14)을 사용할 수 있다. 각 디스플레이부(7)의 랜케이블(14)을 모두 동시에 컴퓨터(10)에 연결할 수 없으므로, 각 디스플레이부(7)의 랜케이블(14)들을 통신컴버터(15)로 연결하고, 이 통신컴버터(15)에서 인출된 하나의 랜케이블(14)을 컴퓨터(10)에 연결한다. 여기서,상기 통신컴버터(15)는 통신분야에서 널리 사용되고 있는 RS485를 사용할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 팬(1)의 회전수 변화에 따라 각 팬(1)에 공급되는 전류값 변동 범위와 이 팬(1)에 의해 냉각되는 각 구성요소들의 발열온도 허용 변동 범위를 해당 구성요소들의 구동 환경에 맞게 설정하여 작업자가 필요에 따라 언제든지 제어부(2)에 입력 세팅하고 이에 따른 팬(1)의 구동상태를 모니터링 할 수 있다.

특히, 상기 세팅된 전류값과 온도값은 각 구성요소의 작업조건에 적합한 발열온도 허용범위에 따라 결정할 수 있으므로 발열 온도변화에 민감한 구성요소만 전류값과 온도값의 범위를 좁게 설정하지 않고, 발열 온도변화에 민감하지 않는 구성요소는 전류값과 온도값의 범위를 넓게 확장하여 팬(1)의 회전수 변동의 여지를 두게 하였다.

따라서 먼지 등으로 팬(1)의 회전수가 약간 감소하더라도 반도체 생산에 전혀 문제가 없으면 이 때마다 반도체장비의 구동을 정지시켜 생산성을 저하시키는 종래 문제점을 일거에 해소하게 된다.

더 구체적으로, 반도체장비에 DC 12V의 전기가 공급되고 팬(1)에 공급된 전류값이 최대 0.15A(암페어)라고 가정한다. 그리고 작업자는 입력부(3)를 제어부(2)에 전기적으로 연결시켜 5개의 구성요소 중 1개의 구성요소가 발열온도 변동에 따라 민감하게 구동하므로 그의 설정 전류값을 0.15A∼0.10A, 설정 온도값을 38∼40℃로 온도차 범위가 2℃가 되게 세팅한다고 가정한다. 또한 발열온도 변동에 따라 민감하지 않은 나머지 4개의 구성요소는 그의 설정 전류값을 0.15A∼0.05A, 설정 온도값을 30∼50℃로 세팅한다고 가정한다. 물론 상기 나머지 4개의 구성요소는 설정 전류값과 설정 온도값을 더 확장하여 예컨대 0.15A∼0.03A, 25∼55℃로 세팅할 수도 있다. 이 경우 작업자는 발열온도 변동에 따라 민감하지 않은 4개의 구성요소를 냉각시키는 팬은 전류값 능력에 맞는 다양한 종류의 것을 선택하여 최적 작업 온도를 설정할 수 있다.

상기 조건 하에서 본 발명은 반도체장비가 정상적으로 구동될 경우에는 전류감지부(5)와 온도감지센서(6)가 감지하여 디스플레이부(7) 및 컴퓨터(10)의 모니터(10a)에 표시된 5개의 팬(1) 전류값은 모두 0.15A 이하로 표시되고, 각 구성요소의 온도값도 모두 40℃ 이하로 표시된다.

반도체 양산 과정에서 발열온도 변동에 따라 민감하게 구동하는 구성요소를 냉각시키는 팬(1)에 문제가 발생되면, 그 팬(1)의 회전수가 감소하여 감지된 전류값은 0.15A 이상이 되고, 감지된 온도값은 40℃ 이상이 되므로 이에 따라 제어부(2)를 신호를 받은 경고발생부(8)가 경고를 하여 그 팬(1)에 문제가 있다는 것을 알리게 된다. 이 때 발열온도 변동에 따라 민감하게 구동하지 않은 4개의 구성요소들과 이들을 냉각시키는 팬(1)들은 정상적으로 작동된다.

한편, 발열온도 변동에 따라 민감하게 구동하는 구성요소와 이 팬(1)을 냉각시키는 팬(1)은 정상적으로 작동되고, 발열온도 변동에 따라 민감하게 구동하지 않은 4개의 구성요소를 냉각시키는 팬(1) 중에서 어느 하나라도 팬(1)에 문제가 발생할 경우에 그의 감지된 팬(1) 전류값 및 이 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 온도값이 디스플레이부(7)와 모니터(10a)상에 0.08A, 40℃로 표시되었다면 이 상태는 팬(1)에 문제가 발생하여 회전수가 약간 감소한 상태이지만 전류값과 온도값이 세팅된 범위에 있으므로 반도체 양산에 문제가 없는 상태이다. 따라서 경고발생부(8)는 경고를 하지 않으므로 반도체장비는 계속 구동되어 반도체를 양산하게 된다.

상기 조건대로 종래 반도체장비를 구동하였다면, 감지된 전류값과 온도값이 민감하게 구동하는 구성요소의 세팅값과 같으므로 세팅 범위를 벗어났기 때문에 즉시 경고발생부(8)에서 경고음이 울려 반도체장비의 구동을 정지시켜야 한다.

그리고, 발열온도에 따라 민감하게 구동하지 않은 4개의 구성요소 중 어느 하나라도 팬(1)에 문제가 발생하여 감지된 팬(1)의 전류값 및 이 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 온도값이 그의 세팅 범위, 즉 50℃를 초과하면 경고발생부(8)가 당연히 경고하여 반도체장비의 구동을 정지시켜 팬(1)을 수리토록 한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 작업자가 팬(1)의 전류값 및 구성요소의 온도값을 필요에 따라 언제든지 해당 구성요소의 작업 조건에 맞게 세팅하고 그들을 모니터(10a)링 할 수 있으므로 불필요하게 반도체장비의 구동을 정지시켜 반도체의 생산성을 저하시키는 문제를 해결할 수 있는 점, 반도체장비의 라인이 변경되어 반도체장비의 구성요소와 팬(1)이 교체될 경우도 간단히 세팅값을 입력하여 재 세팅을 간편하게 할 수 있는 점, 자동화로 현장에 작업자가 없더라도 1인의 모니터(10a)링 요원이 생산 라인에 설치된 모든 반도체장비에 설치된 팬(1)의 전류값과 모든 구성요소들의 현재 작업 온도상태를 종합적으로 모니터(10a)링하여 효율적으로 반도체장비를 관리할 수 있는 점을 갖추고 있으므로 반도체장비 분야에서 권장할 만한 유익한 발명이라 하겠다.

1 : 팬 2 : 제어부
3 : 입력부 5 : 전류감지부
6 : 온도감지센서 7 : 디스플레이부
8 : 경고발생부 9 : 무선통신부
10 : 컴퓨터 11 : 유선통신부
12 : 스피터 13 : 램프

Claims (3)

1. 반도체장비에 설치되고 공급된 전원에 의해 구동하여 상기 반도체장비에 장착된 구성요소에 바람을 송풍시켜 냉각시키는 팬(1);
   상기 팬(1)을 포함한 반도체장비의 각 구성요소와 전기적으로 연결되고, 미리 설정된 프로그램에 따라 그들을 제어하는 제어부(2);
   상기 제어부(2)와 전기적으로 연결 또는 분리되고, 전기적으로 연결될 때 상기 팬(1) 구동에 필요한 전류값과 상기 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 발열온도 온도값을 각 구성요소의 발열 허용 조건에 따라 작업자가 임의대로 제어부에 입력 또는 입력 후 변경하여 세팅할 수 있도록 하는 입력부(3);
   상기 팬(1)의 전원케이블에 설치된 기판(4)에 장착되어 팬(1)으로 공급되는 전류를 감지하는 전류감지부(5);
   상기 구성요소에 근접되게 설치되고 상기 제어부(2)와 전기적으로 연결되어, 상기 팬(1)에 의해 냉각되는 구성요소의 주변 온도를 감지하는 온도감지센서(6);
   상기 제어부(2)와 전기적으로 연결되고, 이 제어부(2)의 신호에 따라 전류감지부(5)에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서(6)가 감지한 온도값을 디스플레이하는 디스플레이부(7);
   상기 팬(1)이 구동하는 과정에서 상기 전류감지부(5)가 감지하는 전류값이 입력부(3)를 통해 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때, 또는 상기 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값 범위를 벗어날 때 제어부(2)의 신호에 따라 경고를 발생하는 경고발생부(8);
   상기 전류감지부(5)에서 감지한 전류값과 상기 온도감지센서(6)에서 감지한 온도값을 무선으로 제어부(2)에 송신하여 그 값을 디스플레이부(7)에 표시되게 하는 무선통신부(9);
   반도체장비들의 각 제어부(2)와의 통신에 의해 각 디스플레이부(7)에서 표시한 정보를 모니터(10a)에 표시하여, 반도체장비들에 장착된 많은 팬(1)들의 실시간 전류값 및 구성요소들의 발열 온도값을 전체적으로 모니터(10a)링하는 컴퓨터(10); 및
   상기 반도체장비들의 디스플레이부(7)에서 표시된 정보가 컴퓨터(10)의 모니터(10a)에 디스플레이될 수 있도록 각 반도체장비의 제어부(2)와 컴퓨터(10)를 연결하는 유선통신부(11);를 포함하고,
   여기서, 상기 전류값과 온도값의 범위는 각 구성요소의 작업조건에 적합한 발열온도 허용범위에 따라 결정되고, 이 전류값과 온도값은 작업자에 의해 필요에 따라 제어부(2)에 입력되고;
   상기 경고발생부(8)는 전류감지부(5)가 감지한 전류값이 미리 세팅된 전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부(2)의 신호에 따라 디스플레이부(7)와 모니터(10a)에 표시된 전류값과 온도값이 점멸되게 표시되게 하여 쉽게 육안으로 확인할 수 있도록 하고;
   상기 경고발생부(8)는 전류감지부(5)가 감지한 전류값이 미리 세팅된 상,하전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 상,하온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부(2) 신호에 따라 컴퓨터(10)의 스피커 또는 제어부(2)와 연결된 별도의 스피커(12)에서 경고음이 발생되게 하거나, 또는 상기 경고발생부(8)는 전류감지부(5)가 감지한 전류값이 미리 세팅된 상,하전류값 범위를 벗어날 때 또는 온도감지센서(6)가 감지한 온도값이 미리 세팅된 상,하온도값의 범위를 벗어날 때, 제어부(2) 신호에 따라 제어부(2)와 연결된 별도의 램프(13)가 발광되게 하는 것을 특징으로 하는 반도체장비의 발열부 냉각 제어장치.
2. 삭제
3. 삭제

Images